Nuevas tecnologías:
Advanced Corona Ignition System es un dispositivo de encendido de efecto corona que produce múltiples flujos de ionespara encender la mezcla aire-combustible. Se aplicará en diferentes modelos de autos a partir de 2018.
Encendido ACIS
El efecto corona es un fenómeno eléctrico que se produce en un cable de alta tensión cuando transmite energía. Se manifiesta en forma de halo luminoso y dado que los cables suelen ser de sección circular, como los de encendido, el halo adopta una forma de corona, de ahí el nombre del fenómeno que incluso para su denominación en inglés recurre a este término. La primera forma de efecto corona registrada fue el fuego de San Telmo. En clima tormentoso en el mar, en ocasiones aparecían luces como flamas rojizas o azuladas en la parte superior de los mástiles de los barcos. Los marineros lo asociaban con una forma de protección, y lo nombraron en honor a su patrono.
Pormenores de su operación
Usando la energía del campo eléctrico de alta frecuencia, el sistema que propone ACIS produce múltiples flujos de iones (átomos cargados) para encender la mezcla aire-combustible. La compañía también afirma que esta tecnología posibilita elegir el momento más óptimo del inicio de la combustión con un encendido y una combustión más homogénea y más rápida, lo que permite que los motores puedan lograr una mayor conversión de la energía de combustión en energía mecánica. Imagen que nos muestra a la bujía ACIS proyectando cargas eléctricas de sus cuatro puntas inferiores, para iniciar la combustión. Motor a nafta de última generación con inyección directa, ideal para adoptar el sistema ACIS.
Los encendidos tradicionales llegan a producir arcos eléctricos o chispas de unos 30.000 voltios (los más potentes) entre sus electrodos, mientras que la bujía ACIS, con su parte inferior en forma de estrella de cuatro puntas, produce un voltaje total dentro del cilindro de 72.000 voltios. Algo impresionante, por cierto. El sistema ACIS consiste en dos partes principales. La primera es una bujía de dos piezas que está montada en el cilindro de igual forma que una tradicional. El segundo componente es un dispositivo electrónico que realiza los cálculos para el encendido en base a la información que emana de la Unidad de Control del Motor (Electronic
Control Unit, ECU), y que convierte los 12 voltios en corriente continua de la batería en un voltaje que como hemos señalado es superior a los 70.000 voltios, operando con corriente alterna. Hay para ello un circuito de una frecuencia resonante de alrededor de 1 MHz (mega-hertzios). La energía contenida en el campo eléctrico excita el aire de la mezcla cerca de los electrodos antes que se convierta en gas plasma, con un alto contenido de partículas cargadas, los iones. Todos estos procesos eléctricos y electrónicos producen en las puntas inferiores de la bujía ACIS una descarga de muy alto voltaje. De acuerdo a lo que explica el ingeniero Kristapher Mixell, director de Federal Mogul para el proyecto ACIS, “la corona de encendido crea una fuente de ignición significativa más grande, de mayor intensidad, que se extiende de manera más uniforme por la cámara de combustión”. Otro especialista, el ingeniero John Burrows, director de sistemas electrónicos especiales de Federal Mogul, afirma que “esta tecnología ha sido desarrollada para proveer una combustión más completa y que facilitará estrategias más avanzadas
de combustión capaces de quemar totalmente las partículas de hidrocarburos, utilizar mezclas más pobres, y poder emplear con mayor eficiencia el sistema de recirculación de gases de escape (EGR, Exhaust Gas Recirculation)”, que reduce la emisión de NOx (óxidos de nitrógeno).
Más beneficios
Con el sistema ACIS la fuente de ignición es más grande: de 25 mm contra un milímetro en la bujía tradicional. El proceso del arco eléctrico en la cámara de combustión se inicia en nanosegundos, contra los microsegundos cuando las chispas saltan entre los electrodos de una bujía actual. Los beneficios inmediatos que se logran con esta tecnología es una reducción del 10 por ciento en el consumo de nafta, y un porcentaje similar en la emisión de CO2 (dióxido de carbono). El quemado de la mezcla es muy rápido, lo que permite reducir en cinco grados el avance al en- cendido y alejar el peligro de la detonación. Mediante la sustitución de la bujía utilizada actualmente, el sistema ACIS también quita la fuente de la erosión de los electrodos, que es la principal causa de desgaste en un sistema convencional de encendido por chispa. Esto prolongará la durabilidad del sistema de encendido a intervalos de mantenimiento más allá de los 60.000 kilómetros, que es, por ejemplo, lo recomendado por Ford en Europa. Asimismo, el sistema ACIS no requiere modificaciones en los motores, porque ocupa el mismo lugar que la bujía de encendido y su bobina de alta tensión encima de ella. Por lo tanto no hay que realizar ninguna modificación en la tapa de cilindros. ACIS es una tecnología que va a cambiar las reglas de juego, enfatiza el ingeniero Mixell, porque hace posible muchas de las mejoras en la combustión que se estaban buscando.