Con todas las marcas intentando mejorar la eficiencia de sus modelos a base de aligerarlos hasta la milésima de gramo, era sólo cuestión de tiempo el que las firmas más tradicionales y elitistas se ‘liaran la manta a la cabeza’ y asumieran que, el siguiente paso en la agenda para salvar al mundo del calentamiento y superar las normas de emisiones EU5 y EU6, pasaba inevitablemente por deshacerse de algún que otro cilindro en sus motores.
Es una estrategia efectiva y relativamente sencilla que marcas como el Grupo Fiat comenzaron a adoptar ya en 2010 con el motor de gasolina turbo 0.9 TwinAir que, con sus dos cilindros, es un buen ejemplo de ello… como lo es también el hecho de que Fiat venga siendo, desde hace seis años consecutivos, el fabricante con la cifra de emisiones medias de CO2 más baja del mercado, con 119 gr de CO2/km.
Sin embargo, para BMW las cosas no son, ni mucho menos, tan sencillas. Los alemanes no quieren que, tras probar uno de sus modelos equipado con un motor tan pequeño, la gente se baje de sus productos premium cuestionando el lugar que ocupa BMW en la ‘galaxia del lujo’.
El problema es que cualquier reducción del número de cilindros implica un impacto directo y nada agradable en eso que se conoce como NHV, acrónimo de Noise, Hardness and Vibration –Ruido, Tosquedad y Vibraciones–. Se trata de un hecho conocido empíricamente desde los albores del motor de explosión. En un motor hay una serie de masas en movimiento alternativo, y ese movimiento genera vibraciones de dos tipos: derivadas del movimiento relativo de las partes del motor y derivadas de las diferencias de fabricación entre piezas que teóricamente deberían ser idénticas.
Las vibraciones del primer tipo resultan especialmente evidentes en un motor de tres cilindros. Cuando un tricilíndrico funciona, siempre existen dos pistones viajando en un sentido y un tercero moviéndose en sentido opuesto. El resultado es que, si lo dejásemos sobre una mesa, un motor de tres cilindros se pondría a pegar botes como si fuera un canguro. Y eso es muy poco ‘premium’. La solución es emplear un ‘árbol de equilibrado’: un contrapeso rotatorio que genera unas inercias opuestas a las de los pistones subiendo y bajando, de forma que parte de las fuerzas se cancelan y la mayoría de los ‘botes’ desaparecen. Sin embargo, para neutralizarlos todos haría falta que el eje de equilibrado ocupara el mismo lugar físico que los pistones –lo cual es imposible–, de forma que la eliminación del resto de vibraciones producidas por la inercia generada por el propio motor queda en manos del aislamiento acústico.
Técnica
Apasionados de los tríos
El año pasado, con un diminuto 1.0 EcoBoost tricilíndrico de 125 CV, Ford se alzó con el premio internacional al mejor motor del año. Es capaz de mover a un Fiesta, un Focus, un B-Max…
Nissan también dispone de su tres cilindros talismán. Tiene 1.2 litros, cuenta con inyección directa de gasolina y está sobrealimentado con compresor. Entrega 92 CV y lo emplea, de momento, el Micra.
Volkswagen tiene grandes planes para el motor 1.0 que propulsa al Up!, al Seat Mii y al Skoda Citigo. En el Up! GT, gracias a un turbo, le veremos llegar hasta los 130 CV.
Tras más de dos años de desarrollo, Peugeot cuenta con una gama de motores tricilíndricos de gasolina. Cuentan con 1.0 y 1.2 litros, disponen de distribución variable y, en el todocamino 2008 –y gracias a un turbo–llegarán a ofrecer hasta 130 CV.
Las vibraciones del segundo tipo no se pueden combatir con una arducia matemática porque son la consecuencia de diferencias en la forma y la masa de componentes como las bielas o los pistones, que en teoría deberían ser idénticas y pesar lo mismo.
Al aumentar el número de cilindros se consiguen suavizar los dos tipos de vibración porque, por un lado, se incrementa la cantidad de pistones realizando movimientos que se anulan mutuamente; y algo parecido ocurre con las vibraciones derivadas de los defectos de fabricación –asumiendo que la calidad de fabricación es más o menos constante–. Debido a lo anterior, todos los propulsores V12 del planeta –desde los de Ferrari y hasta los motores a escala fabricados por apasionados de las miniaturas– giran y han girado con una suavidad muy elevada.
Con el sonido ocurre otro tanto de lo mismo: 12 cilindros escupiendo fuego con una cadencia elevada y disciplina militar suenan como una sinfonía –que decía el director de orquesta Karajan–. Sin embargo, tres cilindros bombeando en secuencia ‘dos-uno-dos-uno-dos-uno’ suenan de una forma mucho más parecida a como lo hace una hormigonera que a como suena una orquesta sinfónica. Y, por supuesto, quede como quede el resultado, esperamos que las prestaciones y el consumo, sencillamente, mejoren respecto a todo lo anterior.
