Prototipos II: SVC El motor de compresion variable de Saab

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Isuzu
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Prototipos II: SVC El motor de compresion variable de Saab

Mensaje por Isuzu »

SVC: Motor de Compresión Variable de Saab
Por Rafael.-
(viene del portal)


Las credenciales de este motor son sorprententes: un cinco cilindros con compresor mecánico de solo 1.6 litros, que en condiciones de uso tranquilo tiene consumos propios de esa cilindrada, y que cuando se le exige rinde la potencia de un 3.0 litros: 225 CV y 300 Nm de par máximo. Es como tener dos motores en uno.

¿Cómo se obtienen estas cifras? Variando la relación de compresión a la que trabaja el motor. Veremos por qué esto es una buena idea.

Un poco de mecánica

La sobrealimentación de un motor, sea a través de un turbo o de un compresor, es una forma de llenar de aire el interior de los cilindros de una forma más eficiente, aumentando la potencia sin necesidad de contar con una gran cilindrada. Pero existe un problema: las temperaturas que se alcanzan en la cámara de combustión son muy superiores a las de un motor atmosférico, lo que puede llegar a aparecer el fenómeno de la detonación: las gasolina se inflama por la temperatura, incluso antes de que la bujía emita la chispa. Si este fenómeno se produce con frecuencia, compromete seriamente la fiabilidad del motor.

Imagen

Así, los fabricantes evitan esto utilizando relaciones de compresión mucho más bajas que en un atmosférico para controlar la temperatura, pero ello compromete el rendimiento termodinámico. Si se utiliza una compresión más elevada, habría entonces que bajar la presión de soplado de sobrealimentación, lo que reduce la potencia máxima que se puede alcanzar.

Si pudiéramos variar la relación de compresión del motor, teniendo una alta disponible cuando el motor trabaja de forma desahogada y una más baja pero con mayor presión de soplado cuando se le exige al motor, estaríamos obteniendo lo mejor de ambos mundos: inmejorable rendimiento y bajos consumos a ritmo tranquilo (compresión alta) y potencia alta cuando pisamos a fondo (compresión baja). Esto es lo que Saab logra con el SVC.

Como funciona el SVC

Así: la estructura básica del motor está formada por el grupo superior (culata y cilindros) y el grupo inferior (bloque, pistones, cigüeñal y bielas). En medio hay un fuelle de goma que permite cierto movimiento entre ambos. El volumen de la cámara de combustión varía cuando la culata pivota hasta cuatro grados gracias a un eje o “actuador hidráulico”. La variación del volumen de la cámara con el movimiento de la culata es suficiente para que la relación de compresión pueda cambiar de 8:1 a 14:1.

Imagen

Si circulamos tranquilamente, la sobrealimentación apenas actuará y la relación de compresión será lo más alta posible, para obtener el mayor rendimiento posible y los consumos más bajos. Si cambiamos de ritmo y necesitamos potencia extra, la sobrealimentación actuará a su máxima presión de soplado y la relación de compresión bajará para no comprometer la fiabilidad. El resultado: prestaciones de un motor de tres litros de cilindrada y un consumo un 30% inferior cuando se conduce a ritmos normales.

La mente tras el SVC

El SVC fue la creación del ingeniero Per Gillbrand, el “gurú” del Turbo en Saab; un proyecto que tenía en la cabeza desde hacía más de veinte años pero que hasta entonces no había podido materializar, gracias a los avances en la gestión electrónica de motores.
Per se decantó por la sobrealimentación por medio de un compresor mecánico en lugar de un turbo porque no podía mantener presiones de soplado tan altas (pueden llegar a los 2.8 bares) y lograr una respuesta rápida.

¿Qué pasó con el SVC?

