Prueba de consumo (57): Fiat 500 Twin-Air 0.9

por A. de A. | 24 May 2011 | Curvas Enlazadas | 20 Comentarios

Probablemente la gran mayoría de los asiduos de este blog ya se hayan enterado de que el motorcito que protagoniza la prueba de hoy ha arrasado en los premios del “Motor Internacional del Año”; no sólo se ha llevado el triunfo absoluto, sino que también ha ganado en todas las categorías en las que podía participar: la de su cilindrada (menos de 1 litro), la de “Mejor Motor Nuevo” y la de “Mejor Motor Ecológico”. Evidentemente, en la de “Mejor Motor Prestacional” no participaba; ahí el triunfo ha sido para un primo lejano (también del Grupo Fiat): el V8 del Ferrari 458 Italia. Probablemente, los mismos también sabrán que yo soy miembro del jurado que concede esos premios; único representante español entre 76 miembros de 36 países distintos de los cinco continentes. Y probablemente, supondrán que sacar ahora la prueba del 500 Twin-Air es un comprensible oportunismo para hacer coincidir lo uno con lo otro. Pero en este caso se equivocarían, pues la prueba de este coche del segmento A con tan interesante motor sale cuando le correspondía, al cabo de casi dos meses de haber sido realizada; muy en concreto, se llevó a efecto en la semana del 21 al 27 de Marzo. Y dado que vengo manteniendo un colchón de unas siete pruebas adelantadas, pues ahora es cuando le tocaba aparecer.

Lo que también es coincidencia es que, precisamente esa misma semana, Fiat organizó un viaje de doble destino, al Centro Técnico de Orbassano (Turín) y a la fábrica de Bielsko-Biala (Polonia), donde se produce el motor, para que los miembros del jurado pudiésemos conocer a fondo tanto la tecnología como el proceso productivo de dicho motor. Y es evidente que este conocimiento, y sobre todo las pruebas realizadas por cuenta de cada cual, han surtido efecto, a juzgar por el resultado de la votación. Pero este viaje ha tenido otro efecto colateral muy positivo, como disponer de una amplia documentación respecto a la tecnología de Fiat y a cómo ven en este grupo industrial el futuro desarrollo de las energías alternativas. Así que, ya puestos, y antes de entrar en faena con el 500 Twin-Air como coche, me voy a permitir compartir con los lectores aquellos aspectos que considero más importantes de todo lo mucho que nos comunicaron.

En primer lugar, en Fiat están muy orgullosos, y con razón, de los diversos avances, auténticas primicias en algunos casos, que en el último cuarto de siglo han aportado a la automoción: en 1987, la inyección diésel directa en turismos (Croma 1.9 i.e.); en 1990, el primer eléctrico puro (Panda Elettra); en 1997, el primer turismo con inyección diésel directa “common rail”( Alfa 156 1.9 JTD); en 1999 el cambio mecánico automatizado y secuencial Selespeed (Alfa 156 de nuevo); y últimamente, la tecnología Multi-Air de distribución variable de mando electrohidráulico, de la cual el Twin-Air es la aplicación más llamativa, por ahora. Resulta raro que un grupo con semejante poder tecnológico tenga un relativo mal cartel entre el público; ello se ha debido, sin duda, a que durante décadas se centraron mucho más en lo tecnológico que en los detalles, y el nivel de acabado, y en algunos aspectos de fiabilidad, dejaban un tanto que desear. El tándem formado por Luca de Montezemolo y Sergio Marchione está peleando muy duro por enderezar la situación; pero una vez hecho el daño, está costando años darle la vuelta a la situación. La disparidad de marcas del grupo, con un gigante especializado en coches pequeños y medianos, como es Fiat, junto a otras que gozan de una larga y mítica historia, como son Lancia, Alfa-Romeo, Ferrari y Maserati, tampoco ayuda a homogeneizar las soluciones.

Así pues, antes de entrar en los temas del Multi-Air, el Twin-Air y su aplicación al 500, me parece muy interesante transcribir algunos párrafos de la documentación en la que Fiat (que, como todos los grandes grupos, explora las más diversas posibilidades) plasma su postura respecto a las energías alternativas:

