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El
nuevo motor 1.3 litros Firefly, de cuatro cilindros con block en
aluminio -parte de la familia de propulsores que se lanzó junto con
la presentación del Uno 2017 en Brasil-, se destaca por ofrecer un
elevado torque, disponible a bajas revoluciones, diferenciándose de
la gran mayoría de los rivales multiválvulas, y que asegura el
placer de conducir y una notable eficiencia energética, con bajo
consumo de combustible.
Los
propulsores FireFly son el correlato de un desarrollo global de FCA
–Fiat Chrysler Automobiles- y que comenzaron a producirse en la
Unidad Powertrain de la planta de Betim, Minas Gerais, y que luego
también se adoptarán en Europa.
El
motor Firefly 1.3 se destaca el 1.3 Firefly por ofrecer un mayor
torque en su respectivo segmento –en el 1.3l, 13,0 kgfm a 4.000
rpm-, y bajo consumo.
Uno
de los secretos de esta nueva familia de motores fue el profundo
estudio que se realizó para conocer cómo los clientes conducen y
que le exigen a los motores en sus vehículos. En base a los datos
recogidos, fueron establecidas las especificaciones que dieron origen
a esta gama de motores, completamente nueva en términos de
concepción, que privilegia el elevado torque, las soluciones
mecánicas inteligentes, el bajo consumo de combustible y el
fun-to-drive.
Si
bien se trata de un proyecto global de FCA, la contribución de los
ingenieros de FCA Latam fue relevante para que se atendieran las
grandes diferencias de altitud, y otros accidentes topogràficos, más
allá de las distancias, que presenta la geografía de América
Latina, y de que los nuevos motores tuvieran atributos tales como
arranques vigorosos, bajo consumo y mantenimiento simplificado.
Buena
parte de estos tópicos fueron ampliamente atendidos a través de la
adopción de dos válvulas por cilindro, la solución indicada para
responder a las necesidades de la región. Con dos válvulas por
cilindro, los motores tienen elevado torque y ofrecen un consumo
mejorado, en particular con poca carga, es decir cuando no se los
acelera exigiéndolos.
Para
optimizar el desempeño con dos válvulas, FCA revolucionó el diseño
de las cámaras de combustión, los conductos de admisión y escape,
y la distribución.
Los
conductos de admisión son responsables, en parte, por la aspiración
aire-combustible hacia los cilindros, en tanto las válvulas de
escape auxilian a la expulsión de los gases resultantes de la
combustión. Pero la cantidad de válvulas no es la única
determinante de los flujos de los gases. Otros factores influyen esta
dinámica, como el diseño y formato de los ductos de admisión y
escape, y la configuración del comando de válvulas que gravitan en
la dinámica de los gases del motor. Este control de la combustión,
debido a las soluciones de diseño de los conductos de admisión y
escape, pasando por el design de la cámara y diagrama de
distribución, fueron muy bien resueltas y los motores Firefly siguen
un concepto modular.
Con
dos válvulas por cilindro, su desempeño general se equipara a la de
la mayoría de los motores cuatro válvulas, como indican los valores
de potencia máxima de cada uno de ellos. El motor 1.3 alcanza una
potencia de 99 CV en los cuatro cilindros.
La
adopción de una única dimensiòn de pistón y cilindro posibilitó
mayor refinamiento en el desarrollo del producto.
Un
motor inteligente y más potente. La
potencia y el torque generados por un motor están determinados por
el consumo de energía demandada para su propio funcionamiento. La
nueva familia de motores consume poca energía interna debido a las
soluciones constructivas adoptadas. La adopción de dos válvulas por
cilindro es un factor de economía. Al contrario de las unidades
multiválvulas, los nuevos propulsores no precisan accionar un
conjunto complejo de componentes, como cuatro muelles, cuatro
balancines y cuatro válvulas en cada ciclo. Con un único eje
comando de válvulas, el torque necesario para mover este conjunto
corresponde a más de la mitad de la fuerza necesaria en los otros
motores.
El
conjunto valvetrain,
que consume menos energía por el simple hecho de contar con menos
elementos, también se beneficia de un moderno e inteligente sistema
de roller
finger.
Se trata de un dispositivo que adopta un rodamiento exactamente en
una posición de mayor fricción del conjunto, o sea, en el punto de
contacto con la leva. Esta solución constructiva reduce
drasticamente la pérdida de energía y, con menos fuerza para el
movimiento interno, eroga más potencia y torque en las ruedas del
vehículo. Esto también implica reducción de consumo y menos
emisiones.
