15 de diciembre de 2006 | I+D
CONDUCIR EL FUTURO
CONDUCIR EL FUTURO


Propulsión Volkswagen hoy, mañana y “pasado mañana”


En concreto
Versión resumida

Aspectos centrales

Hoy
EcoFuel / Touran
TDI / Polo BlueMotion
TSI / Golf GT
SunFuel® / New Beetle

Mañana
Clean TDI / Jetta
TSI EcoFuel / Passat
TSI / Multivan

“Pasado mañana”
CCS / Touran
Híbrido / Touran
Pila de combustible de alta temperatura / Touran


Conducir el futuro hoy, mañana y pasado mañana

Versión resumida

Camino hacia una era de independencia del petróleo

La estrategia de propulsión Volkswagen integra las más innovativas tecnologías en el camino hacia la propulsión puramente eléctrica a través de la pila de combustible.
Los tipos de propulsión más eficientes en la actualidad son el TDI, el TSI y el DSG.
El Clean TDI cumplirá las más estrictas leyes de emisión de gases del mundo.
La CCS será la tecnología clave para una sociedad independiente del crudo.
Es posible que, a finales de la próxima década, las pilas de combustible de alta temperatura logren abrirse camino en la propulsión por hidrógeno.

  • Debido a la escasez de recursos fósiles y a la necesidad de proteger el medioambiente hoy más que nunca, los fabricantes de automóviles se encuentran ante retos de dimensiones desconocidas hasta el momento. Al mismo tiempo, son precisamente estos retos los que ofrecen posibilidades insospechadas, ya que, en la próxima década, serán asentadas las bases para el futuro de la movilidad individual. Un futuro lleno de sorpresas. El motor del futuro será promovido por empresas como Volkswagen. Estas empresas crecieron con sus productos en la era de los recursos fósiles finitos, pero al mismo tiempo crearon, a través de investigaciones a largo plazo, el potencial para establecer la independencia de los recursos fósiles no regenerativos. Nos consta que estos sistemas coexistirán en el futuro. Según palabras textuales del Dr. Ing. Rudolf Krebs, Director del Departamento de Desarrollo de Volkswagen: “Estoy completamente convencido de que las tecnologías modernas y aquellas que se encuentran actualmente en fase de desarrollo, como los tipos de propulsión TDI, TSI y DSG, se mantendrán durante mucho tiempo. Los motores de combustión perfeccionados, en parte apoyados por electromotores, los propulsores puramente eléctricos y las pilas de combustible coexistirán en un futuro para cumplir cualquier deseo del cliente”. Al final de esta cadena evolutiva se encuentra un sólo objetivo: la independencia de los recursos fósiles.

    Los carburantes fósiles deben ser aprovechados tan eficientemente como sea posible

  • En la primera etapa del camino hacia la independencia se trata de utilizar los carburantes fósiles existentes de la forma más eficiente posible. Esta primera etapa constituye el fundamento de la “pirámide de necesidades” automovilísticas. Esta es la era en la que, a través del “Downsizing inteligente”, los motores de gasolina y diesel ahorran carburante y emiten bajas emisiones en la medida posible, ofreciendo sin embargo al mismo tiempo una gran dinámica y confort. Esto es el presente. Volkswagen marca el presente con vehículos como el Polo BlueMotion, el automóvil de cinco plazas más económico del mundo; una flota de TDI básicamente económicos; eficientes y únicos motores TSI (Twincharger) en el Golf y en el Touran, vehículos de gas natural (EcoFuel); y un espectro de modelos que aún deja margen para sueños automovilísticos.

    BLUETEC y Clean TDI

  • En breve serán refinadas las tecnologías básicas. Existen nuevos propulsores, como por ejemplo el concepto de motor denominado “Clean TDI”, desarrollado por Volkswagen entre otros para su utilización en EE.UU., que ya se encuentran en el estadio de prototipo; estos motores cumplirán las más estrictas leyes de emisión de gases del mundo - incluso las llamadas Tier2 Bin5 de California.

  • El “Clean-TDI” es un componente esencial de la ofensiva BLUETEC iniciada a finales de noviembre en Los Ángeles por los tres fabricantes de coches alemanes Audi, Mercedes-Benz y Volkswagen. El objetivo de esta asociación es el de establecer el concepto BLUETEC como término global de limpieza y ahorro de consumo de los turismos y los SUV con motores diesel. Precisamente, el estreno mundial del primer Clean TDI se realizó en el Concept Tiguan, que se presentó, paralelamente a la ofensiva BLUETEC, en el Salón del Automóvil de Los Angeles.

    El SunFuel® podría sustituir hoy mismo tanto a la gasolina como al diesel

  • El próximo paso importante en el camino hacia el futuro es la obtención de carburante a partir de materias primas renovables. El SunFuel® de biomasa y la celulosa de etanol son carburantes biológicos de segunda generación. Aquí, el centro de atención es el aprovechamiento de la biomasa CO2 neutro que puede ser utilizada para elaborar este combustible sintético. Ya que el SunFuel®, por ejemplo, se elabora a partir de materias primas regenerativas como es la biomasa, en la combustión sólo es liberado tanto dióxido de carbono como se le había extraído a la atmósfera anteriormente por las plantas suministradoras de energía. Como combustible en los motores diesel habituales, el SunFuel, puro y de muy alta calidad, reduce la emisión de partículas en casi un 30 %, también en vehículos antiguos sin necesidad de realizar cambios técnicos. Además, sólo son necesarios algunos ligeros cambios del controlador de motor (punto de encendido y volumen de inyección) para reducir también las emisiones de NOx (óxidos de nitrógeno) en hasta un 30 %.

    El SunFuel® constituye la base para el motor del futuro: CCS

  • El SunFuel® es al mismo tiempo el iniciador de la siguiente etapa de la estrategia de propulsión y de carburante: utilización de motores de combustión completamente nuevos accionados con carburantes regenerativos y que pueden ser utilizados en todo el mundo sin necesidad de realizar grandes modificaciones de la infraestructura. Trasfondo: a través de la utilización de efectos de homogeneización, el purísimo SunFuel® establece las bases desde el desarrollo intenso del proceso de combustión diesel hasta alcanzar el Sistema Combinado de Combustión (CCS). De este modo, los combustibles sintéticos como el SunFuel®, le preparan el camino a la generación de motores venidera, representando al mismo tiempo una tecnología clave en el camino hacia el fin de la era del crudo. El CCS combina el bajo consumo de combustible de los motores diesel con la calidad de los gases de escape de un motor de gasolina.

    Volkswagen aplicará la tecnología híbrida allí donde sea rentable

  • Actualmente, es aún prioritaria la influencia mundial positiva del consumo de crudo y de las emisiones de gases mediante los motores TDI y TSI de fabricación en gran escala y asequibles de precio, ya que esto es más eficiente. Sin embargo, Volkswagen seguirá investigando todos los tipos de propulsión potenciales en general durante el largo camino hacia el futuro, siempre que sean rentables y técnicamente factibles. Dentro de estos tipos de propulsores se encuentra también el propulsor híbrido, presentado por Volkswagen actualmente en forma de un prototipo de Touran con una combinación altamente eficiente de un motor de gasolina derivado del TSI, un propulsor eléctrico y una caja de cambios automática de doble embrague (DSG).

    La pila de combustible de alta temperatura indica el camino hacia el futuro

  • Echándole un vistazo a la pila de combustible se hace patente la gran capacidad de innovación de Volkswagen en la investigación de nuevas tecnologías: el Departamento de I+D de Volkswagen ha desarrollado un tipo de pilas de combustible de alta temperatura (HTFC - high temperature fuel cells) únicas en el mundo. Estas eliminan numerosos inconvenientes de las pilas de combustible de baja temperatura (LTFC - low temperature fuel cells), ya conocidas y usadas en prácticamente todos los vehículos que utilizan este sistema de propulsión en el mundo. Algunos fabricantes han anunciado ya, dentro del marco del Salón del Automóvil de Los Angeles, que se disponen ya a utilizar estas pilas de combustible en serie a medio plazo. Según el Prof. Dr. Jürgen Leohold, Responsable de Investigación del Grupo Volkswagen: “La pila de combustible de alta temperatura hará el sistema completo en el coche más ligero, compacto, estable y económico, y estos son los criterios decisivos para llevar la pila de combustible a la producción en serie”. El Prof. Dr. Leohold añade: “En nuestra opinión, en el futuro prevalecerá la pila de combustible de alta temperatura, por el contrario pensamos que la pila de combustible de baja temperatura no tiene casi posibilidades de subsistir”.

  • Volkswagen parte del hecho de que los primeros prototipos equipados con la pila de combustible de alta temperatura entrarán en el periodo de ensayo en el 2009. Según los pronósticos actuales, los primeros vehículos de producción en serie no serán lanzados al mercado antes del 2020.. El camino hasta allí no se puede recorrer solo con vehículos híbridos.

