BMW desarrolló el Turbosteamer, un motor que combinaba gasolina y vapor para recuperar energía perdida, pero nunca llegó a producirse.
Durante décadas, la industria automovilística ha buscado incansablemente mejorar la eficiencia térmica de los motores de combustión interna. Este desafío se ha mantenido constante, pues gran parte de la energía generada en estos motores se desperdicia, sobre todo, en forma de calor.
Los fabricantes de vehículos se han enfrentado al reto de crear motores de gasolina que consumieran tan poco como un diésel, algo que parecía inalcanzable debido a las limitaciones inherentes de la combustión interna.
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El objetivo: un motor de gasolina tan eficiente como un diésel
Lograr que un motor de gasolina tuviera el mismo consumo reducido que un motor diésel fue una de las principales metas de la industria. Sin embargo, uno de los principales problemas a los que se enfrentaban los ingenieros era que, incluso con los avances tecnológicos, la mayoría de la energía liberada en la combustión de gasolina no se utilizaba para mover el coche.
En su lugar, se perdía en forma de calor a través de los gases de escape y el sistema de refrigeración. A lo largo de más de un siglo de desarrollo de motores de combustión, este problema ha persistido. Y lo ha hecho A pesar de la introducción de nuevas tecnologías.
Nos referimos a los motores híbridos, las baterías recargables o las pilas de combustible. Aunque estas tecnologías mejoraron la eficiencia energética, seguían sin abordar el problema fundamental: la gran cantidad de energía que simplemente se disipaba en forma de calor.
A más revoluciones, más recuperación de energía
Ante esta situación, BMW decidió adoptar un enfoque diferente con el proyecto ‘Turbosteamer’. En lugar de tratar de evitar la pérdida de energía, optaron por recuperarla allí donde se desperdiciaba, es decir, en los gases de escape y el sistema de refrigeración.
Este enfoque permitió aprovechar la energía calorífica que normalmente se pierde durante la combustión, algo que representa una cantidad significativa de energía desperdiciada. El sistema Turbosteamer de BMW consistía en un diseño sencillo, ligero y económico.
Aplicado a un motor de cuatro cilindros de 1.8 litros, permitía recuperar una parte de esa energía. El sistema conseguía generar una potencia adicional de 15 CV y 20 Nm de par, además de reducir el consumo de combustible en 1,5 litros por cada 100 kilómetros recorridos.
Según BMW, el funcionamiento de este sistema era tan simple que se podía comparar con el conocido refrán: «Más sencillo que el mecanismo de un botijo». Y es que el Turbosteamer no utilizaba componentes complicados como motores eléctricos o baterías, que son comunes en los sistemas híbridos actuales.
En lugar de depender de la energía recuperada durante las frenadas o desaceleraciones, como ocurre en los coches híbridos modernos, el Turbosteamer recuperaba más energía cuanto más revolucionado estaba el motor, aprovechando así de manera más eficiente la energía calorífica del motor.
La combinación de un motor gasolina y una máquina de vapor
La ley de conservación de la energía nos dice que la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma. En los motores de combustión interna, gran parte de la energía se transforma en calor, que se disipa en los gases de escape y el sistema de refrigeración. BMW vio en esta pérdida una oportunidad para recuperar esa energía y convertirla en potencia útil para el vehículo.
El Turbosteamer de BMW utilizaba un sistema de doble circuito para calentar un fluido y generar vapor. El primer circuito, de alta temperatura, aprovechaba el calor de los gases de escape mediante intercambiadores de calor, lo que permitía recuperar hasta el 80% de la energía contenida en estos gases.
El segundo circuito capturaba la energía sobrante del radiador. El vapor generado se dirigía a una unidad de expansión conectada al cigüeñal del motor de combustión, proporcionando un impulso adicional al coche. En esencia, BMW había logrado combinar la tecnología de un motor de gasolina con una máquina de vapor.
Turbosteamer, un ciclo combinado de energía
Este concepto se asemeja al principio de funcionamiento de los coches híbridos actuales, donde se combinan dos fuentes de energía: la energía contenida en el combustible y la energía eléctrica almacenada en las baterías.
La diferencia en el caso del Turbosteamer es que no se utilizaba electricidad, sino que la energía se obtenía a partir del calor generado por el motor. Este enfoque tiene un paralelismo con los ciclos combinados utilizados en las plantas de generación eléctrica.
En estas plantas se produce electricidad tanto a partir de la combustión como del vapor de agua. De hecho, en España, un 17,2% de la electricidad generada en 2023 provino de este tipo de plantas, según datos de Red Eléctrica de España.
El proyecto Turbosteamer no llegó a comercializarse
En 2005, BMW ya contaba con prototipos que demostraban que un BMW Serie 3 tenía suficiente espacio en su compartimento motor para albergar el sistema Turbosteamer. Con un motor de 1.8 litros, el espacio disponible era suficiente para instalar los sistemas de expansión.
Además, BMW prometió que esta tecnología podría estar disponible en vehículos de producción en un plazo de diez años. No obstante, el sistema Turbosteamer no llegó a comercializarse. Aunque BMW continuó mejorando la tecnología en años posteriores, con versiones más eficientes en 2008 y 2011, la industria automotriz comenzó a virar hacia la electrificación.
El último desarrollo del Turbosteamer se incorporó a un prototipo de BMW X6 en 2011, gracias a la financiación del Departamento de Energía de Estados Unidos, pero lo cierto es que el proyecto no prosperó.
La electrificación: la tecnología dominante
Con el tiempo, los motores híbridos eléctricos se impusieron como la solución más efectiva para mejorar la eficiencia de los vehículos, relegando la combinación de gasolina y vapor del Turbosteamer. El futuro de la movilidad se encaminó hacia los sistemas eléctricos y las baterías.
Se dejaron atrás tecnologías como la que BMW intentó desarrollar con su Turbosteamer. Pese a sus promesas, la solución para mejorar el rendimiento de los vehículos de combustión terminó siendo la electricidad acumulada en baterías, que hoy es la base de los híbridos y los vehículos eléctricos que dominan el mercado.
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