Motor Ford EcoBoost

Ford ha tenido que reembolsar a cientos de clientes en todo el mundo porque los motores Ford EcoBoost de sus vehículos se han sobrecalentado y, en algunos casos, han provocado incendios en el motor. ^{[ 18 ]} En 2015, un hombre sudafricano murió tras quedar atrapado en su Ford Kuga después de que su motor EcoBoost de 1,6 litros se incendiara. ^{[ 19 ]} En 2017, Ford Sudáfrica retiró del mercado todos los Kuga del país para realizarles revisiones del motor. ^{[ 20 ]}

Ford produce un motor de tres cilindros en línea turboalimentado de 1.0 litros para la familia EcoBoost, desarrollado en el Centro Técnico de Ford en Dunton, Reino Unido. La producción comenzó en abril de 2012. El motor de 1.0 litros se fabricó inicialmente en dos versiones: 74 kW (101 CV; 99 hp) y de 88 a 92 kW (de 120 a 125 CV; de 118 a 123 hp) .      

Ambas versiones ofrecen un máximo de 170 N⋅m (125 lb⋅ft) de 1400 a 4500 rpm, mientras que las versiones de mayor rendimiento pueden proporcionar hasta 200 N⋅m (148 lb⋅ft) en overboost durante 30 segundos, lo que resulta en una curva de par amplia en comparación con un motor de gasolina de aspiración natural. También se ha lanzado una versión de 140 CV (103 kW; 138 hp) en el Fiesta Red Edition y Black Edition (en algunos mercados), así como en el Focus ST-Line, con 210 N⋅m (155 lb⋅ft) de par. El bloque del motor es de hierro fundido, que ofrece, además de la resistencia necesaria, un calentamiento hasta un 50 % más rápido que el aluminio, a costa de un peso adicional. ^{[ 22 ] [ 23 ]}          

Para mitigar las vibraciones naturales de un diseño de tres cilindros, se han realizado esfuerzos no especificados en el diseño del volante para garantizar un funcionamiento suficientemente suave sin el uso de ejes de equilibrado que consumen energía. El motor 1.0L EcoBoost GTDI utiliza una correa de distribución bañada en aceite, comúnmente conocida como "correa húmeda". ^{[ 24 ]}

El motor está alojado en un bloque motor con una huella del tamaño de una hoja de papel A4 . ^{[ 25 ]} Con la introducción del Ford Fiesta 2013 rediseñado, Ford introdujo una versión de aspiración natural del motor 1.0 Fox. Las dos versiones producen 65 hp (48 kW; 66 PS) y 80 hp (60 kW; 81 PS) , y ambos motores utilizan inyección directa y Ti-VCT como las versiones turboalimentadas. La tecnología Start-Stop también está disponible.      

Los motores se fabrican en Colonia (Alemania), Craiova (Rumania) y Chongqing (China). Se prevé una producción anual de entre 700.000 y 1.500.000 unidades.

El motor EcoBoost de 1.0 L se introdujo en el mercado estadounidense con el Ford Fiesta sedán y hatchback de 2014 , aunque los autos con este motor no se vendieron particularmente bien. Se anunció en el Salón del Automóvil de Los Ángeles de 2012 , cuando se presentó el Fiesta. La versión de 123 hp debutó en el Focus del mercado norteamericano en el año modelo 2015. El motor representó menos del 5 por ciento de las ventas del Fiesta y Focus en los EE. UU., según un informe de 2017. ^{[ 26 ]} El motor de 1.0 L fue galardonado con el Premio al Motor Internacional del Año 2016, convirtiéndose en el Mejor Motor de Menos de 1.0 L por quinta vez consecutiva. ^{[ 27 ]} Después de la descontinuación del Focus y el Fiesta en Norteamérica, el 1.0 L solo estuvo disponible allí en el EcoSport hasta 2022.

En 2017, Ford volvió a ser galardonado con el premio al Motor Internacional del Año (para motores de menos de 1.0 L) gracias a una versión ampliamente rediseñada del Ecoboost 1.0. Aunque termodinámicamente similar al antiguo Ecoboost 1.0, el nuevo motor incorpora desactivación de cilindros en condiciones de baja carga. Un nuevo volante bimasa y un disco de embrague con amortiguación de vibraciones (en vehículos con transmisión manual) ayudan a neutralizar las oscilaciones del motor cuando funciona con dos cilindros. ^{[ 28 ]} La producción comenzó en 2018.

