MOTOR MASERATI NETTUNO
CON UNA PIZCA DE F1
¿Has oído hablar de la precámara de combustión? Es el secreto del motor 3.0 biturbo del Maserati MC20, que alcanza los 630 CV. Te explicamos cómo funciona y qué supondrá.
Matteo Valentini, jefe de motores de gasolina de Maserati, nos explica todo sobre el propulsor del nuevo MC20 y nos ayuda a comprender cómo funciona el innovador concepto de precámara de combustión.
LLOS RELOJES MECÁNICOS SON una necesidad del pasado convertida en lujo. Y los motores térmicos van por el mismo camino. Quienes quieran motores térmicos de alto rendimiento deberán estar dispuestos a pagar un sobreprecio, pero exigirán a cambio cierta complejidad, sofisticación y refinamiento. El motor Nettuno de Maserati responde, en parte, a ese nuevo enfoque. Pero también a la necesidad de superar de manera confortable la barrera de los 200 CV por litro de potencia específica para proporcionar al hiperdeportivo MC20, no sólo las prestaciones propias de modelos de fabricantes como McLaren, sino también niveles comparables o superiores de ligereza y agilidad.
En el caso del Nettuno, la sofisticación reside en el empleo, por primera vez en el mundo, de una precámara pasiva de combustión; un concepto que Matteo Valentini y su grupo de ingenieros han estado poniendo a punto desde 2015.
Matteo describe la précamara como “un pequeño inserto con unos orificios, situado en la culata, en el centro de cada cilindro, y dotado de su propia bujía”. El propósito de la precámara es mejorar la combustión, logrando que sea más rápida y completa. Esto permite retrasar la autoignición y trabajar con relaciones de compresión superiores (de 11:1 en el caso del Nettuno), lo que mejora el rendimiento y la eficiencia.
“La magia de la precámara”, explica Matteo, “comienza con la carrera de compresión”. “Acabamos de introducir una mezcla fresca en el cilindro, y el pistón está en el punto muerto inferior. Usamos el pistón para empujar la mezcla dentro de la precámara. Es parecido a cargar un rifle de aire comprimido. Esta mezcla entra por los orificios de la precámara a su interior, y se prepara una mezcla ideal para la ignición alrededor del electrodo de la bujía principal (el Nettuno cuenta con una bujía secundaria dentro del propio cilindro)”.
Lógicamente, te preguntarás… ¿y qué pasa cuando encendemos la mezcla de la precámara? Pues que la mezcla se comienza a quemar y sale a chorro por los orificios, que actúan como diminutos lanzallamas.
POR LOS ORIFICIOS DE LA PRECáMARA SALEN CHORROS QUE ACTúAN COMO DIMINUTOS LANZALLAMAS
“Si miraras el cilindro desde arriba, y vieras una combustión tradicional, verías que comienza en el electrodo de la bujía y progresa siguiendo un patrón esférico hasta las paredes del cilindro”, explica Matteo. “La precámara del Nettuno genera un patrón de combustión similar a pétalos de margarita, con múltiples puntos de ignición simultáneos, de manera que la combustión es muy rápida, se produce muy cerca de las paredes del cilindro y el frente de llama tiene que viajar mucho menos espacio para quemar toda la carga del cilindro. Este es el principal logro: que la combustión es más rápida. Se produce en menos grados de giro del cigüeñal, y puedes aprovechar esta rapidez para mejorar la eficiencia, aumentando la relación de compresión. Cuanto más rápida es la combustión, más difícil es que se produzca picado (la inflamación espontánea de la mezcla en puntos alejados de la bujía por el incremento de presión que provoca el progreso de la combustión). Y esta es la clave del concepto: crear, al mismo tiempo, un motor más potente y más eficiente”.
En la actualidad, Matteo puede describir la precámara a grandes rasgos, pero no hay manera de obligarle a entrar en detalles, y las dimensiones exactas siguen siendo un secreto. “La precámara no es nada excepcional. Sólo es una pequeña cavidad construida en una aleación especial y que tiene unos orificios”. “Sin embargo, la posición, dimensiones y diseño de esos orificios son el resultado de incontables horas de simulación y experimentación... y de momento no vamos a compartir esa información con nadie, para no dar ventaja a nuestros rivales. En Internet hay vídeos, y puede que haya fotos circulando por ahí, pero ninguna se ajusta a la realidad. No tienen ni la cantidad correcta de orificios ni los diámetros o formas definitivas.”
