Cuando pensamos en la preparación de motores, algunos piensan en el clásico small-block estadounidense de 5,7 litros, ocho cilindros y origen General Motors. Otros piensan en mecánicas japonesas de altas prestaciones, como los icónicos 2JZ-GTE de Toyota o los RB26DETT de Nissan. Sin embargo, a nadie se le ocurre pensar en los humildes motores de ciclo Atkinson que durante décadas han usado los híbridos de Toyota. Mecánicas abiertamente orientadas a la eficiencia y al bajo consumo, de baja potencia específica.
Toyota RAV4
Mecánicas que, increíblemente, esconden un enorme potencial para su preparación mecánica, pudiendo doblar su potencia original por mucho menos dinero del que piensas.
¿Por qué el motor de un híbrido es ideal para potenciar mecánicamente?
Hablamos de la mecánica híbrida de los Toyota Prius de primera y segunda generación, un motor conocido por sus siglas 1NZ-FXE. Este propulsor fue también usado por los Toyota Prius C, que se mantuvieron a la venta hasta mediados de la pasada década. Es un propulsor de 1,5 litros, ciclo Atkinson y apenas 72 CV de potencia. La clave está en su ciclo Atkinson. Este ciclo de funcionamiento es diferente al habitual ciclo Otto, y estos motores también son conocidos como motores de cinco tiempos. Su principal diferencia con un Otto está en su ciclo de compresión.
Gracias a unos árboles de levas específicos, estos motores mantienen parcialmente abiertas las válvulas durante parte del ciclo de compresión. Gracias a ello, el ciclo de compresión es más corto que el de expansión, invirtiendo menos energía en comprimir la mezcla de aire y combustible. El resultado es una potencia específica y potencia total muy bajas, acompañados de un considerable aumento de la eficiencia. Por ello no nos debería extrañar que motores atmosféricos de ciclo Atkinson y 2,5 litros ni siquiera se acerquen a los 180 CV.
El propio ciclo Atkinson reduce la relación de compresión efectiva de forma notable, hasta un dato de 9,5:1 en el 1NZ-FXE de los primeros Prius. Sin embargo, la relación de compresión “real” del motor es muy superior. Su relación de compresión estática, es decir, si no existiese ese “quinto tiempo”, es de unos espectaculares 13,4:1. Es decir, un dato propio de un motor de competición de altísimo rendimiento: motores tan «apretados» como el de un Honda S2000 superan por muy poco los 11:1 en este ratio.
Ahora que conoces esto, entenderás el potencial existente en estos motores. Y es lo que están empezando a explorar en sitios tan dispares como Nueva Zelanda o EE.UU. The Autopian recoge el testimonio de David van der Haas, un neozelandés que adquirió un 1NZ-FXE de desguace y le aplicó una serie de modificaciones que le han permitido llegar a una potencia cercana a los 180 CV, con un régimen de giro que alcanza las 9.000 rpm. Solo necesitó nuevos árboles de levas para convertirlo a cuatro tiempos y un colector de admisión menos restrictivo.
Estas modificaciones ya permiten crear un corazón mecánico muy serio, pero con unos muelles de válvulas más rígidos pudo superar las 7.000 rpm con garantías. La admisión corre a cuenta de las mariposas de una BMW S1000RR e instaló inyectores con más caudal para saciar el apetito de combustible del motor. Es necesario usar combustible de alto octanaje, debido a su alta relación de compresión. Fue necesario añadir un alternador a la ecuación, y recomienda usar las versiones iniciales del motor, que aun conservan una bomba de agua de accionamiento mecánico.
El motor es capaz de soportar este incremento de potencia sin rechistar: sus componentes internos son extremadamente robustos y durante su vida híbrida apenas fueron sometidos a estrés real. Además, como este propulsor pertenece a la misma familia que los motores 2NZ de los Toyota Yaris de primera generación, «encajarlo» en el vano motor de su pelotilla fue coser y cantar. El resultado es un bestial Yaris para circuitos – con un motor digno de un deportivo con apellido tS o Type R – que disfruta en track-days desde hace años.
Y escuchad como suena.
En EE.UU., Marc Labranche, un especialista preparador de Toyota MR2, también ha optado por una vía similar. En su caso, hablamos del motor 2AR-FXE de Toyota, el propulsor atmosférico de 2,5 litros y 152 CV que han montado los Toyota Camry y Toyota RAV4 híbridos anteriores a la actual generación – que ya monta el A5A-FXE Dynamic Force. Este propulsor alcanza una relación de compresión efectiva de 12,5:1 y es posible encontrar unidades de desguace (en Estados Unidos) por precios que pueden ser inferiores a los 500 dólares.
Las modificaciones son similares a las del 1NZ-FXE, modificaciones en los árboles de levas, eliminación del alzado variable de válvulas y nueva electrónica. El proceso de Marc ha sido largo y creativo, pero siempre de bajo coste y buscando retener el máximo número de piezas de serie. En su evolución final ha podido incluso retener la centralita del motor de serie, creando su propio juego de levas que vende a quien quiera modificar estos motores. El resultado final es una potencia al cigüeñal cercana a los 280 CV a unas 7.200 rpm.
Y todo ello, reteniendo la aspiración atmosférica, claro está. Con un presupuesto de 1.000 dólares es posible. Está trabajando en nuevos árboles de levas y una admisión con los que cree que superará los 300 CV. Marc lleva años usando el mismo 2AR-FXE en su Toyota MR2, un coche que solo se usa en circuito, y hasta la fecha, no ha tenido problema alguno de fiabilidad. ¿Serán los motores híbridos de desguace la base para el tuning del futuro? Solo el tiempo lo dirá, y no es para todos los públicos, pero el potencial claramente existe…
