El motor de combustión interna está viviendo ya en un tiempo prestado, pero esto no significa que desaparecerá abruptamente de la historia automotriz. Para otras muchas aplicaciones de servicio pesado, los motores de gasolina y diésel seguirán siendo la mejor solución disponible por muchos años. Es por eso que aún vale la pena buscar formas de minimizar las emisiones y mejorar la eficiencia. Y una de ellas puede ser el reemplazo de las bujías gracias a la tecnología de encendido por plasma.
Transient Plasma Systems (TPS), con sede en California, ha inventado un módulo de encendido que emplea pulsos de plasma de nanosegundos para encender la mezcla de aire y combustible dentro de los cilindros del bloque. Esto debería postularse como un reemplazo directo para las bujías tradicionales, esas que inician la explosión dentro de un motor de gasolina. El sistema de gestión del motor se encarga del resto, pudiendo mejorar la eficiencia de la combustión hasta en un 20 % después de tres largos años de pruebas y validación.
Pero, ¿cómo funciona? Decíamos que, en un motor de combustión interna de toda la vida, las bujías realizan la tarea de encender el combustible dentro de los cilindros del motor. Lo que TPS plantea es una “bujía” que crea pulsos de plasma de nanosegundos en un solo punto que enciende la mezcla de combustible y aire dentro del motor. El sistema de encendido funciona mediante la creación de múltiples pulsos de plasma en el módulo, lo que muestra una notable mejora en lo que respecta a la eficiencia del consumo de gasolina.
Para demostrar su viabilidad, TPS ha instalado su sistema en un motor de cuatro cilindros y 2.5 litros de un Toyota Camry, el cual funciona en el eficiente ciclo Atkinson, con una eficiencia térmica de alrededor del 40 %. El nuevo sistema de encendido por plasma impulsa además una reasignación más eficiente del sistema de gestión del motor, con la válvula EGR “un poco más” abierta y nuevos tiempos de encendido. Esto permitió que el motor ahorrase hasta un 6 % de combustible en comparación con el sistema de encendido original.
El sistema de encendido TPS mostró una mejor tolerancia con la mezcla pobre en comparación con la configuración original. Esto podría resultar en ganancias de ahorro de gasolina de hasta un 20 %, como lo demuestran los resultados de simulación anteriores en un informe de 2020 de Sandia National Labs al DOE de Estados Unidos. La mejor parte es que el nuevo sistema de encendido también podría ofrecerse como una solución de posventa. Requerirá la reasignación del motor, pero eso es algo que los preparadores y entusiastas siempre hacen.
El sistema de encendido por plasma transitorio es una nueva herramienta para estrategias de combustión altamente diluidas, emisiones reducidas de óxidos de carbono (NOX) y más modos de operación para hacer el motor más eficiente en situaciones extremas. A través del sistema de encendido de baja energía/alta potencia aumenta la eficiencia en una variedad de diseños de motores térmicos, incluidos los vehículos de gasolina, híbridos y de gas natural, así como los combustibles ecológicos como el hidrógeno o el mismo biocombustible.
Fuente: Transient Plasma Systems
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