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| 03-07-10 |
| FIAT: Con la familia E.torQ, FPT- Powertrain Technologies incorpora motores de alta tecnología |
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Energía, ingeniería, emoción y ecología se unen en el nuevo lanzamiento de FPT Powertrain Technologies: la familia de propulsores E.torQ representa una amplia gama de soluciones de FPT para el mercado mundial, con un producto global que ya nace en un best –in-class en torque máximo y también como referencial en aspectos como desempeño, confiabilidad, bajo índices de consumo y de emisión de gases, de ruidos y vibraciones.
Los motores fueron desarrollados a partir de la versión 1.61 16v nafta E0, de la ex Tritec Motors. Con base en ese producto, FPT elaboró 5 nuevas versiones: 1.61 16v Flex y 1.81 16v Flex –para comercializar en el mercado brasileño- , también los 1.61 16v y 1.81 16v E0 y una versión Sulev (Super Ultra Low Emissions Vehicle), aún en desarrollo.
La familia E.torQ es el resultado de más de 500.000 horas de investigación, incluyendo 20.000 horas de test de confiabilidad en dinamómetro, 9.000 horas de cálculo y 5.000.000 de kilómetros rodados en pruebas de durabilidad, confiabilidad y aplicación. El proyecto tuvo la participación de más de 100 ingenieros del Centro de Ingeniería de FPT de Betim y de Italia. Además de eso, 1.200 motores de pre-serie y prototipos fueron fabricados antes del inicio de la producción.
Todo este trabajo tuvo como resultado un motor de alto nivel tecnológico que se destaca en los siguientes aspectos:
INGENIERÍA
El proyecto de ingeniería fue desarrollado para privilegiar el torque en bajas revoluciones, con capacidad para atender los límites globales de emisión de poluentes – asegurando el carácter mundial de la nueva línea de motores de FPT-. Otros focos fueron la reducción de consumo de combustible y de los niveles de ruido y vibraciones, además la confiabilidad y la nacionalización de componentes. Los nuevos propulsores nacieron para el futuro, preparados para una evolución tecnológica, con el uso de turbocompresor y con el sistema MultiAir de control de válvulas de admisión.
Para garantizar la modernidad de la nueva familia de propulsores, FPT desarrolló una serie de nuevos contenidos para sumar calidad a la sólida y tecnológica base ofrecida por los motores de Tritec. Asimismo, el 70% del motor es nuevo, lo que incluye componentes como block, cigüeñal, bielas, pistones, colector de tren de válvulas de admisión, sistema de inyección electrónica, volante de motor, bomba de agua y dirección hidráulica, tapa de válvulas, junta de tapas de cilindros y surtidores de inyectores, entre otros.
Técnicas computarizadas y experimentales de análisis fluido dinámica, térmica y estructural permitieron adicionar al proyecto soluciones técnicas de última generación. Ejemplo de esto es la optimización de cálculo de la pulverización de los inyectores, con utilización de un software 3D, denominado VEM (Virtual Energy Modeling), que representa el estado de arte en simulaciones termodinámicas y fluido dinámicas en motores de combustión interna.
El VEM es capaz de diseñar toda la geometría interna del motor, del pleno del colector de aspiración hasta el múltiple de escape de descarga, utilizando mallas 3D móviles para simular el movimiento de los pistones y de las válvulas. En el modelo todos los fenómenos de escape de los gases, descarga de líquidos, formación de spray, condensación de gotas, cambios térmicos entre fluidos y superficies metálicas, evaporización y mezcla de fases de fluidos están representados.
Con eso, es posible prever y optimizar el comportamiento del spray de los inyectores, favoreciendo la formación de la mezcla dentro de los cilindros y reduciendo al máximo la formación de películas de fluidos en los conductos y en las válvulas. De esa forma es posible minimizar la emisión de hidrocarburos no quemados, reduciendo el consumo y mejorando la combustión.
Además de eso, el colector de aspiración pasó por el análisis CFD (computation fluid dynamics) para garantizar la minimización de pérdidas de carga y de la simetría del rendimiento volumétrico entre los cilindros.
