Motor HCCI (Futur?)

El motor HCCI és una combinació dels actuals motors de gasolina i Dièsel. En ell, la barreja d'aire i combustible es realitza fora de la càmera de combustió, com en els motors de gasolina d'injecció indirecta. Però no s'encén per una xispa, sinó que s'autoinflama per compressió, com en els motors de cicle Dièsel. El seu rendiment en càrrega mitja és molt major que el d'un motor de gasolina, i la seva emissió de NOx i partícules de sutge, molt menor que el Dièsel. Actualment diverses universitats, centres d'investigació i fabriques d'automòbils investiguen aquest tipus de combustió; fins i tot ja hi ha un motor de dos temps en el mercat japonès. Possiblement es converteixi en el motor «pont» entre els actuals Dièsel o gasolina, amb la pila de combustible totalment desenvolupada. HCCI és l'acrònim en Anglès de «Càrrega Homogènia Encès per Compressió». Aquesta denominació implica que la càrrega d'aire i combustible, barrejada homogèniament, és inflamada per la calor de la compressió. Altre nom que reben aquests motors és ATAC (Combustió per Atmosfera Tèrmica Activa), però sol emprar-se per a motors de dos temps. Existeixen altres denominacions: ARC (Combustió per Radicals Actius, Honda), Combustió TS (Toyota Soken), però menys esteses. Hi ha pocs antecedents d'aquest tipus de motor. En 1957, Alperstein va fer experiments de funcionament d'un motor monocilíndric Dièsel, amb càrregues de hexà i aire barrejades abans de la càmera de combustió. Durant els anys 80 es van realitzar diverses investigacions sobre aquest tipus de motors, però ha estat en els últims deu anys quan han adquirit més rellevància. També es poden considerar com precedents els motors semi-Dièsel o de «culata calent» de principis de segle, i els petits motors de modelisme a escala (encara que aquests tenen una bugia permanentment encesa com «punt calent» de la càmera de combustió). Les nombroses investigacions en marxa indiquen que el motor HCCI té un futur clar com pas següent en el desenvolupament dels motors de combustió interna alternatius. El principal escull a salvar perquè aquests motors puguin començar a veure's en els salons de l'automòbil és controlar amb precisió el moment d'encès. Actualment els motors HCCI adopten múltiples configuracions obertes a futurs desenvolupaments. No obstant això, la configuració que sembla més interessant per a un automòbil és un motor de quatre temps, de gasolina que a càrrega parcial funcioni amb combustió HCCI i a plena càrrega funcioni amb encès provocat per bugia i barreja estequiomètrica. Amb això s'evita la detonació i s'aconsegueix major potència, quan el conductor ho demanda. Una gestió electrònica adequada pot permetre el canvi d'un tipus de combustió a una altra quan sigui el moment apropiat. També la configuració de motor híbrid HCCI-elèctric pot ser interessant per a vehicles urbans. L'aplicació en massa del HCCI, podria obligar a modificacions significatives en les característiques dels combustibles actuals. En qualsevol cas, les possibilitats de desenvolupament del motor HCCI són majors que les de molts tipus de motors actuals. Per exemple, els motors gasolina de dos temps i de cilindrada superior a 100 cm³ (apropiats per a la majoria de les motocicletes) no poden complir amb les especificacions anticontaminació de EE.UU, i no es comercialitzen en aquest país.

MIVEC (Mitsubishi)

El sistema de distribució variable MIVEC, sigles que corresponen a «innovador sistema de Mitsubishi pera el control electrònic de l'alçada i la fase de les vàlvules». És un sistema que Mitsubishi utilitza des de 1993; funcionalment és igual que el VTEC de Honda, però amb un mecanisme distint. Com el sistema de Honda, el de Mitsubishi és un tipus de distribució variable que canvia la fase d'obertura i tancament de les vàlvules, i també l'alçada. La idea és que, al variar l'alçada de les vàlvules d'admissió, canvien dues magnituds molt importants per al rendiment del motor: un, el temps que estan obertes les vàlvules d'admissió, dues el temps que estan obertes simultàniament les d'admissió i les d'escapament. Al variar aquests dos valors, és possible adequar el ritme d'intercanvi de gasos (la «respiració» del motor) al seu règim de gir. En aquest cas, el temps d'obertura i de creuament de les vàlvules és curt quan el motor gira a menys de 3.500 rpm; aquest temps augmenta quan el motor supera aquest règim. El mecanisme per a aconseguir aquest efecte és usar una leva i un balancí específics per a cadascuna de les vàlvules d'admissió de cada cilindre, sempre que el motor gire a menys de 3.500 rpm. Quan supera aquest règim, hi ha un balancí comú a les dues vàlvules, que anul·la als dos anteriors. Cadascuna de les leves individuals que actuen per sota de 3.500 rpm tenen un perfil distint. Una té una alçada mitjana i l'altra la té petita; d'aquesta manera, gairebé tota la barreja entra per una sola de les vàlvules. El mecanisme és el següent, segons la numeració d'aquesta imatge i d'aquesta altra: (1) és un cilindre mòbil que contra el qual pressiona un moll (2). Quan el motor funciona per sota de 3.500 rpm, aquest cilindre mòbil roman baix. En aquestes condicions, cada leva individual acciona el seu propi balancí, una amb poca alçada i l'altra amb alçada mitja. Quan el motor supera aquest règim, genera pressió d'oli suficient perquè el cilindre mòbil (1) venci la pressió del moll (2) i puja. Queda llavors col·locat en la posició (6), on els dos balancins són empesos simultàniament per la peça (3). Aquesta peça és, al seu torn, el balancí unit a la leva central, que és la qual dóna la màxima alçada. El balancí dona suport per damunt en la peça (5) a través del moll (4). En (7) es pot veure que, per a la mateixa posició de la leva, hi ha una alçada distinta segons el règim de gir del motor.