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Vida y misterios del Motor de Aire Comprimido

El Grupo PSA Peugeot Citroën asombra al mundo del automóvil con una tecnología híbrida que combina un motor de combustión con un elemento que inyecta aire, pero de tal manera que pueda funcionar independientemente para propulsar el automóvil. Sorprendente, ¿verdad? Pero no tanto si echamos un vistazo al pasado.

El aire, uno de los cuatro elementos básicos de nuestra tierra, siempre ha atraído, y lo sigue haciendo, a los inventores como fuente de propulsión de un vehículo. El tiempo que el francés Guy Negré lleva intentando perfeccionar su automóvil propulsado exclusivamente por aire comprimido (un invento que aún no ha dado los frutos deseados), deja finalmente patente que la idea funciona mejor de forma híbrida, es decir, combinada con otra tecnología.

El Grupo Peugeot-Citroën lleva tiempo perfeccionando su trabajo con el aire. En el Citroën DS, a partir de 1955, se utilizó el aire comprimido de elevada presión para manejar la suspensión, la dirección, los frenos y la caja de cambios semiautomática. Tres años más tarde se experimentó con un Citroën 2 CV híbrido que combinaba el aire comprimido con un motor tradicional que, principalmente, daba más y mejor combustión a la gasolina.

Historia de los motores de aire comprimido
Peugeot-Citroën híbrido, a la vanguardia del aire comprimido

Este proyecto fue sorprendente, pero no suficiente como para desarrollar esta tecnología y dirigirla a una producción masiva. Hoy, con todos los avances conseguidos, sí parece ser un tema a tener en cuenta.

Barcos de tierra

El aire es el propulsor más antiguo a la hora de mover algo a cierta velocidad. Ya en la China de los siglos XIV y XV se hizo uso del viento como fuerza propulsora en vehículos que se movían por tierra. En Europa aparece el primero de estos artefactos provisto de velas en 1543. El holandés Simón Stevin demostró que un vehículo de cuatro ruedas podía moverse a bastante velocidad en cuanto había viento.

El ingeniero valenciano José Boscasa desarrolló un triciclo con velas en 1802. Su inventor dice textualmente:

[su_quote]“Su agente es el aire, pero en su defecto lo es una manija que se maneja con facilidad… es cómoda y proporciona las maiores ventajas quales son las de poder viajar sin caballería con seguridad y prontitud… el aire y la manija suple todo; da las vueltas y contiene el paso alabitrio del q. la rige, suave y vaya las cuestas sin diferencia de cualquiera otro carruaje.”[/su_quote]

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El vehículo de velas del holandés Simón Stevin, alrededor de 1600

Otros ingenieros intentaron perfeccionar el automóvil movido por el viento, empleando aspas de diferentes tamaños que transmitieran su fuerza a las ruedas. Las aspas eran flexibles para adaptarse al viento sin tener que depender del lugar desde donde este último procedía. Otra idea consistía en utilizar grandes cometas…

La compresión

El siguiente paso fue encerrar el aire en depósitos, comprimirlo y utilizar su fuerza para la propulsión. El inglés Medhurst propuso en 1808 una locomotora acoplada a un vagón con aire comprimido, mientras que la patente Pinkus de 1825 suministraba el elemento motor desde un tercer raíl a una locomotora. Las líneas París-St.Germain (1837) y París-Versailles (1844) utilizaron este tipo de trenes. En 1840 los franceses Antoine Andraud y Tessié du Montay realizaron un automóvil propulsado con una autonomía de unos 10 kilómetros.

El aire comprimido suministrado por un tercer raíl también se empleó en los primeros tranvías: en París funcionaron hasta 1903 trece líneas regulares con el sistema ideado por el ingeniero polaco Mekarski. El siguiente paso fue llevar el aire comprimido a los autobuses: el primero circuló en el año 1900, terminado por Tessier, Lawielle y Molas, con una autonomía de unos 30 kilómetros. Estos mismos inventores también experimentaron con automóviles.

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Tranvía francesa que funcionaba con aire comprimido, marca Mekar

A favor del petroleo

Cuando en 1893 el periodista Pierre Giffard publicó su propuesta de organizar lo que resultó ser, en 1894, la primera carrera de automóviles del mundo, la Paris-Rouen, dejó claro que se permitiría cualquier tipo de tracción salvo la que hace uso de los animales, lo que venía a ser vapor, gas, gasolina, electricidad… Se presentaron 102 automóviles, pero sólo 21 fueron finalmente aceptados.

