Un ensayo virtual reemplazó combustible por hidrógeno y alcanzó 590 caballos de potencia

Las simulaciones han permitido que la ingeniería avance dando pasos gigantescos respecto a los tiempos en los que los ensayos eran físicos, reales, tangibles. Pero no se podría haber hecho antes, porque todo lleva su proceso y su desarrollo, y recién hoy la tecnología permite hacer mediciones tan precisas como nunca antes en la historia. Los resultados son asombrosos, pero sobretodo permiten ahorrar mucho tiempo y fundamentalmente muchos millones. Porque hoy, las roturas también pueden ser simuladas.

Así, en determinados campos como la eficiencia aerodinámica, los diseños hechos con los programas CFD (Computational Fluid Dynamics), han llegado casi a reemplazar a los túneles de viento, o al menos a llegar con una forma mucho más evolucionada al momento de hacer el ensayo físico de un auto de carreras o un avión. Aplica para ambos con igual preponderancia.

La industria automotriz mundial está pasando por el que sin dudas es el mayor cambio de su historia. El final de la era del petróleo ya no es un discurso altruista, sino una realidad. Y si bien existe la idea generalizada de creer que la electricidad es el camino para cambiar la movilidad contaminante por una sustentable, no hay certezas absolutas de cómo resultará.

Porsche, la misma marca que ha apostado como ninguna otra por el desarrollo de combustibles sintéticos para utilizar en reemplazo de lo derivados del petróleo actuales en los mismos motores térmicos, no se ha quedado con ese camino nada más.

Recientemente realizó un estudio completamente digital del potencial de los motores de combustión de hidrógeno, donde ese elemento no es utilizado para generar electricidad como en los motores eléctricos alimentados por pila de combustible, sino como el componente que hace combustión tal como lo hace actualmente la gasolina fósil.

Porsche analizó los motores térmicos de hidrógeno disponibles y descubrió que se utilizan principalmente en vehículos comerciales y de transporte pesado o estacionarios, ya que tienen un rendimiento específico relativamente bajo debido a la menor densidad del hidrógeno, algo de lo que se ha escrito suficientemente en esta misma sección de Infobae el último año.

Ese bajo rendimiento es considerado insuficiente para automóviles de uso personal, nuestros autos de cada día, entonces, con esa idea como antecedente, el departamento de simulación de motores de Porsche Engineering, se propuso ver si podía revertir la situación.

“Por lo tanto, hemos desarrollado un motor de combustión de hidrógeno que tiene como objetivo igualar la potencia y el par de los actuales motores de gasolina de alto rendimiento como estudio de concepto”, dijo Vincenzo Bevilacqua, experto Senior de motores de la marca alemana.

El motor elegido fue el de 4.4 litros biturbo de arquitectura V8 ya existente, que no es actualmente un motor que se esté aplicando en la gama Porsche ya que se utilizan los 4.0 litros en los V8 del Cayenne y el Panamera, pero que con esos 400 cm3 extra, parece poder llegar a una compresión más alta y un ciclo de combustión adaptado al hidrógeno, aunque con un problema por resolver con la turboalimentación.

“Para una combustión limpia de hidrógeno, los turbocompresores deben, por un lado, proporcionar aproximadamente el doble de masa de aire que en los motores de gasolina. Aunque, por otro lado, las temperaturas más bajas de los gases de escape provocan una falta de energía para su propulsión por el lado del escape”, explicó el experto de Porsche.

Lo que hicieron entonces fue colocar turbocompresores asistidos eléctricamente, algo que ya está probando también Mercedes con su AMG C43. Los turbos se colocaron en disposición coaxial de dos etapas de compresor. Así, el aire fluye a través del primer compresor, se enfría en el intercooler y luego se vuelve a comprimir en la segunda etapa.

Y el resultado apareció, porque lograron una potencia de 590 CV que, aseguran, está en perfecta correlación con la que se obtendría del mismo motor alimentado por combustible fósil.

Como referencia vale señalar que el motor biturbo de 4.0 litros del Porsche Panamera Turbo S entrega 620 CV, lo que confirma que, aunque hay una pérdida, la merma es poco significante ante el beneficio de obtener tanta potencia sin emisiones de CO2 por el caño de escape.

Para completar la simulación, el vehículo hizo una vuelta en el mítico circuito alemán de Nurburgring, y completó una vuelta en 8 minutos, 20 segundos.

Porsche, sin embargo, asegura que es poco probable que este motor de hidrógeno termine siendo parte de un modelo de producción tal como se lo ha simulado, y que ese tampoco era el objetivo del proyecto. “El estudio nos permitió obtener información valiosa sobre el desarrollo de motores de hidrógeno de alto rendimiento”, explica Bevilacqua a Carbuzz. Sin embargo, la experiencia deja caminos para seguir desarrollando. “Con este conocimiento, estamos listos para manejar de manera eficiente los futuros proyectos de los clientes”, finalizó el ingeniero a cargo del desarrollo de motores de Porsche.

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