Porsche es un consumado fabricante de vehículos eléctricos, gracias al éxito del modelo Taycan, su primer EV de altas prestaciones que ha demostrado su valía en los circuitos nacionales e internacionales.
En medio de la transición del sector automotor hacia tencologías cero emisiones, la firma alemana explora nuevas alternativas en el apartado de vehículos impulsados por hidrógeno.
Según elcomunicadode la empresa alemana, el problema de los motores de combustión de hidrógeno es su baja potencia específica, de unos 50 kW por litro de cilindrada, que está bien para los motores de los grandes camiones, pero no muy adecuado para su uso en un vehículo pequeño, por no hablar de un deportivo.
Debido a ello, Porsche está trabajando en un motor de combustión con una potencia específica significativamente mayor para alimentar los vehículos de rendimiento más exigentes del futuro.
«Hemos desarrollado un motor de combustión de hidrógeno que pretende igualar la potencia y el par de los actuales motores de gasolina de alto rendimiento como estudio conceptual», afirma Vincenzo Bevilacqua, experto senior en simulación de motores de Porsche Engineering.
«Al mismo tiempo, también teníamos el objetivo de lograr un bajo consumo de combustible y mantener las emisiones al mismo nivel que el aire ambiente. El punto de partida de nuestro estudio fue un motor de gasolina de ocho cilindros y 4,4 litros ya existente, o mejor dicho, su conjunto de datos digitales, ya que realizamos todo el estudio de forma virtual utilizando simulaciones de rendimiento del motor», señala el experto.
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Porsche utilizó una mayor relación de compresión y una combustión específica de hidrógeno para aumentar la potencia específica, con un nuevo sistema de turbocompresión, ya que los motores de hidrógeno necesitan el doble de masa de aire que sus homólogos de gasolina.
Sin embargo, la empresa explica que las temperaturas de los gases de escape son mucho más bajas, lo que provoca una falta de energía para impulsar la turbina, lo que conlleva a un nuevo enfoque que incluyó cuatro soluciones alternativas de turbocompresión.
Para el estudio del motor, el equipo seleccionó un sistema de turbocompresión con compresores espalda con espalda, cuya característica especial es la disposición coaxial de dos etapas de compresión, que son accionadas por la turbina o el motor eléctrico de apoyo mediante un eje común. El aire del proceso pasa por el primer compresor, se enfría en el intercooler y se vuelve a comprimir en la segunda etapa.
Con una potencia de 440 kW, el motor de hidrógeno está a la altura de la unidad original de gasolina, según las pruebas realizadas en Nürburgring Nordschleife, aunque de forma totalmente virtual: la conducción se llevó a cabo utilizando lo que se conoce como gemelo digital, es decir, una representación por ordenador del vehículo real.
Con un tiempo de vuelta de ocho minutos y 20 segundos, el vehículo demostró un gran potencial en cuanto a dinámica de conducción, y debido a su composición química, durante la combustión del hidrógeno no se liberan ni hidrocarburos ni monóxido de carbono, y tampoco intervienen las partículas.
«Resultó que las emisiones de óxido de nitrógeno están muy por debajo de los límites establecidos por la norma Euro 7 que se está debatiendo actualmente y son casi nulas en todo el mapa del motor», informó Matthias Böger, ingeniero especialista en Simulación de Porsche Engineering.
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Redacción | Antonio Vilela
