El calor es energía, y el automóvil con motor térmico (gasolina y diésel) genera calor.
De hecho demasiado para ser soportado por los materiales de los componentes afectados.
Se han de refrigerar en el motor las zonas más calientes y esto supone dos pérdidas de energía, la del mismo calor disipado y la de los sistemas que refrigeran los componentes a proteger térmicamente.
La idea de recuperar el exceso de calor, transformarle de nuevo en energía y realimentar el motor es una idea a implantar desde hace mucho tiempo.
Hay bastantes dificultades, de orden económico por supuesto y también de espacio a la espera de nuevas tecnologías para llevar a la práctica este interesante proyecto.
La denominación es cogeneración térmica aplicada al automóvil.
Es posible que no tarden en aparecer sistemas que recuperen parte del calor para mover el automóvil, de hecho ya hay algunos que aunque no tratan el calor y lo transforman, evitan que se produzca y se recupera energía para ser utilizada.
Una aplicación muy utilizada es el alternador inteligente, cuando se acelera el alternador no carga la batería reduciendo el arrastre desde el motor, al frenar o retener el alternador carga al máximo la batería ayudando a los frenos que requieren menos trabajo y temperatura.
En espera de aplicaciones directas explicamos el concepto de la cogeneración térmica en el automóvil.
Zonas generadoras de calor
En la imagen 1 se ve un coche con motor delantero longitudinal y propulsión (tracción trasera).
Las zonas que más calor generan son:
- El motor; requiere refrigeración para proteger sus componentes internos próximos a las zonas dónde se producen las combustiones. Se ha representado el radiador de refrigeración por líquido al ser actualmente el sistema utilizado masivamente en el automóvil.
- Colector de escape; por su interior circulan y se evacuan los gases previamente quemados en el motor. El calor es mayor en las proximidades del motor y se evacua al entorno del colector y elementos intermediarios, catalizador/es (según sea gasolina o diésel), silenciadores y filtro antipartículas (diésel).
- La frenar el roce entre las pastillas o zapatas con los discos o tambores produce bastante calor que se disipa al exterior al seguir circulando sin frenar.
Cogeneración térmica
En la imagen del coche 2, con la implantación del anterior, se observa lo siguiente:
- Se han rodeado las zonas generadoras de calor; motor, radiador, escape y frenos, con sistemas “recogedores” del calor.
- El calor es transportado al transformador de calor en energía.
- Al retirar el calor de las zonas térmicamente críticas se mantiene su protección.
- Ante demandas de prestaciones el transformador de calor en energía “ayuda” al giro del motor, mediante un motor eléctrico o de alguna otra forma
- Cuando no hay demanda adicional de energía se puede almacenar la transformada en algún sistema o elemento capacitado; baterías eléctricas, condensadores, acumuladores mecánicos, ….
En la fórmula 1 de 2014 se cuenta con dos sistema de recuperación de energía, la de retención o frenada que se ha comentado antes y la cogeneración térmica.
Las tecnologías utilizadas en la fórmula 1 para cumplir estos objetivos no están divulgadas y forman parte del saber hacer de cada escudería.
