Los automóviles se propulsan mediante dos tipos de motores que son:
- Motor térmico: El combustible reacciona con un comburente, normalmente el oxígeno del aire, en una combustión dentro de un motor de combustión. Mediante dicha reacción exotérmica, parte de la energía de los enlaces químicos de los reactivos es liberada en forma de energía térmica que, mediante un proceso termodinámico, se transforma parcialmente en energía mecánica. En automoción, los motores térmicos más utilizados son los motores de combustión interna, especialmente los alternativos motores Otto y motores diésel, aunque también se utilizan motores rotativos Wankel.
- Motor eléctrico: se utilizan baterías que admiten varios ciclos de carga y descarga. Durante la descarga, la energía interna de los reactivos es transformada parcialmente en energía eléctrica. Este proceso se realiza mediante una reacción electroquímica de reducción-oxidación, dando lugar a la oxidación en el terminal negativo, que actúa como ánodo, y la reducción en el terminal positivo, que actúa como cátodo. La energía eléctrica obtenida es transformada por el motor eléctrico en energía mecánica. Durante la carga, se proporciona energía eléctrica a la batería para que aumente su energía interna y la reacción reversible de oxidación-reducción se realiza en sentido opuesto al de la descarga, dando lugar a la reducción en el terminal negativo, que actúa de como cátodo y la oxidación en el terminal positivo que actúa como ánodo.
[editar] Combustibles
Recarga de un automóvil de turismo con gas natural vehicular.
Motor de cuatro tiempos de un vehículo de combustible flexible brasileño con un pequeño depósito de reserva de gasolina utilizado para el arranque en frío cuando la temperatura es inferior a 15 °C.
Actualmente, los combustibles más utilizados para accionar los motores térmicos de los automóviles son algunos productos derivados del petróleo y del gas natural, como la gasolina, el gasóleo, gases licuados del petróleo (butano y propano), gas natural vehicular o gas natural comprimido. Fuera del ámbito de los automóviles se utilizan otros combustibles para el accionamiento de vehículos de otros medios de transporte, como el fueloil en algunos barcos o el queroseno en las turbinas de gas del transporte aéreo.
En algunos países también se utilizan biocombustibles como el bioetanol o el biodiésel. Los principales productores de bioetanol son Estados Unidos y Brasil, seguidos de lejos por la Unión Europea, China y Canadá,[8] generalmente a partir de la fermentación del azúcar de productos agrícolas como maíz, caña de azúcar, remolacha o cereales como trigo o cebada. El biodiésel es producido principalmente por la Unión Europea y Estados Unidos,[9] en su mayor parte a partir de la esterificación y transesterificación de aceites de plantas oleaginosas, usados o sin usar, como el girasol, la palma o la soja.
Existe debate sobre la viabilidad energética de estos combustibles y cuestionamientos por el efecto que tienen al competir con la disponibilidad de tierras para el cultivo de alimentos.[10] [11] Sin embargo, tanto el impacto sobre el ambiente como el efecto sobre el precio y disponibilidad de los alimentos dependen del tipo de insumo que se utilice para producir el biocombustible.[12] [13] [14] [15] En el caso del bioetanol, cuando es producido a partir de maíz se considera que sus impactos son significativos y su eficiencia energética es menor, mientras que la producción de etanol en Brasil a partir de caña de azúcar es considerada sostenible.[12] [13] [16] [14] [17]
[editar] Accionamiento eléctrico e híbrido
Recientemente se ha comenzado a producir en serie automóviles con motor eléctrico. Si bien la autonomía de estos vehículos es aún limitada debido a la poca carga eléctrica almacenable en las baterías por unidad de masa, en un futuro esa capacidad podría aumentarse. El nivel de contaminación depende de cómo se genere la electricidad utilizada y de las fuentes de energía primaria que se utilicen.
También se ha comenzado la comercialización de automóviles híbridos, que poseen un motor térmico y un motor eléctrico. Este último funciona cuando el automóvil circula a poca velocidad, en algunos modelos con el otro motor térmico apagado. Las baterías se recargan con la energía liberada por un generador eléctrico movido por el motor térmico o al frenar el automóvil con frenos regenerativos.
[editar] Otros sistemas de propulsión
Esquema de funcionamiento de una pila de combustible.
Otra forma de energía para el automóvil es el hidrógeno, que no es una fuente de energía primaria, sino un vector energético, pues para su obtención es necesario consumir energía. La combinación del hidrógeno con el oxígeno deja como único residuo vapor de agua. Hay dos métodos para aprovechar el hidrógeno, uno mediante un motor de combustión interna y otro mediante pilas de combustible, una tecnología actualmente cara y en pleno proceso de desarrollo. El hidrógeno normalmente se obtiene a partir de hidrocarburos mediante el procedimiento de reformado con vapor. Podría obtenerse por medio de electrólisis del agua, pero no suele hacerse pues es un procedimiento que consume mucha energía.
También existen motores experimentales que funcionan propulsados por aire comprimido o por energía solar.
[editar] Datos técnicos de un automóvil que figuran en los catálogos comerciales
Volvo 460
Los establecimientos comerciales que venden automóviles nuevos facilitan a los compradores que se interesan por sus vehículos catálogos comerciales donde figuran datos de cada modelo como los siguientes:[18]
- Tipo de motor:
- Cilindrada, diámetro de cilindro por carrera por número de cilindros.
- Relación de compresión
- Potencia máxima. En kW y CV, incluyendo la velocidad de giro del motor (en rpm) a la que se alcanza dicha potencia.
- Par máximo. En Nm, indicando el régimen del motor cuando se alcanza dicho par.
- Tipo de sistema de alimentación de combustible, indicando si es de carburador o de inyección directa o indirecta.
- Tipo de sistema de alimentación de aire: turboalimentado o atmosférico.
- Combustible utilizado
- Alternador
- Capacidad de carga de la batería. Habitualmente se indica en Amperios hora (Ah)
- Capacidad depósito (l)
Prestaciones
- Velocidad máxima (km/h)
- Tiempo de aceleración de 0 a 100 km/h (s)
- Tiempo de aceleración entre dos velocidades en una marcha concreta (s)
- Tiempo de aceleración para recorrer 1000 m desde que empieza a moverse (s)
Consumos: en ciclo urbano, ciclo extra urbano, ponderado. Suele indicarse en l/100km en Europa y en millas por galón (mpg) en Estados Unidos.
Emisiones CO2, en ciclo urbano, ciclo extraurbano y ponderado. Se expresa en g/km.
Transmisión: tipo de caja de cambios, número de velocidades, relaciones de reducción, velocidad de circulación a una determinada velocidad del motor en cada marcha.
Frenos: tipo (freno de disco, freno de tambor,antiblockiersystem),dimensiones
Ruedas: dimensiones de llantas y neumáticos
Otros: tipo de Suspensión delantera y trasera, tipo de mecanismo de dirección, radio de giro mínimo.
- Tipo de carrocería
- Gálibo: longitud, anchura y altura
- Batalla (distancia entre ejes) y vías delantera y trasera
- Capacidad del maletero
Masas: tara, masa máxima autorizada, masa máxima remolcable (con freno y sin freno en el remolque).
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