“La propulsión por hidrógeno (ya sea en motor de combustión interna o como célula o pila de combustible) es teóricamente la opción más limpia, pero no tendrá un impacto apreciable en el mercado en un futuro previsible debido a los inconvenientes relativos a la producción de dicho elemento, su distribución, almacenamiento tanto en estaciones de servicio como sobre todo en los propios coches, y de seguridad.
La propulsión eléctrica es más antigua que el motor de combustión interna. Desde 1990 (Panda Elettra) la fiabilidad de las baterías ha aumentado considerablemente, y su capacidad energética se ha más que duplicado, pero todavía siguen estando un orden de magnitud por debajo de lo que sería necesario.
La propulsión por Gas Natural es la única alternativa real a los hidrocarburos líquidos en un futuro previsible, y ya está saliendo del mercado de nicho para pasar a la producción de gran serie en muchos mercados mundiales.
El motor de combustión interna seguirá siendo la tecnología de propulsión dominante hasta por lo menos 2030, gracias al desarrollo de nuevas tecnologías punteras en la ignición por chispa durante estas próximas décadas.
La propulsión híbrida simplificada inteligente, debido a su desfavorable relación entre coste y reducción de CO2, sólo se extenderá ampliamente cuando se desarrollen tecnologías para abaratar el conjunto de de las propulsiones térmica y eléctrica, y de su transmisión a las ruedas.
La sinergia intrínseca entre las tecnologías avanzadas del motor de gasolina (miniaturización, sobrealimentación y Multi-Air) y el Gas Natural permitirá reducciones de CO2 del orden de hasta un 50% con una prestación equivalente o incluso superior.
Las mezclas de hasta un 30% en volumen de Hidrógeno se podrán utilizar en motores de Gas Natural con mínimas modificaciones en los componentes y en los sistemas de almacenamiento de gas, aportando un 12% suplementario de reducción del CO2, con un impacto muy limitado en la autonomía del vehículo.
Entre las opciones de biocombustibles, el Biometano ofrece el mayor potencial, por su grado de conversión y su independencia respecto al sector alimentario. La utilización progresiva del Biometano proporcionará un reducción adicional de emisiones equivalentes de CO2, gracias al ciclo cerrado de CO2 y, simultáneamente, a evitar la emisión directa de metano a la atmósfera.”

Sobre estos temas, en Fiat saben de lo que hablan, ya que el nivel de emisiones conjunto de su gama está en 125,9 gramos de CO2, incluyendo a Ferrari, Maserati, Lancia y Alfa-Romeo; nivel que desciende a 123,1 gramos si nos quedamos sólo con Fiat. En Renault, según dijeron en la presentación de su nuevo e interesante turbodiésel 1.6-dCi Energy de 130 CV, pretenden arrebatarle este liderato europeo a Fiat, bajando a menos de 120 gramos para 2013; pero, teniendo en cuenta que actualmente están en 135 gramos para el conjunto de su gama, lo van a tener muy difícil para batir a Fiat, que ya parte de sus 123 gramos actuales. Pero volvamos al tema concreto que nos interesa: la tecnología Multi-Air y sus aplicaciones. Sobre el Multi-Air, genéricamente, no me voy a detener; hace ya meses que en este blog se le dedicó una entrada específica, y por este y otros cauces, es seguro que los lectores lo conocen de sobras. Pero sí puede ser de interés comentar algo de lo que nos dijeron respecto a futuras evoluciones.

Del Twin-Air, este mismo año se presentarán la versión atmosférica de 65 CV, y la de gas natural de la actual turbo, con 80 CV (se pierden 5) y 80 gramos de CO2, y que también es apta para funcionar con biometano. Ya en 2012, aparecerá una variante más apretada, con 105 CV, que se montará en el Fiat Punto Evo. Y ya hay un prototipo para utilización híbrida, utilizando una transmisión ligera del tipo DDCT (doble embrague en seco) inaugurado en el Alfa-Romeo Giulietta. Por su parte, el sistema Multi-Air ya está en pruebas, como fase Multi-Air 2, tanto para el diésel (ligeros para turismos y pesados para industriales) como para la inyección directa de gasolina con EGR interno, lo que dará otro 3,5% de reducción de CO2, con lo que cumplirá las futuras normas EU-6 de emisiones. Con todas estas incorporaciones, y en el caso concreto del Twin-Air, será plenamente competitivo frente al turbodiésel en los segmentos A y B, por su menor nivel de emisiones de NOx, de CO y de HC (partículas de hidrocarburos inquemados).

Y vamos ya con el Twin-Air en su versión actual, y única por ahora. Para un cubicaje de 0,9 litros, definido de antemano como el ideal para conseguir, desde atmosférico hasta turboalimentado, la escala de potencias deseada, se puede elegir teóricamente entre dos, tres y cuatro cilindros. La contraindicación del bicilíndrico viene por el lado de las vibraciones y el equilibrado, y también por las pulsaciones del escape a bajo régimen en la versión turbo. Todo lo demás son ventajas; en cuanto a la cilindrada unitaria para dicho motor 0.9, el rendimiento termodinámico con los 225 cc de un cuatro cilindros está en un nivel 95,8; el cual sube, con los 300 cc de un tricilíndrico, hasta 98,7; para pasar a 102,8 con los 450 cc del bicilíndrico. También hay ventajas en cuanto al tamaño: respecto a un cuatro cilindros, un tricilíndrico es un 12% más corto, y el bicilíndrico, un 23%. Concretamente, el Twin-Air es 105 mm más corto de lo que sería un cuatro cilindros del mismo cubicaje. En peso también hay beneficio, pero no tanto, debido a que los elementos periféricos, que también cuentan, son los mismos con independencia del número de cilindros; en este caso concreto, el Twin-Air pesa 85 kilos, lo que supone una disminución del 10% respecto al teórico cuatro cilindros, que pesaría 95 kilos. Pero esos 10 kilos de aligeramiento se consiguen exclusivamente entre bloque, culata y lo que llevan dentro. Y para redondear, este bicilíndrico monoárbol de cuatro válvulas por cilindro es más barato: menos piezas, aunque sean un poco más grandes, salen más baratas que el doble número de ellas, pero más pequeñas.

