Así funciona
¿Qué quiere decir que este motor funciona con aire? Pues, muy esquemáticamente, significa que, en lugar de producir una explosión en el cilindro para mover los pistones, lo que hace es inyectar aire comprimido y mover un émbolo que, a su vez, mueve la biela y el cigüeñal.
Tras esta explicación básica se esconden más de 12 años de investigación y desarrollo. Guy Negre ha trabajado en el concepto durante todo este tiempo, y ha ido mejorándolo poco a poco. En un principio combinaba esta sorprendente propulsión con un motor normal de gasolina. Este maridaje se parecía al que forman los motores híbridos, que unen máquinas eléctricas y de combustión interna.Pero, por fin, la idea definitiva cobró cuerpo en forma de motor bóxer bicilíndrico unido a unos grandes depósitos de aire comprimido. La versión más acabada, la CAT 34, es ya tetracilíndrica y alcanza los 800 centímetros cúbicos de cilindrada.El ciclo del motor es complejo: primero se introduce aire a temperatura ambiente en el cilindro. Este aire se calienta a 400 ºC por la propia compresión que ejerce sobre él el pistón. Cuando está comprimido, se inyecta más aire a muy alta presión. Esto produce la expansión del aire comprimido, lo que hace que se mueva el pistón y gire el motor. La física explica que la expansión del aire produce una gran bajada de temperatura. Tanto es así que la mezcla, una vez completada la fase de expansión, se encuentra a 185º bajo cero. Una parte de este aire se va a la atmósfera y sale por el escape todavía gélido. Otra parte vuelve al ciclo de compresión.El gran misterio de este proceso está en controlar las presiones. Para ello, Negre ha inventado y patentado una biela articulada, verdadero corazón del sistema. Este elemento tiene la capacidad de parar el pistón en el punto muerto superior durante el tiempo que el cigüeñal tarda en girar 70º. Este periodo es el necesario para establecer las presiones en el cilindro y, según explican en DMI, también permite repartir mejor el par, con lo que el esfuerzo que aguanta el cigüeñal es menor que el de un esquema de trabajo clásico.Otro de los trucos de Negre es el peso. Mover un vehículo pesado con una propulsión tan al límite de la física es complicado, pero el inventor francés ha ideado un bastidor tubular y una carrocería de fibra que, unidos a motor y ruedas, dan un vehículo extremadamente ligero: algo más de 800 kg para el furgón y unos 550 kg para el MiniCATS.El motor va unido a una caja de cambios automática diseñada también por MDI que funciona con un variador continuo. Es decir, un sistema informático elige el desarrollo más adecuado a cada situación. Es también una forma de ahorrar energía, pues la caja siempre va a colocarse en la posición más favorable para avanzar consumiendo lo menos posible.Entre el cambio y el motor va colocado un elemento que se denomina motoalternador. Su misión es muy importante en el funcionamiento del coche, pues hace las veces de compresor, alternador, motor de arranque y motor eléctrico de apoyo.Cuando se arranca el coche, actúa como alternador, poniendo en marcha el mecanismo de aire comprimido. Como el motor principal no funciona con el coche parado, maniobras como el aparcamiento se hacen utilizando la potencia que aporta este motoalternador. Además, sirve para acumular la energía liberada en las frenadas y la guarda en una batería y, por último, hace las veces de freno eléctrico. Pero su objetivo más importante es servir de compresor para rellenar los tanques de aire comprimido.Como es normal, llega un momento en que el aire comprimido que llevan los depósitos se agota. En ese caso, hay dos alternativas. La más socorrida es enchufar el motor a la red eléctrica y poner en marcha el motoalternador en su modo de compresor. Así, en un periodo que va de tres a cinco horas, los depósitos volverán a estar llenos de aire comprimido.Pero la recarga ideal es mucho más complicada. Supone la instalación de grupos compresores de alta presión a lo largo de una red similar a la de las gasolineras, o unida a ellas. Esto supone unas inversiones tan fuertes en equipamiento que ponen en duda la viabilidad del proyecto.En MDI explican que recargar los depósitos con estas máquinas no debería llevar más de tres o cuatro minutos.El principal problema que se observa en esta particular propulsión es la autonomía. La presión en los depósitos de aire baja a medida que estos se descargan, con lo que el sistema pierde eficacia poco a poco.
En MDI explican que su motor CAT 34 ofrece una autonomía de más de 300 km si se circula a una media de 50 km/h. Si se va a 100 km/h, la autonomía de circulación baja hasta los 100 km. Para circulación urbana se puede llegar hasta las 10 horas de trabajo.
Estas cifras no son muy llamativas, pero hay que tener en cuenta que el motor está pensado para una idea de la circulación muy diferente a la que tenemos. Se ha creado para conductores sin prisa, con necesidades puramente urbanas y ganas de ahorrar combustible. En principio, las flotas de transporte cautivas, como las de los aeropuertos, son sus clientes idóneos.
