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jueves, 10 de septiembre de 2026

WinGD (Winterthur Gas & Diesel)

Winterthur Gas & Diesel Ltd. (conocida mundialmente por sus siglas WinGD) es una de las empresas líderes globales en el diseño y desarrollo de motores marinos de dos tiempos y baja velocidad, esenciales para la propulsión de grandes buques oceánicos (como portacontenedores, petroleros y buques de carga a granel). Aunque la compañía es de origen suizo y mantiene su sede central de ingeniería e I+D en Winterthur, Suiza, actualmente es una filial propiedad al 100% de la empresa estatal china China State Shipbuilding Corporation (CSSC).

Historia:

Las raíces de WinGD están profundamente ligadas a la historia de la ingeniería industrial europea:

Nacimiento de Sulzer (1893): Todo comenzó cuando los hermanos Sulzer firmaron un acuerdo directo con Rudolf Diesel para desarrollar su tecnología de motores. Durante décadas, la división de motores diésel de la corporación suiza Sulzer fue un referente mundial. 

New Sulzer Diesel y Wärtsilä (1990-1997): La división se separó bajo el nombre de New Sulzer Diesel (NSD) y posteriormente fue adquirida por el grupo finlandés Wärtsilä en 1997. 

Nacimiento de WinGD (2015): Se fundó originalmente como una empresa conjunta (joint venture) entre Wärtsilä y CSSC. En 2016, CSSC tomó el control total de las acciones, renombrando definitivamente los motores bajo la marca WinGD.

 
 

Modelo de negocio:

El modelo de negocio de WinGD no consiste en fabricar directamente los motores en Suiza, sino en diseñar la tecnología y licenciar las patentes para que grandes astilleros (principalmente en China, Corea del Sur y Japón) los construyan. 

En la actualidad, la empresa destaca por su enfoque en la descarbonización del transporte marítimo a través de sistemas sostenibles: 

  • Tecnología X-DF (Dual-Fuel): Motores capaces de operar de manera altamente eficiente tanto con combustibles líquidos tradicionales como con Gas Natural Licuado (GNL). 
  • Nuevos combustibles limpios: WinGD lidera la carrera de combustibles alternativos con variantes de motores optimizados para Metanol, Amoníaco (gama X-DF-A), e introduciendo soluciones comerciales propulsadas por Etanol. 
  • Ecosistemas Digitales y Retrofits: Ofrece herramientas avanzadas de diagnóstico digital mediante gemelos virtuales (WinGD Integrated Digital Expert) y publica estudios sobre la rentabilidad económica de transformar buques antiguos (retrofitting) para adaptarlos a normativas de cero emisiones.

Sus motores propulsan:

  • Portacontenedores.
  • Petroleros.
  • Graneleros.
  • Buques gaseros LNG.
  • Grandes buques mercantes de navegación oceánica.

 

Uno de sus desarrollos más conocidos es el motor X-DF, una familia de motores dual fuel de baja presión que ha tenido gran aceptación en el mercado de buques LNG por su eficiencia y bajas emisiones. Además, el motor 12X92DF ostenta un récord mundial como uno de los motores marinos más potentes jamás construidos.

 

En resumen, WinGD es la heredera directa de la tradición de ingeniería marina iniciada por Sulzer en 1893 y representa una de las líneas históricas más importantes en la evolución del motor diésel marino moderno.

 


Hitos Tecnológicos Recientes (Transición Verde):

WinGD se ha posicionado a la vanguardia mundial de la propulsión marítima sostenible gracias a sus plataformas de motores de dos tiempos, logrando hitos históricos en los últimos meses:

  1. Hito Mundial con Amoníaco (Gama X-DF-A): En junio de 2026, WinGD impulsó la entrega del primer buque transoceánico del mundo propulsado por amoníaco, el Antwerpen (un buque tanque de GLP/amoníaco de 46.000 m³ para la naviera EXMAR). Este motor (X52DF-A) completó con éxito sus pruebas de aprobación de tipo (TAT) y aceptación de fábrica (FAT). Además, su motor más grande, el X72DF-A, ya ha obtenido la aprobación oficial en China para instalarse en grandes buques de carga a granel.  
  2. Motores de Metanol y el Salto al Etanol (Gama X-DF-M/E): Tras el éxito comercial y las pruebas a plena carga de su motor de metanol más grande (el 10X92DF-M destinado a grandes buques portacontenedores de COSCO), WinGD dio un paso más en mayo de 2026 al asegurar los primeros pedidos del mundo de motores propulsados por etanol para barcos transoceánicos (dos grandes buques para Vale y Shandong Shipping). Las entregas de estos sistemas flexibles que combinan metanol/etanol están programadas para iniciarse en 2027.
  3. Soluciones de Modernización (Retrofits): Para evitar que los barcos construidos hace años queden obsoletos ante las leyes de emisiones del mañana, la compañía ha lanzado paquetes de actualización que permiten transformar motores diésel convencionales existentes de la serie X-Engines en sistemas limpios de metanol o etanol dual (X-DF-M/E).
 
