Potenciales de futuro: La bujía incandescente con sensor de presión PSG de BERU permite una combustión óptima
El diesel es más popular que nunca. Para que esto también siga así, es obligatorio ya una reducción de las emisiones del motor debido a los futuros y drásticos valores límite de los gases de escape. La PSG de BERU, como componente clave, contribuye a una combustión regulada para la reducción de las emisiones de NOx y CO2.
(Ludwigsburgo, 31 de enero de 2008) El futuro del Diesel acaba de comenzar ahora. Entre los 3,47 millones de coches de turismo nuevos de fábrica que fueron entregados el año 2006 en Alemania, según la estadística del Instituto Federal de Transporte (KBA), llevaban 1,54 millones de vehículos un grupo propulsor diesel debajo del capó. Aumento frente al año anterior: 7,7 por ciento. La proporción de vehículos con motor Diesel de todos los vehículos nuevos ascendió en 2006 al 44,2 por ciento. Francia llegó en el año 2006, en cuestiones de nuevas matriculaciones de modelos de ignición instantánea, a cerca de 1,43 millones de vehículos (porcentaje de vehículos con motor diesel: 71,4 por ciento). Siguen Italia con 1,36 millones de nuevos coches de turismo con motores diesel (porcentaje de vehículos con motor diesel: 58,2 por ciento) y España con 1,02 millones de vehículos (porcentaje de vehículos con motor diesel: 68,2 por ciento). La tendencia es seguir creciendo en todas partes. Los expertos en modelos de ignición instantánea en EE.UU. prevén asimismo unos potenciales enormes. El estudio actual de una empresa americana líder en investigación de mercado pronostica que los propulsores diesel en coches de turismo y camiones ligeros hasta 2015 alcanzará un porcentaje del mercado estadounidense de alrededor del 12 por ciento, a nivel mundial incluso a casi el 25 por ciento.
Hito en la tecnología de la combustión
Para que el diesel pueda incrementar aún más su popularidad, tiene que cumplir actualmente y en el futuro las directivas sobre emisiones más estrictas. Ejemplo Europa: A partir del año 2009 regirán allí los valores límite de la norma Euro 5, que reducen la emisión de óxidos de nitrógeno en los motores diesel a 180 mg/km. A partir del año 2014 sólo se permitirán legalmente 80 mg/km, según la norma Euro 6. En los EE.UU. también se incrementarán los retos para los diseñadores de motores con las condiciones más severas de la norma BIN 8 a la norma BIN 5. En lugar de 200 miligramos de óxidos de nitrógeno por milla sólo estarán permitidos 70 miligramos.
”Estos exigentes valores límite se pueden alcanzar técnicamente sólo cuando las emisiones de los grupos propulsores diesel sean tan bajas como sea posible“, explica el Dipl.-Ing. Hans Houben, director de desarrollo de BERU AG en Ludwigsburgo. “Pues está limitado el grado de conversión real de un sistema de tratamiento posterior de óxido de nitrógeno.“ Para el margen de carga parcial se ofrecen procedimientos de combustión alternativos, según afirma Houben. Éstos evitan el área de la formación térmica de óxido de nitrógeno, pero no se pueden regular más “Open Loop“.
“La inteligente bujía incandescente con sensor de presión PSG de BERU tiene una extraordinaria importancia para poder establecer una regulación “Closed-Loop“ y, con ello, regular de forma más precisa los procesos de combustión en el motor.“ El Dr. Leopold Mikulic, director del departamento de desarrollo de motores para coches de turismo de Mercedes, confirma el papel central de la técnica de sensores de presión de los cilindros en la revista especializada “Automotive Engineer“: “Los sensores para medir la presión de los cilindros son componentes clave para sistemas de combustión altamente eficaces y con emisiones reducidas, tanto si es para motores diesel como motores de gasolina“ La bujía incandescente PSG, premiada múltiples veces, con la varilla de caldeo especialmente robusta del sistema de arranque rápido para diesel de BERU ISS combinada con un sensor piezoresistivo determina, para ello, la presión cambiante rápidamente y de forma cíclica existente en la cámara de combustión y la transmite de forma continua a la electrónica de control del motor.
Norma Euro 6 sin el tratamiento posterior necesario del NOx
El enorme potencial que posee la bujía incandescente con sensor de presión de BERU, cubre, entre otros, una cooperación de BERU AG con aplicaciones de la regulación de la combustión basada en la presión de los cilindros con Grazer AVL, la mayor empresa independiente a nivel mundial para el desarrollo de sistemas de propulsión con motores de combustión. Houben: “Utilizando la PSG de BERU y la regulación de la combustión CYPRESS de AVL en vehículos de demostración podría lograrse un diseño de la combustión con emisiones reducidas con emisiones de NOx, que todavía están por debajo del valor límite de la norma Euro 6 actualmente en proceso de discusión.“
Pero para el jefe de diseñadores de BERU todavía no están agotadas de largo las posibilidades de la PSG. “Mediante un registro exacto de la presión de los cilindros con la bujía incandescente PSG, también se pueden implementar mayores presiones máximas, ante todo, en la nueva generación de motores “Downsizing” y, de este modo, conducir sin problemas el procedimiento de combustión estándar a sus límites.“ Consecuencia: mayor potencia del motor, mayor eficacia. Houben considera en la compensación de los distintos retardos del encendido otra ventaja de la PSG: “Cada cilindro es un individuo. Mediante los datos de la PSG se puede optimizar el encendido de forma selectiva en cada cilindro. Técnicamente es posible la equiparación de los cilindros, el motor funciona como un mecanismo de relojería y mejora nuevamente la calidad del arranque en frío y el funcionamiento en frío. En particular también para aplicaciones en EE.UU. con una amplia dispersión del índice de cetano del combustible se puede representar finalmente un control de emisiones estable a largo plazo. Técnicamente es posible la equiparación de los cilindros, el motor funciona como un mecanismo de relojería y mejora nuevamente la calidad del arranque en frío y el funcionamiento en frío. En particular también para aplicaciones en EE.UU. con una amplia dispersión del índice de cetano del combustible se puede representar finalmente un control de emisiones estable a largo plazo.“
Otros grandes potenciales de innovación debidos a la PSG de BERU:
- compensación efectiva de diferentes calidades de combustible y envejecimiento de los inyectores,
- control óptimo de emisiones a lo largo de toda la vida útil del motor,
- posible ahorro de costosos sensores de NOx y medidores de aire aspirado,
- reducción de los problemas de vibraciones y acústicos dependientes del motor (Noise, Vibration, Harshness, NVH),
- control óptimo del par de apriete,
- minimización y optimización del tratamiento posterior de los gases de escape.
Producción de PSG en la planta de BERU en Ludwigsburgo
Con la fabricación de la bujía PSG en la sede principal de Ludwigsburgo, el especialista para técnica de encendido, tecnología de arranque en frío para diesel, electrónica y sensores se declara una vez más partidario de la planta de Alemania. Las bujías incandescentes con sensor de presión se producen con ayuda de costosa técnica de procesos en una línea Mid-Volume. Ésta comprende un total de doce estaciones funcionales con procesos complejos de unión, relleno y soldadura mediante láser, corresponde al estado último de la técnica y está diseñado de un modo extremadamente flexible. De este modo se pueden poner rápida y rentablemente en práctica las optimizaciones.
A partir de mediados de 2008, un gran fabricante de automóviles europeo montará de serie por primera la Pressure Sensor Glow Plug. Ya hay proyectadas en firme otras fabricaciones en serie para el mercado norteamericano y europeo.