    Conducir el futuro hoy en el nuevo Touran

    EcoFuel
    El gas natural reduce a la mitad los costes de combustible

    El Touran EcoFuel dispone de cuatro depósitos situados bajo el suelo y con ello mantiene una capacidad de carga máxima

    Emisiones de gas: 80 % menos de óxido de nitrógeno, 73 % menos de hidrocarburos

    Este 2006, Volkswagen viene ofreciendo dos monovolúmenes compactos con propulsión por gas natural: la última versión del Touran presentada recientemente y el Caddy. Ambos vehículos son propulsados por un potente motor de cuatro cilindros de 80 kW / 109 CV (a 5.400 r.p.m.).
    El Touran: este versátil automóvil puede ser conducido también con gasolina. Diseñado como vehículo de gas natural “casi monovalente”, la propulsión con gasolina sirve, en principio, sólo como reserva. La conmutación al combustible convencional se produce automáticamente cuando el depósito está vacío (presión residual de aprox. 6 bar) y es indicada en el display mediante un indicador del nivel de combustible individual. El alcance, si sólo se utiliza gas natural, es de aprox. 310 km, después la marcha sigue con gasolina o cargando gas natural en una de las 716 gasolineras de gas natural que existen en Alemania. La carga de gas se produce de forma rápida y casi silenciosa. Con ello, el tiempo de permanencia en la gasolinera de un vehículo de gas natural es similar al tiempo de permanencia de un vehículo de gasolina.
    El nuevo Touran EcoFuel consume de media aprox. 5,8 kg por cada 100 kilómetros. Actualmente un “kilómetro de gas natural” cuesta en Alemania la mitad que un “kilómetro de gasolina” además un gran número de distribuidores de energía y municipios fomentan económicamente la adquisición de vehículos de gas natural.

    Sin restricciones de potencia
    El Touran EcoFuel ha sido diseñado por Volkswagen Individual. Los cuatro depósitos de gas natural del monovolumen han sido integrados bajo el suelo, economizando el espacio (18 kg), con lo que no restringen ni la variabilidad ni el volumen interior / volumen de carga. De este modo sigue quedando abierta la opción de equipar el Touran EcoFuel con siete plazas. Mediante este interesante concepto de vehículo y el desarrollo paralelo del Caddy EcoFuel, Volkswagen ofrece una vez más, soluciones limpias para la gran demanda de vehículos con esta tecnología de propulsión económica y respetuosa con el medioambiente.

    Considerable reducción de emisiones de gas
    El rendimiento óptimo correspondientemente alto a 13,5:1 del motor comprimido del Touran EcoFuel desarrolla un par máximo de 160 newtonmetros (a 3.500 r.p.m.) en el funcionamiento con gas. En el funcionamiento con gasolina, la alta compresión es compensada mediante la anulación del punto de encendido y la posición de la válvula de estrangulación. El motor de cuatro cilindros y una cilindrada de 1.984 cm3 permite alcanzar una velocidad máxima de 180 km/h y acelera de 0 a 100 km/h en 13,5. En comparación con un motor de carburador, el funcionamiento del motor EcoFuel en el modo de gas natural, produce un 80 % menos de óxido de carbono, un 80 % menos de óxido de nitrógeno, un 73 % menos de hidrocarburos con metano y un 23 % menos de dióxido de carbono. El motor arranca siempre en el modo de gas, y sólo el arranque en frío a temperaturas inferiores a 15 grados Celsius requiere el modo de gasolina.

    Máxima seguridad
    Los depósitos de acero del Caddy EcoFuel han sido probados en intensos programas de colisión. Si el motor se parara, las válvulas de cierre electrónicas interrumpirían automáticamente el suministro de gas, tanto en el funcionamiento con gasolina y como en caso de producirse una colisión. Las válvulas para las botellas de gas disponen, junto con las válvulas de cierre electromecánicas entre otros, de un termofusible integrado y de un regulador del volumen de paso que impide una caída de la presión incontrolada si se produce un fallo del rendimiento. Adicionalmente a la válvula de retención integrada en el conector de relleno de combustible, en la primera de las cuatro botellas de gas situadas bajo el suelo ha sido integrada también una válvula de retención adicional que evita un reflujo del gas fuera de la botella. Gracias a ello, en cuanto a seguridad, no existe ninguna diferencia con los vehículos de gasolina o diesel.

    El gas natural es un combustible económico
    El Gobierno Alemán apoya la utilización del gas natural mediante impuestos muy bajos – sólo supone un porcentaje reducido de los impuestos que deben ser abonados por los carburantes gasolina y diesel. Según la ley, esta normativa estará vigente hasta finales de 2018. En las gasolineras alemanas, un kilo de gas natural, que corresponde a un contenido de energía aproximado de 1,5 kilos de gasolina, costaba en octubre de 2006 82 céntimos de media. En comparación con la gasolina, los costes de combustible se reducen a la mitad, y en comparación con el diesel se reducen en un 30 %. Muchos distribuidores de gas natural regionales ofrecen vales de combustible con la compra de un vehículo de gas natural por valor de hasta 1.000 kilos.
    En Alemania, el uso del CNG está extendido. La red de gasolineras en noviembre contaba con 716 estaciones. El objetivo para 2007 es el de disponer de 1.000 estaciones y en 2008 de 1.300. La idea es que la distancia entre las gasolineras de gas natural sea de 20 kilómetros. Las ventajas económicas, de consumo y de emisiones hacen que los vehículos de gas natural tengan cada vez más éxito. El Caddy EcoFuel es el automóvil de su clase más vendido en Alemania. Además, en los próximos días se pondrá en marcha en todo el país la segunda generación del Touran EcoFuel.


    Conducir el futuro hoy en el Polo BlueMotion

    TDI
    El automóvil de cinco plazas más económico de Europa

    El Polo BlueMotion sólo consume 3,9 litros y alcanza los 176km/h de velocidad máxima

    BlueMotion es la denominación de las actividades que enfatizan el punto de vista sostenible

    El Polo BlueMotion, presentado en el verano de 2006, es el automóvil más económico de su clase en Europa, en cuanto a consumo se refiere. El consumo medio de este automóvil de cinco plazas es de 3,9 litros. Fuera de la ciudad su consumo se reduce a sólo 3,2 litros. Con una capacidad de depósito de 45 litros y un consumo de 3,9 litros cada 100 km, se pueden recorrer más de 1.150 km y por esta razón podemos decir que el Polo BlueMotion anda, anda y anda.

    Económico en consumo y dinámico en prestaciones
    Adicionalmente a su acreditación como vehículo especialmente ecológico y económico en cuanto al consumo, el Polo BlueMotion dispone también una gran potencia: su ágil motor turbodiesel de inyección directa de 59 kW / 80 CV con filtro de partículas alcanza un par máximo de 195 newtonmetros a 1.800 r.p.m. De este modo, el Polo BlueMotion ofrece una conducción dinámica. Si se exige el máximo del potencial del TDI de 3 cilindros, el ligero Polo con un peso de 1.084 acelerará de 0 a 100 km/h en sólo 12,8; y puede alcanzar una velocidad máxima de 176 km/h. Esta extraordinaria relación entre agilidad y ahorro se logra con al confirmación de una aerodinámica modificada y una unidad de propulsión altamente efectiva.

    Motor TDI del BlueMotion
    La primera base técnica para lograr un consumo medio inferior a los 4 litros/100 km de diesel está constituida por el gran TDI de 3 cilindros y una cilindrada de 1.422 cm3 del Polo BlueMotion. Éste cuenta con 59 kW / 80 CV de potencia a 4.000 r.p.m. y desarrolla un par máximo de 195 newtonmetros a 1.800 r.p.m. El nuevo sistema de inyección bomba-tobera, con inyección directa regulada electrónicamente, se caracteriza en general por un cambio de carga modificado (turbo de gases de escape con geometría variable de turbinas) y una recirculación de gases de escape (ARG) optimizado, incluidos el radiador ARG aumentado en potencia y una válvula ARG de accionamiento eléctrico.
    El Polo BlueMotion, clasificado según la Norma Euro 4, será equipado de serie en todos los mercados con un filtro de partículas diesel. El convertidor catalítico de oxidación con técnica de pared delgada y de reacción especialmente rápida, ayuda adicionalmente a reducir las emisiones de gas. Entre otros, el radiador de aceite controla la temperatura del motor.

    Caja de cambios del BlueMotion
    La segunda base técnica para el ahorro de combustible está constituida por la transmisión de potencia. La caja de cambios de 5 velocidades MQ200 ha sido dotada con mayores engranajes de multiplicación para su empleo en el Polo BlueMotion. Resultado: reducción del nivel de revoluciones. Especialmente las velocidades 3, 4 y 5 disponen de una multiplicación mayor cuyo valor se encuentra entre el 12 y el 24 %. Resultado: el TDI de 3 cilindros opera a partir de ahora más a menudo y por más tiempo en su gama de revoluciones más eficiente. Explicación breve de la denominación MQ200 de la caja de cambios: M significa accionamiento manual, Q indica su utilización como caja de cambios montada de forma transversal. 200 es el par del motor transferible de 200 newtonmetros.
    Las modificaciones en el área de propulsión son apoyadas por las llantas de aleación de 14 pulgadas, concebidas exclusivamente para el Polo BlueMotion. Las ruedas han sido equipadas de serie con neumáticos optimizados 165/70 R 14 resistentes de baja rodadura.