 

¿Quién domina en la actualidad el mercado de los motores lentos? 

Actualmente el mercado de motores principales de baja velocidad para grandes mercantes está dominado por dos líneas de diseño:

  • WinGD, Suiza (China), gama de productos: X, X-DF, X-DF-M
  • MAN Energy Solutions, Alemania, gama de productos: ME-C, ME-GI, ME-LGIM

Los fabricantes como Hyundai, Mitsui, Doosan, CSSC o Hudong suelen construir estos motores bajo licencia del diseñador original.

WinGD ya no fabrica motores en Suiza. La fabricación se realiza principalmente en Asia por licenciatarios y constructores de motores. Lo que permanece en Winterthur es el núcleo de ingeniería: investigación, diseño, simulación, desarrollo de combustión, control electrónico, certificación y soporte técnico.


MAN Energy Solutions sigue siendo el líder histórico y probablemente el referente tecnológico global en motores lentos de dos tiempos. Pero la diferencia con sus competidores ya no es tan grande como hace 20 años. Su tecnología ME-C y especialmente ME-GI (inyección de gas a alta presión) es considerada por muchos armadores como la referencia para grandes portacontenedores y buques de muy alta potencia.


"MAN sigue siendo el líder tecnológico global, pero WinGD se ha convertido en un competidor de igual nivel en muchos segmentos."

De hecho, que CSSC controle WinGD le da acceso privilegiado al mayor mercado mundial de construcción naval: China construye más de la mitad del tonelaje mercante mundial. Eso le proporciona una plataforma enorme para crecer. Mientras tanto, WinGD está empujando fuerte en LNG, metanol y amoníaco.

 

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jueves, 28 de mayo de 2026

Aerogeneradores de eje vertical

Los aerogeneradores de eje vertical (AEV) son un tipo de turbina eólica que tiene su eje de giro perpendicular a las líneas de corriente del viento y vertical al suelo. Las turbinas eólicas de eje vertical constituyen una alternativa tecnológica a las tradicionales turbinas de eje horizontal utilizadas en la generación de energía renovable. A diferencia de estas últimas, las turbinas de eje vertical poseen un rotor que gira alrededor de un eje perpendicular al suelo, lo que les permite captar el viento desde cualquier dirección sin necesidad de mecanismos de orientación. Entre los modelos más conocidos destacan las turbinas Darrieus, Savonius y Giromill, cada una con características y aplicaciones específicas.

Clasificación de las turbinas de eje vertical:

 

Una de las principales ventajas de las turbinas de eje vertical es su capacidad para funcionar en entornos con viento turbulento o cambiante, como zonas urbanas, puertos o áreas montañosas. Las turbinas de eje horizontal necesitan orientarse constantemente hacia la dirección del viento mediante sistemas de guiado, mientras que las verticales pueden operar independientemente de la dirección del flujo de aire. Además, el generador y otros componentes pesados pueden situarse cerca del suelo, facilitando el mantenimiento y reduciendo costes de instalación.

Otra ventaja importante es su menor impacto visual y acústico. Las turbinas de eje vertical suelen generar menos ruido y presentan un diseño más compacto, lo que favorece su integración en entornos urbanos o en instalaciones de pequeña escala. Asimismo, algunas configuraciones, como las turbinas Savonius, pueden arrancar con velocidades de viento relativamente bajas.

 
 

Sin embargo, las turbinas de eje vertical también presentan varios inconvenientes frente a las de eje horizontal. Su rendimiento aerodinámico suele ser inferior, especialmente en grandes instalaciones de producción eléctrica. Las turbinas horizontales alcanzan coeficientes de eficiencia más elevados y dominan actualmente la industria eólica debido a su mayor capacidad de generación. Además, las turbinas verticales pueden sufrir problemas de vibraciones, fatiga estructural y variaciones periódicas de carga, especialmente en diseños tipo Turbina Darrieus.