Para la reducción de las emisiones de hidrocarburos (HC), también se utilizaron pistones Topland de 3.5 mm de altura que ayudan a disminuir el volumen de la mezcla (aire-combustible) sin quemar entre la cabeza del pistón y la primera ranura del aro de compresión. Con esto, los gases no quemados salen por el escape aumentando la emisión de HC. Con la utilización del Topland de 3.5 mm, el volumen atrapado en la tronera entre el primer anillo, el tope de pistón y el cilindro se reduce, disminuyendo al mínimo el volumen de las emisiones.
Los motores E.torQ poseen componentes especialmente proyectados con foco en el desempeño y en la reducción del consumo y de emisiones de gases – principalmente gracias a la reducción del peso y/o la fricción. Ejemplos son los pistones optimizados y grafitados (Evotec), con menor peso y faldas asimétricas, minimizando la fricción con los cilindros, además del tren de válvulas a rodillo.
Las nuevas bielas, simplificadas, forjadas y fracturadas son las de menor masa en el mercado para este nivel de cilindrada. De la misma forma, los anillos del tipo low friction de baja carga tangencial con alturas de 1.2; 1.2; y 2.41 mm, y están entre los de menor masa y fricción del mercado para esta cilindrada.
Para disminuir la deformación de las camisas de los cilindros, el block del motor tiene las fijaciones de la tapa desvinculadas de las camisas de los cilindros. Además de eso, las roscas se ubican en la parte inferior de las camisas de agua y de las conexiones entre las camisas y la parte externa fueron separadas de las fijaciones de la tapa de cilindros. Con esto, fue posible obtener la reducción de las deformaciones de las camisas inducidas por el torqueado de la tapa, aparejando reducción de la fricción y del consumo de aceite.
La cámara de combustión cuenta con baja relación superficie/volumen y bujía central. Esto proporciona la disminución del tiempo de combustión y mayor eficiencia térmica, lo que se traduce en optimización del desempeño y contención del consumo.
Cálculos termo-estructurales se usaron para verificar y eliminar de todos los eventuales puntos de fatiga del block, bancadas y tapa de cilindro. Además de eso, el mismo tipo de cálculo fue utilizado para diseñar la nueva junta metálica de la tapa de tres láminas, previendo antes de la construcción del prototipo las presiones de sellos entre junta, block y tapa de cilindro.
Otros contenidos actúan en el sentido de conservar el perfecto funcionamiento del motor a lo largo de toda su vida útil. Ejemplos de eso son las superficies de sellado planas, que optimizan el desempeño de las tapajuntas y garantizan cero pérdidas; el nuevo cuerpo de mariposa drive-by-wire con sensor contactless, que elimina el contacto mecánico entre los componentes internos del sensor; el tren de válvulas libre de mantenimiento, con botadores hidráulicos; y la cadena de distribución, que dispensa la necesidad de mantenimientos periódicos.
Para un incremento aún más significativo en la confiabilidad, los motores E.torQ cuentan con cigüeñal con microestructura especial, de mayor resistencia a la fatiga, y ocho contrapesos, que reducen el esfuerzo de los rodamientos; pistones optimizados, con cubo reforzado, maximizando la resistencia, y las bielas sinterizadas, forjadas e fracturadas que ofrecen, al mismo tiempo, precisión absoluta de montaje y resistencia y levedad máximas.
Aunque dotada de una serie de ítems de alta tecnología, la nueva familia de propulsores de FPT es compacta y posee layout simplificado. Todos los periféricos son montados directamente en el block, que posee además una bomba de agua, dirección hidráulica y soporte de motor integrados. Todo eso garantiza más versatilidad a la familia E.torQ, permitiendo su aplicación en diversas plataformas de varios segmentos, además de la facilidad de mantenimiento en función del espacio libre en el vano del motor.
El peso de los motores E.torQ es competitivo, inclusive comparado con los de la competencia que utiliza block de aluminio. Block y tapa de cilindros de la nueva línea de motores poseen masas reducidas en comparación con otros motores 16v de la misma cilindrada. También en ese sentido, fue utilizado colector de aspiración y el cobertor de la tapa de cilindros de plástico, un material más liviano.
