Diésel dual fuel: cómo funciona un motor diésel con GNV

Un sistema diésel dual fuel hace que un motor diésel funcione con una mezcla de gas natural vehicular (GNV) y diésel, de modo que el gas reemplaza una parte del diésel. El motor no se transforma: si no hay gas, sigue andando solo con diésel. Conviene sobre todo en vehículos que recorren muchos kilómetros con carga y tienen grifos con GNV en su ruta.

Tres caminos para usar GNV en un motor diésel

Cuando se habla de pasar un vehículo diésel a gas, en realidad hay tres caminos distintos:

• Dual fuel: se agrega un sistema de gas; el motor sigue igual, usa diésel para encender la mezcla y puede volver a diésel en cualquier momento.
• Conversión a gas dedicado: se transforma el motor a encendido por chispa (bujías) para funcionar solo con gas. No vuelve a diésel.
• Vehículo dedicado de fábrica: sale de fábrica diseñado para gas.

Este artículo se enfoca en el dual fuel. Como cualquier conversión, debe instalarla un taller autorizado.

Cómo funciona el dual fuel

Un motor diésel no tiene bujías: el combustible se enciende solo, por la temperatura que alcanza el aire al comprimirse. El gas natural necesita una temperatura de encendido mayor, y la compresión no basta para encenderlo. El dual fuel aprovecha esa diferencia:

1. El sistema de gas inyecta GNV en la admisión, donde se mezcla con el aire.
2. La mezcla de aire y gas entra al cilindro y se comprime.
3. Cerca del final de la compresión, el inyector original inyecta una cantidad de diésel.
4. El diésel se enciende solo y esa combustión enciende la mezcla de aire y gas.

Por eso un motor en dual fuel no puede funcionar solo con gas: siempre necesita una parte de diésel que actúa como “chispa”.

Cuánto diésel reemplaza el gas

La proporción de diésel que se reemplaza con gas se llama tasa o porcentaje de sustitución, y no es fija. Depende sobre todo de la carga del motor: en ralentí o con poca carga la sustitución es pequeña o nula, y con carga alta puede ser mucho mayor.

Como referencia, un estudio universitario de 2015 (Mantilla, Roncancio y Galeano) adaptó un sistema dual con inyección electrónica de gas a un motor diésel en banco de pruebas. La sustitución de diésel por GNV promedió 55 %, con un mínimo cercano a 35 % y un máximo de 75 %, según las condiciones de operación.

Ese resultado da un orden de magnitud, no una promesa: en cada vehículo la sustitución depende del motor, del uso, de la calibración y de la instalación.

Qué dicen los estudios sobre desempeño y emisiones

• Desempeño: el motor en modo dual sostuvo las cargas solicitadas, con un desempeño similar al de la operación 100 % diésel.
• Dosificación: muchos problemas de los sistemas duales se deben a una mala dosificación del gas; por eso los actuales usan inyección electrónica con su propia central.
• Emisiones: las emisiones del modo dual fueron mejores solo con el motor trabajando a altas cargas. Con cargas bajas el comportamiento fue desfavorable: el gas puede no quemarse por completo.
• CO2: el gas natural emite menos CO2 por unidad de combustible que el diésel.

Titan: el dual fuel de IGT

IGT, fabricante de equipos para gas vehicular desde 1998, ofrece la línea Titan, un sistema diésel dual fuel que trabaja con GNV. Tiene su propio módulo electrónico, que controla la inyección de gas, y usa un reductor de pistón de alto caudal, el IG501P, que según su ficha atiende motores de hasta 210 HP. La línea aparece en productos, y la función de cada pieza está en partes de un kit de conversión a gas.

Cuándo conviene el dual fuel

Estos factores inclinan la balanza:

• Kilometraje alto: el ahorro se acumula con el uso.
• Trabajo con carga: camiones, buses y utilitarios cargados están en la zona donde el dual fuel rinde mejor.
• GNV en la ruta: sin gas disponible el vehículo vuelve a diésel.
• Flotas: con rutas conocidas es más fácil planear el abastecimiento y medir resultados.

Si el vehículo pasa mucho tiempo encendido sin carga o recorre pocos kilómetros al mes, el beneficio será menor.

Siguiente paso

Mide el consumo actual de diésel y los kilómetros reales del vehículo, y pide la evaluación del motor en un taller autorizado. Si eres taller o distribuidor, revisa la página para convertidoras.