Ford Focus 1.0 Ecoboost

Motor 16 prueba el Ford Focus 1.0 Ecoboost 125 CV en el número 1.484 y estos son mis comentarios.

El motor del año 2012 es el Ford 1.0 Ecoboost, en sus dos versiones de 100 y 125 CV. Aprovechando este galardón y sus excelentes aportaciones técnicas he decidido comentar este motor con la base de la prueba realizada por Motor16 número 1.484 sobre el Ford Focus en la versión de 125 CV con la carrocería Sportbreak, aunque he utilizado imágenes de la versión de cinco puertas.

Características

En la siguiente animación se reflejan algunas de las características de este modelo por este orden:

    • Motor delantero transversal de 3 cilindros en línea con 999 cc
    • Inyección directa de gasolina
    • Turbocompresor
    • Tracción delantera
    • Suspensión trasera multibrazo o multilink:
      • Semichasis o subchasis trasero
      • Brazos transversales de soporte del muelle
      • Brazos longitudinales
      • Brazos transversales por delante del eje
      • Brazos transversales por detrás del eje

Más adelante se explican las aportaciones de esta suspensión.

Motor 1.0 Ecoboost

El protagonista de este Focus 1.0 Ecoboost es su motor, probablemente el mejor representante de momento de la tecnología “down size” (reducción de talla o tamaño) del motor; sustituir motores por otros de menos cilindrada y/o cilindros con las mismas o más prestaciones y con bastante menos consumo y contaminación. En esta ocasión el sustituto para cumplir estos objetivos con respecto al anterior motor equivalente en Ford, el 1.6 Ti VCT, es el turbocompresor con el apoyo de la inyección directa de gasolina y alguna cosa más.

A continuación se ha elaborado una animación sobre un dibujo didáctico del motor funcionando, con este orden de explicación:

    • Curvas de par y potencia del motor 1.0 Ecoboost 125 CV (en verde par con puntos y potencia línea continua); el par es “plano” entre 1.400 y 4.500 RPM
    • Curvas de par y potencia del motor sustituido (en rojo) 1.6 Ti VCT
    • En fondo transparente verde y rojo respectivamente se resaltan las zonas de mejora en par y potencia del nuevo motor
    • Detalles técnicos del motor 1.0 Ecoboost 125 CV que se aprecian en la imagen:
      • 4 válvulas por cilindro
      • Distribución DOHC (doble árbol de levas en culata)
      • Correa dentada lubricada con aceite y sin mantenimiento
      • Cilindrada unitaria (por cilindro); 333 cc
      • Diámetro y carrera; 71,9 y 82,0 mm (carrera “larga”)
      • Relación de compresión; 10: 1
      • Turbocompresor con intercooler; el turbo llega a 248.000 RPM
      • Inyección directa

Durante la prueba del este modelo Motor16 menciona su excelente suavidad y bajo nivel sonoro, especialmente valorable en un motor de tres cilindros y sin recurrir a un árbol de equilibrado. La inclusión de un volante motor “bimasa” tiene bastante que ver con este resultado.

Como dice Motor16, al iniciar la marcha es mejor acelerar algo más, pero esto no es una pega, se adquiere enseguida el hábito y ya en marcha la respuesta del motor es muy buena, incluso se puede utilizar la 6ª desde 1.500 RPM (poco más de 60 km/h) para mantener la marcha y acelerar con suavidad. Por encima de las 2.000 RPM (hacia 90 km/h) ya es capaz de recuperar con solvencia. No es necesario superar las 4.000/4.500 RPM para disfrutar de excelentes prestaciones y consumos.

Detalles técnicos

En el siguiente cuadro se ven algunos detalles técnicos comparativos que ayudan a valorar este motor, antes se recuerdan los conceptos que se van a exponer:

    • Relación peso/potencia (R.peso/pot); cuanto menos sea el número mejor aceleración
    • Relación peso/par (R.peso/par); a menor número mejor respuesta a bajas/medias RPM

En ambos casos son conceptos referentes al motor. Los resultados dinámicos dependen también de otros aspectos del automóvil, los desarrollos de transmisión son unos de estos.

