Análisis técnico al MultiAir del Punto Evo

El MultiAir de cuatro cilindros del Abarth Punto Evo (que más pronto o más tarde acabará aterrizando en el Abarth 500 también), es una joya de la ingeniería mecánica para los motores de gasolina.

¿Quieres conocerlo un poco más a fondo? Pues acompáñanos por el viaje que te ofrezco a través de su técnica.

Vamos a jugar un poco a la confusión... ¿Podemos decir que el motor más avanzado tecnológicamente de la historia de Fiat, a día de hoy, es uno que no tiene inyección directa y funciona con un único árbol de levas? Sí... Suena extraño, ¿verdad?

Durante muchos años, muchos ingenieros hemos perdido el tiempo (literalmente, y lo digo por mi propia experiencia) intentando desarrollar motores que carecieran de las limitaciones de un árbol de levas. La llegada de los sistemas de distribución variable permitió abrir mucho el campo para jugar con el diagrama de distribución de los motores, pero seguía sin ser algo completamente "programable".

¿El problema? A la hora de respirar, un motor hace uso de sus válvulas, que se abren y cierran un determinado tiempo en cada ciclo completo de combustión. Y claro, no es lo mismo buscar una circulación de gases a alta velocidad cuando el motor pide ir a muchas revoluciones, que satisfacer las necesidades de par a bajas vueltas.

Con la llegada de los primigenios motores de cuatro válvulas por cilindro el usuario "de a pie" conoció las limitaciones de contar con una culata diseñada para trabajar con grandes caudales de aire. Los primeros dieciséis válvulas eran coches que no tenían nada abajo, y que sólo respondían cuando la aguja se acercaba al corte, algo que era un problema cuando la mayor parte del tiempo lo que hacen los usuarios es buscar el par a bajas vueltas en incorporaciones, salidas desde parado, rotondas, adelantamientos, cuestas... Y es que realmente la potencia "absoluta" del motor, a altas vueltas, sólo la usamos los más quemados cuando estiramos los motores "hasta que chillan" y acaban por cortar.

El tema es que cuando, con árboles de levas fijos, se ha de calcular el diagrama de distribución de un motor, hay que jugar con demasiados compromisos. Compromisos que incluyen no crear problemas de bombeo a bajas revoluciones (cuando el motor tiene que trabajar más para succionar el aire del colector de admisión, venciendo la resistencia del mismo, así como de la mariposa del acelerador con bajas cargas y empujando los gases de escape) sin crear un motor cuyo caudal de aire le impida respirar como dios manda a altas vueltas, cosa que exige un buen porcentaje de cruce de válvulas (cosa contraproducente a bajas vueltas).

Con la evolución de la tecnología llegarían las distribuciones variables mecánicas, que permitían cambiar el diagrama de distribución a base de desfasar los árboles de levas de admisión y escape cierta cantidad de grados para facilitar una mejor gestión del caudal de aire en la cámara de combustión en función de la carga y las revoluciones del motor. Pero este sistema tenía el límite de gestionar todos los cilindros al mismo tiempo, sin permitir una gestión independiente, y no eliminaba la necesidad de contar con una mariposa de admisión, generadora de los problemas de bombeo principalmente.

La solución a finales de la década pasada parecía clara: Utilizar electroválvulas para controlar la apertura y cierre de todo el tren de... válvulas. De esta manera, desacoplando el giro del cigüeñal respecto a la apertura de las válvulas, la electrónica podría crear infinitos mapas de distribución, que mezclados con la inyección de combustible y el encendido permitirían trabajar con motores perfectamente puestos a punto a cada revolución, y a cada carga de acelerador.

Los problemas no tardaron en llegar durante el desarrollo. Si pierdes tiempo en buscar en las oficinas de patentes, podrás contemplar sistemas de Renault, BMW y PSA con electroválvulas, incluso en competición se llegó a ver estos sistemas. Pero para empezar, para industrializar esta tecnología había que pasarse a coches electrificados a 48 voltios. Luego había problemas con los "parásitos" electromagnéticos, con el peso de las culatas, con el coste de los componentes, con la programación y la potencia de cálculo y actuación de los sistemas a altas vueltas...

