Motores de 6 y 8 cilindros en V

Detalle del despiece del motor naftero de 8 cilindros en V. - BMW.

Quizás historicamente las fábricas norteamericanas, son la fuente de una larga tradición, ya que desde hace años Ford y General Motors principalmente, y la firma Chrysler, están construyendo motores multicilindros de moderno diseño V8, que tecnicamente desafían a las casas europeas más prestigiosas. A todo esto, debemos sumar a algún constructor japonés.
Sabemos que los motores V6 y V8, tienen los cilindros dispuestos en dos blocks cilindros unidos por una base, y en el caso de los 6 cilindros en V con una inclinación de entre 60 y 80 grados generalmente, ya que también existen los de 120 grados. Su ventaja principal, quizás sea dimensional, es decir comparado con un motor de 6 cilindros en línea, es de menor tamaño.



Motor en corte de 6 cilindros en V, desarrollado por M. Benz.

Con respecto al tema de las vibraciones, las experiencias dicen que las disposiciones a 60 grados, posibilitan un mayor equilibrado, pero la mayoría de las disposiciones no eliminan las vibraciones en su totalidad. Debido a ello, se utiliza un eje equilibrador, lo mismo que los motores de 3 cilindros. El cigüeñal está apoyado sobre cuatro bancadas, y los muñones están defasados 30 grados para los motores con blocks cilindros a 90 grados, y 60 grados para los blocks de 60 grados.

En lo referente a los motores de 8 cilindros en V, es necesario ir atrás en el tiempo, ya que antes de que el motor a explosión - de ciclo Ottolograse un buen funcionamiento, el técnico francés F. Forest patentó las posibles disposiciones de los cilindros, es decir; en línea, en V, y en estrella.



Motor V8 preparado por AMG., detalle del sistema de admisión, con 6,3 litros de cilindrada, 571 HP de potencia y 650 Nm. de par motor máximo.

Además contruyó varios motores, en tamaño real y en escala reducida, adaptando la distribución variable, y alimentados con gas. En la actualidad son expuestos en el museo de Conservatorio Nacional de Artes y Oficios de Paris.

En 1908 el marqés De Dion, se dedicó al estudio de un V8. En el año 1903, C. Ader -que hizo volar un avión a vapor en 1890- desarrolló algunas ideas de F. Forest, al comienzo sobre motores de 2 y 4 cilindros, y después sobre un propulsor V8. Este motor fue probado en la carrera automovilística París-Madrid. En 1906 la firma Darracq fabricó el primer motor V8 que suministró una potencia superior a los 200 CV. y era realmente interesante. En 1908, se realizó el primer vuelo autónomo de un avión Voisin, que estaba en condiciones de aterrizar en el punto de partida. Se trataba de un motor de 8 litros estudiado por Levassor en 1904, con una potencia de 50 CV. Lo normal en aquella época, era la coincidencia de las dimensiones interiores (carrera y diámetro eran de 130 mm.).

Otra particularidad técnica de interés, es que las soluciones constructivas, permitían ganar un 50 por ciento, en la relación peso/potencia: el motor del avión de los hermanos Wright que basicamente derivaba del automóvil, tenía 7,8 kg. por cada CV., mientras que el V8 pudo lograr 3,5 kg. por cada CV. Renault en el año 1907, comenzó el estudio de un V8 para un avión (carrera) diámetro 90 x 120 mm), enfriado por aire y previsto para suministrar 60 CV. con 5 bancadas. La Primera Guerra Mundial, produce enormes progresos en los motores, y especialmente en los V8. Uno de los más conocidos, fue el Hispano construido en 1913 en España. Los cilindros de acero, poseian una tapa de cilindros en aleación liviana, con un árbol de levas, y su cigüeñal tenia 5 bancadas (con 120 mm de diámetro y 130 mm de carrera). Su potencia era de 220 CV. a 2.200 rpm. Durante dicha Guerra, fueron fabricados cerca de cincuenta mil ejemplares de este motor V8, usando casi 30.000 toneladas de acero forjado, y 10.000 toneladas de metal liviano. En el año 1917, con un diámetro de 140 mm y una carrera de 150 mm., pasó a entregar una potencia máxima de 320 cv. con un peso de 275 kg. El diseño del Hispano, inspiró a muchos constructores a fabricar motores de 8 cilindros en V., a partir de Wright. Panhard en esa época, utilizó dos blocks de fundición de 4 cilindros, y construyó en V8 de 120 CV. de potencia máxima a 1.500 rpm. El árbol de levas, se ubicaba en el centro de la V, y el conjunto pesaba 225 kg.