Como ya se ha dicho, la contraindicación es por parte del equilibrado y las vibraciones; hay una primera decisión: los dos pistones en paralelo, con una explosión cada 360º y regularidad cíclica, o bien calados a 180º entre sí y explosiones alternadas a 540º y 180º, pero con mejor equilibrado, aunque no perfecto. El equipo diseñador se decantó por los dos pistones en paralelo, y poner un árbol de equilibrado, lo cual incrementa el peso y los rozamientos; para minimizar estos últimos, la transmisión de movimiento se hace por pareja de piñones, el eje va sobre rodamientos de rodillos, y se monta la bomba de agua en su otro extremo.

Gracias a la distribución Multi-Air, se puede utilizar una compresión muy elevada para un motor turboalimentado, ya que es nada menos que de 10,0:1. Y ello gracias a que, con la flexibilidad que confiere el Multi-Air, a partir de más o menos media carga la distribución desfasa aperturas y cierres para irse aproximando a un ciclo del tipo Atkinson/Millar, compensando así el peligro de detonación debido al efecto conjunto de semejante compresión y de un turbo que, girando a 260.000 rpm a plenos gases (a 950ºC), llega a generar una presión absoluta de 2,4 bar. El turbo, para evitar las pulsaciones de escape a bajo régimen, lleva una turbina especial, de sólo ocho álabes, cuando lo normal en su tamaño hubiesen sido doce. De este modo, se sacrifica un poco el rendimiento a media carga para mejorarlo, y sin problemas, a poca carga y bajo régimen. Además, entre ambas válvulas de admisión, una nervadura de separación sirve para incrementar la turbulencia de tipo “tumble” o torbellino horizontal.

¿Qué rendimiento se obtiene en esta primera versión de 85 CV? Pues de momento, 97 CV/litro, que no está nada mal; y ello, a un régimen de 5.500 rpm, bastante tranquilo. La evolución del par motor, que es todavía más interesante, es la siguiente: a 1.000 rpm, 6,4 m.kg; a 1.250, 8,0; a 1.500 11,2; a 1.750, 14,2; y 1.900, 14,8. Este par máximo de 14,8 mkg sigue fijo hasta 3.500 rpm, y a partir de ahí desciende de forma prácticamente lineal hasta los 11,1 m.kg a 5.500 rpm, correspondientes a los 85 CV. Pero no hay que olvidarse de la función “Eco”, que mediante un botón en el cuadro, modifica el rendimiento del motor, que partiendo a 1.000 rpm de los 6,4 mkg antes citados, sube más suavemente hasta 10,2 m.kg a 2.000 rpm, par que se mantiene constante para acabar ofreciendo 77 CV de potencia máxima a las mismas 5.500 rpm que sin la función “Eco”.

Y ya llega el momento de ofrecer la habitual ficha técnica resumida:

Este coche trae de serie Start/Stop, pero no alternador inteligente, y cuando se utiliza el modo “Eco”, básicamente para tráfico urbano, la dirección eléctrica Dual-Drive se pone en modo “city”, ofreciendo una mayor asistencia; lo cual es un relativo contrasentido, ya que, a cambio de un poco más de confort en la conducción, tiene mayor consumo eléctrico, en contra del planteamiento “Eco”. La estructura del motor es de cotas de “carrera larga” de 86 mm, para 80,5 mm de diámetro. Y por supuesto, la labor del turbo se ve complementada por el correspondiente “intercooler”. Según que la transmisión, siempre con las mismas relaciones y grupo, sea de manejo exclusivamente manual o secuencial/automática Dualogic, las cifras de homologación varían un poco. No alcanzo a comprender el motivo, ya que manualmente se podría cambiar a las mismas revoluciones y carga que con la Dualogic, y entonces los consumos y emisiones deberían ser los mismos, y no favorecer al método automatizado. Pero esto es un aspecto marginal.

