La manipulació dels motors dièsel i els seus efectes contaminants els han convertit, tristament, en objecte de sospita per a una part de la societat. Però, des d'un punt de vista tecnològic, coneixem com mitiga els contaminants un motor dièsel? De fet, com funciona exactament aquest tipus de motor? Aproximem-nos a alguns dels detalls d'aquest autèntic prodigi centenari de l'enginyeria.
Potser podríem començar pel principi, és a dir, per aprofundir en el funcionament del motor. En un motor de cicle dièsel (gasoil), “l’aire és comprimit prèviament per assolir una elevada temperatura i pressió. En aquestes condicions comença la injecció del combustible directament a l’interior de la cambra de combustió, que crema pel mecanisme de la detonació de forma controlada segons la llei d’injecció emprada. El procés s’accelera també gràcies a la gran turbulència regnant dins la cambra”, segons explica Jesús Álvarez, professor de motors tèrmics de l’'ETSEIB-UPC. En canvi, en els motors de cicle Otto (benzina), la combustió de la mescla, prèviament formada i confinada dins la cambra de combustió, “és iniciada per la guspira a la bugia i després progressa per deflagració a la màxima velocitat gràcies a la turbulència de la mescla fins a cremar quasi el 100% del combustible”.
Per tant, cada motorització deriva d’un mecanisme de combustió diferent. I, com tothom sap, cada combustible, també. Els hidrocarburs gasosos i líquids amb propietats dissolvents són emprats pels motors de cicle Otto i els hidrocarburs líquids amb propietats lubricants, pels de cicle dièsel.
Un cop tenim aquest concepte clar, caldria avaluar tècnicament i social si estan justificades les veus que vaticinen la fi dels motors dièsel. Jesús Álvarez ho té molt clar: “El motor de cicle dièsel no pot desaparèixer. Actualment és la base per al transport pesant per carretera i el marítim. També està present en moltes plantes de generació d’energia elèctrica. Assoleix els rendiments més alts de les màquines tèrmiques motores: un 50% per al cas dels grans motors marins especialment lents (80 rpm) i de dos temps”. I si concretem les implicacions d'una hipotètica desaparició d'aquesta tipologia motora en el sector de l'automòbil? “El motor de cicle dièsel és més eficient que el de cicle Otto, i especialment en la circulació per la ciutat. Seria, al meu entendre, un error estratègic no resoldre els problemes causats per les seves emissions contaminants, per l’altíssim grau de perfeccionament assolit al llarg dels seus 125 anys d’història”, assegura Álvarez.
Ja podem arribar al moll de l'os. L'òxid de nitrogen que genera un motor dièsel pot provocar problemes en el mateix motor i en el medi ambient? “El motor de cicle dièsel genera principalment dos contaminants (NOx i partícules), a banda també del CO2. La formació de NOx és deguda a la reacció química del nitrogen amb l’oxigen presents en l’aire durant el procés de combustió. La quantitat de contaminant emesa està correlacionada fortament amb la temperatura assolida per la combustió, necessàriament alta per aconseguir un elevat rendiment de la màquina. Així que, malauradament, la formació de NOx està associada a un bon funcionament del motor, tant el de benzina com el dièsel”, ens detalla el nostre expert.
Sobre la base que l'automoció és un sector que innova i millora constantment els motors, sorgeix un altre neguit. I té a veure amb el marge de millora tècnica que pot tenir una motorització dièsel. L'objectiu és doble. D’una banda, reduir al màxim possible els nivells contaminants i, de l'altra, assolir els límits dictaminats per la UE, que actualment són de fins als 80 mg/km de NOx i 5 mg/km de partícules D10 per als vehicles dièsel M1, segons la vigent Euro 6. Pel que fa als nivells contaminants, Jesús Álvarez confirma que “és necessari adaptar i incorporar despresos del motor, inserits en el sistema d'escapament, sistemes fisicoquímics per a la reducció d'aquestes emissions contaminants”. El motor dièsel resol les seves emissions mitjançant dos elements interposats en el sistema d’escapament del motor: un filtre per retenir les partícules D10 i un catalitzador de reducció per als NOx”. En aquest sentit, cal destacar un nou sistema anticontaminació que s'està implementant en els cotxes dièsel. És l'AdBlue, “nom comercial d’un líquid compost bàsicament per urea i que actua com a catalitzador en el dispositiu reductor dels NOx en el tram d’escapament. El vehicle ha d'incorporar un dipòsit per a aquest fluid que l’usuari ha d’anar reomplint perquè les seves emissions siguin properes a les de l’homologació”, detalla Álvarez.
Fins aquí la petita radiografia al motor dièsel. Prou interessant resulta el vaticini del professor Àlvarez sobre l'evolució de la normativa europea: “anirà, al meu parer, cap a la supressió del test de conducció estandarditzat en condicions de laboratori sobre banc de rodets, i serà substituït per un test en condicions reals de circulació. Així, els resultats de la prova introduiran conceptes com les emissions mitjanes i els rangs de dispersió o desviació típica. També es modificarà, o s’hauria de modificar, la dimensió de les partícules subjectes a limitació, amb una reducció de 10 a 2,5 micres. Però ajudaria que el funcionament del motor fos estacionari, perquè així reduiria molt les seves emissions contaminants. Per aquest motiu, els vehicles híbrids contribuirien significativament a la millora de la qualitat de l’aire a les grans ciutats”.
TEXT: ALBERT LÓPEZ // FOTOGRAFIA: IMATGE D'ARXIU