    • Potencia específica (Pot.e) y par específico (Par.e); en ambos casos cuanto mayor sea la cifra mejor rendimiento y respuesta en sus respectivos conceptos. (“Par = fuerza” y “potencia = velocidad”). Cuanto mayores sean las cifras de potencia y par específicos el motor está más “apretado”, lo que requiere diseño y materiales adecuados para su fiabilidad
    • “Índice de elasticidad práctico” (I.ep); cuanto menor sea el número mejor respuesta a bajas/medias RPM y a la inversa, si es mayor el motor empuja mejor a más RPM

Para ampliar el margen de comparación se incluye el motor sustituido 1.6 Ti VCT, el diésel 1.6 TDCI de Ford, dos modelos contrapuestos, Land Rover Defender 110 2.2 TD4 y Ferrari FF 6.3 F1 a los que se añade, al citarlo en la prueba Motor16, el Bugatti Veyron 16.4.

Modelo R.peso/pot R.peso/par Pot.e Par.e I.ep
Ford Focus 1.0 ecoboost 9,96 61,0 125,1 16,38 6,12
Forf Focus 1.6 Ti – VCT 12,8 80,0 78,3 12,8 7,7
Ford Focus 1.6 TDCI 11,8 46,2 73,1 18,6 3,9
Land Rover  Defender 110 2.2 TD4 16,8 55,8 55,5 16,7 3,3
Ferrari FF 6.3 F1 2,7 25,57 105,4 11,2 9,4
Bugatti Veyron   16.4 1,9 14,8 125,2 15,9 7,8

Se observa que la Pot.e del Ford 1.0 Ecoboost es la misma que la del Bugatti Veyron, y es mayor el Par.e, lo que idea del aprovechamiento de la mecánica de Ford. Este resultado indica que está el motor muy “apretado”. Según Ford así es y se ha tenido en cuenta en el desarrollo para aportar fiabilidad. Además, para que utilice toda la potencia se ha de circular con el acelerador a fondo y 6.000 RPM. Con el par disponible y su excelente curva no es necesario subir de vueltas ni acelerar en exceso, por lo que unido a la calidad del diseño y construcción no habrá problemas de fiabilidad, es lo que dice Ford y es totalmente consecuente.

Resumen del motor

En las siguientes imágenes del motor Ford 1.0 Ecoboost se ven los elementos citados y alguno más:

    • Distribución de fase variable; para lograr que la curva de par sea “plana”
    • Correa de distribución; lubricada con aceite. No precisa mantenimiento
    • Turbocompresor; es de baja inercia para actuar rápidamente desde muy bajas RPM. Es el responsable de los excelentes valores de par y potencia
    • 3 cilindros en línea; una forma de motor “down size” (menos cilindrada), en este caso con turbo. Hay dos formas más; cilindros desconectables y motor eléctrico de propulsión complementario (híbrido)
    • Inyección directa de gasolina; a 150 bares de presión para poder utilizar la elevada relación de compresión en un motor turbo de gasolina
    • Volante motor “bimasa”; reduce la transmisión de vibraciones del motor
    • Culata de aluminio; rápido calentamiento y menos peso
    • Bloque de fundición; máxima robustez para la fiabilidad

La transmisión

La transmisión también colabora en los excelentes resultados de rendimiento; equilibrio prestaciones – consumo y contaminación. Para constatarlo a continuación se ve una imagen animada con el diagrama de los desarrollos de transmisión, antes en detalle los desarrollos a 1.000 RPM en las 6 relaciones.

focus

Relaciones de transmisión

    • Primero se trazan las líneas de desarrollo de las 6 marchas, pasando por las RPM de par máximo (plano entre 1.400 y 4.500) y llegando a las 6.000 de potencia máxima
    • A continuación aparecen los cuadros negros con números en blanco que indican el incremento de velocidad de una relación con respecto a la anterior, es decir  la 2ª es 6,3 km/h más larga que la 1ª a 1.000 RPM, la 3ª es 7,0 Km/h más larga que la 2ª y así sucesivamente. Cuanto más alto sea el número la relación es más abierta y a la inversa más cerrada
    • Después se ven unas líneas de puntos horizontales del color de las líneas de relaciones que indican la caída de RPM al pasar de una marcha a la superior cambiando a 6.000 RPM. Cuanto mayor sea la caída, la relación es más abierta, hará falta más par para que el motor pueda recuperar.