    La tercera base técnica está constituida por una aerodinámica optimizada que reduce el consumo. Para ello ha sido perfeccionada especialmente la parte frontal. El spoiler delantero optimizado para mejorar la dinámica del flujo de aire y el revestimiento del radiador casi cerrado, salvo una pequeña grieta transversal, se abren paso a través del viento con una muy baja resistencia. En la parte trasera también ha sido mejorada la aerodinámica entrando aquí en escena, entre otros, el spoiler de techo. Todas las medidas aerodinámicas fueron concebidas en un primer momento mediante una serie de ensayos en el túnel aerodinámico y después convertidas por los diseñadores en los componentes constructivos correspondientes.

    El BlueMotion en la línea de producción
    En 2006, Volkswagen puso en marcha la iniciativa BlueMotion con el modelo que menos consume de la gama Volkswagen. Esta denominación no sólo se refiere a un automóvil, al consumo y a las emisiones, sino también globalmente a la empresa. “Blue” – el color de Volkswagen – es sinónimo de los elementos que deben ser protegidos, el aire y el agua. “Motion“ representa el aspecto de una movilidad orientada hacia el futuro. El objetivo es el de proteger los recursos de la tierra para las generaciones venideras. BlueMotion debe avanzar hacia un sello de calidad que represente el marco futuro para cada variante especialmente económica y ecológica de una serie. El nuevo y exitoso Polo BlueMotion es el primer modelo con esta nomenclatura.


    Conducir el futuro hoy en el Golf GT

    TSI
    Potencia máxima, consumo mínimo

    El Golf GT TSI sólo consume 7,2 litros de media y alcanza los 220 km/h

    Motor de fabricación en grandes series único en el mundo con turbosobrealimentador y compresor

    Volkswagen inicia en 2006 una nueva era de propulsores con sus motores TSI con doble sobrealimentación. Máxima potencia con un consumo mínimo. Los TDI, FSI y FSI Turbo se han convertido ya hace tiempo en sinónimos de motores VW con par elevado y bajo consumo de combustible. Indistintamente de si se trata de un motor de gasolina o diesel todos ellos están unidos por una tecnología común: la inyección directa. Al principio, Volkswagen tomó la delantera en el turbodiesel, dependiendo del tipo de motor, en las diferentes formas de inyección del combustible. Los deportivos diesel VW nacieron en 1993 y con ellos el motor de autoignición avanzó en Europa hacia una visión del mundo del automóvil tan rápida como económica. Posteriormente, Volkswagen amplió el espectro de los sistemas de inyección directa en los motores de gasolina mediante la inyección estratificada de combustible Fuel Stratified Injection: el primer motor FSI debutó en el año 2000. Al Golf GTI le siguió en el 2004 el primer motor de inyección directa sobrealimentado por turbocompresor, el FSI Turbo. Dos años después arrancaban a lo grande los motores de inyección directa sobrealimentados por turbocompresor – los TSI con turbosobrealimentador y compresor.

    Golf, Jetta y Touran con TSI de 103 kW
    El TSI más actual es la versión de 103 kW presentada en el año 2006 para el Golf, el Jetta y el Touran. TSI es sinónimo de un nuevo tipo de Downsizing con menor cilindrada, menos consumo, menos emisiones pero más potencia, más revoluciones por minuto y más placer de conducir. El “pequeño” TSI (ROZ 95) desarrolla un par máximo de 220 newtonmetros y mantiene este valor constante en un amplio rango de revoluciones.
    Con este “Twincharger”, Volkswagen ha desarrollado los motores de gasolina de inyección directa consecuentemente para obtener un mayor grado de eficiencia y un gran placer de conducir. El objetivo central, sin embargo, era conseguir un diseño más confortable que deportivo. En este caso, confort significa también que la vehemente fuerza de arrastre de un número bajo de revoluciones por minuto permite un modo de conducción con pocos cambios de marcha.

    Golf GT TSI, el primer Twincharger
    El primer automóvil en el mundo equipado con un TSI es el Golf GT. El “hermano pequeño” del Golf GTI tiene 125 kW / 170 CV de potencia, un par de 240 newtonmetros y un consumo medio de 7,2 litros. El deportivo Golf acelera de 0 a 100 km en sólo 7,9 segundos. La velocidad máxima es de 220 km/h. El Golf GT dispone de una caja de cambios de 6 marchas de serie; si se desea también puede optar por la caja de cambios automática de doble embrague DSG de tecnología única. Adicionalmente, existe también la posibilidad de adquirir el “gran” TSI en el Jetta. Este motor será también ofertado para el nuevo Touran en la primavera de 2007.
    La base fundamental técnica para este TSI la compone el motor de cuatro cilindros de 1.390 cm3, cuya dinámica de sobrealimentación a través del compresor y del turbosobrealimentador se corresponde con un motor de aspiración de 2,5 litros gracias a la tecnología Twincharger. El TSI desarrolla ya a partir de 1.750 r.p.m. su par máximo y permanece constante hasta 4.500 r.p.m. El suave empuje de inicio y la constancia sobre amplias revoluciones por minuto – activada por el compresor primero y continuada por el turbosobrealimentador – no son ofrecidos actualmente por ningún otro fabricante de automóviles.

    Tecnología TSI en detalle
    El llamado “Downsizing” representa la medida más efectiva para reducir el consumo. A través de una reducción de la cilindrada y en consecuencia una menor pérdida por fricción, se alcanza un consumo específico menor y con ello un mayor grado de eficiencia. El camino hacia el futuro apunta hacia una combinación del compresor y el turbosobrealimentador. El compresor compensa la típica debilidad de arranque en el régimen de revoluciones bajo de un motor turbo de gasolina; el sobrealimentador por el contrario, funciona a toda máquina a un régimen de revoluciones alto. La combinación de ambos cargadores en motores de fabricación en serie es única en el mundo.
    Como técnica de inyección directa sólo podía ser considerada la tecnología FSI. Gracias a la experiencia que los diseñadores de motores han ido acumulando en los últimos años sobre esta técnica de inyección, se hace patente que el FSI se complementa de forma ideal con las dos diferentes técnicas de carga, posibilitando así un aumento de la efectividad desconocido hasta el momento. A pesar de ofrecer un mayor rendimiento de conducción, ahorra aprox. un 10% de combustible en comparación con un motor de aspiración similar.

    Motor básico
    El motor de 1,4 litros es un motor de cuatro cilindros y cuatro válvulas de 1.390 cm3, una distancia entre los cilindros de 82 milímetros y una relación calibre / carrera de 76,5 a 75,6 milímetros. Uno de los puntos esenciales del desarrollo del TSI reside en la construcción de un nuevo bloque del motor altamente resistente de fundición gris, para controlar permanentemente las presiones puntas de hasta 130 bar. Otros de los temas centrales del desarrollo es la disposición de los grupos de carga y del accionamiento del compresor.

    Técnica de inyección modificada
    Por primera vez en los motores TSI se utiliza una válvula de inyección de alta presión de orificios múltiples con 6 orificios de salida del combustible. El inyector ha sido posicionado en la zona de admisión del mismo modo que los motores de aspiración FSI, entre el canal de admisión y el nivel de la junta de la culata. La cantidad de combustible que debe ser inyectada – desde la gama de revoluciones de marcha en vacío hasta la gama de revoluciones alta con la máxima potencia – requiere una gran dispersión del caudal de los inyectores. Para poder representar esta gran área del volumen, la presión máxima de inyección ha sido elevada a 150. Además, sólo a través de la tecnología FSI, es posible alcanzar el alto grado de compresión de 10:1 para motores sobrealimentados.

    El compresor presiona desde abajo
    Los diseñadores del motor seleccionaron un compresor de propulsión mecánica, a través de una correa, para aumentar el par de fuerzas a un número de revoluciones bajo. Se trata aquí de una unidad de carga basada en el principio Roots. Una de las particularidades del compresor utilizado es el grado de transmisión interno que está antepuesto al par de ruedas dentadas de sincronización y posibilita ya a partir de un bajo número de revoluciones del motor una capacidad volumétrica del compresor mayor.

