1.3 JTD 16v MULTIJET LA SEGUNDA GENERACIÓN DE LOS TURBODIESEL COMMON RAIL

En el año 2003, Fiat Auto dispondrá de un motor revolucionario destinado a acercar a un público más amplio las ventajas que ofrecen los turbodiesel “Common Rail” en términos de una mejor relación entre prestaciones y consumos y de un mayor respeto por el medio ambiente.

Se trata del 1.3 JTD 16v, propulsor muy innovador por dos características: las dimensiones extremadamente reducidas, que permiten su montaje incluso en automóviles pequeños, y la sofisticada tecnología Multijet de los JTD de segunda generación. Esta última, concretamente, es fruto de los estudios del Centro de Investigación Fiat, donde se desarrolló por primera vez el principio “Common Rail” de tipo Unijet (en 1997 se lanzó el Alfa 156 JTD, primer automóvil del mundo equipado con un revolucionario 1.9 JTD 8v).

Desde entonces, la investigación de Fiat, valiéndose de esta gran experiencia, ha continuado con el estudio de posibles potenciales futuros del sistema de inyección “Common Rail” y ha puesto a punto la segunda generación de los motores JTD: Multijet y pluriválvulas. Se trata de un motor supercompacto (mide 460 mm de largo, 500 mm de ancho y 650 mm de alto) de solamente 1.251 cm3, pero con una arquitectura de “cuatro cilindros en línea” de 16 válvulas, que permite que el automóvil ofrezca un excelente confort y unas prestaciones óptimas. Una estructura, además, muy flexible que se presta a posibles nuevos desarrollos.

Pero se trata sobre todo de un propulsor que, gracias a su tecnología de vanguardia, asegura una disminución de los consumos de un 10% aproximadamente, menor rumorosidad y una reducción de las emisiones, estimada entre el 30 y el 40%, a fin de permitir el cumplimiento de la normativa EURO IV.

Resultados que evidencian el gran salto tecnológico de esta nueva generación de propulsores. No sólo respecto a los diesel tradicionales con precámara, sino también a los modernos turbodiesel Unijet, gracias a la sofisticada técnica de la inyección múltiple (Multijet) y a la centralita electrónica que la gestiona.

Corresponde a esta última controlar electrónicamente los inyectores para efectuar, durante cada ciclo del motor, un número mayor de inyecciones respecto a las dos actuales. Así, la cantidad de gasóleo quemada en el interior del cilindro sigue siendo la misma, pero se reparte en más partes; de esta manera, se obtiene una combustión más gradual.

El 1.3 JTD 16v se montará en FIAT-GM Powertrain Polska en la fábrica polaca de Bielsko-Biala.

LA ARQUITECTURA DEL PROPULSOR

El 1.3 JTD 16v Multijet es un propulsor de 4 cilindros en línea de 1.251 cm3, con un diámetro de 69,6 mm y una carrera de 82 mm. Monta cuatro válvulas por cilindro, accionadas directamente por un doble árbol de levas en cabeza. La potencia máxima es de 70 CV y el par desarrollado es de 170 Nm. Entre las características constructivas que distinguen al nuevo propulsor se encuentran la distribución por cadena con accionamiento por dedo, los taqués hidráulicos, el bloque de fundición con la parte inferior y la culata en aluminio.

Una característica particular de la arquitectura de la culata es el diseño de los conductos de admisión de tipo direccional y alta eficiencia que permiten una mezcla óptima del combustible a pesar del reducido diámetro. La sobrealimentación del motor 1.3 JTD está encomendada a un turbocompresor con válvula “waste gate” e “intercooler”, con la aparición en breve de una versión con geometría variable. El propulsor dispone de un sistema EGR con control electrónico y un dispositivo para la refrigeración de los gases de escape.

EL SISTEMA MULTIJET

El 1.3 JTD de segunda generación emplea el sistema Multijet evolución del principio “Common Rail” que aprovecha el control electrónico de los inyectores para efectuar, durante cada ciclo del motor, un número mayor de inyecciones respecto a las dos actuales. De este modo, la cantidad de gasóleo quemada en el interior del cilindro sigue siendo la misma, pero se reparte en más partes; de esta manera, se obtiene una combustión más gradual.

El secreto del Multijet se basa en las características del diseño de centralita e inyectores que permiten realizar una serie de inyecciones muy próximas entre sí. Dicho proceso de inyección, desarrollado por los investigadores de Fiat Auto, asegura un control más preciso de las presiones y de las temperaturas desarrolladas en la cámara de combustión y un mayor aprovechamiento del aire introducido en los cilindros.

El principio motorístico sobre el que se basa el desarrollo del Multijet es simple. Hoy en día, en los motores de tipo “Common Rail” se efectúa una preinyección, o inyección piloto, que eleva la temperatura y la presión en el cilindro para permitir así una combustión más gradual, resultando un motor más silencioso.

Repartiendo la inyección principal en inyecciones más pequeñas se alcanzan posteriormente objetivos en: el control del ruido de combustión, la reducción de las emisiones y el incremento de las prestaciones.

