_errellana

Hablando con unos amigos el otro día, salió el tema de qué existía la disposición de cilindros en V a 180º. Pero si te pones a pensar, 180º es un ángulo plano, es decir, los cilindros estarían enfrentados como si fuera un motor boxer, pero aseguraba mi amigo que esto existía. Así que comenzó el momento de la búsqueda de información. 

Ahora os detallo lo que he encontrado, pero de paso voy a incluir todas las disposiciones (que conozco ) de los cilindros en los motores de combustión para los coches. Añado unas breves ventajas e inconvenientes, aunque seguro que tienen más.

 

2 Cilindros

Descripción:

Las bielas están en paralelo, ambas se mueven al mismo tiempo. Su uso es en línea en el mundo del automóvil, en las motos los hay en V.

Ventajas:

• Coste de producción muy reducido.
• Bajo consumo y mantenimiento muy ajustado.

Desventajas:

• Escasa potencia.
• Muchas vibraciones, no se equilibran las masas móviles.

 

Cilindros en línea (3, 4, 5 y 6 cilindros)

Uno detrás de otro, tanto los pistones como el cigüeñal se encuentran en el mismo plano vertical, es el más utilizado en la actualidad por los turismos. Más de seis cilindros en línea es perjudicial debido a que conllevaría un cigüeñal muy largo y muy pesado si se quiere hacer fiable.

Imagen de un L6

 

Ventajas:

• Costes de producción muy ajustados.
• Tamaño reducido en anchura.
• El uso de elementos externos, turbos, distribución variable, etc… permite el aumento de potencia sin disparar en exceso el consumo.

Desventajas:

• Los problemas de vibración de antaño se han solucionado con diferentes correas que equilibran los movimientos de distintas masas.

 

Cilindros en V

Los cilindros de disponen en 2 bloques, formando un ángulo entre ellos y usando un único cigüeñal. La producción de estos tiene una clara finalidad, el ahorro de espacio. Si en vez de tenerlos en línea los tenemos en V el motor será más corto y más ancho, adaptándose mejor al vano motor. Por otra parte, el cigüeñal de más de 4 cilindros en línea debe ser muy robusto para soportar las grandes vibraciones torsionales…

Imagen de un V8

Ventajas:

• Suavidad.
• Baja sonoridad.
• Masas muy homogéneas, las masas se equilibran al actuar las fuerzas en 2 direcciones.
• El par motor a bajas vueltas es muy elevado debido a la enorme fuerza que actúa sobre el cigüeñal.

Desventajas:

• El peso es mayor que la disposición en línea.
• El desarrollo es más costoso, debido a que se produce en 2 planos del espacio.

 

Cilindros en W

Se divide en 2 módulos o bancadas en V estrecha, a 15º, unidas entre si a un mismo cigüeñal que a su vez forma una V ancha, 72º. En realidad la composición es en V-V, de frente lo veríamos como 2 V inclinadas unidas por el vértice al cigüeñal.

Imagen de W12

Ventajas:

• Uno de los motores mas compactos del mundo si tenemos en cuenta el nº de cilindros.
• Comportamiento muy similar a los V, aunque son mas progresivos y el par a bajas vueltas es mayor.

Desventajas:

• Cuenta con 4 árboles de levas (aumento de peso considerable).
• Excesiva anchura.
• Complejidad del bloque motor.

 

Cilindros opuestos (y he aquí el centro de la investigación)

Existen tres tipos de disposición de motores con cilindros en oposición: el motor Boxer, usualmente usado en automóviles Porsche, en V a 180º y el motor de cilindros horizontalmente opuestos. Erróneamente se tiende a hablar indistintamente de estos tres tipos de motor con cilindros en oposición confundiéndolos entre sí. En Alemania el término boxermotor es un grupo en el que el motor Boxer y el motor en V a 180º se toman como una misma disposición.

• En la disposición Boxer, los pistones que están enfrentándose (dos o tres bancadas de cilindros con pares que se oponen en torno al cigüeñal) se acercan y se alejan del cigüeñal al mismo tiempo que su opuesto, ya que las bielas comparten un mismo muñón perpendicular. El motor Boxer es el utilizado en los Volkswagen Escarabajo, Volkswagen Combi, el mítico Porsche 911 y es muy usado actualmente por Subaru (en el Impreza, Legacy, etc.) y tienen por lo general entre 4 y 6 cilindros.
• El motor en V a 180º, de configuración muy similar al motor Boxer, es usado por algunas ediciones especiales de Ferrari y Alfa Romeo. La diferencia básica consiste en que ocasionalmente, los motores con V en 180º no usan un muñón largo como en el Boxer, sino que las bielas comparten la misma posición en el cigüeñal, haciendo que mientras un pistón se acerca al cigüeñal el otro se aleje, opuesto a lo que sucede en el Boxer en el que los pistones se alejan y acercan al mismo tiempo. La V de 180º se usa en motores de más de 8 cilindros donde ha resultado más efectiva, mientras que el Boxer se usa en pares con menos de 6 cilindros y por ello se han asociado mutuamente como un mismo tipo de disposición (boxermotor).
• El motor de cilindros horizontalmente opuestos es un concepto de motor completamente diferente, usado por lo general en motores de aviación, de generalmente 4 y 6 cilindros, en el que los cilindros se oponen como en el caso de los boxermotor, pero los pistones que se oponen entre sí se acercan y se alejan a destiempo ya que el orden de encendido se ha distribuido de forma alternada como si se tratara de un motor en línea, dando prioridad a la continuidad de movimiento a través de todas las bancadas en caso de que un cilindro falle, para que afecte al movimiento completo del motor pero no específicamente a su cilindro o pistón contrapuesto.

Imagen de un motor Boxer

 

Comparación del motor Boxer y motor en V a 180º

 

Ventajas:

• Rebaja sustancialmente el centro de gravedad (mayor estabilidad).
• Excelente refrigeración del bloque motor.
• Ausencia de vibraciones.
• Un sonido muy peculiar.

Desventajas:

• A la hora de realizar una reparación, hay que desmontar parcial o totalmente el bloque motor, con el consiguiente aumento de tiempo y precio.
• El desarrollo es más costoso que los motores en línea.

 

Motor rotativo o Wankel

Son también de 4 tiempos, pero varía en la forma de ejecutarlos. Se realizan en una cámara de combustión rotativa con 3 subcámaras creadas por un triángulo con los lados curvos, unido a un eje que hace las veces de cigüeñal.

Imagen y movimiento de un rotativo

Ventajas:

• El empuje de la mecánica es constante al igual que su movimiento.
• Su funcionamiento es muy suave.

Desventajas:

• Fiabilidad a largo plazo.
• Consumo de aceite superior al resto de motores.
• Pasados 4 o 5 años el motor deja de ser estable debido a la estanqueidad de la cámara por culpa del roce continuo.
• A bajas revoluciones la combustión se puede adelantar y que el motor gire en sentido contrario al deseado, produciendo graves daños al motor. (Estas dos últimas notas las desconocía)

 

Como podéis ver, opciones hay muchas, para todos los gustos. A día de hoy, me quedo con un 4 cilindros en línea (por su bajo peso) con alto nivel de giro, es decir, con el corte allá por las 9.000 rpm.

De todas maneras, siento el ladrillazo escrito.

Ciao