    El turbosobrealimentador se conecta en la zona alta
    Si existe un elevado número de revoluciones se conecta adicionalmente el turbocargador de gas de escape (con regulación Wastegate). El compresor y el turbocargador de gas de escape han sido conmutados en serie. El compresor se acciona a través de un embrague electromagnético que ha sido integrado en un módulo dentro de la bomba de agua. Una válvula de mariposa se encarga de que el aire fresco necesario para el punto de trabajo llegue al turbocompresor de gases de escape o al compresor. En el modo en el que únicamente actúa el turbocompresor de gases de escape, la válvula de mariposa está abierta. El aire toma entonces el camino conocido en los motores turbo a través del refrigerador por aire de carga frontal y la válvula de mariposa en el tubo de aspiración.
    Uno de los grandes desafíos en el marco del desarrollo fue el mejor diseño posible de la interacción de los dos cargadores dispuestos en serie. Sólo cuando el compresor y el turbocompresor de gases de escape se complementan óptimamente, el grupo motorpropulsor alcanza la curva de par uniforme deseada. Y lo hace a través de una gama de revoluciones muy amplia y en combinación con un aumento de la eficiencia no alcanzado nunca anteriormente.

    La combinación del compresor y del turbo lo hace posible
    La presión máxima de sobrecarga del Twincharger es de aprox. 2,5 bar a 1.500 r.p.m. Sólo en la gama de revoluciones hasta 2.400 r.p.m. es necesario el compresor para crear la presión de carga necesaria en un régimen de revoluciones de hasta 2.400 r.p.m. El turbo de gases de escape ha sido diseñado para desarrollar un grado de eficiencia óptimo en la gama de potencia superior proporcionando también de este modo suficiente presión de sobrecarga en el régimen de revoluciones medio. En el régimen de marcha dinámico a bajas revoluciones, el turbocargador no es suficiente para cumplir con los objetivos de elasticidad prefijados. El TSI soluciona este problema como único motor en el mundo con la conexión adicional del compresor. Como máximo a partir de 3.500 r.p.m. ya no es necesario el compresor, ya que el turbocargador de gas de escape proporciona siempre la presión de sobrecarga deseada, también dinámicamente en la transición del modo de empuje al de plena carga.


    Conducir el futuro hoy en el New Beetle Cabriolet

    SunFuel®
    Potencia solar en el depósito

    Limpio: el combustible sintético de biomasa minimaliza las emisiones de CO2

    Práctico: el SunFuel® puede ser utilizado en cualquier tipo de automóvil sin necesidad de realizar modificaciones técnicas

    El desarrollo de modernos automóviles y prometedores accionamientos está cada vez más influenciado por los aspectos medioambientales, ya que una cosa es segura: los recursos de energía fósiles son finitos. Con el fin de poder alcanzar la independencia de los recursos fósiles y de responder a la demanda cada vez mayor de vehículos con emisiones de gases más reducidas, el Departamento de Investigación de Volkswagen, como miembro fundador de la “Alianza para los carburantes de síntesis en Europa” (ASFE), apuesta, entre otras cosas, por combustibles alternativos de mayor calidad. El centro de atención lo compone el aprovechamiento de la biomasa de CO2 neutro que puede ser utilizado para sintetizar carburantes – como el favorito de Volkswagen, el SunFuel®. Hace ya tiempo que viene circulando una flota de vehículos de ensayo SunFuel®. Uno de ellos es el New Beetle Cabriolet convencional y pone de manifiesto el hecho de que los vehículos extremadamente limpios y ahorrativos también pueden sorprendentemente proporcionar un gran placer de conducir.

    Esto es SunFuel®
    SunFuel® es un carburante de alta pureza fabricado sintéticamente. Este carburante se diferencia del SynFuel, químicamente idéntico, por el material inicial del que es obtenido el gas de síntesis. El SunFuel® se obtiene de biomasa. Esta biomasa puede estar compuesta tanto por desechos de madera del bosque o de la industria maderera, como por desechos biológicos, productos de desecho animales o plantas vegetales cultivadas especialmente, que florecen rápidamente y no necesitan cuidados intensivos. Además, esta biomasa no compite en ningún modo con la producción de alimentos. Lo verdaderamente importante es que la calidad de la biomasa, como material inicial, no tiene ningún tipo de influencia sobre el producto final.

    Elaboración del SunFuel®
    El SunFuel® es un combustible sintético de biomasa que puede ser elaborado mediante dos métodos diferentes, de los cuales el procedimiento Carbo V de la empresa sajona Choren Industries es hoy en día el más avanzado. El primer paso de este procedimiento consiste en triturar todas las materias y mezclas de materias entrantes y secarlas, si contienen más de un 30 % de humedad. Seguidamente el material triturado – denominado “Pellets” – pasa por un carburador de baja temperatura, en el que los fragmentos vegetales son descompuestos en gas de destilación lenta y biocoque a una temperatura de 400 a 500 grados Celsius.
    Siguiente paso: el gas alquitranoso es descompuesto principalmente en monóxido de carbono, pero también en hidrógeno y en muy pequeñas cantidades en dióxido de carbono y vapor de agua. La descomposición del gas se realiza en el reactor Choren, añadiendo aire precalentado u oxígeno puro, a temperaturas de hasta 1.600 grados. El polvo de coque producido en el carburador de baja temperatura es inyectado en la llama del reactor que arde hacia abajo. Seguidamente el gas de síntesis crudo pasa por un intercambiador de calor (recuperador), antes de ser despolvoreado y limpiado. El gas de síntesis producido de este modo – una mezcla de hidrógeno y monóxido de carbono – reacciona después en la instalación Fischer-Tropsch en un catalizador de cobalto especial y se convierte en una cadena de hidrocarburos a partir de la cual puede ser finalmente “modelado” el combustible sintético SunFuel®. Dependiendo del tipo de síntesis realizado se produce más diesel, más gasolina o más queroseno respectivamente.

    Principales virtudes:
    El SunFuel® sintético dispone de un gran número de ventajas convincentes que lo clasifican como uno de los combustibles más prometedores del futuro.

    Significante reducción de la emisión de gases
    Como combustible de alta calidad y extraordinariamente puro, el SunFuel® está libre de componentes indeseados, como pueden ser el azufre y los compuestos aromáticos de los carburantes con base de petróleo. Esto ofrece excelentes características de combustión y una emisión de gases claramente inferior. Por ejemplo: sólo la utilización de SunFuel® reduce en casi un 30 % la emisión de partículas de hollín del New Beetle TDI Cabriolet de serie (Norma Euro 4) en el nuevo ciclo de marcha europeo (NEFZ). Incluso los antiguos vehículos diesel Euro 3 cumplen el valor límite de partículas de la Norma Euro 4 sin ser necesario realizar ningún tipo de modificación.
    Además, es suficiente con solo realizar pequeñas adaptaciones del controlador de motor a la densidad ligeramente inferior del recurso energético sintético (785 kg/m3 en vez de 830 kg/m3) para reducir en otro 30 % las emisiones NOx en el NEFZ. Otra de las ventajas surge cuando el tratamiento posterior de las emisiones gaseosas es adaptado al combustible libre de azufre.

    Balance CO2 neutro
    Una de las ventajas esenciales del SunFuel®, en comparación con el SynFuel, químicamente idéntico pero obtenido a partir de gas natural, es su considerable contribución al ahorro de gas de efecto invernadero CO2. Ya que el SunFuel® se elabora a partir de materias primas regenerativas como es la biomasa, en la combustión sólo es liberado tanto dióxido de carbono como las plantas suministradoras de energía le habían extraído a la atmósfera anteriormente.

    Uso de la red de gasolineras existente
    El SunFuel® puede ser mezclado con los carburantes refinados de petróleo convencionales en cualquier tipo de proporción. Al mismo tiempo esto significa que para distribuir este combustible sintético , puede ser utilizada, sin ningún tipo de problema, la red de gasolineras existente, siendo innecesario realizar costosas inversiones. La mezcla de SunFuel® puede ayudar a mejorar la calidad del aire especialmente en las grandes ciudades con problemas de polución sin tener que crear una nueva red de distribución; en ciudades como Bangkok o Atenas ya se está utilizando en parte el SynFuel, similar al SunFuel®.

    Precio del SunFuel®
    La empresa sajona Choren Industries, promotora de un proyecto piloto para la elaboración de SunFuel®, estima los costes del carburante regenerativo en 0,60 Euros por litro. Otras fuentes pronostican un precio de 0,50 Euros. En comparación, se estima que la fabricación de combustibles basados en el gas natural o en el petróleo cuesta 0,25 Euros por litro. Sin embargo, los carburantes biológicos de la segunda generación – entre ellos el SunFuel® regenerativo – sólo pueden establecerse en el mercado a través de un modelo de impuestos global y persistente que ofrezca ventajas de mercado.

    Todos los automóviles pueden ser repostados con SunFuel®
    El SunFuel® es apto, según se requiera, como diesel o como gasolina y puede ser repostado en cualquier tipo de automóvil o camión sin necesidad de realizar modificaciones técnicas y sin ningún tipo de limitación. Este combustible sintético desarrolla su potencial máximo sólo si los procesos internos del motor aprovechan las ventajas de su especial pureza.

