Download WordPress Themes, Happy Birthday Wishes
Tecnología

Así Porsche crea el sonido de sus motores

Bernhard Pfäfflin (izq.) y Bernd Müller, antes de la prueba de sonido del nuevo motor de cuatro cilindros de los 718.
Desde los motores bóxer actuales de los 911 y 718 hasta la tracción puramente eléctrica del futuro, en el Centro de Desarrollo de Weissach los expertos de Porsche diseñan conceptos sonoros individuales para cada generación de impulsores.

En cada modelo el tono debe ser adaptado al carácter del auto. Un GT3, por ejemplo, debe emitir puro rock. Porque como dice Bernhard Pfäfflin, Director de Desarrollo de Tecnología Antivibratoria y Acústica de Porsche AG, “un automóvil debe sonar en consonancia con la potencia que lleva dentro”.

Cuando el motor y el vehículo aún están en la fase de creación digital, el especialista en acústica Bernd Müller calcula innumerables variantes de sistema de escape y silenciadores. El resultado son cientos de archivos de sonido. Un milagro digital que, como Müller resume gráficamente, “permite oír un automóvil antes de que exista como prototipo físico y real”.

Junto con un grupo de colegas experimentados elige tres o cuatro alternativas entre toda la gama de posibilidades. Estas variantes se presentan a la Junta Directiva, que las discute tan intensamente como si fueran un diseño para la envoltura externa, tal como Müller ha podido constatar en persona. Una vez tomada la decisión, Müller empieza a definir las especificaciones del sistema de escape. Desde el diámetro del tubo hasta las dimensiones del silenciador, establece los parámetros decisivos que después procurarán el sonido perfecto.

Con los nuevos motores bóxer turbo de 3.0 litros de cilindrada, el nuevo 911 Carrera rueda todavía más rápido. Ya en la variante básica pasa de cero a 200 km/h en 14,8 segundos, casi un segundo menos que su antecesor. La rapidez con que se genera el par motor se debe sobre todo a los dos turbocompresores, que insuflan aire a sendas filas de cilindros. Así como esta tracción despierta profundas emociones al conductor, para Müller supone una doble tarea. Ahora, los gases de escape del motor entran primero a la turbina, lo que hace que cambie la velocidad de flujo y, con ello, el patrón sonoro. El resultado es que unas alturas de tono se amortiguan más que otras, con lo que se desplaza todo el espectro de frecuencias.

Motor de seis cilindros del Porsche 911 Carrera. La tonalidad del sonido debe adaptarse al carácter del motor. Por eso, el motor de seis cilindros, de mayor tamaño, conserva incluso a altas velocidades un sonoro bajo continuo como patrón básico.

Además, los turbocompresores, que llegan a girar a 200.000 revoluciones por minuto, desarrollan incluso su propia gama de ruido: el famoso silbido del turbo. Éste no es negativo de por sí, pues le indica al conductor que a continuación viene el impulso. Sin embargo, había que evitar que se produjera un continuo y molesto sonido al circular rápido por autopista.

Son dos desafíos que el ingeniero acústico ha superado con maestría adoptando distintas medidas técnicas. Por ejemplo, en determinados puntos de trabajo, también la válvula de descarga (wastegate), que regula la afluencia de gases de escape hacia el compresor, obedece a requisitos acústicos. Y aún hubo un tercer reto, consistente en satisfacer un deseo que cada vez más clientes planteaban a los ingenieros acústicos de Porsche: que el sistema de escape deportivo, una opción que se puede agregar a la configuración del vehículo, sonara aún más robusto, a pesar de que el efecto del compresor tienda a amortiguarlo.

El equipo de Müller encontró la solución: diseñó un silenciador especial y desplazó los tubos de escape hacia el centro posterior del vehículo, consiguiendo así que se generaran más graves. Los cambios permitieron dotar al tubo de una determinada longitud entre el catalizador y el orificio de escape. Y es que, de modo similar a lo que sucede en un trombón, en un sistema de escape la altura del tono varía según la longitud del instrumento.