En 2019, Ford lanzó una versión mHEV del motor 1.0 EcoBoost, instalado por primera vez en el SUV Puma, que utiliza un motor-generador-arrancador integrado accionado por correa (BiSG); que, en esencia, combina un motor de arranque, un alternador y un motor de propulsión en uno. Fundamentalmente, el motor es idéntico al 1.0 EcoBoost de 2018 hasta la actualidad, pero incorpora el motor/generador eléctrico y su sistema de baterías. El motor en sí no se utiliza para propulsar el vehículo por sí solo, sino principalmente para aumentar la eficiencia reduciendo la carga del motor, proporcionar potencia adicional durante la aceleración y disminuir el retardo del turbo a ciertas velocidades del motor durante la aceleración. El motor/generador utiliza un sistema de baterías de 48 voltios en el vehículo, aunque los vehículos equipados con estos motores no son híbridos enchufables ni híbridos completos. Entre las mejoras introducidas se incluye una funcionalidad de arranque y parada más completa, que ya estaba disponible, pero que no apagaba el motor hasta que el vehículo se detenía por completo. Los nuevos motores pueden apagarse mientras el coche desacelera, a una velocidad máxima de unos 24  km/h. Los nuevos motores electrificados están disponibles con potencias de 125 CV (93 kW; 127 PS) o 154 CV (115 kW; 156 PS) .      

Esta es una versión simplificada del motor Ecoboost Fox de 1.0 litros, diseñada para ofrecer una opción de motorización más asequible. Comparte la mayoría de los componentes con el Fox, incluyendo el bloque, la correa de distribución en baño de aceite, el tren de válvulas y la ECU, pero cuenta con inyección multipunto, carece de desactivación de cilindros y es de aspiración natural; como resultado, su relación de compresión aumenta a 12.0:1. Se fabrica en la planta de motores de Ford en Bridgend, Reino Unido.

El 24 de febrero de 2017, como parte de la presentación de la séptima generación (Mk8 - Reino Unido) del Fiesta ST, Ford anunció un nuevo motor EcoBoost de 1.5 L, 3 cilindros en línea de aluminio, con tecnología de desactivación de cilindros. ^{[ 31 ]} La versión de este motor anunciada para el Fiesta ST produce 200 CV (147 kW; 197 hp) a 6000 rpm y entrega 290 N⋅m (214 lb⋅ft) de par motor de 1600 a 4000 rpm. ^{[ 32 ] [ 33 ]}       

El motor se basa en una expansión del 1.0 EcoBoost, aumentando la capacidad por cilindro hasta 500 cc, lo que Ford considera que probablemente sea el máximo para una eficiencia térmica óptima . ^{[ 34 ]} El motor es un diseño totalmente de aluminio con colector de escape integrado, turbocompresor de flujo mixto de baja inercia y combina inyección de combustible en el puerto e inyección directa de combustible .

El motor está equipado con tecnología de desactivación de cilindros , que se implementa interrumpiendo el suministro de combustible y el funcionamiento de las válvulas de uno de los cilindros del motor en condiciones en las que no se necesita la capacidad total.

Una versión de 1.5 L de la familia de motores EcoBoost se presentó por primera vez en el Ford Fusion 2014 como una versión reducida del motor EcoBoost de 1.6 L. ^{[ 36 ]} La reducción de la cilindrada es resultado de las regulaciones de impuestos vehiculares chinas que gravan los vehículos con cilindradas de motor de 1.5 L o menos a tasas más bajas. El EcoBoost de 1.5 L agrega nueva tecnología en comparación con el 1.6 L en el que se basa, incluyendo un colector de escape integrado y un embrague de bomba de agua controlado por computadora para disminuir el tiempo de calentamiento. En el Fusion 2015, el motor produce 181 hp (135 kW; 184 PS) y 185 lb⋅ft (251 N⋅m) .     