“Y lo de la experimentación es importante”, insiste Matteo. “Todos los fabricantes estamos trabajando con entornos de ensayo virtual para motores, pero eso sólo funciona a la primera con tecnologías consolidadas. Aquí hemos tenido que hacer muchos experimentos reales para correlacionar simulación y realidad”.
Todos tenemos en mente otro motor que utiliza una pequeña combustión para inducir una combustión más rápida: el Skyactiv-X de Mazda. Y, aunque Matteo reconoce que los dos motores persiguen un fin parecido, asegura que el Nettuno funciona de forma diferente. “A grandes rasgos, podríamos decir que ambos motores (Skyactiv-X y Nettuno) comparten la misma filosofía, y me refiero al concepto de combustión rápida del que hablábamos. He investigado el concepto del Skyactiv-X y debo decir que me parece muy interesante la manera en la que crean una explosión que provoca una inflamación simultánea de toda la mezcla, uniendo los conceptos de ciclo Otto y Diesel, pero no es el caso con el Nettuno. Nosotros no mezclamos dos conceptos. Nuestra combustión es tradicional, pero mejorada. Nosotros queremos tener siempre una combustión rápida y estable”.
Además de la precámara, el Nettuno combina inyección indirecta tradicional con inyección directa a alta presión (350 bares), y ambas soluciones parecen un foco de problemas desde el punto de vista de la acústica. Sin embargo, y dado el enfoque deportivo del MC20, Matteo asegura que la puesta a punto del sonido no ha supuesto un problema: “una combustión rápida siempre se traduce en más ruido, pero el Nettuno es un motor deportivo, y el sonido es bienvenido, de manera que no nos hemos enfrentado a un gran problema en ese sentido. No hemos tenido ningún motivo para suavizar el sonido a alto régimen. Sí para afinarlo porque el cliente de Maserati busca un sonido de calidad, y hemos tenido que jugar ahí un poco con el encendido de la bujía lateral, pero la intensidad no ha sido un problema diseñando este motor. Quienes han tenido la oportunidad de probarlo nos ha confirmado que el sonido es asombroso, de manera que estamos tranquilos y satisfechos en ese aspecto”.
Más allá del asunto de la precámara, hay aspectos que sorprenden en la arquitectura del Nettuno, y el más llamativo es la ubicación ‘tradicional’ de los turbos a los costados de las bancadas, en lugar de situarse en el centro de la V. Matteo reconoce que es una solución menos práctica desde el punto de vista del empaquetamiento compacto del motor, pero un requisito del MC20. “Podríamos haberlos hecho caber [a los turbos, en el interior de la V], técnicamente y físicamente es posible instalarlos ahí, y otros fabricantes lo hacen. Lo que te puedo decir es que un solo turbo no era suficiente para alcanzar la potencia específica de 210 CV por litro que nos habíamos fijado como objetivo de manera que hacían falta dos. Y aunque no habría sido un gran quebradero de cabeza en términos de empaquetamiento del motor, sí lo habría sido para el del coche. El MC20 es un deportivo muy bajo y ancho, y tenemos todos los escapes en el
EL NETTUNO SERÁ LA PIEDRA ANGULAR DE LOS FUTUROS MOTORES DE MASERATI
centro, por motivos de complejidad, centro de gravedad, etc”.
De manera que al MC20 le viene bien que los turbos estén en los costados... ¡pero va a ser un problema para futuros modelos de motor delantero! “¡Por supuesto!”, reconoce Matteo. “Hasta tenemos un chiste en la oficina técnica que dice que los turbos van a entrar en conflicto con el giro de la dirección un 100 % de las veces. Pero tenemos fe en que vamos a poder resolver ese problema, porque tenemos bastante experiencia con él”.
Finalmente, con seis cilindros, dos turbos y dos bancadas, el Nettuno parece concebido para permitir construir un impresionante ligero motor 1.5 turbo de tres cilindros y 300 CV, y Matteo lo confirma. “Sería sencillo derivar un motor de tres cilindros, y combinarlo con alguna clase de hibridación. Y desde luego, hemos concebido el Nettuno para que sirva como piedra angular para el resto de las gama de motores de Maserati”. ¿Podremos verlo en otras marcas del inmenso grupo que ahora se llama Stellantis (producto de la fusión de Fiat y PSA)? “Sinceramente, esa aplicación todavía esta por definir”.