Un motor de hidrógeno de Porsche con el mismo rendimiento que un gasolina

Los motores de hidrógeno están considerados como el futuro de la automoción por muchos expertos. Entre ellos, Joachim Post, doctor en Ingeniería Mecánica y miembro del Consejo de Administración de BMW Group, ha declarado a EL MOTOR, que es más fácil convertir las actuales gasolineras en hidrogeneras, que llenar Europa de puntos de carga para vehículos eléctricos. En sus propias palabras, “el futuro pasa por el hidrógeno y la pila de combustible”.

Tanto es así, que las marcas de automóviles están avanzando en el perfeccionamiento de este tipo de propulsores. Hay lugares como Japón o el estado de California (Estados Unidos) donde los coches movidos por hidrógeno empiezan a ser una realidad en la conducción cotidiana. Aunque los costes siguen siendo un freno para la democratización de estos sistemas de propulsión, así como la escasez de puntos de recarga.

Por eso, Porsche, se encuentra inmerso en el desarrollo de un motor de hidrógeno que tenga el precio de un homónimo de gasolina. 

Potencia insuficiente

El mayor problema con el que se había encontrado la firma de Stuttgart hasta ahora, era la poca potencia que ofrecían los motores de hidrógeno comparado con los estándares de altas prestaciones de la casa. Sus ingenieros enfatizan en que estos impulsores, que se construyen en la actualidad, solo entregan unos 68 CV de potencia. Ideales para vehículos industriales pero insuficientes para los turismos.

Por eso están desarrollando, a partir de uno de sus motores de gasolina de ocho cilindros, 4.4 litros de cubicaje y turbo con compresores en paralelo, un sistema que acepte el hidrógeno. Para ello han realizado diferentes modificaciones, como una relación de compresión más alta, una combustión adaptada o un nuevo sistema de turboalimentación.

La clave es el compresor

Si algo diferencia este sistema de propulsión de Porsche del resto de competidores del mercado, es la disposición coaxial de dos etapas del compresor que se accionan por la turbina o por el motor eléctrico a través de un eje compartido. Así, el aire pasa por el primer compresor refrigerándose en el interenfriador (intercooler) comprimiéndose posteriormente en la segunda etapa. Ya que para lograr una combustión limpia del hidrógeno, se necesita el doble de masa de aire que en los motores de gasolina.

En las pruebas virtuales en laboratorio, los técnicos de Porsche Engineering han ensayado con este sistema de propulsión, consiguiendo unas cifras de potencia acorde a la marca: 598 CV. Además, mantuvieron un muy bajo nivel de emisiones mediante una combustión sumamente reducida, sin tratamiento posterior de los gases de escape. Con unos niveles de óxidos de nitrógeno muy por debajo de los límites de la norma Euro 7.

Costes de fabricación

Una vez conseguido adecuar la potencia de este sistema de propulsión, únicamente de forma virtual en laboratorio, se hizo hincapié en buscar fórmulas para adecuar los costes derivados de la futura fabricación a la de los motores de gasolina. 

Aunque el sistema de sobrealimentación y algunos componentes mecánicos son más complejos y caros, esto terminaría de equilibrarse gracias a no tener la necesidad de instalar una tecnología de tratamiento de gases en el sistema de escape como en los motores de gasolina actuales.

En palabras de Vincenzo Bevilacqua, Experto Sénior en Simulación de Motores en Porsche Engineering, “este estudio nos ha permitido obtener información valiosa sobre el desarrollo de motores de hidrógeno de alto rendimiento y agregar modelos y métodos específicos para este combustible a nuestra metodología de simulación virtual. Con este conocimiento, estamos listos para manejar de manera eficiente futuros proyectos de clientes”.