La versión de 1.6 litros se presentó por primera vez en el prototipo Lincoln C de 2009. El motor tiene una potencia nominal de 197 hp (147 kW; 200 PS) y 207 lb⋅ft (280.7 N⋅m) . ^{[ 37 ]} Este motor también se instaló en muchos Volvo durante los años en que Ford fue propietaria de esa compañía; Volvo lo denominó B4164T# (donde # representa un número diferente para cada iteración).     

La versión para el mercado europeo del motor de 1.6 litros ofrece 150 hp (112 kW; 152 PS) , aunque en el Ford Mondeo se utiliza una versión de 160 hp (119 kW; 162 PS) .      

El motor EcoBoost de 1.6 litros compite en el Campeonato Británico de Fórmula Ford . Estas unidades reemplazaron a los motores Duratec de 1.6 litros atmosféricos originales, que a su vez sustituyeron a los coches con motor Zetec de 1.8 litros. El motor también se ha utilizado durante las últimas temporadas en el Campeonato Mundial de Rallyes (WRC) con el Ford Fiesta.

El motor EcoBoost de 1.6 litros también se produce en la planta de motores de Ford en Bridgend, Gales .

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  Motor de demostración EcoBoost de 2.0 litros en el NAIAS 2011.
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  Motor de demostración EcoBoost de 2.0 litros en el NAIAS 2011. Nótese el colector de escape, que no está presente en los motores de producción norteamericanos.
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  Otro ángulo del motor de demostración del NAIAS 2011, que muestra nuevamente el colector de escape con especificaciones europeas.

Una versión de 2.0 L se vio por primera vez en el concepto Ford Explorer America de 2008. ^{[ 41 ]} El motor tenía una potencia nominal de 275 hp (205 kW; 279 PS) y 280 lb⋅ft (380 N⋅m) .     

Es el primer motor EcoBoost que incluye distribución variable de válvulas independiente doble (Ti-VCT), con un ahorro de combustible anunciado de entre un 10 y un 20 % superior, manteniendo el rendimiento de los V6 de 3,0 L. ^{[ 42 ] [ 43 ]}

Este motor deriva del bloque motor Mazda L de 2.0 litros utilizado por Ford en el Focus MK3 norteamericano, pero está equipado con culatas, sistema de inyección de combustible y la transmisión Ti-VCT de Ford, todos ellos exclusivos. No debe confundirse con el Mazda 2.3 DISI Turbo , que también cuenta con inyección directa y turbocompresor, pero comparte pocas características aparte del mismo bloque motor.

El motor EcoBoost de 2.0 litros que se utiliza en los vehículos norteamericanos se produce actualmente en la planta de motores de Cleveland, en Brook Park, Ohio.

Un motor EcoBoost de cuatro cilindros de 2.0 L rediseñado se introdujo con la segunda generación del Ford Edge , seguido por el Ford Escape 2017 en la primavera de 2016. ^{[ 54 ]} Se fabrica en Cleveland, Ohio y Valencia, España. Presenta una relación de compresión más alta que su predecesor (10.1:1 frente a 9.3:1), con la excepción del Maverick, ^{[ 55 ]} junto con un turbocompresor de doble entrada y mejoras en los sistemas de combustible y aceite, así como un bloque y una culata rediseñados. ^{[ 56 ]} Este nuevo motor proporcionará más par motor a bajas revoluciones que su predecesor. Se espera que remolque 3500 lb (1600 kg) en el Edge rediseñado y el Escape 2017+ y hasta 4000 lb (1800 kg) en el Ford Maverick cuando esté debidamente equipado. Esta generación del 2.0 L EcoBoost utiliza únicamente inyección directa de combustible.  

Para el modelo del año 2020, el bloque del motor se actualizó para utilizar conductos de refrigerante perforados en los cilindros en lugar de una ranura entre ellos. Esto corrigió en gran medida los problemas restantes de entrada de refrigerante en el motor.