   

(1) Motor de 8 cilindros en V, de 5 litros de cilindrada total, todo aluminio con 4 válvulas por cilindro de la década del ‘90- M. Benz SL 500.
(2) Corte transversal del motor V8 a 90 grados, de 4,5 litros, 240HP de potencia 36,6 mkg. de par motor máximo- Porsche.

La francesa Peugeot, que ya había fabricado motores de aviación, y que había utilizado motores Hispano, construye con el ingeniero Henry un V8 con doble árbol de levas a la cabeza, y con cuatro válvula por cilindro. Cada banco de cilindros estaba alimentado por un carburador, y suministraba 220 cv a 2000 rpm. de máxima potencia. Siguiendo con los motores de 8 cilindros en V, el cigüeñal posee en ser diseño 5 bancados, y puede tener muñones de biela desplazados 90 grados, o bien alineados 180 grados, y en ambos casos son dos los pistones que trabajan sobre un mismo muñón del biela, uno en cada bancada del bolck cilindro. De esta manera, el desplazamiento de uno de ellos, es anulado por el peso y el posicionamiento del pistón opuesto y de su biela.

En función del equilibrado dinámico, estos motores son bien aptos para equipar grandes berlinas y autos deportivos. Los ciclos de combustión/ expansión se dan cada 90 grados, generando dos impulsos (ciclos de trabajo) por cada media vuelta del cigüeñal. Por lógica las órdenes de encendido son diferentes, con los muñones de biela a 90 grados y a 180 grados.

En los Estados Unidos, la constructora Cadillac cmenzó la fabricación de los motores V8 en 1914, seguido por Chevrolet en 1916, y en 1932 la casa Ford contribuye a difundir este tipo de motor en todo el mundo. La versión de Ford, fue muy acertada, ya que era fabricado en un solo modelo, lo que facilidaba la reparación y la disposición de repuestos en cualquier punto del país. Los V8 siguientes construidos, todos de la misma familia con un árbol de levas ala cabeza, ubicado en el centro de la V para accionar directamente las válvulas laterales, y después de la Segunda Guerra Mundial para comandar -a través de varillas impulsoras y balancines- a las válvulas a la cabeza.



Motor en corte V8 FSI con inyección directa de nafta/gasolina, de 4,2 litros - Audi.

Los cigüeñales eran todos de 5 bancados, y tenían los muñones desfasados a 90 grados. Motores generosos en cuanto a cilindrada, estos motores no necesitaban velocidades altas para entregar una aceptable potencia. La firma Ford participó además en las famosas 24 Horas de Le Mans en aquella época. En la evolución del motor, no se registra un avance en el sistema de escape, pero sí en el de admisión. En los comienzos de la década de los ‘60, se comenzó a aprovechar el notable fenómeno de “resonancia acústica” en la admisión, practicada con conducto de longitud determinada.

En 1960, un motor V8 Dodge de 6,3 litros utilizó el diseño técnicocientifico de los sistemas de admisión y escape, obteniendo un aumento del par motor de más del 10 por ciento, disminuyendo al mismo tiempo el régimen de par máximo de 3.600 rpm a 2.800 rpm. Esta técnica era derivada, de las experiencias realizadas por el grupo Chrysler, sobre numerosos motores de competición.



Motor de 8 cilindros en V a 90 grados con inyección indirecta de nafta/gasolina de fabricación japonesa - Lexus.
1- Múltiple de escape.
2- Cámara de combustión.
3- Engranaje de comando de los árboles de levas.
4- Tapa de cilindros.
5- Bujía de encendido.
6- Cama de apoyo del cigüeñal (bancadas).