 
 

En términos económicos, las turbinas de eje vertical suelen presentar menores costes de mantenimiento y una construcción más sencilla en modelos pequeños, aunque su menor rendimiento puede aumentar el coste por kilovatio generado. Las turbinas horizontales requieren torres más altas, mecanismos de orientación y sistemas de control más complejos, pero producen mayores cantidades de energía y resultan más rentables en parques eólicos de gran escala. Por esta razón, las turbinas verticales se emplean principalmente en aplicaciones de pequeña y mediana potencia, sistemas urbanos o instalaciones experimentales.

 

En los últimos años también se ha investigado el uso de turbinas de eje vertical en aplicaciones marinas. Su capacidad para aceptar flujos multidireccionales las convierte en candidatas interesantes para aprovechar la energía del viento. En ambientes marinos, donde las condiciones del flujo pueden cambiar constantemente debido al oleaje y las corrientes, las turbinas verticales ofrecen ventajas mecánicas importantes al no necesitar sistemas de orientación. Sin embargo, deben enfrentarse a problemas de corrosión, bioincrustaciones y esfuerzos mecánicos elevados provocados por el entorno marino.

Otro campo de investigación actual es el desarrollo de turbinas de geometría variable. Estas turbinas incorporan mecanismos capaces de modificar el ángulo, la curvatura o la posición de las palas en función de la velocidad y dirección del viento. El objetivo es mejorar el rendimiento aerodinámico, facilitar el arranque y reducir las cargas estructurales. 

Aunque esta tecnología todavía se encuentra en fase experimental en muchos casos, representa una línea prometedora para aumentar la eficiencia de las turbinas de eje vertical y ampliar sus aplicaciones futuras.


En conclusión, las turbinas eólicas de eje vertical representan una tecnología con importantes ventajas en aplicaciones urbanas, descentralizadas y en entornos de viento variable. Aunque actualmente no igualan el rendimiento de las turbinas de eje horizontal en grandes parques eólicos, continúan siendo objeto de investigación debido a su simplicidad mecánica, menor mantenimiento y potencial de adaptación a nuevos escenarios, especialmente en aplicaciones marinas y sistemas de geometría variable.


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viernes, 18 de julio de 2025

Motor Rotativo Bosch Barata (1986)

El ingeniero catalán Josep Maria Bosch Barata dedico más de media vida al invento de su motor rotativo. Fue su gran pasión. Se patentó en todo el mundo, pero nunca se llegó a producir. El artículo fue publicado en la revista Motor 16, nº 120 de Febrero de 1986.

Video con la explicación y puesta en marcha del prototipo. Año 1976.

 


LINKS:


 


 

sábado, 12 de abril de 2025

Motores de 2T Otto de dos pistones

Un intento de solucionar el inconveniente de la distribución simétrica en los motores de dos tiempos, fue la aparición de los motores de dos pistones. En motores de dos tiempos diésel se adopto una configuración con pistones opuestos, sin embargo en el pequeño espacio de las motocicletas se tuvo que ir a una disposición en U mucho más compacta y adecuada para la finalidad de estas mecánicas. 

 
 
En la imagen siguiente se comparan diferentes métodos de barrido para motores de dos tiempos;

 
Se trataba de  motores de dos cilindros con una sola cámara de combustión, con bielas independientes o dobles, en las que las marcas Puch, Triumph-TWN y Garelli, fueron las más insistentes en desarrollar este concepto. El concepto de motor se denomina Split-single engine.


 
La idea de un motor monocilíndrico con dos pistones en la misma cámara de combustión se le ocurrió en 1912 Adalberto Garelli, Ingeniero Mecánico y por entonces director técnico de la marca Bianchi, la cual abandonó ya que durante este periodo, ganó una competición organizada por el ejército italiano para diseñar una motocicleta que usó el motor que él diseñó, por lo cual en 1919 funda la fabrica Italiana de motocicletas Garelli
 

El sistema diseñado por Garelli consistía en dos cilindros fundidos en un mismo bloque, los cuales compartían una misma cámara de combustión y funcionaban en paralelo, conectados ambos mediante una larga muñequilla y una única biela. Este sistema demostró su acertado diseño al vencer en su debut la competición de larga distancia Milan – Nápoles, a la que seguirían muchos otros éxitos deportivos.

