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Categorías: Tecnología, Competición

¿Bloque motor en fibra de carbono para el DeltaWing?


El Polimotor de los ochenta era de termoplástico

Tras ver cómo se caían de los planes del DeltaWing Nissan, Ben Bowlby y el AllAmericanRacers, dejando solo a Don Panoz al cargo del proyecto, hace unos días nos enteramos de que la mecánica que impulsaría la nueva variante de este curioso aparato sería de origen Mazda.

Decíamos entonces que el motor debería ser inscrito, a partir de 2014, como motor de LMP2, para poder ofertarse a los equipos que quieran competir en el nuevo campeonato que sucederá al GrandAm y a las American Le Mans Series, que unen sus fuerzas, y sus formatos, a partir de ese año.

Sabíamos que de Mazda se iba a tomar bloque, culata y algunos otros elementos, pero creando un motor de carreras puro y duro. Pero no nos habíamos percatado de una frase muy importante de las declaraciones del señor Panoz, que aseguraba tener un prototipo de ese motor "con un bloque de un material novedoso", que le permitía ahorrar 10 kilos de peso.

Indagando un poco en el asunto, y leyendo filtraciones que circulan por Speed (leer aquí), el bloque de este motor sería, de hecho, fibra de carbono. Pero, ¿se puede fabricar un bloque motor de fibra de carbono? ¿por qué no se ha hecho antes? ¿qué beneficios tiene?

Pues vamos por partes. No es la primera vez que vemos partes activas del motor fabricadas en fibra de carbono. Por ejemplo, las tapas de balancines de algunos motores ya se han fabricado con esta tecnología tiempo atrás (BMW en su Serie 3 de homologación del mundial de turismos, por ejemplo).



Pero si no se han empleado en otras partes del motor es, en parte, debido a las normativas restrictivas de la FIA, que prohibe específicamente su uso en los motores de competiciones como la Fórmula 1 o el WRC, o el ACO en Le Mans.

¿Se puede hacer un motor íntegramente en materiales compuestos con fibra de carbono? Obviamente no. Hay partes, como la cámara de combustión, los pistones, las camisas de los cilindros... que no pueden ser fabricados en este material, pues las temperaturas que se alcanzan en estas zonas son tan elevadas que los destruirían en cuestión de segundos.

Pero, en cambio, la parte externa del bloque, la que sirve de matriz que "coloca" las camisas de los cilindros en su lugar, y sirve de apoyo para el cárter, sí que puede, sobre el papel, fabricarse en fibra de carbono y composite. Esta zona del motor, gracias al refrigerante, nunca alcanza temperaturas superiores a los 130 grados centígrados, salvo en las zonas de transición y disipación de calor, donde la temperatura de las camisas de los cilindros, además de transpasarse al refrigerante, también tiende a llegar a otras partes del motor.

Bastaría con juzgar correctamente los materiales intermedios, que sirvan de "unión" entre la fibra y las partes metálicas en contacto con los pistones y la cámara de combustión, para poder montar un motor de estas características.

De hecho, no sería el primer motor con materiales plásticos en su construcción (a algunos os sonará el Polimotor, fabricado con termoplásticos en los ochenta). Pero, ¿dónde estarían los problemas? La fibra de carbono es un material que, debido a estar fabricada en tejido, y al necesitar de estar ensamblada en formato de composite (con varias láminas del material depositadas unas sobre otras, adheridas con resinas, y a veces con un panal de nido de abeja en aramida o aluminio entre medias para hacer de "alma"), sufre de un problema de "delanimación" con las vibraciones. Esto es, unas láminas del material se despegan de otras, y dejan de trabajar como están diseñadas.

Esto ya sucede, de hecho, en los monocascos de los coches de carreras hechos con este material, y es un problema serio a la hora de imaginar coches de calle "baratos" fabricados con fibra de carbono en composite, debido a las vibraciones que soportan. Así que imagínate las vibraciones de un motor de combustión interna...

Pero claro, todo problema puede tener solución, y es ahí donde la competición puede significar esos pasos adelante en la técnica que, a medio plazo, puedan significar la aplicación de esta tecnología en los motores de calle.

Porque, si esta técnica acabara siendo un éxito, se podrían hablar de reducciones del peso de motores en un 20%, y en cajas de cambio de casi un 40% (las cajas de cambio de la Fórmula 1 ya emplean carcasas de fibra). En un mundo, el del automóvil, donde cada kilo cuenta para reducir emisiones y consumos, estas diferencias podrían ser vitales...

Y, por otro lado, de esta manera el DeltaWing, por primera vez, valdría de verdad, tecnológicamente hablando, para algo. Una pena que justo ahora, cuando su existencia podría tener una justificación desde el punto de vista de la ingeniería, es cuando las marcas y patrocinadores lo abandonan.

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