Había un claro favoritismo hacia el automóvil de gasolina, que resultaba ser la gran sensación, lo que hizo que no se hablara de otros inventos: entre el centenar de automóviles que se inscribieron hubo nada menos que cinco vehículos que funcionaban con… ¡aire comprimido! Todos ellos fueron descalificados de antemano.

Un gran revuelo mediático produjo en 1899 la empresa Americana Liquid Air, creada en Cambridge (Massachusetts) con un capital de 1,5 millones de dólares para comerciar con un automóvil propulsado por aire líquido encerrado en un depósito a alta presión. La expansión del aire, al volver a la presión normal, movería el pistón de un motor de un solo cilindro. No se sabe mucho más de la compañía aparte de que un prototipo llegó a circular y de estaba convencida de haber hallado la propulsión del futuro. En 1901 quebró.

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Única foto que se guarda del modelo americano Liquid Air de 1903

Un Maybach alternativo

El aire comprimido como fuerza de propulsión continuó atrayendo a ingenieros e inventores. Wilhelm Maybach, el creador técnico del automóvil Mercedes, experimentaba en 1906 con un motor de aire comprimido para el cual se le otorgó patente. Se suponía que este propulsor no necesitaba diferencial, embrague ni frenos. La patente lo dejaba claro:

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“Una tracción para vehículos que consta de una máquina de aire comprimido y una máquina de explosión… La máquina de aire comprimido dirige su transmisión a las ruedas traseras y puede ser manejada por medio de una sola palanca.

Con ella el conductor abre y cierra una válvula de escape ubicada entre el compresor y el motor de aire comprimido. Si abre la válvula, el aire comprimido sale hacia fuera y la resultante fricción en la caja de cambios serve para frenar. Al cerrar la válvula, el vehículo se mueve nuevamente…”

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Los problemas fueron múltiples, la eficiencia pésima, pero aun así se llegó a construir un vehículo de prueba del cual todavía existen fotografías. La máquina también existe en el museo de Mercedes-Benz en Alemania, y seguramente ha servido a otros técnicos para poder estudiar sus detalles.

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Maybach experimentaba con el aire comprimido en sus motores, (Archivo Daimler, 1906)

El primer automóvil portugués, construido en 1911 por Alberto Antunes, llevaba un motor de aire comprimido. Como dicen las crónicas de entonces, basándose en una entrevista con el mecánico, el coche precisaba un pequeño motor de gasolina de 3 CV para el arranque y la compresión del aire; una vez con el aire comprimido, que movían los pistones, y el coche podía circular durante mucho tiempo sin necesidad de repostar. Según Antunes, tenía una fuerza equivalente a 100 CV. Absolutamente sin ruido (salvo en el arranque) y sin emisiones.

Historias de ultramar

En 1915 aparecía en los Estados Unidos el Airmobile, fabricado por la Rotary Air Brake Company de Los Angeles, declarado el coche más seguro, más simple y más fácil de manejar del mundo. Utilizaba un motor rotativo sin fricción, un compresor y motores de aire comprimido; de esta manera nació un coche de tracción a las cuatro ruedas que permitía eliminar cigüeñal, árbol de levas, volante de inercia, embrague, transmisión, diferencial y frenos. Poco más se sabe del Airmobile porque, como tantos otros inventos, ha sucumbido en el olvido.

En los años veinte Lee Barton Williams de Pittsburgh revelaba, sin extenderse en detalles, que su automóvil funcionaba con aire comprimido. Arrancaba con un poco de gasolina hasta alcanzar los 20 km/h, para cambiar entonces su propulsión a la de aire y poder alcanzar unos 100 km/h.

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La Airmobile Rotary Air Brake Company americana presentó en 1915 este automóvil

El también americano Roy J. Meyers realizó en 1931 en Los Angeles una prueba con su coche; este llevaba cuatro grandes tanques de aire comprimido en la parte trasera, con los que circulaba por la ciudad sin gasto alguno de combustible y a un coste prácticamente nulo. Meyers insistió en que los depósitos le darían una autonomía de 500 millas (800 kilómetros) a una velocidad de 56 km/h.

En 1933 se presentó por parte de W.E. Boyette de Atlanta un voluminoso autobús que funcionaba con la tecnología que hoy traemos a estas páginas. Fue un híbrido eléctrico-aire comprimido. Para el arranque y para dar al aire una cierta presión se utilizaban motores eléctricos; tras realizar algunos kilómetros el vehículo era impulsado con aire comprimido. Un compresor se encargaba de rellenar el aire, y un generador de mantener las baterías cargadas para los motores eléctricos.