    El SunFuel® constituye la base para los motores del futuro: CCS
    El SunFuel® es al mismo tiempo el precursor del siguiente paso en la estrategia de combustibles: la utilización de motores de combustión interna completamente nuevos que funcionan con carburantes regenerativos y pueden ser distribuidos sin necesidad de realizar grandes modificaciones de la infraestructura. A través de la utilización de efectos de homogeneización, el purísimo SunFuel® establece las bases desde el intenso desarrollo del proceso de combustión diesel hasta alcanzar el Sistema Combinado de Combustión (CCS). De este modo, los combustibles sintéticos como el SunFuel®, le preparan el camino a la generación de motores venidera, representando también una tecnología clave en el camino hacia el fin de la era del petróleo. El CCS combina el bajo consumo de combustible de los motores diesel con la calidad de los gases de escape de los motores de gasolina.


    Conducir el futuro “mañana” en el Jetta

    Clean TDI
    El diesel más limpio del mundo bajo el símbolo BLUETEC

    El tratamiento posterior NOx y las medidas interiores del motor reducen las emisiones de gas en hasta un 90 %

    Volkswagen inicia la siguiente etapa diesel y consigue hacer el TDI tan limpio como un motor de gasolina. Estos motores diesel de la próxima generación son denominados de forma interna “Clean TDI”.

    Clean TDI y BLUETEC
    El “Clean-TDI” es un componente esencial de la ofensiva BLUETEC iniciada a finales de noviembre en Los Ángeles por los tres fabricantes de coches alemanes Audi, Mercedes-Benz y Volkswagen. El objetivo de esta asociación es el de establecer el concepto BLUETEC como término global de limpieza y ahorro de consumo de los turismos y los SUV con motores diesel. El concepto BLUETEC describe motores diesel que cumplen con las más estrictas normas de emisión de gases del mercado americano.
    El TDI, sin embargo, no es ni mucho menos desconocido en Norteamérica, ya que Volkswagen es conocido en EE.UU. como uno de los pioneros diesel por antonomasia. Más de 800.000 TDI han sido vendidos allí en los últimos años. El líder del mercado diesel en Norteamérica es el Jetta. El primer todoterreno dotado con un filtro de partículas diesel de serie ofrecido en EE.UU. es también un Volkswagen: el Touareg V10 TDI. Aún hay más: debido, entre otras cosas, a la presencia masiva del TDI, Volkswagen se encuentra a la cabeza del estudio actual realizado en EE.UU., “Automotive Environmental Index”, por el instituto de estudios de mercado J. D. Power que señala a Volkswagen como el fabricante de automóviles más respetuoso con el medioambiente de los EE.UU.
    El aspecto central es la reducción del óxido de nitrógeno en grandes cantidades. Los ingenieros de Wolfsburg han logrado alcanzar este objetivo a través de medidas internas del motor y nuevas tecnologías de catalización. Resultado: reducción del óxido de nitrógeno (NOx) en hasta un 90 %. Volkswagen demuestra, por primera vez mediante el ejemplo de un Common-Rail-TDI de 4 cilindros con catalizador de almacenamiento NOx, como se conduce y cómo está fabricado un “Clean TDI”. Este turbodiesel ha sido previsto para ser montado en el Jetta, automóvil de fabricación europea con más éxito en EE.UU., como una de las medidas para eliminar gases de escape. La combinación Jetta y Clean TDI no ha surgido por casualidad: los paquetes de tecnología de este tipo están siendo probados y preparados actualmente para ser utilizados en EE.UU. En algunos Estados Federales de EE.UU. (por ejemplo en California) están en vigor las más estrictas leyes de emisiones gases de escape del mundo a través de la denominada Norma “Tier2 BIN 5”. El nuevo “Clean TDI” cumplirá incluso estas normas.

    Tecnología del Clean TDI y temática de las emisiones de gas en detalle:

    La recirculación de gases de escape disminuye el óxido de nitrógeno
    Los diesel son ahora más económicos que nunca, pero esto supone un problema que debe ser solucionado: las altas temperaturas de combustión apoyan el ahorro, pero al mismo favorecen la formación de los óxidos de nitrógeno (NOx).
    Tal y como demuestra Volkswagen, es posible solucionar este problema hasta cierto punto a través de la optimización de las geometrías de la cámara de combustión y de los procesos de inyección extremadamente precisos con presiones máximas. Además, con vistas a las emisiones de gas, es necesario limitar las temperaturas de combustión y reducir la concentración del oxígeno con la que el nitrógeno reacciona convirtiéndose en óxido de nitrógeno. Ambos objetivos pueden ser alcanzados mediante la retroalimentación externa del gas de escape en la cámara de combustión. El gas de escape puede ser extraído de la instalación de gases de escape y enfriado en un radiador de agua durante el recorrido hacia la cámara de combustión. En el supuesto ideal, estas medidas reducen la emisión de óxidos de nitrógeno, dependiente de la temperatura, en hasta un 60 %.

    Estricta norma de emisiones de gas de escape en California
    La realimentación de los gases de escape sin embargo no es suficiente para cumplir con las más estrictas normas de emisiones del mundo. La norma denominada Tier2 BIN 5, vigente en California y hasta ahora en otros cuatro Estados Federales en el noreste de EE.UU. (Masachusetts, Nueva York, Vermont y Maine), limita la emisión NOx a partir de 2007 a 70 mg por milla. Para poder alcanzar este valor límite es necesario aplicar tecnologías de depuración de gases de escape completamente nuevas. Volkswagen ha desarrollado dos sistemas de catalización que son postconectados al Oxi-Kat y al filtro de partículas en el sistema de gases de escape. Ambos sistemas están a punto de poder ser fabricados en serie y disminuirán la emisión de partículas y de óxidos de nitrógeno en combinación con la realimentación de los gases de escape y las medidas internas del motor en aprox. el 90 %.

    Primera tecnología Clean TDI: catalizador de almacenamiento NOx
    Para los modelos inferiores a la categoría del Passat está siendo probada una tecnología con catalizador de almacenamiento Nox. Este catalizador enlaza los óxidos de nitrógeno, como si se tratara de una esponja, alcanzando así un alto grado de eficiencia y se limpia regularmente, de forma similar a la del filtro de partículas, sin que el conductor lo note. Con este fin, la gestión del motor conmuta durante algunos segundos a un modo de funcionamiento con combustión grasa.
    El catalizador de almacenamiento NOx depende del combustible diesel, que es extremadamente bajo en azufre (porcentaje de azufre inferior a 15 partes por millón = ppm), ya que de no se así, disminuiría el grado de eficiencia por la formación de sulfato. En la mayoría de los países europeos este combustible está disponible desde hace tiempo, en EE.UU. se está introduciendo con celeridad desde el 15 de octubre.

    Segunda tecnología Clean TDI: catalizador SCR
    Para los modelos más grandes y pesadas se recomienda el denominado catalizador SCR (SCR = Selective Catalytic Reduction). Como elemento central se utiliza aquí una solución acuosa denominada AdBlue que es conducida a un depósito adicional de acero fino o de plástico. Esta solución está compuesta en un 32,5 % por urea y es inyectada continuamente en el sistema de gases de escape a través de una válvula dosificadora antepuesta al catalizador SCR. La dosificación se orienta al caudal másico de los gases de escape. La gestión del motor se ocupa de la regulación exacta a través de la información facilitada por el sensor situado detrás del catalizador.

    Un solo llenado del depósito es suficiente hasta el próximo servicio
    La urea contenida en el gas de escape caliente y pulverizada finamente mediante una rejilla, se transforma en amoníaco en el catalizador. Seguidamente el amoníaco reacciona con los óxidos de nitrógeno y los disocia en nitrógeno y agua. Al contrario que el amoníaco puro, la solución AdBlue es inodora, biodegradable y no tóxica. Volkswagen pretende dimensionar el depósito adicional de tal manera que no sea necesario rellenarlo entre dos intervalos de inspección; el taller lo rellenará durante la inspección. Según las normas norteamericanas, la instalación completa debe funcionar sin ningún tipo de limitación hasta haber recorrido como mínimo 150.000 millas. Y es cierto que lo hará.

    Los combustibles sintéticos disponen de potenciales adicionales
    Volkswagen trabaja intensamente junto con su socio Shell en el desarrollo de nuevos combustibles diesel de combustión limpia. El combustible de gas natural y de biomasa puede ser elaborado químicamente dentro de amplios límites y no contiene ni azufre ni compuestos aromáticos; su índice de cetano, indicador de la facilidad de encendido, puede ser modificado casi en la medida en la que se desee (actualmente en Europa: de 51 a 60) y las emisiones de partículas durante la combustión disminuidas en un tercio. Con esto, el potencial TDI es impresionante. Los modernos motores de autoignición acompañarán a los conductores en el futuro de forma limpia, ahorrativa y deportiva.


