Al final de Mayo, La reunión final del proyecto "Horizonte 2020" "GasOn" con la Comisión de la UE tuvo lugar en Bruselas. El objetivo de este proyecto de la UE era seguir desarrollando motores de gas para turismos y furgonetas. Participaron alrededor de 20 socios, incluidos ETH Zurich y Empa, así como cuatro fabricantes de automóviles europeos y proveedores reconocidos. Los vehículos de gasolina generalmente emiten menos contaminantes que los de gasolina o diésel. Es probable que ganen importancia en el futuro debido a su posibilidad de funcionar con energía renovable.

Además de los sistemas de propulsión eléctricos y de hidrógeno, Los motores de gas también juegan un papel importante en el Centro Suizo de Competencia para la Investigación Energética en el Campo de la Movilidad ("Movilidad SCCER") dirigido por ETH Zurich. Esto se debe a que los vehículos propulsados ​​por biogás preprocesado o metano sintético ("e-gas") tienen muy poco CO ₂ emisiones. El metano sintético se produce a partir del exceso de electricidad renovable y CO ₂ . El biogás preprocesado y el metano sintético se pueden mezclar a voluntad y, con hasta 130 octanos, tienen una resistencia a los golpes significativamente mayor que la gasolina, haciéndolos combustibles ideales para motores de combustión interna. Para cargas elevadas, como en la autopista, Los vehículos que funcionan con gasolina ya alcanzan una mayor eficiencia que los motores de gasolina.

Sin embargo, la eficiencia aún podría aumentar significativamente, debido a la alta resistencia a los golpes del metano, porque los motores de gas de hoy en día en los automóviles de pasajeros suelen ser solo motores de gasolina ligeramente adaptados, es decir, conceptos que aún no se han optimizado para funcionar con metano. Para identificar este potencial sin explotar, El proyecto de la UE "GasOn" se lanzó en 2015. Investigadores de ETH Zurich y Empa también participaron en este proyecto como parte de un paquete de trabajo liderado por Volkswagen Group Research.

Un motor optimizado para gasolina

Se implementó un proceso de combustión altamente eficiente para un motor de gas con dos litros de cilindrada:una mezcla pobre de gas se enciende por medio de un dedal del tamaño de un dedal. precámara de flujo calmado. En el laboratorio ETH de aerotermoquímica y sistemas de combustión, Los experimentos básicos se llevaron a cabo en motores ópticamente accesibles. Estos se utilizaron para investigar el comportamiento del encendido en la precámara y el desbordamiento de los rayos calientes hacia la cámara de combustión principal. Con base en estos datos, Se desarrollaron herramientas numéricas para calcular los procesos en detalle mediante simulaciones por computadora. Estos resultados permitieron a Volkswagen Group Research optimizar el diseño de la precámara y la cámara de combustión principal. Los científicos de Empa instalaron un motor en consecuencia e investigaron el proceso de combustión. Se utilizó un sistema de control de motor desarrollado por el Instituto de Sistemas Dinámicos y Tecnología de Control en ETH Zurich, que coordina el complejo sistema global y permite la adaptación a nuevos hallazgos al mismo tiempo.

Resultado:eficiencia récord para los motores de los turismos

En comparación con el estado del arte, el consumo del nuevo motor de gas con proceso de combustión de precámara se redujo en un 20 por ciento (convertido en consumo estándar WLTP para un automóvil de pasajeros de tamaño mediano). La eficiencia máxima en la mejor configuración de motor fue de más del 45 por ciento, con eficiencias de más del 40 por ciento logradas en un amplio rango operativo. Estos valores actualmente solo se logran con motores significativamente más grandes, como los que se utilizan en vehículos comerciales, aplicaciones estacionarias o marinas. El 45 por ciento es un nuevo récord para los motores de los automóviles de pasajeros. A modo de comparación, Los motores de gasolina suelen tener una eficiencia del 35 al 40 por ciento. El proyecto GasOn aún no se ha ocupado del tratamiento de los gases de escape de dicho motor; todavía hay necesidad de más investigación, debido al proceso de combustión pobre.

En general, Se ha demostrado que los motores de gas tienen el potencial de lograr eficiencias similares a las de los motores diésel (significativamente más grandes). Además, se pueden operar fácilmente con cualquier mezcla de metano biogénico o sintético renovable y, por lo tanto, logran un nivel muy bajo de CO ₂ emisiones. Los fabricantes de vehículos implicados están ahora a punto de averiguar cómo se pueden transferir los resultados del proyecto GasOn a los vehículos de producción.