Un motor para la humanidad

No hemos encontrado testigos de este tipo de invento en los años venideros. En 1967 se presentó el italiano Vittorio Sorgato con un microcoche propulsado por aire encerrado en varios depósitos situados bajo el bastidor. Lo poco que se conoce al respecto es que su velocidad era de unos 50 km/h.

A principios de los años setenta el inventor español Enrique Sainz Santosjuanes, quien llevaba años perfeccionando un motor de aire, lo presentó al público a la edad de 85 años diciendo, según se publicaba en la decana revista «Velocidad», “lo presento para quien quiera hacer algo con ello”. Aún no sabemos quién ha recogido el guante…

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Felix Enrique Sainz Santosjuanes trabajo toda su vida en su motor de aire (cortesía de revista «Velocidad»)

¿La mano negra?

A finales del siglo pasado se presentaron dos grandes sorpresas. La empresa surcoreana EnerGine Corp., ubicada en Seoul, revelaba que llevaba desde 1969 trabajando en un coche propulsado por aire comprimido, llegando a realizar las primeras pruebas reales en 1984. A partir de 1992 la empresa patentó su motor en diez países. En las pruebas de 1997 su vehículo logró alcanzar los 40 km/h; en 2000 llegó a los 110 km/h, y en 2002 a los 130 km/h.

Los coreanos combinaron el aire comprimido con un motor-compresor eléctrico alimentado por baterías; en 2002 se presentó en Ginebra, entusiasmados, dispuesto a salir adelante y empezar con una producción en serie de su modelo que se basaba en el Daihatsu Matiz. Lo único que salió publicado, meses después, fue que el director general de la empresa había sido encarcelado por fraude.

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EnerGine estaba convencida de haber dado en el clavo con su coche de aire comprimido (2002)

A finales de 1998 aparecieron los primeros datos sobre el proyecto del ingeniero francés Guy Negré, quien había patentado un motor que podía funcionar tanto con gasolina como con aire comprimido. En 1999 se empezaron a ensamblar en Luxemburgo los primeros vehículos, con carrocería tipo taxi, para meses después presentar el invento en Barcelona.

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“El motor de aire cuenta con dos cilindros separados y una pequeña cámara hemisférica. Al bajar el pistón en el primer cilindro, se aspira aire del exterior. Al subir el pistón, este volumen se encuentra comprimido ligeramente en la pequeña cámara hemisférica. En este momento se inyecta el aire comprimido en la cámara, que procede de las cuatro bombonas que lleva el vehículo, con un total de 300 m3 de aire comprimido a 300 bar.

La mezcla del aire que se encuentra ya en la cámara con el aire de alta presión produce una importante supresión, puesto que el aire comprimido intenta expandirse para recobrar su estado inicial. La dilatación de este aire comprimido empuja el pistón del segundo cilindro hacia abajo y produce el movimiento y la fuerza necesaria para animar el vehículo.”

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Los tan sonantes MDI MiniCar y CityCat en su presentación en Barcelona 2003

Así explicaron los técnicos el funcionamiento de este motor. De los MDI se ha escrito bastante durante muchos años, y se han utilizado infinidad de adjetivos para describir la idea, desde revolucionario a fraudulento, desde genial a imposible. La empresa vendía concesiones de fábricas en muchos países, incluida España, donde se querían instalar por lo menos ocho plantas de producción en distintas provincias.

Grandes expectativas

Guy Negré invitó en 2003 en Barcelona a algunos periodistas para probar el modelo CityCat (3.84 metros de largo con carrocería familiar, taxi, pick-up o furgoneta), y presentó al mismo tiempo el nuevo MiniCat de solo 2,65 metros de largo. Ambos modelos produjeron una buena impresión; no obstante, los pocos metros que se podían recorrer con el vehículo no dejaban clara su supuesta autonomía. Yo estuve presente y publiqué las siguientes notas:

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“Guy Negré nos contó en noviembre de 2003 que faltaban pocos meses para que comenzase la producción en serie de sus vehículos en un nueva planta en Carros, cerca de Niza (Francia), para después, poco a poco, llevar la producción a las primeras 33 plantas de ensamblaje en distintos países (entre ellos España).

Otras 300 plantas se montarían en breve. En los últimos años su motor había avanzado mucho, ya no necesitaba la ayuda de un pequeño propulsor de combustible (primer proyecto), ni un sistema de mezcla de aire comprimido con aire fresco del entorno (segundo proyecto).

