Subaru busca un motor bóxer con un 50 % de eficiencia, pero necesita algo más que un turbo y el ciclo Miller
Subaru quiere un nuevo motor bóxer con un 50 % de eficiencia térmica. La marca japonesa estudia soluciones como un turbo de geometría variable, ciclo Miller y precámara, pero admite que con lo que tiene hoy llegar es «francamente difícil».
Subaru no tira la toalla con el motor de cilindros opuestos, a pesar de que en el continente europeo ha tomado una decisión radical en cuanto a su estrategia de nuevos lanzamientos en los próximos años, cambiando por completo el modelo de negocio.
Hace solo unas semanas que Subaru anunció que cambiaba la combustión por los eléctricos en Europa, aunque esta puede volver a sufrir un nuevo giro. Todo dependerá de la posición que tomen los 27 países de la UE de cara a 2035, y de que el fabricante consiga lograr el objetivo que se ha propuesto con su nuevo motor boxer: una eficiencia térmica del 50 %, muy por encima del 41 % que presume el 2.0 «Dynamic Force» de Toyota.
Subaru y el dilema del motor boxer: eficiencia o potencia
Siempre fieles a su filosofía del motor con los cilindros horizontales, un medio japonés que ha asistido a una jornada de presentación de tecnologías de Subaru ha podido observar cómo es ese nuevo motor boxer que la marca tiene entre manos, equipado con tecnologías inéditas en un bloque con esta arquitectura, pero muy habituales en los cuatro cilindros en línea.
Y es que esta configuración, que tiene importantes ventajas como un bajo centro de gravedad, la reducción de las vibraciones, la mayor suavidad en la conducción o la excelencia de un equilibrio dinámico que tanto aman los clientes de esta marca y de Porsche, también tiene otra serie de inconvenientes con el coste o el mantenimiento.
Pero no sólo eso, sino también con la eficiencia. Y es que Subaru parte de una ley incómoda: la eficiencia térmica (lo que ahorra combustible) y la potencia específica (los CV por litro) están reñidas. Si priorizas el consumo cuesta subir la potencia, y viceversa.
En su gráfico, una línea discontinua negra marca esa relación inversa. La idea es desplazarla para tener un motor más eficiente que el actual sin perder prestaciones.
Con una eficiencia térmica alta se puede apostar por el consumo, por la potencia o por un término medio. Todo ello con la tecnología de sobrealimentación y el trabajo de combustión que Subaru lleva años acumulando.
El desafío de Subaru con el motor bóxer: no cabe una carrera larga
Para mejorar la eficiencia, el camino clásico es alargar la carrera del pistón. Así baja la proporción entre la superficie de la cámara de combustión y el volumen del cilindro, se disipa menos calor y se reducen las pérdidas por refrigeración. Además, un pistón más rápido favorece la turbulencia, mejora la mezcla de aire y gasolina y acelera la combustión.
El bóxer es ancho por naturaleza. Una carrera más larga ensancha el motor y, con él, el compartimento. Se podría hacer un coche más ancho, pero Subaru reconoce que no es práctico. Debe ganar eficiencia con una carrera más corta que la de los motores más eficientes de otras marcas.
Así que su respuesta es generar un flujo potente dentro del cilindro incluso con carrera corta, o precisamente gracias a ella. La marca apuesta por una culata con un conducto de admisión mucho más recto que en los diseños convencionales y con la sección algo reducida, para subir la velocidad del flujo. Está dividido en dos zonas, izquierda y derecha. El objetivo es una mezcla homogénea que queme de forma limpia y sencilla.
Combustión 3D y un rango de eficiencia «el doble de amplio»
En este motor Subaru ha usado un análisis de combustión 3D que captura con precisión cómo se propaga la llama tras la chispa y permite predecir el picado. Gracias a ello, el motor libera el calor más rápido. Si el calor se libera despacio mientras el pistón desciende, la energía no se convierte bien en trabajo mecánico. Con una liberación rápida, la fuerza se transmite antes de que el pistón «escape».
Según los mapas que enseñó Subaru, la zona de alta eficiencia térmica del motor en desarrollo es aproximadamente el doble que la del motor convencional. Eso significa que no solo consumiría poco en ciertas condiciones, sino que no se desplomaría fuera de ellas y mejoraría el consumo real.
Turbo de geometría variable, Ciclo Miller y precámara: lo que viene
Para la sobrealimentación, Subaru contempla un turbo de geometría variable para ganar respuesta, aunque no descarta compensar el retardo con un motor eléctrico de asistencia. También estudia el ciclo Miller, que cierra la válvula de admisión en otro momento para que la relación de compresión sea menor que la de expansión. Con él baja la temperatura de escape y no hacen falta materiales caros en el turbo.
Aun así, Subaru admite que con esto no basta para llegar al 50 %. La precámara es otra opción. Consiste en una pequeña cámara donde se enciende la mezcla y cuyo chorro de llama sale hacia la cámara principal para quemarla de golpe. Eso permite quemar mezcla pobre (con más aire del estequiométrico), clave para disparar la eficiencia y muy difícil con una bujía convencional.
Lo que Subaru no cuenta
Subaru no ha dado la eficiencia que alcanza hoy el motor ni cuándo llegará, ni en qué coche, por lo que todo está sobre el papel o son resultados preliminares. De hecho, ese 50 % de eficiencia tampoco es nuevo. Nissan lo anunció en 2021 para su sistema e-Power, apuntando a un 46 % del motor más un 4 % de recuperación de calor residual, trabajando como generador a régimen casi constante.
Sin embargo, el motor que llegó a producción se quedó en el 42 %. Un bóxer que mueve las ruedas y debe funcionar en todo el rango de uso lo tiene bastante más difícil. Como también que nos llegue a nosotros el que sería el bóxer más eficiente de su historia.
