Motor de ocho cilindros
Los ocho cilindros son motores de pistón alternativo que pueden funcionar según el proceso Otto o diesel .
Tipos
Hoy en día un ocho cilindros es principalmente un motor en V , rara vez un boxeador o W-motor . Debido a su longitud, los motores en línea de ocho cilindros solo se pueden encontrar hoy como motores diésel marinos .
Aplicaciones
El motor de ocho cilindros se usa con mayor frecuencia para conducir camiones de automóviles de pasajeros de la clase media alta y la clase alta, así como los automóviles deportivos utilizados. También se utiliza para conducir vehículos ferroviarios , aviones ligeros (motores bóxer de fabricantes estadounidenses como Lycoming y Continental ) y como motor de planta de energía estacionaria . Durante la Primera Guerra Mundial, Daimler-Motoren-Gesellschaft produjo unos cientos de motores de ocho cilindros en línea como motores de avión Mercedes D IV , pero estos no probaron su uso.
Fabricación de automóviles
En la ingeniería automotriz, el motor de ocho cilindros casi siempre está refrigerado por líquido . Los modelos refrigerados por aire (por ejemplo, el V8 en los sedanes Tatra Tatra 77 bis 700 ) fueron excepciones. Los motores de ocho cilindros en línea, especialmente los motores de gasolina, tienen una excelente suavidad de funcionamiento porque, al igual que con el motor de seis cilindros en línea , las fuerzas de inercia libre de primer y segundo orden están equilibradas. Además, los intervalos de encendido son más cortos. Sin embargo, debido a su longitud, los cigüeñales de los motores en línea tienen problemas con las vibraciones de torsión y el par a transmitir. Por lo tanto, en la industria automotriz, los motores de ocho cilindros en línea solo se fabricaron para vehículos de lujo en las décadas de 1920 y 1930, y en el Bugatti Royale , por ejemplo, tenían una potencia de hasta 220 kW (300 hp). Hubo algunos ocho cilindros en línea en los EE. UU. Hasta la década de 1950 ( Buick ), pero luego todos los proveedores cambiaron al diseño V8. Ver también: Ocho cilindros en línea .
La forma habitual de los motores V8 es el llamado " crossplane " -V8 con cuatro tiros del cigüeñal compensados en 90 grados. Con contrapesos adecuados en los brazos del cigüeñal , este tipo de motor V8 tiene un equilibrio perfecto de fuerzas de inercia libres y momentos de primer y segundo orden. El intervalo de encendido es uniforme en general, pero no dentro de un banco de cilindros . En conexión con un sistema de escape de dos tubos (un tubo de escape por banco de cilindros), esto conduce al típico sonido de "balbuceo" de los motores V8 de los fabricantes estadounidenses. Como un "motor de crucero" típico, el V8 crossplane funciona con mucha suavidad, pero no es adecuado para altas velocidades del motor. Las velocidades límite típicas de tales motores son 6.500 o 7.000 min- 1 , que, sin embargo, generalmente solo se pueden lograr con motores cuyas válvulas están controladas por árboles de levas en cabeza ( OHC ). Motores más fáciles cuyo sistema de control de válvulas con árbol de levas de montaje bajo , elevadores , parachoques y balancines opera como era la regla en los EE. UU., A menudo alcanzan solo 4.500 o 5,000 min -1 y logran un mayor rendimiento más bien gracias a su gran cilindrada, en automóviles arriba hasta 7.3 Litros, motores de gasolina en camiones pequeños hasta 16 litros.
Los grandes motores diésel V8 para camiones tienen una cilindrada de hasta 19 litros en Europa, pero ahora están siendo reemplazados por motores en línea de seis cilindros debido a su alto consumo y emisiones contaminantes; sus velocidades límite están en el rango de 2.300 o 2.500 min -1 .
El V8 plano con cigüeñal acodado 180 grados , que se utiliza principalmente en coches deportivos de alto rendimiento ( Ferrari F430 , Lotus Esprit V8 ), es menos común . El orden de encendido dentro de un banco de cilindros es tan regular como el de un motor de cuatro cilindros en línea; se requieren contrapesos más pequeños en las redes del cigüeñal que en los motores de plano transversal. Esto permite alcanzar velocidades más altas. Sin embargo, la suavidad de marcha es peor, ya que se producen fuerzas de inercia de segundo orden libres y desequilibradas. Las velocidades límite típicas de tales motores son 8.500 o 9.000 min -1 . Estas fuerzas, a su vez, pueden, al igual que con los motores de cuatro cilindros, equilibrarse con el equilibrador Lanchester , es decir, con ejes equilibradores que giran en sentido contrario con desequilibrio que giran al doble de la velocidad del cigüeñal. Velocidades que estos motores pueden alcanzar en carreras de 15.000 -1 ( Fórmula 1 ).
Cada cigüeñal forjado para un motor V8 es inicialmente "plano", forjado plano. El diseño del plano transversal con los pasadores del cigüeñal desplazados 90 grados es el resultado de un complejo proceso de "torsión" posterior en el conformado en caliente , en el que dos de los cuatro virajes en V salen del plano 90 grados en un segundo dispositivo de troquel de forja. se puede girar empujando una manivela hacia arriba desde el plano medio y otra hacia abajo. Por tanto, un cigüeñal transversal es más caro de fabricar. Una alternativa para los motores menos estresados es la fundición , que en la actualidad se realiza a menudo como fundición en molde hueco.
