Espíritu ganador
El Audi R18 e-tron quattro es un híbrido con motor diesel V6 de 3,7 litros, más un generador eléctrico de inercia y un pistón con canal de refrigeración con construcción Monotherm, que alcanza las 5.000 revoluciones.
Ya sea en Audi o en Peugeot, los pistones y los filtros de competición que están sujetos a esfuerzos extremos, desempeñan un importante papel en la búsqueda de la máxima fiabilidad y resistencia. El equipo de competición de Mahle desarrolló un pistón forjado con portadora de segmentos refrigerada para el AudiR10 TDI, que tiene una mayor resistencia gracias a su proceso de fabricación. Ello a su vez permite reducir la sección de las paredes y el peso del pistón; una ventaja importante en la competencia por cada segundo. El aceite que circula por el canal de refrigeración asegura una evacuación óptima del calor, lo cual es un requisito importante para poder soportar las presiones de encendido de hasta 200 bares.
Los pistones de los Audi de Le Mans fueron forjados por Mahle.
En cuanto a los filtros de aceite utilizados estos poseen una geometría de plegado estable que consigue una gran resistencia a los arranques bruscos. Los picos de carga de hasta 20 bar son compensados a través de la alta resistencia a la presión de la carcasa. Una válvula de by pass asegura la alimentación de aceite bajo cualquier circunstancia –el suministro se mantiene en caso de que el aceite esté espeso. Una válvula de bloqueo de retorno impide que el filtro se vacíe cuando el motor está parado y asegura un rápido suministro de aceite a bajas vueltas. Los materiales de junta de alta calidad y las piezas de conexión precisas garantizan una separación fiable del aceite sucio y del filtrado.
En base a los pistones, recientemente se está imponiendo una tendencia con gran éxito, después de décadas de construcciones ligeras con pistones de aluminio se usan cada vez más los pistones de acero. Desde siempre, los pistones se cuentan entre los componentes que deben soportar cargas extremas. Las 24 horas de Le Mans son una de las pruebas de conducción más duras para el ensayo de duración y proporciona los conocimientos correspondientes para la producción en serie.
Aunque el número de revoluciones y la potencia en cifras absolutas han descendido en los últimos 20 años, la eficiencia se ha incrementado considerablemente y con ella la presión en la cámara de combustión: de los cerca de 100 bares de antes a los 250 bares en la actualidad. En lo referente a la presión sobre el pistón, esta es comparable a la carga de vehículos industriales pesados.
Son pistones especiales, de bajo peso y segmentos refrigerados.
¿Qué significa eso para el material? “Los factores como el peso y la eficiencia de material son hoy en día los más importantes en la construcción”, precisa al referirse a los requisitos Fred Türk, vicepresidente de Motorsport and Special Engines en Mahle Fellbach. Y aquí se ha registrado en los últimos años una evolución asombrosa: adiós al aluminio ligero, bienvenido el acero pesado. “Puesto que los motores actuales trabajan con una presión en la cámara de combustión mucho más elevada que antes, se utiliza el acero que, con paredes más delgadas, es mucho más robusto que el aluminio y al mismo tiempo permite un diseño mucho más compacto”, continúa Türk.
A este efecto existe en Mahle Fellbach un departamento propio de construcción y diseño en el que se adquieren nuevos conocimientos con cada temporada de carreras y con cada pistón. Lo cierto es que el acero también puede significar más peso estático de los vehículos, una posición del centro de gravedad más elevada a costa de la dinámica de conducción y un refuerzo simultáneo de otros componentes a fin de equilibrar las masas: tres consecuencias que es necesario evitar. El reto más grande para los desarrolladores es, por tanto, construir paredes finas, pero que sean capaces de resistir elevadas temperaturas y evitar la formación de carbonilla y las fisuras en el acero. Los blindajes de refuerzo en el borde de la cavidad son una solución de probada eficacia, al igual que un diseño especial del pistón, en concreto: en la parte del fondo desacoplada se integra un canal de refrigeración que es alimentado permanentemente con aceite para disipar el calor.
Mientras tanto, los pistones de Mahle prestan su servicio en Le Mans con éxito absoluto: desde 1970, la mayoría de vehículos vencedores están equipados con ellos, desde el legendario Peugeot 905 V10, que logró subir al podio en 1992, hasta el Audi victorioso de 2012, un R18 híbrido con motor diésel de 550 CV, complementado con un accionamiento electrónico adicional.