El sistema proporciona siempre ventajas notables según el tipo de secuencia seleccionada y el área de funcionamiento del motor en la que ésta se aplica. En algunos casos se favorece la reducción de los tiempos de puesta en marcha y de la emisión de humos, en otros el aumento del par y la reducción de ruido, en otros también, la reducción de las emisiones y del ruido.

HISTORIA DE UNA SUPREMACÍA

Con la puesta a punto del sistema Multijet, el Grupo Fiat alcanza una nueva e importante supremacía en el campo de los motores de gasóleo. Resultado posible debido al gran know how acumulado en este campo desde 1986, cuando apareció el Croma TDI, primer automóvil diesel de inyección directa del mundo. Se trataba, en aquellos años, de un resultado brillante, del primer paso importante hacia adelante de los motores de gasóleo para automóviles hacia una mayor eficacia de combustión.

Gracias a esta configuración técnica, que adoptaron posteriormente otros fabricantes, los automóviles diesel podían garantizar mayores prestaciones y menores consumos simultáneamente. Quedaba un problema: el ruido excesivo del propulsor a bajos regímenes de giro y en los “transitorios”.

Y es aquí donde comienza la historia del Unijet o mejor dicho, el estudio de un sistema de inyección directa más evolucionado, capaz de reducir radicalmente los inconvenientes del excesivo ruido de combustión. Esta búsqueda llevará algunos años más tarde al Unijet, alcanzando mientras tanto otras ventajas importantes en materia de rendimiento y consumo.

Para resolver el problema, solamente existían dos posibilidades: conformarse con una acción pasiva y aislar después el motor para impedir la propagación de las ondas sonoras, o bien, trabajar de modo activo para eliminar el inconveniente en la fuente, desarrollando un sistema de inyección capaz de reducir el ruido de combustión.

Decididos por esta segunda opción, los técnicos del Grupo Fiat se concentraron inmediatamente en la búsqueda del principio del “Common Rail”, descartando después de análisis cuidadosos otros esquemas de la inyección a alta presión. Estos sistemas no permitían gestionar la presión de modo independiente respecto al número de revoluciones y a la carga del motor, ni permitían la preinyección, que son precisamente los puntos fuertes del Unijet.

Nacido del trabajo de los investigadores de la Universidad de Zurich, nunca aplicado anteriormente en un automóvil, el principio teórico sobre el que se inició el trabajo era simple y genial al mismo tiempo. Continuando con la introducción de gasóleo en el interior de un depósito, se genera presión dentro del mismo depósito, que se convierte en acumulador hidráulico (“rail”), es decir, una reserva de combustible a presión disponible rápidamente.

Tres años después, en 1990, comenzaba la prefabricación del Unijet, el sistema desarrollado por Magneti Marelli, Centro de Investigación Fiat y Elasis sobre el principio del “Common Rail”. Una fase que concluía en 1994, cuando Fiat Auto decidió seleccionar un socio con la máxima competencia en el campo de los sistemas de inyección para motores diesel. El proyecto se cedió posteriormente a Robert Bosch para la parte final del trabajo, es decir, la conclusión del desarrollo y la industrialización.

Así, once años después del Croma TDI, en octubre de 1997, llegó al mercado otro automóvil de récord: el Alfa 156 JTD equipado con un revolucionario turbodiesel que aseguraba resultados impensables hasta ese momento. Los automóviles equipados con este motor son increíblemente silenciosos, tienen una respuesta tan brillante como la de los propulsores de gasolina y muestran, respecto a un motor de precámara análogo, una mejora media de las prestaciones del 12%, además de una reducción de los consumos del 15%. El éxito de los Alfa 156 con motor JTD fue inmediato y rápidamente, además de ser empleado en otros modelos de Fiat Auto, muchas otras marcas automovilísticas adoptaron propulsores similares.

Ahora llega la segunda generación de los motores JTD, en los Multijet. En el 75º Salón de París se presentará en primicia mundial el 1.9 JTD 16v de inyección múltiple, montado en los modelos Alfa 156 y 147, el primer propulsor de este tipo. Y en el año 2003 le tocará el turno al pequeño 1.3 JTD 16v Multijet.

FICHA TÉCNICA

Tipo Diesel DI “Common Rail”
Número de cilindros 4 en línea
Cilindrada (cm3) 1251
Diámetro x carrera (mm) 69,6 x 82,0
Culata de 4 válvulas
Distribución 2 árboles de levas en cabeza, balancines por dedo, accionamiento por cadena
Bloque de fundición con parte inferior en aluminio
Sistema de inyección “Common Rail” 1400 bar – Multijet
Turbocompresor de geometría fija
Sistema EGR válvula EGR eléctrica e intercambiador de calor
Potencia (Hp) a r.p.m. 70 a 4000
Par (Nm) a r.p.m. 170 a 2000
Dimensiones longitud x anchura x altura (mm) 460 x 500 x 650

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