    Conducir el futuro “mañana” en el Passat

    TSI EcoFuel
    Gas natural para el Twincharger

    Potente motor en el vehículo de ensayo Passat: 110 kW y 220 Nm

    Bajas emisiones: el gas natural es un carburante respetuoso con el medioambiente

    Muchos de los combustibles alternativos se encuentran aún en la neblina del futuro. Sin embargo, uno de ellos puede ser adquirido hoy en día en algunos países: el gas natural. Por esta razón, Volkswagen viene comprometiéndose también desde hace tiempo en el sector de los vehículos propulsados por gas natural. Dentro de los últimos modelos de gas natural de la empresa se encuentran por ejemplo el nuevo Touran Eco Fuel y el práctico Caddy Life EcoFuel. Además, actualmente están realizando investigaciones y desarrollos en relación con el tema “motores de gas natural”. El proyecto más actual en este sentido es el prototipo de un Passat EcoFuel, que tiene bajo su capot un potente motor TSI con doble sobrealimentación (turbo y compresor). Este motor de 4 cilindros ha sido configurado para la propulsión con gas natural, lo que le convierte en el primer y único motor de este tipo en el mundo.

    Muy económico con la máxima potencia
    El gran motor TSI de 1,4 litros utiliza tanto un compresor como un turbocargador de gas de escape para la sobrecarga. Este concepto Downsizing le confiere una fuerza de arrastre y efectividad extremadamente altas. Como motor de gasolina, puede ser adquirido en el Golf y en el Touran con las potencias 140 cv / 103 kW y 170 cv / 125 kW . En el prototipo Passat entra una tercera variante en escena: un motor de 150 cv / 110 kW como TSI EcoFuel bivalente de propulsión tanto con gas natural como con gasolina.
    Ya desde un número muy bajo de revoluciones, sólo 1.500 r.p.m., el motor desarrolla 220 newtonmetros en el cigüeñal, este valor es superior al del Passat 2.0 FSI actual de igual rendimiento que desarrolla 200 newtonmetros a 3.500 revoluciones. El nuevo TSI EcoFuel mantiene este par de fuerzas constante hasta 4.000 revoluciones. Su fuerza de arrastre es correspondientemente grande.

    Intervenciones en la vida interior del motor
    Debido a que en el funcionamiento con gas, al contrario que en la combustión de gasolina, no se produce ningún tipo de lubricación, los ingenieros se vieron obligados a endurecer las válvulas y los anillos de alojamiento del motor. Por la misma razón, y debido también a las altas presiones máximas, el TSI fue equipado con anillos de pistón especiales. También los anillos de pistón han sido reforzados. El motor ha sido comprimido con miras a un funcionamiento con gasolina también ilimitado con un grado de compresión de 10:1. En el funcionamiento con gas, la presión de sobrecarga es aumentada en 250 mbar. En el modo de funcionamiento con gas no existe ningún tipo de restricción en cuanto a la agilidad se refiere. El nuevo controlador denominado MED17.1 gestiona ambos modos de operación.
    Las modificaciones realizadas en el área del motor repercutieron además en la utilización general de un turbo más pequeño, en el tubo de admisión con toberas de inyección de gas integradas, en el canal de admisión aumentado en el Tumble, en la salida del árbol de levas y en el catalizador. Su revestimiento metálico fue optimizado a la conversión de metano, que, en el gas natural, constituye entre el 80 y el 99 % del volumen. El Passat 1.4 TSI EcoFuel ya cumple la Norma Euro 5. En el modo de funcionamiento con gas sólo consume 5,2 kilos de gas natural cada 100 kilómetros. El gran depósito de gasolina de 31 litros garantiza un recorrido de casi 400 kilómetros. Los tres depósitos almacenan hasta 120 litros de gas CNG – equivalente a 19,4 kilos –, combustible con el que el Passat recorre 380 kilómetros. En una posible futura fabricación en serie, los depósitos estarán integrados en el suelo trasero del vehículo.


    Conducir el futuro “mañana” en un Multivan

    TSI
    El Twincharger le pone alas al super monovolumen

    El potente motor TSI de 125 kW del T5 tiene un consumo claramente inferior al de un motor de gasolina de 85 kW

    Un Multivan con un motor TSI que alcanza los 187 km/h de velocidad, con un elevado par motor

    Los vehículos utilitarios Volkswagen demuestran la gran capacidad de rendimiento de la nueva tecnología TSI (Twincharger) a través de un concept basado en el Multivan (denominado internamente T5). El motor de 1,4 litros propulsa a un monovolumen de, ni más ni menos , que 2,2 toneladas de peso. Desde la “invención del Twincharger”, las cilindradas clásicas han dejado de ser utilizadas como valor de medida de la potencia y del rendimiento del motor. La inyección directa, más el turbocargador, más el compresor hacen que el TSI desarrolle una potencia similar a la que sólo podían desarrollar los motores aprox. 1 litro mayores con un consumo más alto. El prototipo T5 ha sido equipado con un potente TSI de 125 kW / 170 CV. Pero por el momento el T5 es sólo un concept.
    Ya en este estadio se puede constatar que el potente TSI, con un par de 240 Nm a partir de 1.750 r.p.m., y el T5, representan una combinación muy lograda. El Twincharger propulsa el gran monovolumen de forma dinámica y confortable. En lo concerniente al consumo tiene también ofrece muchas ventajas, como era de esperar. El motor acelera el Multivan de 0 a 100 Km/h en sólo 12,6 segundos. En un control de la elasticidad de la quinta marcha – la clásica aceleración de 80 a 120 km/h – fueron medidos 15,2 segundos. La velocidad máxima de este monovolumen es de 187 km/h. En comparación con el potente Multivan 2,0 de 115 CV, el Multivan TSI ofrece una mayor potencia de conducción (163 km/h, 17,8s 0-100 km/h, 26,1s 80-120 km/h) y consume 9,9 litros cada 100 km, lo que representa un consumo de 0,7 litros menos que el Multivan 2.0. Teniendo en cuenta estos datos, el concepto TSI habla por sí mismo.

    TSI en el T5: medidas técnicas
    Hasta ahora sólo han sido equipados con motores TSI los Golf , los Jetta y los Touran. Por esta razón, para integrar el motor TSI en el Multivan sería necesario realizar adaptaciones técnicas. En comparación con la posición de montaje en el Golf, en el Jetta y en el Touran y teniendo en cuenta las condiciones de montaje específicas del T5, el TSI ha sido integrado con una inclinación de 30 grados hacia adelante. Además, el bloque del radiador fue dispuesto en una posición modificada para dejarle espacio suficiente al turbocargador del Twincharger. Por último, pero no por ello menos importante, en el área del alojamiento de los grupos fueron realizadas claras modificaciones, ya que el T5 ha sido concebido para un alojamiento de 4 puntos y no para un alojamiento de 3 puntos, como es el caso del Golf y del Touran.
    En relación con la transmisión de fuerza, los ingenieros utilizaron la caja de cambios manual de 6 velocidades de serie del Multivan V6 4MOTION, que ha sido atornillada al cárter del cigüeñal mediante un anillo adaptador. Además, en el modo de funcionamiento auxiliar, tuvo que ser integrada una bomba de servodirección hidráulica, ya que el T5, al contrario que el Golf, el Jetta y el Touran, no dispone de servodirección electromecánica. Finalmente, el controlador de motor fue sincronizado al comportamiento en marcha específico del T5.


    Conducir el futuro “pasado mañana” en el Touran

    CCS
    Motor de una nueva generación

    Revolución a la vista: el sistema CCS dispone del potencial suficiente para iniciar una nueva era de motores

    Los motores diesel y gasolina se funden: combustión CCS para el mundo del futuro

    ¿Lo mejor de los mundos de los motores de gasolina y de los motores diesel unidos en un motor? Esto suena utópico y revolucionario pero sin embargo es factible: Volkswagen está trabajando intensamente en el ensayo de un sistema de motor de este tipo, que podría hacerse realidad en los próximos 10 años. La denominación de esta nueva tecnología de motores es CCS. La abreviación significa “Combined Combustion System” (Sistema Combinado de Combustión) y quizá llegue a ser el motor del futuro. Este motor puede ser experimentado actualmente en prototipos del Touran.

    Innovador proceso de formación de mezcla de combustible
    El punto decisivo de la tecnología CCS es el innovador proceso de formación de mezcla de combustible dentro del cual se funden de forma efectiva principios del motor de gasolina (TSI) y de la inyección directa de diesel (TDI). Volkswagen aprovecha la larga y amplia experiencia que la marca ha ido recogiendo a lo largo de los años en ambos sectores y une sus puntos fuertes. Según el Dr. Wolfgang Steiger, Director del Departamento de Investigación y Desarrollo de Motores de Volkswagen “El motor de gasolina contribuye al proceso CCS con la homogénea mezcla de aire-carburante y la baja tasa de emisiones; el motor de diesel aporta la autoignición y el bajo consumo”. Observando los mundos TSI y TDI se aclara este concepto:
    Debido a las características especiales de los combustibles, en los motores de gasolina, la formación de mezcla se produce del siguiente modo. En el caso del motor TSI Volkswagen de inyección directa, la gasolina es inyectada en ciclos de aspiración mientras que el pistón aún se está desplazando hacia abajo. El pistón invierte su movimiento en pasos de compresión comprimiendo y calentando la mezcla. Cuando el pistón alcanza el “punto muerto superior” (OT), el combustible se ha evaporado homogéneamente y poco tiempo después la bujía de encendido inflama la nube de gas. En el motor diesel el proceso de combustión es radicalmente diferente. La inyección se produce una vez que el pistón se encuentra cerca del OT habiendo comprimido y calentado ya el aire al máximo en la cámara de combustión. El diesel se autoinflama mediante el aire caliente. A menudo, en los modernos motores diesel, la combustión tiene lugar relativamente cerca del OT; esto reduce especialmente la emisión de óxidos de nitrógeno, pero sin embargo aumenta el consumo de combustible.