El motor turboalimentado EcoBoost de 2.0 litros rediseñado, introducido en 2022, presentaba un ajuste en su relación de diámetro y carrera, pasando de 87,5 mm x 83,1 mm a 84 mm x 90 mm. Además, incorporaba tecnologías de inyección directa y en el puerto de admisión. Los motores de gasolina y los híbridos tienen relaciones de compresión diferentes. La relación de compresión del motor de gasolina es de 10,8:1, mientras que la del motor híbrido es de 9,5:1.

La versión de 2.3 litros del motor EcoBoost, derivada del Mazda L3 , debutó en el Ford Mustang 2015 y también en el crossover Lincoln MKC , y se ha implementado en muchos vehículos Ford y Lincoln con diversas potencias.

El motor EcoBoost de 2.3 L se produce junto con el EcoBoost de 2.0 L en la planta de motores de Valencia , España . En marzo de 2015, Ford anunció el inicio oficial de la producción de los nuevos motores EcoBoost de doble turbocompresor de 2.0 y 2.3 litros para Norteamérica en su planta de motores de Cleveland, Ohio. ^{[ 61 ]}

Una versión actualizada del motor de 2.3 L debutó en el Ford Mustang 2024. Tiene dimensiones de cilindro diferentes a la versión anterior, con un diámetro reducido a 84 mm (3.31 in) y una carrera aumentada a 102 mm (4.02 in) , lo que resulta en una cilindrada casi idéntica de 2.3 L (2,261 cc; 138 cu in) . La relación de compresión se incrementó a 10.634:1. El diámetro y la elevación de las válvulas se incrementaron, con diámetros de válvulas de admisión y escape de 34 mm (1.3 in) y 28.9 mm (1.14 in) respectivamente, y ambos tipos de válvulas se elevan hasta 9 mm (0.35 in) . Ahora cuenta con la arquitectura Modular Power Cylinder (MPC), que incluye mejoras como inyección en el puerto junto con la inyección directa existente, un turbocompresor de doble entrada más pequeño con una válvula de descarga electrónica, tuberías internas de recirculación de gases de escape y una caja de aire integrada en aplicaciones longitudinales. ^{[ 74 ] [ 75 ]} Se fabrica en la planta de motores de Ford en Cleveland, Ohio.              

Presentado con la Ford F-150 2015 es un motor EcoBoost V6 biturbo de 2.7 L. Ofrece aproximadamente 325 hp (242 kW) y 375 lb⋅ft (508 N⋅m) . ^{[ 76 ]} El motor se fabrica en la planta de motores de Ford en Lima . ^{[ 77 ]} Ford ha invertido US$500 millones en la planta de Lima para el nuevo motor. Ford también afirma que el nuevo motor traerá 300 empleos al condado de Allen, Ohio , ^{[ 78 ]} pero las transferencias de otras plantas hacen que sea difícil precisar la cifra real. Una versión de 335 hp será una opción en el Lincoln Continental 2017. Al ser un diseño de próxima generación, utiliza un diseño de bloque de dos piezas. Se utiliza hierro fundido de grafito compactado, un material que Ford utiliza en su motor diésel PowerStroke de 6.7 L, para la sección superior del cilindro, mientras que el aluminio se utiliza para la sección inferior de refuerzo del bloque. ^{[ 79 ]}    

Si bien la segunda generación del motor V6 EcoBoost de 2.7 litros haría la transición completa a una bomba de aceite accionada por correa húmeda, la primera generación también introdujo este diseño como un cambio de producción progresivo para algunas aplicaciones, ya que ambas generaciones se produjeron simultáneamente. ^{[ 80 ]}

El motor V6 EcoBoost de 2.7 litros de segunda generación se presentó con la Ford F-150 de 2018 y está acoplado a una transmisión de 10 velocidades que debutó el año anterior. Produce 34 N⋅m (25 lb⋅ft) de torque adicionales con respecto a la primera generación. El motor utiliza un bloque de hierro fundido con grafito compactado (CGI), que es a la vez resistente y ligero.  

