El Porsche 911 es el deportivo europeo más legendario, y no es para menos. En sus 60 años de historia, repartidos en siete generaciones, siempre se ha caracterizado por la innovación, especialmente desde el punto de vista mecánico. Y tras seis décadas de desarrollo del propulsor del 911, el resultado provisional es el doble de cilindrada, el cuádruple de potencia y un concepto básico inalterado. Todo hasta llegar al 911 T-Hybrid.
«Nos sorprende una y otra vez lo mejorable y adaptable que es el motor bóxer de seis cilindros», afirma Thomas Krickelberg, director de excelencia operativa de las gamas 911/718. En el futuro, habrá un turbocompresor eléctrico de gases de escape para aumentar aún más la potencia y el empuje, y reducir las emisiones. Así pues, al entrar en su séptima década, estas son las bases sobre las que se ha reinventado constantemente la marca de Stuttgart.
El motor Mezger del 911
En 1963, cuando Porsche presentó el futuro 911 (aún conocido como 901), su motor bóxer de seis cilindros entregaba una potencia de 130 CV con una cilindrada de dos litros. «Diseño compacto, bajo peso, máximo rendimiento», dice Albrecht Reustle, especialista en construcción de motores bóxer de Porsche, resumiendo las cualidades que se mantienen hasta hoy. Hasta 1993, trabajó a las órdenes de Hans Mezger, el ingeniero que dio nombre al motor.
En 1974, el turbocompresor probado en competición estuvo listo para la producción en serie del 911. Gracias a la combinación de turbo e inyección de combustible, el 930 estaba muy por delante de la competencia en prestaciones y eficiencia, con sus 260 CV en Europa. Desde el principio cumplió las estrictas normativas sobre gases de escape. «Echando la vista atrás, te das cuenta de que la turboalimentación revolucionó el mundo de los motores de combustión», dice Krickelberg.
Su elemento central es el turbocompresor, que consta de una turbina y un compresor unidos entre sí. Los gases de escape del motor impulsan a la turbina, que alcanza regímenes de giro cercanos a 200.000 rpm. El compresor gira a la misma velocidad y alimenta los cilindros con aire comprimido. Este aire adicional favorece la combustión y aumenta el rendimiento del motor. Para no someter a los componentes mecánicos a un esfuerzo excesivo, hay que limitar la presión generada por el flujo de escape. Cuando alcanza un determinado límite, no entra a la turbina porque se desvía por una derivación denominada válvula de descarga.
Aumento de las prestaciones mediante el intercooler
Los ingenieros de Porsche perfeccionaron este sistema durante el trabajo continuo de desarrollo. El aire se calienta debido a su compresión y a las altas temperaturas en el lado de la turbina. Esto repercute negativamente en el llenado de los cilindros y en la combustión del combustible inyectado. A partir del año modelo 1978, el aire de admisión comprimido se enfriaba en su camino hacia la cámara de combustión, como ya se había puesto a prueba en competición. El radiador estaba montado bajo el imponente alerón trasero. Este elaborado intercooler aumentaba la potencia hasta 300 CV (221 kW) en algunos mercados y proporciona una notable elasticidad.
Un inconveniente inherente al turbocompresor fue difícil de superar inicialmente: el retraso de respuesta al acelerar. A bajas velocidades, el 911 Turbo responde a la aceleración de forma muy parecida a su homólogo menos potente con motor atmosférico. Pero, a partir de las 3.500 rpm, cuando se acelera a fondo, sobreviene un empuje inmenso. «Necesitábamos reducir este turbo lag para mejorar la conducción», explica el desarrollador Krickelberg.
Con la cuarta generación del 911 Turbo (993) llegó otra clave para el futuro. El Porsche de producción más potente de la época, con 408 CV, salió al mercado en la primavera de 1995, por primera vez con dos turbocompresores y dos intercooler. Su motor de 3,6 litros causó sensación. Dos turbinas más pequeñas aceleran más rápidamente que una grande.
Su menor momento de inercia tiene un efecto positivo. «Y para poner la potencia en la carretera de forma fiable«, añade Krickelberg, «el 993 Turbo venía de serie con una tracción total mejorada«. Gracias a los avances realizados en el control y los sensores del motor, así como en el moderno tratamiento posterior de los gases de escape, el Turbo de la última generación del 911 refrigerado por aire fue considerado el automóvil de producción con menos emisiones de su época.