En la presentación del motor en Ginebra, Saab afirmaba que podría llevar el motor a la serie en dos años. Sin embargo, a pesar de causar cierta expectación, el SVC no volvió a aparecer...quizás fuera por problemas de fiabilidad, o de costes de producción, pero las ventajas obtenidas tanto en prestaciones en relación al pequeño tamaño (y por tanto peso) del motor como en consumos y en emisiones de CO2, merecían una seria investigación y desarrollo. Cuesta creer que la casa madre GM no contara con medios suficientes para ello; probablemente ante la indiferencia de los americanos Saab tuvo que guardar el concepto en el baúl de los recuerdos.
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JOSE
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Mensaje por JOSE »

La idea no me parece casi revolucionaria: es revolucionaria. Y el uso de un compresor de tipo "roots", como el que llevaba el Lancia Delta Integrale de principios de los 90 asegura una respuesta inmejorable, que no nos hará añorar el turbo. Tan solo le veo problemas de estanqueidad en el bloque oscilante; pero si los japones de Mazda consiguieron solventar los problemas del motor Wankel y los de Honda los de sus pistones ovales, ¿quien duda de que SAAB resolverá los de su bloque oscilante?
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Rafael
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Mensaje por Rafael »

Pues la verdad es que hubiera estado muy bien. Como dices, debía haber problemas serios de estanquiedad, es un proyecto muy complicado, y teniendo en cuenta el tiempo que ha pasado y no se ha vuelto a tener noticia...

Es curioso. Saab siempre ha estado muy "tiesa" en cuestiones económicas, pero poco a poco siempre había ido sacando adelante sus innovaciones: las mejoras en seguridad, el turbo, el APC, el motor turbo 16 valvulas, el DI...hasta que en 1990 llegó la General de Motores. A partir de ahí casi todos los proyectos se quedaron en el tintero.

El compresor que llevaba Lancia tuvo una vida muy corta, apenas un par de años,pues la verdad es que subia poco la potencia sobre la version atmosferica y los consumos se resentían bastante. El Beta Volumex fue el que lo llevó.
mcSAAb
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Mensaje por mcSAAb »

Rafael escribió:...hasta que en 1990 llegó la General de Motores. A partir de ahí casi todos los proyectos se quedaron en el tintero.
Si echa un vistazo a las motorizaciones que se gasta GM en sus tierras de origen la impresión es netamente "conservadora": en los últimos 30 años han seguido montado más o menos lo mismo. Imagino que cosas como el SVC en los headquarters de Detroit debe sonar como algo que aparece en algún guión futurista de Hollywood.

Cuando en su día me enteré del sistema, también me pareció algo muy innovador. Pero, dificultades técnicas aparte, no tengo duda de que la casa matriz no movió un simple $ en ello (bastante han tenido con mantener sus 'stock options' y demás chocolates del loro.

PD. Eso sí, también intuyo que por si cae la breva, el Great Manager tenga todo atado y bien chapado en la USPTO.
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Mensaje por Álvaro Ruiz »

Cuando estuve en el 2003 en el Museo de Trollhatan lo tenían allí expuesto, como si se tratase de una pieza de museo :? , en vez de ser uno de los mayores avances en motores en la segunda mitad del siglo XX :roll: .

Respecto a lo de las casas madre americanas, es un mal endémico de los yanquis. Cuando estaban diseñando el XK8 los ingenieros ingleses de Jaguar abogaban por diseñar un motor V8 enteramente nuevo y moderno (que finalmente resultó ser el estupendo AJV8 de 4 litros y 290 CV en versión atmosférica). Los yanquis de Ford abogaban por un motor ya existente, según ellos "de lo más moderno"... un V8 de 4.6 litros y 210 CV :shock: :shock: Entre otros avances, la culata era de dos válvulas por cilindro :Susto Vamos, que prometía unas prestaciones de infarto :Dormido

A ver si con la crisis espabilan los yanquis...
Rafael
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Mensaje por Rafael »

Hablando de "lindos gatitos" y casas madres...

Allá por 1995 Ford planeaba sacar un Jaguar SUV, nombre código LUX. Era realmente prometedor :roll: : el chasis del Explorer, y el mismo V8 4.6 SOHC de 210 jamelgos con el que querian lastrar el XK8. Ah, y fabricado en las plantas de Ford Vehiculos Industriales en Kentucky y Missouri... :evil: luego hablamos del poder de la marca, bla bla bla...la imagen, bla bla...