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El mismo Guy Negré en 2003

Ya solo con sus cuatro bombonas de aire comprimido alcanzaría una autonomía de 200 kilómetros y una velocidad máxima de 110 km/h. El motor desarrollaba 25 CV de potencia y ofrecía un par motor de 59 Nm a 200 rpm. La recarga se pretendía realizar en estaciones normales de servicio, que tendrían que invertir en un compresor industrial que recargaría las bombonas entre 3 y 4 minutos a un precio de entre 2 y 3 euros.

El sonido del coche se asemejaba al de un Citroën 2 CV, no muy silencioso pero tampoco desagradable; el tubo de escape se quedaba frío y tampoco se podía percibir humo saliendo de este. Como no nos dejaron ver debajo del capó, el asunto no quedó del todo claro, pero el coche no tenía un motor eléctrico acoplado. Las explicaciones recalcaban que el motor de aire comprimido funciona igual que uno de gasolina, pero en vez de combustible se inyecta aire comprimido a 40 bares y a menos de 25 grados de temperatura. Debido a la diferencia de temperatura el aire se expande y provoca el movimiento del pistón.

Negré insistió en el éxito de esta mecánica, a pesar de que otros expertos dijeron que la eficiencia energética era insuficiente debido a razones físicas de la materia. El motor al mismo tiempo funciona como compresor, pero también se puede comprimir el aire enchufándose a la red eléctrica de casa; se comprimen un total de 90.000 litros de aire.

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La prueba de los coches de Negré no ofrecía suficientes garantías (2003)

La apuesta india

El 2004 no dio finalmente el disparo de salida. En aquellos años otros ingenieros ya habían llegado a la conclusión de que el sistema de aire comprimido para la propulsión había que combinarlo con otros sistemas, y nuevamente empezaron a circular distintas versiones. Una de ellas hablaba (en 2006) de un motor que repartiría los cuatro tiempos de un motor de ciclo Otto a dos cilindros: mientras que uno se encargaría de comprimir el aire, funcionando como compresor, el otro serviría para la combustión.

En 2007 la empresa MDI de Guy Negré firmó un contrato de colaboración con el gigante consorcio indio Tata. Un año más tarde vendió las licencias de producción de su modelo AirPod a la empresa suiza Catecar, que planeaba fabricar más de 40.000 unidades. Según su presidente Henri-Philippe Sambuc, MDI no fue capaz ni en un plazo de dos años de suministrar una tecnología útil, por lo que se vieron obligados a renunciar al proyecto. Responsables de MDI, en cambio, insisten que la compañía no fue lo suficientemente solvente para pagar dicha tecnología.

Sea como sea, ahora este Airpod o Tata-Airpod está en manos de los indios, que lleva meses anunciando que el coche de aire comprimido está listo para su producción en serie. El AirPod parece ser ahora el Tata del futuro. El por qué aún no está en la calle está dejando muchas especulaciones y datos que son difíciles de verificar. Uno de los últimos rumores es que las “fuerzas oscuras” hayan matado al responsable del invento en la casa asiática.

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Uno de los últimos inventos de MDI es el AirPod, ahora en manos de Tata

Y desde allí llegamos al invento actual del Grupo Peugeot-Citroën, que no veremos en un modelo de la marca antes de 2016. El por qué no es tan oscuro como en otras ocasiones, simplemente es un tema de capital disponible para llevar este desarrollo a la perfección y a la producción. Es una de las razones por la que Peugeot ha ampliado su capital con ayuda de la empresa china Dongfeng.

Resumiendo, la tecnología de Peugeot consta de un acumulador de aire comprimido. Un motor neumático comprime el aire cuando el automóvil decelera, y lo expulsa nuevamente cuando el coche acelera. Este sistema reduce el consumo, cuesta poco dinero y es fácil de instalar. Puede funcionar solo durante algunos kilómetros, pero su verdadera función es ayudar a un motor convencional.

Advertimos a nuestros lectores que en Internet se encuentran muchas informaciones de los coches de aire no siempre verídicas y tampoco muy estudiadas. Pero tampoco yo tengo la razón en este asunto, veremos en el futuro si toda esta idea fue nuevamente un sueño, como lo fue en su momento el coche nuclear, o si nos es simplemente “escondida” por el gran poder del lobby del petróleo.

Más imágenes (haz click para agrandarlas)

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Christian Manz

Escrito por Christian Manz

Soy V. Christian Manz, nacido en Hamburgo, pero afincado en España desde hace tiempo. Llevo coleccionando fotos, catálogos y otros documentos de la historia del automóvil desde la infancia y, gracias a ello, cuento hoy día un gran archivo. Hace años Motor Clásico me dio el título de... Ver más

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