La
tecnología aplicada al desarrollo de una cámara de combustión de
altísima eficiencia, se suma al sistema de ignición Top Coil, que
posee una bobina por cilindro, aumentando la velocidad y estabilidad
de la combustión. Además de ser específicas, estas bobinas operan
con alta energía (casi el doble de los modelos tradicionales). Como
todo ese conjunto opera en fina sintonía, cada bobina queda
conectada directamente sobre las levas, haciendo innecesario el
cableado, y aumentando la confiabilidad y la durabilidad del sistema.
Las bujías de ignición con electrodos compuesto por aleación de
iridio (más robustas y durables) tiene mayor conductividad y punto
de fusión más alto. Esas características permiten el uso de
electrodos más finos y puntiagudos, favoreciendo la formación de la
chispa y colaborando para la estabilidad de la combustión.
En
esta familia de motores, hasta el mismo movimiento de los pistones y
cigüeñal fue optimizado. Tradicionalmente, la líneas central de
los pistones de un motor queda alineada con el centro del eje del
cigüeñal. Eso hace que el ángulo entre la biela y la pared del
cilindro sea igual, tanto en la expansión, cuando se aplica un gran
fuerza en la cabeza del pistón después de quemar la mezcla de
aire-combustible, como en la compresión. Para disminuir la fricción
entre pistón y cilindro, los motores Firefly poseen un offset de 10
mm entre el eje del cigüeñal y el centro de los pistones. Este
pequeño y estudiado desplazamiento reduce mucho la fricción del
conjunto, asegurando más energía final.
Un
motor moderno y más económico. Uno
de los indicadores de modernidad de un propulsor es el valor de la
tasa de compresión. Cuando màs alta, mayor el aprovechamiento de la
combustión, lo que brinda más potencia y menor consumo. La tasa de
compresión –relación matemática entre el volumen de los
cilindros y el volumen de la cámara de combustión- apenas puede ser
elevada si el motor ofrece condiciones estables de combustión. Como
resultado, la tasa de compresión del nuevo motor (13,2:1) es mayor
que la de la gran mayoría de los motores multiválvulas con
inyección directa a nivel mundial.
La
nueva familia Firefly tiene características constructivas que
optimizan consumo y desempeño. El propulsor presenta óptimo llenado
de los cilindros, combustión completamente mejorada, consumo interno
de energía bajísimo y también se beneficia de la mejor aplicación
del CVCP (Continuosly Variable Cam Phaser – variador continuo de
comando de válvulas), capaz de adoptar el ciclo Miller de combustión
en bajas cargas y con régimenes medios de rotación.
Una
de las limitaciones de eficiencia del motor ciclo Otto es la pérdida
de bombeo causada por la mariposa del acelerador (carga parcial).
Cuando la velocidad del vehículo está estabilizada y el conductor
reduce la presión sobre el acelerador, la mayoría de los motores
disminuyen la apertura de la mariposa del acelerador, creando una
pérdida considerable para el bombeo de los pistones. En ese momento,
los nuevos motores adoptan una variación del eje de comando de
válvulas (a través del CVCP), atrasando la apertura de los ductos
de escape y admisión, disminuyendo las pérdidas por bombeo y
aumentando significativamente la eficiencia del motor bajo estas
condiciones de funcionamiento.
Otro
factor importante para la economía de combustibles son las
soluciones adoptadas para el funcionamiento en la etapa de
calentamiento, fase que comprende de la primera partida del día
hasta que el propulsor alcance la temperatura ideal. Se trata de un
momento crítico para el consumo de combustible, para la emisión de
gases y hasta para el confort del conductor. La nueva familia de
motores trae una serie de soluciones innovadoras que van desde la
partida en frío con pre-calentamiento pasando por el uso de aceite
de bajísima viscosidad (0W20), capaz de garantizar la protección
máxima para las partes móviles desde la partida en frío. Además,
el block motor y el pistón en aluminio, además de un menor peso
(siete kilos menos al uso de hierro fundido) también facilita un
mejor control de la temperatura.
Detalles
inteligentes, motores económicos y potentes:
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La nueva familia de motores Firefly es un proyecto global de FCA, habiendo sido desarrollada, testeada y certificada en línea con los patrones mundiales, que exigen una durabilidad mínima de 240 mil kilómetros.
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Para los diferentes motores se adopta una única dimensión de pistón y cilindro (333 cm3).
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La sofisticación de la nueva familia de motores también está en la parte eléctrica, con enfoque en Smart Charger, o alternador inteligente (optimiza la recargada de la batería).
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El filtro de aceite fue colocado en la parte de abajo del propulsor, bien al frente, facilitando su acceso y reduciendo el tiempo necesario para su recambio.
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El block de aluminio determina una reducción de la masa de siete kilos en relación al uso de hierro fundido, y facilita un mejor control de la temperatura.
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El comando de la distribución es por medio de cadenas por lo cual no necesita mantenimiento y tiene una durabilidad de 200 mil kilómetros.