La reducción de los niveles de ruido y de vibración también fue uno de los objetivos del proyecto de ingeniería de FPT. Para alcanzarlos, se realizó el aislamiento de la cadena de transmisión (front end). Por otra parte, los motores E.torQ utilizan cárter estructural de aluminio, que proporciona mayor rigidez estructural al motopropulsor. Con el cigüeñal de ocho contrapesos, fue posible lograr una reducción del 25% en la fuerza resultante del balanceo.
La simetría de flujos entre los cuatro tramos del colector de aspiración, concebido a través del cálculo fluido dinámico 3D, junto con el diseño de los conductos de la tapa de cilindros y de las cámaras de combustión, permiten una excepcional simetría de combustión entre los 4 cilindros, favoreciendo la regularidad del funcionamiento del motor, mejorando aún más la sensación de confort.
Con la reducción del peso y optimización de las polleras, el proyecto de ingeniería obtiene estabilización del movimiento de los pistones, reduciendo aún más el ruido de funcionamiento. Finalmente, fueron utilizados cojinetes de tres clases para tolerancias de luces más contenidas en el ojo de la biela. Eso garantiza el mantenimiento del bajo ruido en el funcionamiento durante la vida útil del motor.
ECOLOGIA
Los motores E.torQ son el mayor ejemplo de que, para FPT, innovación y preservación caminan de la mano. Los nuevos propulsores consiguieron una reducción de consumo y de emisiones de gases en torno al 5% en comparación con los 1.81 utilizados actualmente por Fiat.
Además los nuevos motores de FPT están calificados en la Fase V de Proconve, el nivel de emisiones de la familia E.torQ es hasta 40% inferior al que establece la legislación. Asimismo, los propulsores cuentan con sistema electrónico de diagnóstico de control de emisiones OBD BR-I y que son compatibles con la próxima etapa de la legislación, el OBD BR-2.
Los motores E.torQ tienen índice de reciclado del 95%, además de utilizar filtro ecológico –en que apenas el elemento filtrante de papel y caucho es intercambiado, aprovechando el resto de la estructura.
POTENCIA
La potencia de los propulsores E.torQ se manifiesta en su excelente desempeño, tanto en altas como en bajas rotaciones. Utilizando el etanol, el motor 1.61 16 v Flex tiene una potencia máxima de 117 cv a 5.500 rpm y torque máximo de 16.8 kgm a 4500 rpm. A nafta, la versión 1.6 desarrolla 115 cv a 5500 rpm y torque de 16.2 kgm a 4500 rpm. Esos números hacen del motor el más potente 1.61 flex del mercado, además de el de mayor torque entre los de la misma cilindrada.
La versión 1.81 16v flex tiene una potencia máxima de 132 cv a 5250 rpm, y torque máximo de 18,9 kgm a 4.500 rpm, abastecida con Etanol. Con el uso de nafta, los números de potencia de torque son, respectivamente, de 130 cv a 5250 rpm y 18.4 kgm a 4500 rpm. Se trata del 1.8 de mayor torque entre todos los disponibles en el mercado brasileño.
Tanto la versión 1.61 como la 1.81 presentan curvas de torque prácticamente planas, con 80% de torque disponible a 1500 rpm y 93% a 2500 revoluciones.
EMOCIÓN
Fun to drive, el placer de conducir, es el término más apropiado para definir la sensación de manejar un auto impulsado por los motores E.torQ. Silencioso, blando y con óptimo desempeño y elasticidad, el propulsor ofrece rápidas respuestas dinámicas para cualquier tipo de conducción. Además su torque en bajas rotaciones – lo más destacado de la nueva familia- colabora también en la reducción del consumo y de la emisión de gases.
La emoción de conducir un motor E.torQ también se puede comprobar en los autódromos de Brasil, a bordo de los monopostos de la Fórmula Future Fiat –competición que promueve la estrella del motor E.torQ 1.8l. Con el uso de un kit deportivo desarrollado por FPT, el propulsor alcanza 160 CV de potencia, en versión aspirada.