Para el siglo XXI, llega la refrigeración por agua y el turbo de geometría variable
August Achleitner calificó el cambio de la refrigeración por aire a la refrigeración por agua en el motor bóxer de seis cilindros como un «billete hacia la nueva tecnología«. Esto se hizo en la quinta generación del 911 (996), a finales de los años 90. Achleitner fue director de planificación técnica de Producto y responsable de la gama 911 entre 2001 y 2018. La refrigeración por agua era un requisito indispensable para mejorar las prestaciones, aumentar la eficiencia y cumplir la legislación sobre gases de escape y ruido.
Los ingenieros de Porsche desarrollaron culatas con cuatro válvulas por cámara de combustión. «Ya en 1970 se realizaron pruebas preliminares de un V12 a 180 grados refrigerado por aire que tenía cuatro válvulas por cilindro, montado sobre un tipo 908 y previsto para el 917. La idea se retomó en la década de 1980 y se probó en banco, de cara a la producción en serie en el 911 tipo 964«, recuerda Albrecht Reustle. «Pero la culata literalmente se fundió».
Una vez más, la solución vino de la competición: el exitoso prototipo de resistencia 962 ya funcionaba con culatas refrigeradas por agua, al igual que el superdeportivo 959. A pesar de todo el debate de entonces sobre la retirada de la refrigeración por aire, la generación 996 resultó ser un éxito.
En 2006, el 911 Turbo (997) causó sensación con un aumento de la potencia y el par motor superior al 10 %. Fue el efecto de una tecnología nueva y única en el mundo: la turbina de geometría variable (VTG). Optimizaba la eficiencia del turbocompresor en una gama más amplia de revoluciones porque se podía variar el ángulo y la sección transversal con que los gases de escape llegaban a los álabes de la turbina. «Para variar el flujo de gases de escape hacia la turbina, se orientaban unas pequeñas aletas móviles que debían soportar una temperatura superior a 1.000 grados Celsius». Para ello recurrieron a materiales que también estaban presentes en el transbordador espacial STS de la NASA.
El siguiente hito tras la introducción de la refrigeración por agua y la turbina VTG se produjo en 2015, con la turboalimentación de las versiones Carrera y Carrera S de la generación 991. Krickelberg: «Redujimos la cilindrada y pudimos lograr simultáneamente un aumento considerable de las prestaciones». En total, con la nueva generación de motores con doble turbocompresor se consiguieron inicialmente 20 CV más de potencia, junto con un menor consumo.
Y llega el momento eléctrico: 911 T-Hybrid
Con la actualización de producto de la actual generación del 911 (992), en verano de 2024, se han vuelto a abrir caminos para el perfeccionamiento del motor bóxer de seis cilindros. El 911 Carrera GTS es el primer 911 homologado para carretera dotado de una ligera cadena cinemática híbrida de altas prestaciones. El 911 T-Hybrid no solo permite otro aumento significativo de la potencia y una aceleración mejorada, sino que también prepara al vehículo para las futuras normas de emisiones.
El núcleo del 911 T-Hybrid es el turbocompresor dotado de una máquina eléctrica entre la turbina y el compresor. Su función como motor es acelerar rápidamente el compresor para generar presión de sobrealimentación sin ningún retraso. «Proporciona una capacidad de respuesta similar a la de un motor atmosférico», explica Matthias Hofstetter, director de proyecto de sistemas de combustión e híbridos del 911. «Y las cifras de aceleración son comparables a las de nuestros deportivos totalmente eléctricos».
«La aceleración a bajas velocidades del 911 T-Hybrid es sensacional», confirma Thomas Krickelberg. «No habríamos podido realizar el aumento de rendimiento previsto con tecnología convencional y, al mismo tiempo, cumplir la futura legislación sobre emisiones». Múltiples medidas condujeron al resultado deseado. La cilindrada ha vuelto a aumentar de 3.0 a 3.6 litros, mientras que el motor de combustión ahora solo necesita uno en lugar de dos turbocompresores gracias a su asistencia eléctrica, lo que se traduce en una mayor capacidad de respuesta y un mayor dinamismo.
El sistema de alta tensión del 911 T-Hybrid también permite accionar eléctricamente el alternador y el compresor del aire acondicionado, eliminando la necesidad de una transmisión por correa. El cárter, un 20 % más aplanado, crea más espacio para componentes adicionales como el inversor de impulsos y el transformador de corriente continua.
El sistema de propulsión con turbocompresor eléctrico, ofrecido inicialmente en la variante GTS, entrega 541 CV y 610 Nm de par. La cadena cinemática también incluye un motor síncrono de imanes permanentes integrado en la caja de cambios de doble embrague y ocho velocidades (PDK) reforzada. Apoya al motor bóxer desde el ralentí con un par motor de hasta 150 Nm y proporciona hasta 40 kW de potencia.