Historia, peculiaridades
Los primeros motores de ocho cilindros se utilizaron ya en la década de 1910, inicialmente con fines de carreras, más tarde en automóviles de lujo, inicialmente en serie. Los motores de ocho cilindros en línea también se diseñaron desde el principio con tecnología de cuatro válvulas con fines competitivos.
Los motores V8 estaban más extendidos en los EE. UU. Cuando, en la década de 1930, Ford también ofreció un V8 ( SV ) de control lateral con 90 hp con el sucesor del modelo T , el Ford Modelo A.
En las décadas de 1920 y 1930 hubo varias ofertas de proveedores principalmente británicos de motores de ocho cilindros con control de válvula Knight . Estos motores funcionan de manera casi inaudible.
Los motores de ocho cilindros alcanzaron un alto nivel de madurez técnica entre los fabricantes de automóviles europeos que equiparon los motores con inyección de gasolina ( Mercedes-Benz W100 de 1963), con árboles de levas en cabeza y tecnología de cuatro válvulas (Aston Martin, Ferrari, Maserati de los años 60) , con accionamientos de levas ajustables (Mercedes-Benz de 1989) y con doble encendido (Daimler-Chrysler de 1998), así como con turbocompresor de la década de 2000.
Desde finales de la década de 1990 hasta alrededor de 2015, hubo un corto período de tiempo en el que los motores de ocho cilindros se introdujeron no solo en el segmento de lujo sino también en los automóviles de gama media alta ( BMW Serie 5 , Mercedes Clase E , C 63 AMG). Este seguía siendo el caso de los mejores modelos deportivos (BMW M, Mercedes AMG) en 2021.
En el pasado, los motores de ocho cilindros también se construían como motores boxer, como motores H con dos motores boxer de cuatro cilindros conectados uno encima del otro, como motores de dos tiempos (hasta el día de hoy principalmente como motores de barco fuera de borda), como W motores (dos bancos VR4, VW Passat W8 alrededor de 2003) y como motores de aire comprimido (para torpedos).
Presente y futuro de los motores de ocho cilindros
En comparación con los motores con un número menor de cilindros, el motor de ocho cilindros tiene una mayor pérdida por fricción , lo que requiere una presión media efectiva más alta para la misma potencia utilizable y, por lo tanto, conduce a desventajas de consumo . En general, el motor de ocho cilindros como propulsor de vehículos de motor está, por tanto, en declive como resultado de los esfuerzos de reducción de tamaño para reducir la contaminación y el consumo de CO 2 . El ocho cilindros se considera una tecnología obsoleta, especialmente sin un turbocompresor. Por lo tanto, cada vez más se sustituye por motores turboalimentados de seis cilindros con inyección directa en las ofertas de vehículos nuevos.
A partir de 2018, solo se puede encontrar en nuevos diseños en vehículos muy pesados ( SUV ), autos deportivos de alto rendimiento y sedanes extremadamente potentes. Los únicos fabricantes alemanes de motores V8 para turismos son Audi , BMW y Daimler AG . Las importaciones de automóviles V8 se pueden encontrar en Toyota y Ford ( Ford Mustang ), así como de proveedores de automóviles deportivos italianos y británicos y vehículos de lujo ( Bentley , Aston Martin , Ferrari , Maserati y Lamborghini ). Según el estado de la técnica, estos motores a menudo se cargan como V8 con un turbocompresor, lo que hace que el "paquete", el alojamiento de todas las unidades necesarias para el funcionamiento, sea extremadamente complejo y las reparaciones extremadamente costosas, como los complejos periféricos de dichos motores. casi siempre dos veces debido a los dos bancos de cilindros que se van a acomodar (turbocompresor, refrigeración del aire de carga).
Todo ello relega estos motores, incluso más que en el pasado, al segmento de lujo. En los camiones, una vez que se ha superado el límite de 500 CV con motores diesel de seis cilindros cargados, casi no hay razón para utilizar motores V8. Estos motores se seguirán construyendo en pequeñas cantidades para ser instalados en tractores de transporte pesado y vehículos ferroviarios, así como en barcos, y además de la tecnología de vehículos, también se utilizarán en plantas combinadas de calor y energía y en generadores de energía de emergencia. en hospitales. Sin embargo, difícilmente tocarán la tecnología de vehículos normal en el futuro.
El motor de ocho cilindros ciertamente tiene futuro con los motores diésel de cuatro tiempos de velocidad media como propulsión de barcos y como propulsión en el transporte ferroviario.
literatura
- Peter Gerigk, Detlev Bruhn, Dietmar Danner: Ingeniería automotriz. 3a edición, Westermann Schulbuchverlag GmbH, Braunschweig, 2000, ISBN 3-14-221500-X
- Max Bohner, Richard Fischer, Rolf Gscheidle: experiencia en tecnología automotriz. 27a edición, Verlag Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten, 2001, ISBN 3-8085-2067-1
Evidencia individual
- ↑ Zima, Ficht: Motores inusuales, Vogel-Verlag Würzburg, tercera edición 2010, p. 568 y siguientes.
- ↑ MTZ Motorentechnische Zeitschrift, volúmenes 2011-2018
enlaces web
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