El año pasado Porsche introdujo en el 718 Boxster una nueva generación de motores de cuatro cilindros. Se trata de un área en la que Porsche no había trabajado desde que dejó de producir el 968 a mediados de los años noventa. El motor bóxer del 718 es por tanto un instrumento totalmente nuevo en la “orquesta” de Porsche.

Motor de cuatro cilindros del Porsche 718 Boxster.

El tono fundamental de un motor depende, básicamente, de su número de cilindros. En uno de cuatro cilindros se producen dos explosiones por cada vuelta del cigüeñal. Así pues, lo que domina acústicamente es ante todo el llamado “segundo orden del motor”. Por sí solo, un motor así sonaría algo tosco. Por eso los ingenieros acústicos de Weissach, junto con los ingenieros de motores, han recurrido a un truco elegante: conscientemente han dado un diseño asimétrico al colector de escape por el que fluyen los gases de escape hacia el turbocompresor. Eso genera sobretonos, los llamados “órdenes secundarios”, que crean una imagen sonora agradable y mucho más redonda.

Con la producción en serie del Mission E también ha cambiado la misión de los expertos en acústica de Porsche. De igual modo que la capacidad de aceleración de un vehículo puramente eléctrico resulta fascinante, el sonido que produce es muy leve y en él dominan además las frecuencias altas. Un sonido suave resulta práctico en determinadas situaciones –por ejemplo, cuando uno es el primero en salir de casa por la mañana temprano–, pero en el tráfico urbano, para los peatones y los ciclistas también es útil poder oír un auto antes de verlo. Por eso en algunos países, entre ellos Estados Unidos, ya están siendo preparadas leyes que establecen un volumen sonoro mínimo para los autos. Así pues, es preciso un nuevo sonido… pero ¿cuál?

La primera pregunta que Pfäfflin y Müller se han planteado es: ¿qué se adapta bien al carácter del vehículo? Compongan lo que compongan, según la filosofía de Porsche, no puede ser un sonido totalmente ajeno al vehículo. Por tanto, los sonidos artificiales tipo Star Wars están descartados. Y los expertos de Porsche tampoco creen que tenga sentido recabar un sinfín de opiniones ya desde el principio del desarrollo para un producto y una tecnología tan radicalmente nuevos.

El sonido de la versión de serie del Mission E aún no ha sido decidido. Lo que sí es seguro es que los ingenieros acústicos tendrán aún más protagonismo en el desarrollo del vehículo, porque aunque el sonido esté amplificado por altavoces interiores y exteriores, el nivel absoluto de ruido será más bajo. Así pues, será imprescindible evitar cualquier ruido perturbador, ya sea de los componentes mecánicos o del viento que se genera a altas velocidades.

El nuevo motor de la serie 718 hace sonar la orquesta del vehículo sobre todo a través de su sistema de escape. Por eso desemboca en unos tubos de escape centrales que permiten conseguir un cuerpo de resonancia más largo.

Gracias a una estrecha colaboración con los colegas de desarrollo (por ejemplo, en el túnel de viento) Pfäfflin y Müller tienen la seguridad de que, al final, conseguirán el “Sonido Porsche”. Si aún así surgiera algún tono inapropiado durante el ensayo de conducción, todavía cuentan con un remedio milagroso que ya ha sido empleado en vehículos con motor de combustión interna: la cámara acústica. Esta combinación de fotosensor y micrófonos direccionales les permite visualizar las fuentes sonoras ocultas en las profundidades de la carrocería.

Los expertos en acústica de Porsche no son artistas, sino ingenieros y físicos. De manera objetiva, se ocupan de órdenes de motor, cálculos de flujo y análisis de frecuencias. Y sin embargo, en algunas ocasiones de repente se produce un suceso que rompe la rutina de su jornada de trabajo. Por ejemplo, cuando en una base de datos acústica específicamente concebida, de repente tropiezan con el sonido de un auto de carreras de Le Mans histórico. “Entonces se me pone la piel de gallina”, admite Pfäfflin. Y no es para menos.

 

[sam_pro id=”0_2″ codes=”true”]
Tags

Automundo

Automundo es un portal de noticias sobre la industria automotriz, el deporte motor y la cultura fierrera. Director: Diego Durruty.

Artículos relacionados

Deja un comentario