Un nuevo motor de hidrógeno turboalimentado probado en Estados Unidos

Los especialistas del Southwest Research Institute (SwRI) de Estados Unidos han desarrollado y probado un innovador motor de combustión interna que utiliza hidrógeno en lugar de la gasolina o el diésel tradicionales. Según ixbt.com, este dispositivo está destinado principalmente a vehículos comerciales de tonelaje medio y podría convertirse en un paso importante hacia tecnologías más limpias. Ixbt.com informa de ello.

A diferencia de los vehículos actuales equipados con pilas de combustible, este motor no convierte el hidrógeno en electricidad, sino que lo quema directamente en los cilindros para mover los pistones. En realidad, se trata de un motor de combustión interna clásico en el que el hidrógeno simplemente sustituye a la gasolina. El motor está equipado con un sistema de encendido por chispa, como los motores de gasolina convencionales.

Un motor de hidrógeno con características diésel

Los ingenieros intentaron dotar al nuevo conjunto de una característica esencial de los motores diésel: ofrecer un par elevado incluso a bajas revoluciones. Este rendimiento resulta especialmente necesario en los vehículos comerciales. Primero, los especialistas del SwRI probaron la tecnología en un motor experimental monocilíndrico para estudiar las características de combustión del hidrógeno y distintas estrategias de inyección. Solo después trasladaron las soluciones a un motor multicilíndrico completo.

Durante el desarrollo, los especialistas tuvieron que resolver varios problemas complejos, como el preencendido, la combustión irregular y la coordinación de todos los sistemas. Para obtener la potencia necesaria a bajas revoluciones, el motor recibió un turbocompresor. Este aumenta la cantidad de aire que entra en los cilindros, lo que permite quemar más hidrógeno e incrementar el par motor.

Innovaciones técnicas y aspectos medioambientales

Como el hidrógeno arde mucho más rápido que la gasolina, los ingenieros modificaron profundamente el sistema de admisión. Dado que la geometría habitual de los motores de gasolina no era adecuada, el SwRI desarrolló conductos de admisión especiales y válvulas ampliadas. Estos elementos garantizan un flujo de aire suficiente y ayudan a formar la mezcla de aire y combustible con mayor eficacia. El funcionamiento del motor se controla en tiempo real mediante un software especializado.

Debido a la alta inflamabilidad del hidrógeno, una de las tareas más difíciles fue evitar que se encendiera espontáneamente al entrar en contacto con piezas calientes o gases residuales antes de que saltara la chispa de la bujía. Estos incidentes pueden provocar un funcionamiento irregular del motor, pérdida de potencia e incluso daños graves. Por ello, una parte importante de las pruebas se dedicó a prevenir este tipo de fallos.

Desde el punto de vista medioambiental, el hidrógeno no contiene carbono, por lo que su combustión apenas produce CO₂ directamente y su principal producto de reacción es el agua. Sin embargo, no puede considerarse completamente limpio, ya que las altas temperaturas pueden generar óxidos de nitrógeno (NOx) a partir del nitrógeno y el oxígeno del aire. Por tanto, se requiere un control preciso del proceso y un sistema de tratamiento de emisiones.

Según las conclusiones del SwRI, la principal ventaja de esta tecnología es que permite conservar la infraestructura automovilística existente. Los fabricantes no tendrían que abandonar por completo los motores tradicionales, las transmisiones, los equipos y los procesos de mantenimiento para pasar a sistemas de propulsión con baterías o pilas de combustible.