    El mundo entre el motor diesel y el motor Otto
    El proceso CCS se encuentra a medio camino entre principio diesel y el principio Otto. En el modo de funcionamiento homogéneo, la inyección en el motor CCS comienza ya mientras que el pistón está subiendo hacia arriba y comprime el aire. Mediante los inyectores Common-Rail adoptados por el motor diesel, la inyección puede ser dividida en diferentes pasos, según se desee, y dosificada de forma exacta.
    Mientras que el pistón sigue ascendiendo hacia arriba, son comprimidos y calentados el aire y el combustible – el combustible se evapora dando lugar a una nube de gas homogénea. La combustión, en el modo de funcionamiento homogéneo, se produce a ser posible poco antes de alcanzar el OT, sin que para ello sea necesario disponer de una chispa externa de forma análoga al diesel; en teoría, la mezcla se inflama en muchos puntos diferentes al mismo tiempo. A través de la combustión casi homogénea cerca del OT se alcanza tanto una tasa de emisión baja, como un consumo reoptimizado en comparación con el ya económico TDI.

    La recirculación de gases de escape elimina los óxidos de nitrógeno
    El motor CCS trabaja con una alta tasa de recirculación de gases de escape (Tasa ARG). El gas de escape recirculado, pobre en oxígeno, presta múltiples aportaciones ocupándose por ejemplo de que la combustión no se produzca demasiado pronto, de que las temperaturas no sean demasiado altas y de que no se formen bolsas de calor que pudieran contribuir a la formación de óxidos de nitrógeno. Durante el proceso CCS de combustión homogénea no existe tampoco prácticamente ninguna zona con mezcla grasa en la cámara de combustión; por esta razón, al contrario que en el diesel, no se forma casi hollín, de no ser así, ésto supondría el déficit de las altas tasas ARG.
    El motor de ensayo del prototipo Touran, basado en un TDI de 2 litros, ahorra ya en este estadio de desarrollo prematuro un 5 % de combustible en comparación con el diesel convencional, si se utiliza un combustible óptimo, y al mismo tiempo reduce considerablemente las emisiones de NOx y de hollín.

    SynFuel y SunFuel® como sustitutos del crudo
    La condición previa principal para poder aplicar completamente la tecnología CCS es la de disponer de un nuevo tipo de combustible hecho a medida que apoye el proceso de combustión homogéneo. Conociendo el gran papel que juega el tema de los combustibles, los ingenieros de Volkswagen llevan trabajando años intensamente en este sector. Los puntos principales de la investigación son los combustibles que pueden ser obtenidos sintéticamente de gas natural (SynFuel) o de biomasa (SunFuel®). El SynFuel y el SunFuel® no contienen azufre ni compuestos aromáticos, lo que de todos modos reduce drásticamente las emisiones. Su composición, y con ello sus características, especialmente las temperaturas de ebullición y el índice de cetano, puede ser determinada libremente, dentro de ciertos límites, y reproducirse en su elaboración con la más alta calidad. Con ello, las dos clases de combustible son óptimas para su utilización con el motor CCS (información más detallada en el apartado “Carburantes sintéticos”). Estos carburantes constituyen las fuentes de energía de un futuro próximo pudiendo incluso afirmar que propulsarán el motor del futuro, “el CCS”. Es sólo una cuestión de tiempo.


    Conducir el futuro “pasado mañana” en el Touran Eco.

    Power II Híbrido
    Un híbrido con un motor de alta tecnología

    Novedad única: por primera vez se combina un derivado del TSI y un motor eléctrico

    Todo marcha: caja de cambios automática de doble embrague DSG como un factor más de ahorro en el Eco.Power II

    El Touran Eco.Power II materializa cómo podría ser un Volkswagen con propulsión por gasolina y propulsión eléctrica. Este vehículo puede ser propulsado sólo con gasolina, sólo con electricidad o con ambos tipos de propulsión a la vez – el vehículo de ensayo fue concebido como híbrido polifacético y de gran rendimiento.

    El motor TSI es originariamente ahorrador
    La fuente de propulsión principal del Touran Eco.Power II es un motor TSI de 1,4 litros derivado del conocido TSI. La combinación con un electromotor hizo que pudiera prescindirse de un compresor, ya que el propulsor adicional se ocupa de reforzar el par de fuerzas a bajo régimen de revoluciones. En esta concepción especial, el TSI modificado, desarrolla 110 kW / 150 CV de potencia y 220 newtonmetros de par máximo, constantes entre 1.500 y 4.000 r.p.m. Gracias a su prometedor concepto – Downsizing y sobrealimentación a través del turbocargador – y a su excelente grado de eficiencia, el TSI se convierte en un motor muy interesante para ser montado en vehículos híbridos.
    Los ingenieros de desarrollo montaron un electromotor en el lado de salida del TSI. Este motor sincrónico de ZF Sachs dispone de una potencia nominal de 20 kW / 27 CV y desarrolla 130 newtonmetros, un par de fuerzas que está perfectamente ajustado en toda su extensión ya durante la puesta en marcha. El electromotor actúa también como dispositivo de arranque y como generador sustituyendo el stárter y la dinamo.

    También la caja de cambios automática de doble embrague DSG ayuda en el ahorro
    La caja de cambios automática de doble embrague DSG, situada detrás del electromotor, no actúa, como es usual, con dos embragues “húmedos” para los que sería necesaria una bomba de aceite, sino que utiliza embragues secos que son accionados electrohidráulicamente, lo que aumenta el grado de eficiencia. De este modo la caja de cambios contribuye a aumentar el potencial de ahorro del Touran Eco.Power II. El acumulador Ni-MH (Níquel Metal Hidrato), situado en el maletero, pesa 45 kilos. El acumulador abastece el electromotor con 187 voltios y una energía de 1,3 kilovatios por hora. La alta densidad de energía y la alta durabilidad son características de la técnica NiMH.

    Cuatro controladores coordinan el flujo energético
    El control del tren propulsor se realiza mediante cuatro controladores que trabajan conjuntamente y son coordinados por la gestión del par de fuerzas de la unidad de mando de la caja de cambios. Estos controladores gestionan un gran número de desarrollos individuales, como por ejemplo la función stop-start, que desconecta el motor de gasolina y vuelve a arrancarlo cuando se detiene el vehículo. Con el fin de que este proceso se realice lo más rápidamente posible, el motor debe poder pasar sin masa de equilibrio – por esta razón el dispositivo de arranque debe resistir altos pares de fuerza.
    El electromotor actúa como apoyo del TSI durante la aceleración media y alta controlando sólo la mitad de su par de fuerzas completo. Sin embargo, en las fases de empuje para las que es necesaria una pequeña cantidad de energía o cuando se circula en ciudad con aceleración moderada, el electromotor asume la propulsión completa. El Eco.Power II puede ser ajustado al modo de propulsión puramente eléctrico para la circulación en zonas urbanas. Si el conductor desea disponer nuevamente de la máxima potencia, el TSI volverá a tomar las riendas de la propulsión tras un proceso de conmutación muy complejo pero casi imperceptible para el conductor, en el cual las revoluciones y el par de fuerzas serán sincronizados en milisegundos para que la conmutación se produzca de forma suave.

    Recuperación de energía durante el proceso de frenado
    En el modo de retención (freno motor) y durante el proceso de frenado es reconducida una parte de la energía de frenado al acumulador, a través del electromotor, que actúa en este caso como generador. La gestión de la energía se esfuerza constantemente por mantener el estado de carga del acumulador en un término medio definido que admita todas las funciones importantes y sólo sea abandonado en situaciones excepcionales. El conductor puede informarse sobre el estado del flujo energético a través del display del sistema de navegación.
    El Touran Eco.Power II consume de media sólo 6,0 litros de carburante renunciando completamente a medidas de apoyo como son neumáticos de marcha suave o rectificado fino aerodinámico; el ahorro resulta exclusivamente de la optimización global del tren propulsor. La denominación Eco.Power significa exactamente “Energy Conversion Optimized Powertrain”.

