Pistones libres como extensores de autonomía

Investigadores del Centro Aeroespacial de Alemania (DLR en sus siglas en alemán) en Stuttgart han desarrollado un prototipo de un nuevo generador lineal de pistones libres (Free Piston Linear Generator o FPLG) con el objetivo de servir como extensor de autonomía para coches de tracción eléctrica.

En un artículo anterior ya os hablamos de una patente de GM relativa a este concepto y explicábamos en que consiste un FPLA o FPLG, que son lo mismo. Veamos cual es el mérito de este nuevo avance.

Si bien se lleva investigando en este campo muchos años y se han propuesto muchos diseños diferentes el principal avance de los investigadores alemanes ha sido el de conseguir finalmente un funcionamiento estable del sistema en un banco de pruebas diseñado al efecto.

Para ello se ha variado el diseño habitual situando una única cámara de combustión en el centro entre dos pistones opuestos y se han incluido unos muelles de gas ajustables en la base de los pistones que los frenan y los devuelven a su posición inicial. Los generadores lineales, conectados por un eje a los pistones, se encuentran en ambos extremos del sistema, y de paso mejor aislados del calor de la combustión.

Al parecer ha sido la inclusión del muelle de gas en las bases de los pistones la clave para alcanzar el éxito en las pruebas, y gracias a que su sistema de control es capaz de controlar el movimiento del pistón con una precisión de hasta una décima de milímetro. De igual manera reconoce fluctuaciones en el proceso de combustión y las compensa en tiempo real.

Al igual que en la patente de GM este sistema es multi-fuel, pudiendo modificar el ratio de compresión e incluso el cubicaje a voluntad y quemar casi cualquier combustible imaginable, hidrógeno incluido.

El sistema una vez reducido de tamaño será capaz de operar a frecuencias de 40 o 50 Hz proporcionando en teoría entre 25 kW y 35 kW de potencia nominal por unidad, si bien la potencia es ajustable. ELo oóptimo es usar al menos dos unidades conjuntamente y sincronizadas para reducir las vibraciones del conjunto por lo que previsiblemente de llegar a buen puerto estaríamos hablando de módulos de 50 a 70 kW nominales.

El próximo paso es transferir la tecnología a la industria con el objetivo de fabricar un primer prototipo completo. Esto se está llevando a cabo ahora mismo con la Universal Motor Corporation GmbH, a quienes además van a proveer de asesoramiento durante el proceso de desarrollo. Su primera tarea será reducir el tamaño y el peso de todo el sistema de forma que sea posible instalarlo en los bajos de un vehículo.

Mientras seguimos soñando con ese día en que alguien de con la batería definitiva hay que reconocer que los coches eléctricos seguirán siendo un nicho pequeño del sector de la automoción. Los híbridos se abren camino con fuerza, pero es bastante posible que a medio y largo plazo sean los híbridos serie enchufables, como es el BMW i3 con extensor de rango, quienes tengan la verdadera solución.

Una batería de alta durabilidad de unos 15 kWh y un eficiente y compacto sistema térmico como éste podrían ser la solución para ese coche único y asequible que tantos reclaman. Electricidad en entorno urbano y capacidades de carretera ocasional parecen más posibles y menos complejas con un par de sencillos y «ligeros» FPLGs en vez de con el complejo y pesado entramado tecnológico que monta el Chevrolet Volt o del gran motor del híbrido serie enchufable por excelencia, el Fisker Karma.

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