El motor sólo de plástico, más cerca

Solvay Specialty Polymers ha anunciado que el proyecto del motor de carreras sólo de plástico, Polimotor 2, va a incorporar dos de sus tecnologías poliméricas especializadas en el sistema de inyección de combustible. De esta manera se buscan lograr objetivos de aligeramiento del motor y maximizar la fiabilidad y el rendimiento en las exigentes y competitivas condiciones propias de los coches de carreras.

En concreto, el riel de inyectores de 46 cm  del sistema se hará moldeando por inyección la resina reforzada de polisulfuro de fenileno (PPS) Ryton XK-2340 de Solvay. Además, siete juntas tóricas fabricadas con fluoroelastómero (FKM) Tecnoflon VPL 85540 sellarán los componentes de todo el conjunto.

Liderado por el legendario innovador automovilístico Matti Holtzberg, el proyecto Polimotor 2 tiene como objetivo diseñar y fabricar a lo largo de este año un motor de próxima generación solo de plástico para coches de carreras. Solvay es un importante patrocinador de materiales en esta aventura técnica tan esperada.

El objetivo es desarrollar un motor de doble árbol de levas en cabeza (DOHC) y de cuatro cilindros hecho solo con plástico que pese entre 63 y 67 kg, unos 41 kg menos que los motores convencionales fabricados actualmente. Además del riel de inyectores y las juntas tóricas, el revolucionario programa de Holtzberg aprovechará la tecnología avanzada de polímeros de Solvay para desarrollar hasta diez componentes del motor, como la bomba de agua, componentes de la bomba de aceite, la entrada y salida de agua, la mariposa, el circuito de recuperación de aceite y otros componentes de alto rendimiento. Además de la PPS Ryton y el FKM Tecnoflon VPL, entre los materiales Solvay considerados para el proyecto se hallan la poliftalamida (PPA) Amodel, la poliarilétercetona (PAEK) AvaSpire, el PEEK KetaSpire®, la polifenilesulfona Radel (PPSU) y la poliamidaimida (PAI) Torlon.

Como ha explicado Holtzberg, que también es presidente de Composite Castings, LLC, si bien es cierto que algunos grados de PPA Amodel habrían constituido una alternativa adecuada al metal en el riel de inyectores, consideramos que PPS Ryton XK-2340 ofrecía un mejor balance de resistencia química y estabilidad dimensional a altas temperaturas. La junta tórica hecha de Tecnoflon VPL, por su parte, no solo ofrece una fuerza de sellado excelente a altas temperaturas, sino que mantiene una flexibilidad y una compatibilidad de combustible superiores incluso con frío extremo.

Sometidos a presiones altas, los materiales de FKM experimentan un aumento de su temperatura de transición vítrea (Tg). Un FKM estándar resistente a los combustibles con una Tg de -10 °C (14 °F) Tg en condiciones atmosféricas normales, por ejemplo, pasaría a tener una Tg de +10 °C (50 °F) en un entorno de alta presión de 1.000 bar. En términos prácticos, este cambio puede comprometer la flexibilidad y la función de sellado del material, lo que resultaría en problemas de rendimiento en el caso de un motor de coche de carreras, sobre todo durante el arranque en frío.

La empresa Molding Concepts de Sterling Heights, Michigan (EE.UU.), construyó las herramientas y moldeó por inyección el riel de inyectores utilizando Ryton XK-2340 de Solvay, un compuesto de PPS reforzado con un 40% de fibra de vidrio. Como su nombre implica, los canales del riel de inyectores dirigen el combustible a las cuatro boquillas del inyector del motor Polimotor 2.

En los vehículos de serie y en los coches de carreras convencionales, este componente suele ser un conjunto de seis piezas de acero soldado. Sustituir el acero por un termoplástico de altas prestaciones no solo permitía moldear por inyección el riel de inyectores en una sola pieza, sino también reducir el peso del componente entre un 25 y un 30%.

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