La electrificación de todo tipo de vehículos ha llegado para quedarse. Los ambiciosos objetivos de descarbonización marcados por la Unión Europea, España incluida, requieren de un rápido despliegue de un parque móvil eléctrico, pero los motores de combustión no han dicho su última palabra y todavía pueden ofrecer interesantes mejoras. Prueba de ello son avances como e-Rex, el ingenioso motor español que logra un 80% más de potencia y sólo pesa 35 kg, o un revolucionario material que puede reducir las emisiones contaminantes de los coches de combustión en un 90%.

A estas innovaciones se ha sumado recientemente un nuevo concepto de motor rotatorio, que tiene aplicaciones más allá de los vehículos comerciales y está especialmente pensado para la industria militar y aeroespacial. Sus responsables son los ingenieros de LiquidPiston, una empresa estadounidense especializada en motores compactos que acaba de presentar el XTS-210, un motor rotativo de dos tiempos que alcanza una sorprendente relación potencia-peso.

Desarrollado tras más de dos décadas de investigación en la materia y gracias a un contrato por valor de 9 millones de dólares del Ejército de EEUU para estudiar sus aplicaciones militares, el motor pesa apenas 19 kilos, tiene una potencia de 25 CV y una capacidad de 210 cc. Así, su principal mejora en comparación con los actuales motores diésel de pistón es reducir su tamaño y su peso en una cifra cercana al 80%, manteniendo una potencia comparable. También son más silenciosos y requieren menos mantenimiento que los motores tradicionales. 

Más pequeño y potente

El objetivo de los ingenieros de LiquidPiston era "darle la vuelta" al concepto de motor Wankel. Ideados por el ingeniero alemán Felix Wankel en la década de los 50 del siglo pasado, este tipo de motores de combustión interna contaban con un pistón que accionaba el cigüeñal por medio de un engranaje, que era el encargado de comunicar el movimiento de giro. Así, el combustible y el aire se comprimían mediante un rotor, que giraba alrededor del árbol de transmisión central en una cámara de forma ovalada.

Su éxito fue fugaz, ya que sólo algunas marcas como Peugeot o Mercedes lo instalaron en algunos modelos (además de DKV en motos), aunque Mazda sí que apostó por él y aprovechó su potencial para la fabricación en serie durante un tiempo. Sus ventajas principales eran su reducido tamaño, un funcionamiento suave y una elevada relación potencia-peso. En su contra tenían un gran gasto en gasolina, un excesivo coste en mantenimiento y que eran muy contaminantes, lo que acabó desterrándolos de la industria de la automoción.

Precisamente, LiquidPiston ha estado trabajando para solventar todas esas desventajas, y el resultado es el XTS-210, la última generación de la arquitectura de plataforma X-Engine, construida desde cero para ofrecer todos los beneficios de los motores rotativos y eliminar sus handicaps. 

"Hemos resuelto los principales problemas de combustión y engrase de los antiguos motores rotativos convirtiendo sus componentes en estacionarios. Estos problemas de lubricación causaban impedimentos en cuanto a la durabilidad y las emisiones de gases. Y también mejoramos su ciclo para darle una eficiencia mucho mayor", afirmó en su día el cofundador y consejero delegado de LiquidPiston, Alec Shkolnik, en declaraciones recogidas por New Atlas. 

Así, este nuevo diseño cuenta con sólo dos piezas móviles principales: un rotor y un eje, lo que reduce las vibraciones y elimina en gran medida el desgaste de las piezas. Gracias a su configuración, puede añadir hasta un bar de presión de sobrealimentación y funciona como un motor de dos tiempos, produciendo seis eventos de combustión por revolución del rotor, capaz de llegar a las 7.000 RPM.

Eso, traducido a datos por sus responsables tras muchas pruebas, implica que el XTS-210 tiene 5 veces la relación potencia-peso y potencia-volumen (densidad de potencia), y hasta 3 veces la relación par-peso en comparación con los motores de pistón diésel de potencia similar. Y es que uno de los objetivos fundamentales del diseño del XTS-210 es que sea ultraportátil, lo que implica reducir su tamaño al de una pelota de baloncesto. 

El motor funciona solo o en modo híbrido-eléctrico, y también puede alimentarse con combustibles pesados JP-8/Jet-A, específicos para aeronaves. Eso refuerza su potencial en el área de los drones militares, en los que los fabricantes siguen buscando alternativas cada vez más pequeñas y ligeras para aumentar la autonomía y la capacidad de carga útil de los vehículos aéreos no tripulados. El motor también podrá ser el corazón de generadores y unidades de potencia auxiliares para todo tipo de vehículos terrestres, aéreos y marítimos.

Investigación

Los responsables de LiquidPiston han ido presentando en los últimos años diferentes configuraciones de su motor X, incluidas versiones de cuatro tiempos con aspiración natural que van desde los 5 hasta los 40 caballos de potencia. Para comprobar su eficiencia han llevado a cabo pruebas de laboratorio y también recorridos con karts, generadores y drones.

El XTS-210 supone la culminación de este largo desarrollo. "Tras casi dos décadas de investigación termodinámica de vanguardia con varios tipos de motores diésel rotativos, estamos entusiasmados de converger en esta última generación como nuestro primer modelo que planeamos sacar al mercado", indica Shkolnik en un comunicado de prensa.

"El reducido peso y tamaño del XTS-210, así como su capacidad para utilizar múltiples combustibles, aportan importantes ventajas en cuanto a la utilidad del sistema final, especialmente para el ejército, ya que reducen la cadena de suministro y las cargas logísticas en una era en la que la 'energía en movimiento' es cada vez más importante", señala el fundador de la compañía.

Está previsto que el prototipo se entregue al ejército estadounidense en 2024. Y no es el único contrato que LiquidPiston con las fuerzas armadas del gigante americano, que también ha invertido otros 1,7 millones en un motor para propulsar un dron VTOL (de despegue y aterrizaje vertical) híbrido-eléctrico. Así, el Departamento de Defensa se puede considerar como uno de los principales 'inversores' de la compañía, con contratos por valor superior a los 30 millones de dólares.

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