En términos prácticos
Dejando la teoría a un lado, el caso que nos ocupa versa sobre dos motores denominados B37 y B38. Son dos mecánicas de tres cilindros y 1.5 litros, y las dos llegarán al mercado hacia finales de este año, propulsando a una serie de modelos de BMW y de su marca eléctrica/híbrida: BMW i.
Se trata, y esto es primordial, de dos motores totalmente emparentados: son el primer resultado del esfuerzo realizado por parte de BMW para crear un sistema modular de motores que, con independencia de si son diesel o gasolina, compartirán las mismas líneas de fabricación y muchísimos componentes. Y, por encima de todo, compartirán el mismo cilindro ‘teórico’ de 500 cc que BMW ha elegido como cámara de combustión ‘ideal’ para su próxima gama de propulsores. Según BMW, este volumen de 500 cc proporciona el equilibrio perfecto entre ‘complejas’ magnitudes fundamentales como la fricción, las pérdidas de calor, la velocidad del pistón o la relación de compresión del motor.
De hecho, en la actualidad, además de los B37 y B38, hay un par de unidades de cuatro cilindros –B48, de gasolina, y B47, diesel– y otro par de motores de seis cilindros en línea –B68 y B67, lógicamente– en proyecto. Todos se fabricarán en las mismas líneas de producción, que construirán motores de tres, cuatro o seis cilindros ‘al gusto del cliente’ y ‘justo a tiempo’ que compartirán entre el 60% –si comparamos dos gasolina– y el 40% –si comparamos un gasolina y un diesel– de sus componentes.
Equipamiento opcional y equipamiento no disponible
Y… ¿qué habrá alrededor de ese cilindro teóricamente ideal de 500 cc? Pues, según BMW, un sistema de distribución variable en admisión y escape –como el BiVANOS; modifica el tiempo de apertura de las válvulas en función de las revoluciones para mejorar el rendimiento del motor– y un sistema de alzado variable de válvulas en el lado de admisión –el Valvetronic; modifica la cantidad de apertura de las válvulas–. También contará con uno o varios turbos, que podrán ser de tipo twin scroll… o de geometría variable, una tecnología que, hasta ahora, sólo se podía encontrar en gasolina, en el motor del Porsche 911 Turbo. Y habrá sistemas de distribución por cadena –más robustos que los de correa–, de elementos auxiliares –como bombas de agua y aceite–, de tornillería, de tapas, conductos de admisión, de escape, radiadores y elementos de climatización idénticos… con independencia del motor concreto del que se trate.
Igual que hemos hecho con lo que habrá, podemos ‘deducir’ lo que no habrá: no veremos un sistema de desconexión de cilindros como el que ha estrenado el Grupo VW en sus motores 1.4 TSI y V8 TFSI. Tampoco veremos nada relacionado con carga estratificada –esta técnica consiste en inyectar, justo antes de que salte la chispa de la bujía, una pequeña cantidad de gasolina, inferior a la requerida para quemar completamente el oxígeno que hay en el cilindro, con lo que se reduce levemente el consumo–, debido a la disparidad de calidades del combustible a lo largo y ancho del mundo.
Al grano: ¿esto cuánto corre?
En lo que se refiere a lo importante, es decir, los caballos, las previsiones son las siguientes. BMW piensa que, para los gasolina, una potencia por ‘cilindro ideal’ de entre 40 y 75 CV, con un par por cilindro ideal de entre 60 y 80 Nm son cifras perfectamente realistas y conservadoras. En el caso de los diesel, la horquilla la sitúan, en cuanto a la potencia, entre los 25 y los 60 CV, con una horquilla de par que oscila entre los 75 y los 110 Nm. ‘Trasladadas’ a 1.5 litros de cilindrada gasolina, combinados con un turbo twin scroll soplando a 1,0 bar, esas cifras se traducirían en 175 CV de potencia –a unas 5.000 rpm– y más de 270 Nm de par, disponibles desde poco más de 1.500 rpm. Con semejantes ‘estadísticas’, no es de extrañar que el B38 haya encontrado trabajo en un deportivo como el BMW i8.
Como mencionábamos antes, el B37 y el B38 confían en un eje de equilibrado girando a la velocidad del cigüeñal –que es donde van ‘ancladas’ las bielas– y en sentido contrario para anular todas las sacudidas tipo ‘traqueteo’ de ambos motores. Con él, y según BMW, la parte V –vibración– del acrónimo NHV la tienen bastante bien resuelta. Sin embargo, con lo que respecta a la N de Noise –ruido–, al parecer las cosas no están saliendo a pedir de boca, y BMW aún reconoce que ‘la nota musical’ de los tres cilindros es un poco tosca y áspera… ¿Acabarán todos los BMW luciendo uno de esos equipos de audio capaces de matizar el sonido de un V6 diesel hasta hacerle parecer un V8 de gasolina de 570 CV? Quién sabe. En estos momentos, sólo podemos asegurar que, si llega a existir tal dispositivo, todos los BMW lo emplearán…