Añadir solamente una breve reseña que escribió Hilton Holloway en CAR Magazine de Diciembre de 2000, sobre un prototipo del 9-5 con motor SVC:

"Las cifras son extraordinarias. El motor SVC desarrolla una potencia específica de 140 CV por litro. Eso suma 225 CV y 31 mkg de par, con solo 1600 centimetros cubicos. El consumo en ciclo combinado es de 8.3 litros a los 100 comparado con los 11.2 del motor V6. El motor SVC es más caro de fabricar que un cuatro cilindros turbo, pero es más barato y ligero que un V6.
A bajas velocidades el motor no se distingue de uno "normal". Si aceleramos despertamos el compresor y un torrente de par: solamente a 1000 rpm ya disponemos de 18 mKg.
El motor es un poco ruidoso, debido a la combustión y a la falta de rigidez del propio motor, pero el prototipo nos pareció bastante bien trabajado y hay potencial para mejorar. El motor SVC tardará aún tres o cuatro años en llegar a la producción; ya estamos esperando."
Adjuntos
LUX (Medium).jpg
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Mensaje por Morox »

el SVC, el V8 de SAAB-SCANIA....cuantas cosas ha frenado GM...incluso la propia SAAB....mm veamos si la princesita-consorte se convierte en reina algun día y puede tomar sus propias decisiones sobre sus "inventos".....
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Mensaje por german »

este año en el salon de ginebra tenian un renault laguna con el motor de compresion variable. La veradad es que segun lo que habeis puesto llegan 9 años despues y les ocmeran la tostada a saab. :oops: :cry:
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Mensaje por venturi »

Rafael escribió:Como dices, debía haber problemas serios de estanquiedad.
¿Por que decis que debe tener problemas de estanqueidad? A mi no me lo parece.
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car
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Mensaje por car »

Porque fue un proyecto desechado a pesar de resultar aparentemente en todo, más ventajoso que lo que había o podía haber por aquel entonces.

Y la zona crítica que le veo (y los compis, por eso lo comentan) a ese motor es esa junta o fuelle de unión entre la parte superior vasculante (la culata y los cilindros) y la parte inferior (todo el arbol de levas, pistones, etc, carter, bloque, ....)

Yo también entiendo que esa sería la zona crítica :(
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Mensaje por astalueg »

cpardillos escribió:Porque fue un proyecto desechado a pesar de resultar aparentemente en todo, más ventajoso que lo que había o podía haber por aquel entonces.

Y la zona crítica que le veo (y los compis, por eso lo comentan) a ese motor es esa junta o fuelle de unión entre la parte superior vasculante (la culata y los cilindros) y la parte inferior (todo el arbol de levas, pistones, etc, carter, bloque, ....)

Yo también entiendo que esa sería la zona crítica :(
absolutamente de acuerdo
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venturi
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Mensaje por venturi »

Perdonar mi insistencia, pero si me fijo en el dibujo la junta de fuelle cierra la zona interior del motor, por donde están los gases del cual cuya presión suele estar en torno a la atmosférica.

Si es cierto que a base de bascular, la junta se puede acabar cuarteando, pero con un buen diseño y los materiales adecuados por lo menos debería durar como un fuelle de transmisión.

La verdad es que a mi también me parece una idea muy buena y llevo mucho tiempo también preguntandome porque no sale a la luz, sin encontar un motivo convincente.

En you tube hay un video sobre este motor

http://www.youtube.com/watch?v=9B5EeJISCmo
Rafael
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Mensaje por Rafael »

venturi escribió:...Si es cierto que a base de bascular, la junta se puede acabar cuarteando, pero con un buen diseño y los materiales adecuados por lo menos debería durar como un fuelle de transmisión.
También es verdad que debe soportar unas temperaturas muy superiores al fuelle de transmisión. Si se rompe, pueden entrar "cuerpos extraños" poco bienvenidos. Y cambiarlo no es barato en cuanto a mano de obra.

El motivo, bueno, yo supongo que con el SVC ha pasado lo mismo que con varios prototipos de Saab: el 9-x, el SH que tardó bastante más tiempo en salir de lo previsto, el 9-3x que también debió aparecer hace años...GM ha invertido estos años en Saab lo que suele gastar en el catering de la presentacion de un nuevo Corsa :roll:
alexnj
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compresion variable

Mensaje por alexnj »

Lo de la compresion variable es una gran idea pero ... me parece que no es nueva.
Si no recuerdo mal ya lo probaron los de mercedes en competicion por los años 50.
Alguien puede aportar mas información ??
saabista
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Re: compresion variable

Mensaje por saabista »

alexnj escribió:Lo de la compresion variable es una gran idea pero ... me parece que no es nueva.
Si no recuerdo mal ya lo probaron los de mercedes en competicion por los años 50.
Alguien puede aportar mas información ??

