Tal y como os avanzamos hace unos días, Koenigsegg nos mostró una nueva mecánica que nos pareció simplemente increíble.
El motor Freevalve de doble turbo de 2.0 litros y tres cilindros se ha bautizado con el nombre de Tiny Friendly Giant (o TFG para abreviar) y ofrece 450 kW o 600 CV y una solución más ligera y más eficiente en comparación con cualquier motor de combustión convencional.
El Gemera complementa el TFG con tres motores eléctricos y la transmisión patentada Koenigsegg Direct Drive (KDD) de engranaje único. La potencia total combinada es de 1700 CV o 1.27 MW y 3500 Nm de par.
El inmenso par combinado con un peso en vacío relativamente bajo de 1850 kg permite al Gemera sprintar de 0 a 100 km/h en sólo 1.9 segundos así como cubrir el 0 a 100 km/h en menos de 20 segundos.
Todo esto está muy bien pero ¿cómo funciona?
El sistema Freevalve en el TFG ofrece la capacidad única de tener un control independiente de las válvulas de admisión y escape. Para cualquier criterio de carga del motor, el tiempo de admisión y escape se puede ajustar de forma independiente. El sistema puede entonces «decidir» cómo operar las válvulas dependiendo de las condiciones -si se quiere maximizar el rendimiento, regular las emisiones o minimizar el consumo de combustible-.
El TFG tiene un consumo de combustible estimado es oscila entre un 15 y un 20 por por debajo del de un motor moderno típico de cuatro cilindros y dos litros con inyección directa y árbol de levas variable.
Las Freevalves mejoran la eficiencia del motor a carga parcial. Además, los Freevalves desactivan los cilindros con un par de moduladores de frecuencia para reducir aún más el consumo de combustible.
Las válvulas libres también son capaces de ejecutar el llamado ciclo Miller, por lo que el TFG puede tener una compresión estática de 9.5: 1, que es alta para un motor turbo de alto rendimiento.
Los motores de combustión tradicionales con árboles de levas son incapaces de gestionar su contaminación durante los primeros 20 segundos de arranque en frío, debido a que los cilindros están fríos, los convertidores catalíticos están fríos y existe una mezcla muy mala de combustible al ralentí. A medida que los motores tradicionales se calientan, los cilindros y los convertidores catalíticos se calientan y son mucho menos contaminantes, aunque todavía hay poca mezcla de combustible al ralentí. Debido a la excelente calidad de los convertidores catalíticos modernos, estos motores están prácticamente limpios cuando están calientes y durante la conducción normal.
El TFG supera dos de los tres problemas porque la combustión en frío ha sido muy mejorada y también se produce un calentamiento del convertidor catalítico mucho más rápido, reduciendo así las emisiones de arranque en frío en aproximadamente un 60% en comparación con un motor tradicional de igual tamaño -con árboles de levas-.
El sistema Freevalve elimina básicamente el último inconveniente de las emisiones de un motor de combustión moderno, el de las emisiones relacionadas con el arranque en frío.
Cuando se hace uso de alcoholes en el TFG prácticamente no se producen partículas y en muchos entornos «normales» el TFG consume y quema más partículas del aire circundante de las que produce, limpiando así el aire.
Los combustibles de alcohol maximizan el rendimiento ya que tienen un mayor octanaje en comparación con la gasolina. Sin embargo, son más difíciles de vaporizar que la gasolina cuando están fríos. Por lo tanto, la gasolina se combina con el alcohol durante el frío intenso para resolver el problema.
Cuando el modelo hace uso de etanol Gen 2.0 o metanol neutro en CO2 -como Vulcanol- o cualquier mezcla de los mismos, se vuelve al menos tan neutral en CO2 como un automóvil eléctrico puro. Antes de que estas fuentes de combustible renovable de segunda generación sean más accesibles, el Gemera también puede funcionar con E85 y, en el peor de los casos, con gasolina normal.
El sistema Freevalve supera este problema de arranque en frío utilizando un modo de calentamiento previo al arranque para el arranque inicial y la primera combustión. Se usa una válvula de admisión y se abre tarde con poca elevación para obtener una turbulencia y vaporización máximas. La desactivación del cilindro se acciona para aumentar la cantidad de aire y combustible. La recirculación interna de gases de escape (EGR) se activa en los siguientes ciclos de combustión, utilizando residuos calientes de la combustión anterior para vaporizar el combustible. Por último, la relación de compresión variable del motor se ajusta mediante el ciclo Miller.
El TFG es extremadamente compacto en comparación con sus capacidades de potencia y par. Normalmente, se asociaría una potencia de salida de 600 CV y 600 Nm de par con un motor V8 de doble turbo. El sistema de cárter seco ayuda a reducir aún más el tamaño del motor al tiempo que permite un control perfecto del aceite durante la conducción extrema.
El bloque no pesa más de 70 kg y cabe en una maleta de equipaje de mano típica.
Tanto las válvulas de admisión como de escape se pueden abrir y cerrar en cualquier ángulo deseado del cigüeñal y a cualquier altura de elevación deseada. Esta flexibilidad permite que el TFG ofrezca un bajo consumo de combustible y de emisiones, al tiempo que ofrece un par y una potencia masivos.
El sistema Freevalve hizo posible crear un sistema turbo simplificado de dos etapas. En pocas palabras, un turbo está conectado a tres válvulas de escape, una de cada cilindro. El segundo turbo está conectado a las otras tres válvulas de escape. Durante bajas rpm y carga parcial, todos los gases de escape se empujan a un solo turbo, abriendo solo una válvula de escape por cilindro, duplicando así los gases de escape de esa turbina. Cuando se alcanza el impulso adecuado, la segunda válvula de escape se abre para iniciar el segundo turbo.
El resultado es un motor de tres cilindros y dos litros que proporciona 400 Nm de par motor desde 1700 rpm y un par máximo de 600 Nm. Estos números nunca antes alcanzados en un motor de este tamaño hacen que el TFG sea el motor más potente por cilindro y volumen hasta la fecha, lo que lo coloca a años luz de cualquier otro motor de tres cilindros de producción en la actualidad.
Equipado con un escape Akrapovič de titanio personalizado, el motor de tres cilindros y 2 litros del TFG ofrece una respuesta sin retraso y viene con un gruñido evocador y muy gutural.
El TFG puede ser un motor pequeño, pero tiene un sonido grande gracias a su gran diámetro y carrera, combinado con el sonido «abierto» de las Freevalves -recuerda que son 3 cilindros con 666,55 cm3 cada uno-. El resultado es un motor de sonido profundo, gutural, sensible y atractivo. El sonido también puede ser suave, ya que las notas de escape pueden ajustarse y equilibrarse con el sistema Freevalve.