En esta imagen se observa lo amplio del margen de par “plano” entre 1.400 y 4.500 RPM, que es la zona más utilizable del motor.

La velocidad máxima de 193 km/h se obtiene en 5ª a 5.600 RPM por debajo de las RPM de potencia, lo que indica que es una relación larga. Pues aún lo es más la 6ª en la que, si se llega a la velocidad máxima, el motor giraría a 4.700 RPM, es decir es una relación muy larga para reducir el consumo en carretera. Esta 6ª es posible por el excelente par y su curva.

Suspensión trasera multibrazo

La suspensión trasera multibrazo o “multilink” no es en sí una novedad en este coche, pero me parece interesante resaltarla al ser el Focus uno de los primeros, probablemente el primero, de su segmento en incorporarla. Consiste en que las ruedas traseras dispongan de más de dos brazos de unión con la carrocería y en este caso se cuenta con cuatro. En las siguiente animación se resaltan las aportaciones dinámicas. En la primera animación de este artículo se describen los componentes de este sistema multibrazo, si quieres repásalo antes de seguir:

    • En curva las ruedas traseras giran independientemente una de la otra en sentido direccional para lograr un efecto de guiado, se ve en la animación
    • Al frenar las ruedas traseras tienden a cerrar ligeramente, converger, para ayudar a mantener la trayectoria, como reproduce la animación

En la animación siguiente con vista en planta y desde atrás se ven las dos actuaciones de las ruedas traseras, pues además de la variación de la alineación que se ha visto también lo hace la caída (inclinación con respecto al suelo).

    • En curva las ruedas traseras tienden a cerrar y abrir de forma independiente según la inclinación de la carrocería en busca del mejor efecto direccional para mantener la trayectoria, como ya se ha expuesto. También se produce una variación de la caída (inclinación con respecto al suelo). Ambos efectos buscan la mejor geometría dinámica de asentamiento de las ruedas en el suelo
    • Al frenar el ascenso de la parte posterior de la carrocería extiende la suspensión, induciendo el sistema multibrazo un efecto de convergencia en las ruedas traseras que ayuda en mantener la direccionabilidad, también lo hemos explicado. Se ve en la animación como también convergen las ruedas delanteras con el mismo objetivo, en este caso es por el radio de pivotamiento negativo, del que hablaremos en otra ocasión

Se puede comparar el comportamiento de las ruedas con suspensión multibrazo a lo que hace un esquiador; en curva se inclina para lograr el mejor ángulo de apoyo con el suelo. Al frenar cierra los esquís para mantener la trayectoria (y por seguridad física).

Los efectos de la suspensión multibrazo se deben a la geometría de posición de los brazos; situación, tamaño, inclinación (horizontal y vertical) y puntos de anclaje en la carrocería y portamangueta (soporte del eje de la rueda).

Vídeo de Ford del motor 1.0 Ecoboost

 

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2 comentarios

  1. Edmundo Fernández

    He probaddo el coche y deseo añadir dos comentarios.
    La bibración se nota al ralentí.
    Al ralentí suena como un diesel.
    Se queda sin fuerza en el momento que le exiges de verdad.

    • Gracias por una opinión como la tuya de primera mano. Pues que la vean los de Ford y comentaristas de las pruebas ya que ellos dicen que vibra y suena poco. La respuesta del motor a muy bajas RPM, cuando el turbo sopla muy poco y se acelera con energía es al fin y al cabo de 1 litro. Supongo que el enfoque que da Ford al motor es para lograr buenos consumos (y contaminación) en uso más o menos de turismo.

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