¿Resultado? El sistema de electroválvulas, sobre el papel, es la mejor solución posible, pero no es tecnológicamente e industrialmente viable a día de hoy. Súmale eso al redireccionamiento de los recursos de I+D hacia eléctricos e híbridos y tienes el panorama actual.

Pero las cosas no se iban a quedar así, y en 1999 FIAT comenzaba el desarrollo de su sistema conceptual MultiAir, para controlar mediante electroválvulas y acumuladores la apertura de las válvulas de admisión, cargándose en el proceso la mariposa de admisión.

Mientras los italianos trabajaban e invertían a destajo (más de 100 millones de dólares a lo largo de 10 años de desarrollo), BMW lanzaba en 2001 un sistema relativamente similar, llamado Valvetronic, que permitía (y permite) controlar independientemente la alzada de válvulas de cada uno de los cilindros del motor, con lo que se podía prescindir del uso de la mariposa de admisión para gestionar la carga del motor. Adiós a las pérdidas por bombeo, pero con un sistema mecánico, no tan refinado ni con tantas posibilidades como el de FIAT. El sistema de BMW ha gustado a muchos, pero también ha tenido algún que otro problemilla hasta que se ha afinado.

Y llegaba 2009. FPT patentaba en 2002 su sistema MultiAir, pero hasta el año pasado no nos lo presentaba oficialmente, tras miles de kilómetros de pruebas. Y sería con el MiTo Quadrifoglio con el coche que nosotros lo íbamos a conocer por primera vez a fondo.

¿Pero qué demonios es el sistema MultiAir? Se trata de una combinación electrohidráulica que se interpone entre las levas del árbol y los taqués hidráulicos de las válvulas de admisión. Gracias a ellos, el sistema puede manejar las dos válvulas de admisión de cada cilindro de manera independiente al resto.

La existencia de este sistema intermedio permite que, aunque la leva apriete al sistema, la válvula pueda no abrirse, abrirse un poco, o abrirse varias veces dentro de "la misma pisada". Actúa como un cilindro hidráulico, que abre la válvula a voluntad, sólo cuando la leva la está actuando, con una alzada y un tiempo preestablecidos por la electrónica.

Gracias a este sistema se puede prescindir del uso de la mariposa de gases, con lo que se aumenta el rendimiento del motor entre un 10 y un 15% gracias a no tener las pérdidas por bombeo y contar con un diagrama de distribución óptimo para cada punto de revoluciones y carga del motor.

De esta manera, cuando pisas el acelerador de un coche con sistema MultiAir, la variación del caudal de aire que reciben los cilindros se produce gracias a una variación en la alzada de las válvulas de admisión y el tiempo que las mismas permanecen abiertas, amén de inyectarse más combustible.

Gracias al uso de un sistema de este tipo, la "configurabilidad" del diagrama de distribución, en cuanto a las válvulas de admisión, es mucho más amplia que con una distribución variable convencional, acercándose en términos relativos a algo infinito.

De momento FPT sólo usa este sistema en las válvulas de admisión, con un motor de inyección indirecta (la culata ya es enorme, no sabemos si cabrían inyectores en la misma) de gasolina. FPT dice que esta tecnología es aplicable a motores diésel también, y también a las válvulas de escape. Si al final acabamos viendo un motor de gasolina con inyección directa, turbo y con sistema MultiAir en ambos trenes de válvulas, el rendimiento potencial será realmente elevado.

¿Y qué pasa con la fiabilidad? Generalmente toda nueva técnica suele traer aparejadas dudas sobre su fiabilidad técnica, y eso es comprensible. Pero en este caso, los más de 7 años que ha pasado FPT probando este sistema, unido al hecho de que no se utilizan componentes que no existieran ya en la industria previamente no deberían costar ningún disgusto.

De hecho, estos motores cuentan con los intervalos de mantenimiento más largos vistos nunca en el grupo Fiat. Pero sólo el tiempo dará o quitará la razón sobre temas de fiabilidad. Lo curioso del tema es que a pesar de toda la carga técnica, el motor se siente "en su salsa" cuando lo probamos hace unos meses en el Abarth Punto Evo (tienes la prueba aquí).

Por lo pronto, te dejamos con unos cuantos vídeos del sistema MultiAir explicado.