Mercedes-Benz C 111
Características Técnicas
Auto experimental Mercedes Benz
Ejemplares producidos:1
Motor: Diesel de cinco cilindros - sobrealimentado con turbocompresor Garret
Cilindrada: 2999 cc
Relación de compresión: 17,3 : 1
Potencia: 140 Kw (190 CV) a 4200-4700 RPM
Distribución: Arbol de levas a la cabeza
Alimentación: Bomba inyectora Bosch
Sistema eléctrico: 12 V
Lubricación: A carter seco
Caja de velocidades: de cinco marchas y retroceso - ZF
Embrague: Doble disco
Frenos: A disco sobre las cuatro ruedas - sistema hidráulico
Peso: 1300 Kg
Velocidad máxima: 260 Km/h (0 - 100 Km/h en 6,8 segundos)





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Desarrollo del C111
La creación de este modelo único en su género corrió a cargo de los dos especialistas Rudolf Uhlenhaut y el doctor Hans Scherenberg. El 17 de diciembre de 1968 fueron presentados y explicados los primeros planos para un deportivo con motor central.

En abril de 1969, Líebold informó sobre sus primeras impresiones de conducción que habían tenido lugar el día 21 de abril de 1969 con el modelo 21, cuyo motor, con la denoinación KM 950, había sido el primero en superar las pruebas. Lebold opinaba que de momento tenía suficiente potencia con 258 KW a 7000 rpm y un par máximo de 30 mkg a 5000 rpm.

El eje trasero no era ninguno de los ejes de dobles brazos trans-versales con avance ajustable y caída variable, sino que se trataba de la convencional disposición a base de brazos inclinados del W115. La caja de cambios ZF de cinco velocidades del primer ejemplar era también la utilizada en el De Tomaso Mangusta.

La terminación del primer verdadero C111 es el del modelo nº 22. El 20 de abril, la dirección había decidido presentar el C111 como un automóvil fuera de serie en el Salón de Francfort de 1969.

El mismo día de la llegada comenzó la construcción de los bajos de chapa de acero en el departamento de experimentación de turismos. El 16 de junio tuvo lugar la «vista» de modelo y su aceptación definitiva un día después se fabricaron los moldes en negativo en la fábrica de vagones de Rastatt. A partir del 24 de junio se comenzaron a moldear piezas y el 27 de junio se empezó montar la carrocería. El 15 de julio de 1969 se termina el C111, en nada mas que 55 días. Por supuesto, aún quedaban detalles por modificar o ampliar, en conjunto, el C111 había quedado bastante logrado, sobre todo su eje trasero de triples brazos transversales ajustables. En sentido longitudinal, las dobles traviesas, de diferente longitud estaban dispuestas de tal forma que se alcanzaba una compensación del 85 por ciento en el arranque y del 74 por ciento en la frenada.

El día de pruebas había tres unidades para rodar por el circuito de Hockenheim. Habían equipado desde un principio a la unidad nº 26 con la versión de cuatro rotores del motor de pistón rotativo M 950 F. En la versión de tres rotores se había medido una potencia de 280-285 CV, se esperaba que el motor de cuatro rotores diera 365 CV y una velocidad máxima de 300 km/h y sólo 15,1 segundos para acelera, de 0 a 200 Km/h. este motor llevaba cuatro tubos de escape individuales de 800 mm que se unían para continuar en un tubo común. La segunda fase de la evolución se caracterizó por un programa de pruebas de choque. En el Salón de Ginebra, en marzo de 1970, estuvo terminado el modelo de evolución del primer C111. Una estética más acorde, mejores condiciones de visibilidad y un nuevo tablero entusiasmaron al público y a los periodistas especializados del mundo entero.

El doctor Liebold y Rudolf Uhlenhaut lucharon denodadamente por su proyecto. Se incorporó un motor M117 e incluso se consideró la posibilidad de equiparlo con un cambio automático.

Se presentaron problemas a nivel de ruidos montando un motor a pistón convencional, pero esto no se consideraba un problema complejo, por eso, parecen poco relevantes las razones aducidas para retirar el proyecto C111. Escasez en el suministros dé repuestos, fiabilidad del motor y otros similares fueron los argumentos. Los que han quedado han sido utilizados como coche para batir récords en tramos cortos y de resistencia con motores de pistón convencional.
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