Lo que sí tiene interés es la comparación que la propia Fiat hace de los rendimientos de este motor frente al mismo coche equipado con el 1.4 de culata doble árbol, 16 válvulas y 100 CV. La pérdida de 15 CV se salda con que la velocidad punta cae a 173 desde 182 km/h; el 0-100 km/h sube a 11,1 segundos frente a 10,5; y la recuperación de 80-120 km/h en 5ª, al tratarse de un turbo, baja hasta 13,1 segundos, en vez de 17,1. Esta última mejora compensa más que sobradamente las otras dos pérdidas, ya que la elasticidad es mucho más interesante, en utilización cotidiana, que la aceleración a fondo subiendo a tope de vueltas, o la punta. Pero además hay una aparatosa mejora en los consumos, ya que el 1.4 de 100 CV tiene una homologación de 5,1 l/100 km en extra-urbano y 140 gramos de CO2 en combinado; lo cual supone, tomando la media de los valores del Twin-Air en Dualogic o manual, una rebaja de nada menos que un 28,5% y un 33%, respectivamente. Sin duda, una economía más que notable, sobre todo si se confirmasen en la prueba real estos datos de homologación. Podemos comprobarlo, ya que el 500 de 100 CV, con caja de seis marchas y 34,2 km/h de desarrollo en 6ª, lo probamos a primeros de Enero de este año.

Y estos son los resultados de la prueba, realizada un día con la tecla en Normal y al otro, pulsada en “Eco”:

Nuestro gozo en un pozo, ya que el 500 con el 1.4-16v consumió a razón de 7,42 l/100 km, bien es cierto que a una media de 103,6 km/h; debió de ser un día de perros. Y como ya se comentó en dicha prueba, había otras tres anteriores del mismo motor: dos del propio 500, con resultados muy dispares (7,20 y 7,84 l/100 km), y otra del Panda 100HP, con 7,70 l/100 km. Pero aunque hagamos el promedio de las cuatro pruebas, lo cierto es que el motor atmosférico, de características bastante deportivas, sale a un consumo promedio de 7,54 l/100, más económico que el del Twin-Air en modo de manejo Normal, el más propio en carretera.

Eso sí, al pasar a “Eco”, la rebaja es espectacular, y sin perder nada más que siete minutos, que tampoco es tanto habida cuenta de la economía lograda. Con sus 10 mkg de par máximo constante, y sus 77 CV (que nunca se llegaron a utilizar, por el estilo de conducción), el 500 se defiende muy razonablemente en carretera; muchos otros coches, por las causas que sean, han tardado bastante más en cubrir el recorrido que las 4h 48m empleadas por el Twin-Air en “Eco”.

Otro dato más, antes de pasar a sacar conclusiones; la propia Fiat nos facilita el de una prueba realizada por “Quattroruote”, comparando los consumos en Normal y en “Eco”; sólo que ellos sobre un recorrido mixto urbano/carretera y en conducción más suave, sin superar nunca los 105 km/h (supongo que sin pasar de 110 de aguja). En ambos casos, la media general de marcha estuvo alrededor de 48 km/h, y el consumo bajó de 6,43 l/100 km en Normal, a 5,62 en “Eco”; es decir, una economía del 12,6%, un resultado muy próximo al que hemos encontrado nosotros, que corresponde a un 11,3%. En ambos casos, muy alejada de los optimistas 33% en combinado (para la prueba italiana) y 28,5% en extra-urbano (para la nuestra). Una vez más, si es que ya hiciera falta, se demuestra que los resultados de los ciclos de homologación tienen muy poquito que ver con los de la conducción real. Y la prueba de “Quattroruote” era bien distinta de nuestro circuito rutero.

Otra conclusión que los italianos sacaron fue que en “Eco” los consumos son mucho menos dependientes del estilo de conducción, al haber realizado la prueba (de menor kilometraje que la nuestra) con diversos conductores. Es lógico que así sea, puesto que al manejar una curva de par absolutamente plana, y más baja, el conductor pronto se habitúa a cambiar antes, pues no sirve de mucho estirar el motor, y sobre todo, se ahorran esos “picos” de aceleración aprovechando los casi 15 m.kg que proporciona el motor en Normal, que hacen ganar tiempo, pero que cuestan combustible.

Eso sí, el resultado en “Eco” es el mejor que hemos obtenido, en gasolina, después de los híbridos de Toyota. Pero una vez más comprobamos que el 500 es el coche menos adecuado para conseguir buenos resultados, entre los pequeños, debido a su aerodinámica. En Fiat insisten en potenciar la imagen del 500; está muy bien comercialmente, pero como rendimientos, el Punto Evo, aunque más voluminoso y pesado, mejora sus rendimientos, como ya comprobamos con el Multijet II de 95 CV. Pero para saber lo que el motor Twin-Air puede dar de sí en el Punto Evo, tendremos que esperar hasta el año que viene, cuando aparezca la versión de 105 CV.