    Principales funciones de propulsión:

  • Start-Stop:
    - Desconexión del motor de combustión cuando el vehículo está parado
  • Boost:
    - El electromotor actúa como apoyo del TSI
  • Recuperación:
    - Recuperación de la energía de frenado a través del generador
    - Desconexión del motor de combustión para la recuperación
  • Planear:
    - Desconexión del motor de combustión en fases de empuje
  • Propulsión eléctrica:
    - El electromotor del vehículo puede ser utilizado en fases de carga ligera
    - La propulsión puramente eléctrica puede ser seleccionada por ejemplo en zonas residenciales


    Conducir el futuro “pasado mañana” en el Touran HyMotion

    Sistema de propulsión por pila de combustible

    La pila de combustible de alta temperatura logra abrirse camino hacia el futuro

    El sistema de propulsión por pila de combustible Volkswagen es más pequeño, más eficiente y más económico

    La nueva membrana y los nuevos electrodos representan un importante impulso para la producción en serie

    Volkswagen viene investigando desde hace años las pilas de combustible como fuente de propulsión del futuro. El vehículo de ensayo más actual es el Touran HyMotion, ejemplo viviente de la integración de un propulsor por pila de combustible de baja temperatura en un vehículo de serie convencional, con restricciones mínimas del espacio interior.
    El vehículo de ensayo Touran HyMotion demuestra que, mediante la obtención de energía a través de la pila de combustible y de un propulsor eléctrico con un gran par de fuerzas, es posible circular sin emitir gases de escape. El innovador vehículo de ensayo es propulsado vehementemente por un potente electromotor de 80 kW abastecido por la pila de combustible, que obtiene su energía de la reacción natural del hidrógeno con el oxígeno.
    Gracias a su silencioso motor, libre de vibraciones, el Touran HyMotion abre una nueva dimensión de la conducción confortable y apta para el uso cotidiano. El vehículo de ensayo acelera de 0 a 100 km/h en 14 segundos y alcanza una velocidad máxima de 140 km/h. Para poder reaccionar dinámicamente a las exigencias de rendimiento más altas, el Touran HyMotion dispone de un acumulador Ni-MH (Níquel Metal Hidrato) con un contenido de energía de aprox. 1,9 kilovatios por hora. El acumulador se “carga” a través de la pila de combustible o a través de la energía de frenada recuperada que puede ser transformada de igual modo en fuerza de propulsión.

    Las pilas de combustible de alta temperatura son las sucesoras de las de baja temperatura
    El Departamento de Investigación de Volkswagen ha desarrollado la pila de combustible de alta temperatura (HTFC), única en el mundo en este diseño especial, para que todo sea aún más compacto, más económico y más eficiente. Esta pila ha superado muchos de los inconvenientes de las pilas de combustible de baja temperatura (LTFC), ya conocidas y usadas en prácticamente todos los vehículos que utilizan este sistema de propulsión en el mundo.
    Según el Prof. Dr. Jürgen Leohold, Responsable del Grupo de Investigación Volkswagen: “La pila de combustible de alta temperatura, desarrollada por Volkswagen durante 7 años de investigación propia, hará que el sistema completo en el coche sea más ligero, compacto, estable y económico, y estos son los criterios decisivos para llevar la pila de combustible a la producción serie”. El Prof. Dr. Leohold añade: “En nuestra opinión, en el futuro prevalecerá la pila de combustible de alta temperatura; por el contrario pensamos que la pila de combustible de baja temperatura no tiene casi posibilidades de subsistir”.

    Membrana y electrodos reinventados
    Concretamente, el Departamento de Investigación de Volkswagen ha desarrollado una nueva membrana y nuevos electrodos para la pila de combustible. Membrana, electrodos, pilas - en ellas se esconde el complejo proceso utilizado para la extracción de energía eléctrica a partir de la energía química para propulsar el motor eléctrico de los futuros coches de pila de combustible. Si comparamos este complicado proceso, sólo en lo referente a las piezas de nuevo desarrollo, la membrana y los electrodos, con las pilas de combustible de baja temperatura, el sistema de Volkswagen tiene las siguientes ventajas:

    Comparación de las pilas de combustible de alta temperatura y de baja temperatura
    Las pilas de combustible de baja temperatura funcionan con una temperatura de membrana de aproximadamente 80 grados centígrados. Si la temperatura sobrepasa este valor, la pila de combustible se daña irremediablemente. Por esta razón los prototipos con pilas de combustible LTFC necesitan un sistema de refrigeración caro y sofisticado. Sólo la superficie de refrigeración es aproximadamente tres veces mayor que en los motores diesel. Además, en un sistema LTFC, el suministro de hidrógeno y gas debe permanecer constantemente humedecido, ya que de no ser así la producción de energía se detendría y perjudicaría a la pila fatalmente. La humidificación de las moléculas de agua almacenadas en la membrana también añade un peso adicional innecesario, malgastando espacio y dinero. Por el contrario, la membrana de alta temperatura desarrollada por Volkswagen puede, en combinación con los nuevos electrodos, alcanzar temperaturas de hasta 120 grados centígrados sin perder potencia. Y todo ello sin humedad.
    La novedad más importante en el HTFC, los protones son intercambiados mediante ácido fosfórico. Este ácido tiene unas buenas propiedades electrolíticas similares a las del agua, pero con un punto de ebullición mayor. Este es el motivo por el cual un sistema de refrigeración más simple y la administración del agua son suficientes para el HTFC. Y eso reduce significativamente el peso y los costes. El espacio necesario para el sistema de pilas de combustible se reduce también hasta más de un 30 %.

    Producto no deseado: agua
    No obstante, todavía queda un problema por resolver en relación con el agua, como sucede en las membranas de baja temperatura. El agua penetra en la membrana, enjuagando el ácido fosfórico y en consecuencia, interrumpiendo el paso de la corriente. Llegados a este punto, todos los intentos por conseguir un carburante de alta temperatura basado en materiales conocidos han fracasado. Por este motivo, la investigación intensiva de Volkswagen ha llegado a la conclusión de que, además de una nueva membrana, se necesitan unas modificaciones especiales de los electrodos para impedir que el agua penetre en la membrana.

    Solución mediante serigrafía
    Mediante una impresora especial con pantalla, similar a las usadas en el campo de las tecnologías de semiconductores, los especialistas del Centro Tecnológico de Volkswagen en Isenbüttel recubrieron numerosos elementos fabricados con fibra carbono con un nuevo tipo de pasta. De este modo, los nuevos electrodos creados fueron sometidos a pruebas intensivas en apilamientos de pilas de combustible (Stacks). Los resultados son claros: el agua no puede penetrar en la membrana y diluir el ácido fosfórico. A partir de aquí, la tecnología de alta temperatura está preparada para dar un nuevo paso. Un vistazo al futuro nos podría desvelar que los sistemas de pilas de combustible de alta temperatura de mayor rendimiento, perfeccionadas paso a paso, podrían ser utilizados para propulsar los primeros vehículos de pruebas en el año 2010. El primer Volkswagen con un sistema de pila de combustible, más asequible y adaptado al uso cotidiano, podría aparecer sobre el año 2020.

    Información adicional I – Funciones generales de las pilas de combustible
    El elemento central de cada pila de combustible individual, apiladas en un bloque (Stapel/Stack), es una membrana de intercambio de protones. Esta membrana se encuentra situada entre al ánodo y el cátodo de cada pila. El hidrógeno circula por el lado del ánodo y el cátodo es provisto de aire. La combinación de muchas de estas pilas permite generar energía suficiente para propulsar un vehículo. La reacción entre el hidrógeno y el oxígeno se produce dentro de la pila, generando agua en el lado del cátodo. De este modo, la pila de combustible convierte la energía química del proceso de oxidación, conocido como combustión “fría”, directamente en energía eléctrica. Los gases de combustión generados no son más que vapor de agua limpio.
    La pila de combustible es alimentada a través de un depósito de hidrógeno y una entrada de aire externa. La pila de combustible le transfiere su energía eléctrica generada, esto es, el rendimiento, a uno o varios electromotores a través de un convertidor y de un transformador de red a bordo, siendo propulsado así el vehículo de forma casi totalmente y sin ningún tipo de emisión de gases.

    Información adicional II – Cronología de la investigación de la pila de combustible VW
    Volkswagen lleva décadas investigando en el terreno de las pilas de combustible. Y en este sentido, gran parte de su investigación se ha centrado en el potencial de las pilas de combustible de baja temperatura. Algunos logros en esta investigación han sido el denominado proyecto Capri (1996 - 2000 / motor híbrido en el Golf Variant con pila de combustible de 20 kW), el Bora HyMotion (2000 / vehículo con pila de combustible híbrida de 30 kW de potencia constante), el PSI-Bora en cooperación con el instituto Paul Scherer Institut (2001 / pruebas de conducción en el puerto Simplon de más de 2.005 metros de altura con una pila de combustible de 40 kW) y el Touran HyMotion (desde 2004 / integración de una pila de combustible de 65 kW de potencia constante sin limitaciones del espacio / entre otros, probado en California y China).
    Los resultados de la investigación en el campo de las pilas de combustible de baja temperatura han sido cruciales para la investigación de energía concentrada en el desarrollo de los sistemas de pilas de combustible de alta temperatura más económicas, más compactas y más adecuadas para el uso cotidiano.

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