Presenta varios cambios respecto a la primera generación, muchos de ellos heredados del motor EcoBoost de 3.5L de segunda generación que llegó un año antes en la F-150. El cambio más destacado es la incorporación de la inyección de combustible en el puerto, manteniendo el sistema de inyección directa. También se ha reducido la fricción interna para mejorar la potencia y el ahorro de combustible, y se ha añadido un nuevo sistema de recirculación de gases de escape . ^{[ 83 ]} La potencia específica del motor es ahora de 121  hp/L, frente a los 395 hp del Ford Coyote V-8 de 5.0L de aspiración natural que tiene una potencia específica de solo 78  hp/L. El par máximo coincide con el del V-8 de 5.0L, aunque a un régimen inferior de 2750  rpm frente a las 4500  rpm del V-8.

Entre los cambios adicionales se incluyen una nueva leva ligera para ahorrar peso, un sistema de transmisión de levas de doble cadena más resistente que reduce las pérdidas por fricción parásita, una nueva válvula de descarga de accionamiento eléctrico que proporciona un control más preciso de la presión del turbo, un sistema de recirculación de gases de escape de alta presión y una bomba de aceite de desplazamiento variable accionada por correa húmeda controlada electrónicamente para modular el flujo de aceite y reducir aún más las pérdidas parásitas. ^{[ 84 ]}

En 2016 se lanzó un motor de gasolina V6 biturbo de 3.0 litros con inyección directa, derivado del EcoBoost de 2.7 litros, que produce entre 350 y 400 caballos de fuerza. El motor de 3.0 litros está reemplazando gradualmente al motor V6 Ti-VCT Cyclone de 3.7 litros en varios vehículos, incluidos el MKZ , el Continental , el Aviator , el Ford Explorer y el Ford Bronco Raptor 2022. La versión de 3.0 litros del motor se creó aumentando el diámetro del cilindro del motor de 2.7 litros en el bloque CGI de 83.0 milímetros a 85.3, y alargando la carrera del pistón en 3.0 milímetros (a 86.0). ^{[ 86 ]} A diferencia de su contraparte de 2.7 litros, no utiliza una bomba de aceite accionada por correa húmeda, sino que utiliza la cadena de distribución.

El primer vehículo Ford en incorporar este motor fue el prototipo Lincoln MKR de 2007 , conocido como TwinForce . ^{[ 87 ]} El motor fue diseñado para ofrecer una potencia y un par motor equivalentes a los de un V8 típico de 6.0 L o mayor cilindrada, logrando al mismo tiempo una eficiencia de combustible de al menos un 15 % superior y una reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero. En el MKR, el prototipo TwinForce tenía una potencia nominal de 415 hp (309 kW) y 400 lb⋅ft (542 N⋅m) de par motor, y funcionaba con combustible E85 . ^{[ 88 ]} Cuando el mismo prototipo reapareció en el prototipo Lincoln MKT en el Salón Internacional del Automóvil de Norteamérica de 2008, el nombre se cambió a EcoBoost. La producción oficial de EcoBoost comenzó el 19 de mayo de 2009 en la planta de motores n.° 1 de Cleveland.    

Los motores de producción utilizan el bloque motor Duratec 35 V6. Los sistemas de carga y suministro de combustible pueden alcanzar altas presiones de combustible de hasta 14,8 megapascales (2150 psi) , necesarias para el funcionamiento eficiente del sistema de inyección directa de combustible. El motor EcoBoost V6 de 3,5 L de la serie F utiliza dos turbocompresores BorgWarner K03 que pueden girar hasta 170 000 rpm y proporcionar hasta 100 kPa (15 psi) de presión de sobrealimentación. El motor EcoBoost V6 transversal de 3,5 L utiliza dos turbocompresores Garrett GT1549L y proporciona hasta 76 kPa (11 psi) de presión de sobrealimentación. Los turbos están configurados en una configuración biturbo. El motor puede consumir hasta un 25 % más de aire que su contraparte de aspiración natural. Gracias al uso de la inyección directa, el motor solo necesita gasolina regular para funcionar. El motor EcoBoost V6 estuvo disponible por primera vez como opción para el Lincoln MKS 2010 , seguido del Ford Flex 2010 , el Ford Taurus SHO 2010 y el Lincoln MKT 2010. ^{[ 89 ]} Los sistemas de carga y suministro de combustible se desarrollaron conjuntamente con Robert Bosch GmbH . ^{[ 90 ]}      

En las aplicaciones transversales, la bomba de agua se reubicó detrás de la tapa de distribución y se accionaba mediante la cadena de distribución.

