Explicación técnica
La primera estructura de asiento de válvula de pulverización fría del mundo
Ofrece alta eficiencia en motores de generador dedicados e-POWer
e-POWER es el sistema de propulsión híbrido exclusivo de Nissan que integra un motor compacto de gasolina compacto y un motor eléctrico. Dado que el motor de combustión genera únicamente electricidad y el vehículo es impulsado 100 % por un motor eléctrico de alta potencia, es posible disfrutar de la experiencia de conducción de un vehículo eléctrico (VE). e-POWER ha mejorado su rendimiento desde su lanzamiento al mercado japonés en 2016. El nuevo motor turboalimentado de 1.5 litros (de nombre código ZR15DDTe) emplea el concepto STARC1 propiedad de Nissan, el cual eleva la eficiencia térmica al 42 % al estabilizar la combustión en el cilindro. Un elemento clave del concepto STARC es minimizar la turbulencia del flujo de aire desde el puerto de admisión hacia la cámara de combustión, generando así un fuerte flujo de aire en remolino. Los ingenieros abordaron este desafío desarrollando e implementando un nuevo asiento de válvula con tecnología de pulverización fría2.
1STARC (Strong Tumble & Appropriately Stretched Robust ignition Channel) es un concepto de combustión anunciado en 2021 que ofrece una eficiencia térmica impresionante.
2La pulverización en frío es una tecnología de recubrimiento que consiste en aplicar metales en polvo a velocidades supersónicas para formar una capa sólida. Desde la década del 2000, se ha adoptado ampliamente en la industria aeroespacial, la energía, la maquinaria pesada, el petróleo y el gas, y otras industrias manufactureras, lo que ofrece ventajas en términos de fiabilidad y calidad. Recientemente, ha cobrado relevancia por sus aplicaciones más allá del tratamiento de superficies, incluyendo la fabricación aditiva.
Cómo la pulverización en frío facilita el concepto STARC
En los motores convencionales, el diseño del puerto de admisión se ve limitado por la necesidad de asientos de válvula sinterizados y ajustados a presión, lo que limita la capacidad de optimizar la forma del puerto para un flujo de pulverización ideal.
Sin embargo, un novedoso asiento de válvula que utiliza tecnología de pulverización en frío permite aplicar un recubrimiento directamente sobre la superficie de la culata mediante una aleación a base de cobre, lo que elimina la necesidad de un componente de asiento de válvula independiente y permite la creación de una geometría optimizada del puerto de admisión.
Proceso de aplicación de recubrimientos por pulverización en frío para asientos de válvulas
El nuevo asiento de válvula se produce aplicando polvos metálicos disímiles a velocidad supersónica sobre la superficie de la culata de aleación de aluminio, formando un recubrimiento robusto y duradero que se adhiere firmemente sin fundir el material base. Este proceso evita la formación excesiva de compuestos intermetálicos y microhuecos (porosidad), comunes en los métodos tradicionales de soldadura por fusión. Además, en comparación con métodos similares, su mayor conductividad térmica permite un mejor rendimiento de refrigeración alrededor de las válvulas. Como resultado, los recubrimientos por pulverización en frío presentan una adhesión, durabilidad y fiabilidad superiores, cualidades cruciales para los asientos de válvulas de motor.
El proceso incorpora una aleación a base de cobre, sin cobalto y especialmente desarrollada, con una excelente conductividad térmica. El proceso incorpora boquillas de desarrollo propio, inspiradas en las técnicas de pulido desarrolladas en la producción de moldes de forja. Estas innovaciones reflejan años de experiencia acumulada, lo que ha permitido la implementación exitosa de la tecnología de pulverización en frío en los asientos de válvulas de motor.