El diagrama de distribución que se obtenía con el motor de dos pistones era asimétrico, esto permitía ajustar de forma optima los tiempos de escape para realizar una renovación de la carga minimizando los arrastres de mezcla fresca por el escape. 

Otro fabricante que incorporó el motor de dos pistones fue ISO (1948-1962), fundada por el italiano Renzo Rivolta.  A continuación mostramos el motor de la motocicleta ISO Meteor 200cc que fue vendida en España en los años 60s del siglo XX;

 
En la figura 3b y 3c del motor ISO 200cc se observa que el pistón que gobierna las lumbreras de admisión, se mueve con un cierto desfase respecto al pistón que regula las lumbreras de escape. Esto conduce a que:

- El comienzo del escape se produce con notable adelanto sobre el comienzo de la admisión (fig. 3b).
- El cierre del escape se produce también con adelanto sobre el cierre de la admisión (fig. 3c).
- La aspiración queda cerrada más tiempo durante la subida del pistón (fase de aspiración del cárter) que durante el descenso el pistón (fase de compresión en el cárter).

Las ventajas del motor de dos pistones son las siguientes:
- Por efecto de las características 1) y 2) se consigue una mejor eliminación de los gases quemados, y queda prácticamente anulado el escape de los gases frescos. Por efecto de la característica 3) se consigue una disminución de entrada de la mezcla fresca en el cárter
- El resultado de todo esto es un mejor llenado de los cilindros y en consecuencia un mayor rendimiento térmico y menor consumo comparado con los motores de dos tiempos de la época. Además se comporta bien a regímenes reducidos, con gran regularidad de marcha, generando el par motriz de manera más uniforme en un amplio rango de funcionamiento.
- Este motor también tiene las cualidades de ser mecánicamente robusto, sencillo y no precisar órganos especiales de mando como válvulas, árbol de levas, etc.

Los inconvenientes del motor de dos pistones son:
- El mayor peso de la suma de todos los elementos móviles que entran en acción, eleva las inercias que implican que este motor sea lento de respuesta.
- Las perdidas por rozamiento también se ven aumentadas.
- Debido a la diferencia de temperaturas entre el cilindro de escape y el de admisión, se crean gradientes de temperatura, que limitan la obtención de altos rendimientos.
- La forma de la culata alargada facilita la detonación y en consecuencia limita las relaciones de compresión elevadas que conducen a óptimos rendimientos.
- El largo recorrido de los gases dificulta alcanzar elevadas revoluciones, además los diámetros de dos pistones son pequeños por tanto limita las dimensiones de las lumbreras. Como consecuencia de las bajas rpm, la potencia máxima esta limitada.

A pesar de las ventajas que ofrecía el motor de dos pistones, por diversos motivos no se generalizó demasiado, y en consecuencia los motores de dos tiempos fueron perdiendo su competitividad durante algunos años, hasta que la llegada en los años 30 del siglo XX de la marca alemana DKW y sus máquinas con elevada tecnología, impulsaron nuevamente la difusión de este tipo de motores.

 
 

 
En el año 1932, DKW encargaba los servicios del famoso ingeniero Arnold Zoller, creador de la marca de compresores volumétricos que llevan su nombre, el cual proyectó una nuevo motor de carreras de 175 y 250 cc, también con motores de dos tiempos de doble pistón compartiendo una misma cámara de combustión, compresor de pistón y refrigeración mixta por aire y agua, con la cual posteriormente ganaron en el “TT de la Isla de Man” en el año 1938. 

Uno de estos motores diseñados por Zoller era el modelo denominado DKW ULD 250, que se le adaptó un compresor con pistón vertical y proporcionaba un rendimiento extraordinario para la época, lo cual fue demostrado en competiciones de motocicletas, ya que consiguió el Campeonato de Europa de Velocidad en 1938 y 1939. Podía desarrollar una potencia máxima de 30 CV a 7.000 rpm y la motocicleta que lo llevaba superaba los 180 km/h velocidad máxima. Una característica de estos motores era el considerable ruido que generaban, absolutamente ensordecedor, tan elevado que incluso se dejaba de escuchar las demás máquinas de alrededor.  
 
Estos motores con doble pistón y compresor demostraron ser muy eficaces en competiciones, pero su aplicación en motocicletas de venta al público fue muy limitada. Posteriormente la utilización del compresor fue prohibido en los grandes premios de motociclismo, entonces dejó de utilizarse en motocicletas de carreras y DKW tuvo que abandonar este sistema.  


Artículo sobre los motores Triumph-TWN alemanes;


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