En 2009, Ford modificó un motor experimental V6 EcoBoost de 3.5 L con inyección directa de E85 e inyección indirecta de gasolina, que alcanzó una presión media efectiva de frenado de 2.72 MPa (395 psi) (27 bar), lo que se traduce en aproximadamente 750 newton-metros (553 lb⋅ft) de torque y 316 caballos de fuerza (236 kW) a 3000 rpm (curva de torque plana de 1500 a 3000 rpm). ^{[ 91 ]}      

La segunda generación del motor V6 EcoBoost de 3.5 litros (nombre en clave D35) se presentó por primera vez para el Ford GT 2017 en el Salón del Automóvil de Detroit de 2015, así como para el F-150 2017, el Expedition 2018 y el Navigator 2018 más adelante. ^{[ 100 ]}

El cambio más notable con respecto a la primera generación es la incorporación de la inyección de combustible en el puerto, manteniendo los inyectores directos. Esta inyección se añadió en parte debido a las necesidades de suministro de combustible del motor Raptor 3.5L HO, pero también ofrece otras ventajas. Evita la acumulación de carbonilla en las válvulas de admisión y las mantiene limpias gracias al paso del combustible sobre ellas. En ciertas condiciones del motor, como bajas revoluciones y cargas bajas, la bomba de combustible de alta presión y el sistema de inyección directa se desactivan, y el motor solo utiliza la inyección en el puerto, reduciendo así las pérdidas de eficiencia derivadas del funcionamiento de la bomba de alta presión . Ambos sistemas funcionan en el arranque en frío, lo que reduce el aumento de emisiones que sufre la inyección directa debido a las paredes frías de los cilindros y a una menor atomización del combustible.

Las modificaciones en los turbocompresores incluyen válvulas de descarga de accionamiento electrónico, ruedas de turbina fabricadas con la superaleación Mar-M-247, más ligera, que mejora la capacidad de respuesta, y  ruedas de turbina del mismo diámetro (51 mm) con ángulos de álabes más pronunciados, lo que permite una presión de sobrealimentación entre 2,5 y 16 psi (0,17 y 1,10 bar) mayor. Borg Warner continúa suministrando los turbocompresores.  

El sistema de transmisión de la leva se modificó, pasando de una sola cadena primaria a un sistema más robusto de dos cadenas primarias, con cadenas independientes para cada bancada de cilindros. Además de las cadenas primarias dobles, también se reforzaron las placas laterales de las cadenas. El piñón de transmisión de la cadena de distribución en el cigüeñal ahora cuenta con un sistema de doble engranaje para accionar las dos cadenas primarias. Estos dos cambios se realizaron para mejorar la resonancia y, además, proporcionan mayor resistencia para minimizar el estiramiento de la cadena que puede producirse con el tiempo en el motor EcoBoost de 3.5 litros de primera generación.

Los árboles de levas se fabricaron huecos para reducir el peso, además de incorporar un sistema de distribución con balancines de rodillos. La relación de compresión se incrementó de 10.0:1 a 10.5:1 en las versiones de menor potencia; las versiones de mayor potencia, como el motor EcoBoost HO de 3.5 litros de la F-150 Raptor, tienen relaciones de compresión más bajas, como 10.0:1 e incluso tan bajas como 9.0:1 en el Ford GT.

El diseño del variador de fase (VCT) del árbol de levas se modificó para mejorar la fiabilidad y reducir el ruido de golpeteo o traqueteo que se produce al arrancar el motor con el tiempo. Ford utiliza un único inyector de refrigeración por pistón en cada cilindro, pero se aumentó el volumen de aceite. La parte inferior de los pistones también se rediseñó para transferir mejor el calor al aceite.

El motor incorpora un sistema de arranque y parada automáticos, que reduce las emisiones durante la conducción en ciudad al apagar el motor en periodos prolongados de ralentí.

Los motores son 4 lb (1,8 kg) más ligeros que el anterior EcoBoost de 3,5 L. ^{[ 101 ]}