La performance acústica de la nueva línea de motores realza aún más el placer de conducir. Teniendo como parámetro la versión 1.8l Flex, los propulsores de FPT se muestran superiores a los competidores nacionales de la misma capacidad volumétrica en test comparativos, inclusive con el E.torQ utilizando Etanol. Por otra parte, el motor logra índices de ruido sensiblemente menores que el patrón de aprobación establecido por FPT en marcha lenta.
Ficha técnica E.torQ 1.6l 16v
Cilindrada: 1.6l
Combustible: Etanol/ Nafta E22
Potencia máxima: 117cv @ 5.500rpm (etanol)
115cv @ 5.500rpm (nafta E22)
Torque máximo: 16,8kgfm @ 4.500rpm (etanol)
16,2kgfm @ 4.500rpm (nafta E22)
Diámetro x Curso: 77,0mm X 85,8mm
Tasa de compresión: 10,5 : 1
Emisiones: Proconve F-V
Ficha técnica E.torQ 1.8l 16v
Cilindrada: 1.8l
Combustible: Etanol/ Nafta E22
Potencia máxima: 132cv @ 5.250rpm (etanol)
130cv @ 5.250rpm (nafta E22)
Torque máximo: 18,9kgfm @ 4.500rpm (etanol)
18,4kgfm @ 4.500rpm (nafta E22)
Diámetro x Curso: 80,5 mm X 85,8 mm
Tasa de compresión: 11,2 : 1
Emisiones: Proconve F-V
Sobre a FPT – Powertrain Technologies
Presente en diez países de Europa y América Latina con 22 fábricas y 14 centros de investigación y desarrollo, FPT – Powertrain Technologies cuenta con un team de 20 mil profesionales altamente capacitados. La fuerza de la marca puede ser comprobada también en función de la amplia red de distribuidores con más de 1,3 mil centros de asistencia y servicios que garantizan la presencia de la empresa en más de cien países.
Sinónimo de tecnología y confiabilidad, los productos FPT están en las empresas de Grupo Fiat, tales como Fiat Autos, Iveco, Lancia, Alfa Romeo, Case IH, New Holland, Iveco Motors e Irisbus. Con 9% de clientes no cautivos en el sector de autos y comerciales livianos y 33% en el sector marítimo/industrial en todo o mundo, la compañía también provee diversas aplicaciones para Ford, PSA Peugeot Citröen, Tata-Daewoo, Suzuki, Mitsubishi, General Motors e Beijing Public Transportation Corporation (BPTC), entre otras. Además, tiene joint ventures estratégicas firmadas con Tata, en la Índia, con Saic, en China, y con Severstal, en Rusia. En América Latina, FPT produce transmisiones para PSA Peugeot-Citroën, además de tener acuerdos firmados para proveer de motores a TAC - Tecnologia Automotiva Catarinense y Materfer / Agrinar.
La planta de Betim (MG) es la mayor unidad productiva y alcanza una producción anual superior a 1,5 millones de unidades entre motores y transmisiones para autos de pasajeros. La fábrica de Sete Lagoas (MG) representa un modelo de flexibilidad productiva, con una gama de cuatro familias de motores Diesel (F1; NEF, Cursor e S8000) destinadas a industrias de vehículos comerciales livianos y pesados, ómnibus, máquinas agrícolas y de la construcción, y generadores de energía.
La unidad de Córdoba (Argentina), produce transmisiones para a PSA Peugeot Citröen, los motores 1.9l 16V, además de la transmisión C513. La de Campo Largo, en la Región Metropolitana de Curitiba (PR), adquirida en 2008 por FPT, se ocupa de la producción de la familia de motores midsize E.torQ en las versiones gasolina e Flex fuel.
A FPT en números:
- Presente en 10 países
- Posee 22 fábricas y 14 centros de I&D
- 20 mil empleados
- Registro mundialmente, en 2009, una facturación total de € 5.000 millones
- Produce 2,3 millones de motores e 2,2 millones de transmisiones
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