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Administración Dinámica de Combustible

La historia no se repite. Se supera.

En este post trateremos el tema del Sistema de Administración Dinámica de Combustible (DFM), pero antes destacaremos el hecho de que mucho tiempo ha transcurrido desde la invención de la rueda hasta nuestros días. Muchos menos, desde que  el ingeniero alemán Nicolaus Otto inventara el primer motor de explosión de cuatro tiempos. Ideado en el siglo XIX, vio la luz en 1876, dando inicio así a los propulsores de combustión interna realmente operativos. Fue diez años más tarde, el 29 de enero de 1886, que Carl Benz registró el primer vehículo de tres ruedas con motor a gasolina. 

Desde entonces, y a lo largo de estos 135 años, mucho se ha escrito en las páginas de la historia de una industria automotriz que no ha dejado de crecer.  Encontrar, al reparar en ello, una palabra que dimensione lo sucedido con la referida industria, no es sencillo, pero bien podría ser: evolución. Una transformación gradual, que se fue dando conforme las posibilidades de un mercado, cada vez más grande, como demandante.

En este artículo, haremos hincapié en una de las partes fundamentales de un vehículo que, como bien se sabe, consta de dos: la “Carrocería” que es la visible del auto, donde se ubican los pasajeros y la carga; y otra conocida como “Chasís”, -donde se destaca el motor-, que es el conjunto de sistemas que producen el movimiento luego transmitido a las ruedas.

Ese motor que recibe la mezcla de aire y gasolina del sistema de alimentación y, mediante una chispa eléctrica producida por una bujía, quema la mezcla generando una serie de explosiones dentro de este, será el tema de este artículo. Pero solo en una de sus características: la desactivación de cilindros.

Desactivación de cilindros

Los fabricantes de automóviles trabajan constantemente en nuevas tecnologías que permitan mejorar la eficiencia energética de los motores de combustión interna y reducir así las emisiones contaminantes. Uno de estos sistemas, es la desconexión de los cilindros del motor. Una tecnología que ofrece la posibilidad de ahorros en el gasto de carburante de hasta un 20% al desactivar la mitad o parte de los cilindros de la mecánica.

Esta tecnología que, si bien no es nueva, ya que existe desde hace décadas, -de hecho se empezó a experimentar con ella en la Segunda Guerra Mundial-, sí ha evolucionado significativamente. La primera aplicación de este sistema en el mundo del automóvil la realizó General Motors, con el apoyo de Eaton Corporation, que en 1979 presentaron el motor V8-6-4; un bloque 6.4 V8 que era capaz de funcionar con ocho, seis o cuatro cilindros.

En realidad, la referida desconexión de los cilindros está pensada para situaciones en las que no se requiera toda la potencia del motor. Podríamos mencionar como ejemplo, el circular por una carretera plana a una velocidad no muy elevada o, también, cuando no demandemos una capacidad de aceleración significativa.

Este proceso de activación y desactivación, se lleva a cabo mucho más rápido de lo que, a priori, podría suponer un neófito en la materia; tanto es así que, al volante, es muy difícil percatarse del proceso salvo que, así nos lo indique alguna luz testigo en el cuadro de mandos.

A la actualidad, se conocen dos tipos de desactivación de cilindros, a saber: el sistema conocido como “DFM”, siglas en inglés de Administración Dinámica de Combustible y su antecesor, el “AFM”, también conocido como, Administración Activa de Combustible.

Nuevo Sistema. Mejor Performance.

Como fuera dicho, el nuevo sistema de Administración Dinámica de Combustible (DFM), vino a suceder al de Administración Activa de Combustible (AFM) que, en su momento, alternó entre los modos de 8 y 4 cilindros. Por su parte, el DFM desactiva cualquier cantidad de cilindros en una variedad superior de combinaciones. Esto permite que el motor funcione en 17 patrones diferentes de cilindros.

Esta nueva generación en sistemas de desactivación de cilindro, en realidad, presenta tecnología de la anterior AFM con la capacidad adicional para desactivar cualquier combinación de válvulas de cilindro y optimizar así, el consumo de combustible. El control de cada evento de cilindro permite que se obtenga la eficiencia pico a través del rango de la operación del motor.

Así Funciona la Administración Dinámica de Combustible (DFM)

La DFM cuenta con un controlador sofisticado que monitorea, de manera continua, el pedal del acelerador del vehículo y ejecuta una compleja secuencia de cálculos, para determinar cuántos cilindros se necesitan para satisfacer la demanda de potencia requerida por quien conduce.

El controlador DFM puede hacer esta determinación 80 veces por segundo. El cambio entre los modos V8 y DFM, se logra en menos de 250 milisegundos, o dentro de dos revoluciones del cigüeñal, lo que hace que la transición sea transparente y uniforme para el conductor.

Al extender la desactivación de cilindro a todos los cilindros, el DFM permite una amplia variedad de secuencias de encendido.

Patrones de encendido DFM

El DFM puede tener patrones de desactivación de cilindros giratorios, tales como 1/5, 1/3, 2/5, o 2/3, así como patrones fijos, tales como 1/4, 1/2, o 3/4.

Para patrones giratorios, que sólo están disponibles en motor de bloque pequeño (L84, L87), los cilindros que se desactivan pueden cambiar cada ciclo de motor subsecuente. Las transiciones entre las secuencia de encendido se realizan en una manera continua, realizando las transiciones imperceptibles y transparentes al conductor.

La desactivación del cilindro se logra al no permitir que las válvulas de admisión y escape se abran en los cilindros seleccionados mediante el uso de elevadores de válvula especiales. Los elevadores de desactivación contienen pasadores de bloqueo, cargados por resorte, que conectan el alojamiento interno del pasador del elevador al alojamiento exterior.

Estos nuevos motores, en marcas como Chevrolet, -entre otras-, ofrecen la potencia requerida por los propietarios de camionetas, (el 5.3L V8 tiene una salida de potencia de 355 caballos de fuerza y 383 lbs. pie. de torque, mientras el 6.2L V8 desarrolla 420 caballos de fuerza y 460 lbs. pie de torque), mientras optimiza el ahorro de combustible, como ya fuera expuesto.