El motor según la distribución de los cilindros

Por naturaleza los amantes de los carros tienen un espacio en su corazón para los motores. Es la esencia y la vida de un automóvil, una magia que hace que funcione y que prácticamente parezca que tiene vida. A pesar de que la tecnología va evolucionando y que aparecen nuevas tecnologías en propulsión hoy vamos a enfocar nuestro tiempo en mostrar el motor de combustión interna según la distribución de los cilindros.

No vamos a diferenciar entre gasolina o diésel, tampoco detalles técnicos ni componentes, queremos mostrar el diseño. Lo interesante del tema es que cada lector de acuerdo a las características puede llegar a interpretar la orientación y posible ubicación. Simplemente vamos a hacer un análisis de los tipos de motores que existen en la actualidad por la distribución de sus cilindros. Un tema que da de qué hablar, pues habrá diferencias de rendimiento según la estructura utilizada.

Cilindros en línea

Es la disposición más frecuente en los vehículos de producción en línea, su construcción es sencilla y por tanto económica; una de las que menos problemas mecánicos presenta. Los cilindros van alineados en la misma fila, tampoco se puede hacer un montaje de varios cilindros para no aumentar la longitud del motor.

Los motores de 4 cilindros son los de mayor producción, le siguen los de seis cilindros en línea, y en la actualidad los motores de tres cilindros han logrado un nuevo protagonismo en el denominado downsizing, equipados con turbos y sistemas de inyección de mezcla estratificada que le mejoran el el consumo y obviamente la potencia.

Aunque son pocos, también podemos encontrar algún bloque de cinco cilindros en línea, como el 2.5 TFSI del Audi TT RS. De seis cilindros en línea, BMW es uno de los grandes abanderados con ejemplos tan buenos como el del BMW M4. Históricamente también han existido motores de ocho cilindros en línea, pero sus dimensiones hacen que su uso haya sido limitado.

Cilindros opuestos (bóxer)

El motor de cilindros opuestos se conoce como bóxer, no es tan popular en los automóviles pero si en algunas motocicletas que derivaron sus nombres de esta disposición de cilindros. En este tipo de mecánica encontramos que los cilindros se colocan enfrentados en un ángulo de 180º. Esta disposición permite que la altura total del bloque se reduzca considerablemente, pero el ancho es mucho más notable, también cambia su centro de gravedad.

En la actualidad son solamente dos marcas las que apuestan por el motor bóxer. Subaru lleva más de medio siglo con estas mecánicas y se usa tanto en gasolina como diésel que van desde 114 CV del 1.6 atmosférico del Subaru XV hasta los 300 CV del 2.5 turboalimentado que equipa el WRX STI. En Porsche también se ha apostado por los bóxer, antes con mecánicas atmosféricas y ahora utilizando la turbo alimentación. A lo largo de la historia ha habido otros autos de motor bóxer conocidos, como el de dos cilindros del Citroën 2CV o los de doce cilindros de Ferrari.

Motor en V

La disposición en V habla de poder y consumo, en esta disposición la V está compuesta por dos bloques enfrentados en ángulo similar a la V. Los dos bloques convergen en el mismo cigüeñal y su movimiento lineal. La V puede tener distinto ángulo, entre los 90 y 110°, con apenas 15° de apertura. Esta disposición presenta menos vibraciones que un motor en línea, pero también tiene una mayor complejidad al tener que contar con el doble de árboles de levas.

Normalmente se utiliza esta configuración en motores grandes, siendo bastante populares todavía los V6 y V8 de varias marcas. Por encima también queda algún V10 como el del Audi R8 o del ya difunto Dodge Viper. El de los V12 es un terreno limitado a marcas de la talla de Ferrari, Lamborghini, Pagani o Aston Martin. Históricamente también han existido motores V2 (más en motos), V4 o V5 (curiosidad de Volkswagen).

Cilindros en W

La disposición de cilindros en W es una especie de evolución de la anterior. Se trata de una combinación de dos ‘V’ en tres o cuatro bancadas de cilindros y un mismo cigüeñal. En este tipo de construcción el ángulo suele ser menor que en los ‘V’ por cuestiones de espacio. La ventaja principal es que pueden transmitir una gran cantidad de par motor con mucha suavidad y sin vibraciones.

El motor en W no es tan comercial, está limitado a modelos como el Bugatti Veyron, Chiron, el Audi A8, el Volkswagen Phaeton o el Bentley Continental. Se encuentra en disposiciones W16 para el caso de los Bugatty y W12 en el Audi A8, tambien está el W8 del Passat un poco raro.

Cilindros en H

La disposición de cilindros en H se trata de una rareza debido a su complejidad. Físicamente se podría asemejar a una especie de unión de dos motores bóxer (cada uno con su cigüeñal) que comparten eje de transmisión. Por eso recibe dicho nombre, porque al verlo recuerda a la letra ‘H’. Podría ir tanto en vertical como en horizontal, teniendo como ventaja principal sus dimensiones compactas, y mejor aerodinámica, aunque su rendimiento era inferior.

Su aplicación en el mundo del automóvil ha sido muy limitada por razones obvias. Uno de los más conocidos fue el utilizado por el equipo British Racing Motors (BRM) en su Fórmula 1, que incluso llegó a ganar el Grand Prix de Estados Unidos en 1966. Se trató de un bloque de 16 cilindros, H16, que no pasó a la historia por su rendimiento.

Motor radial

También se le conoce como motor estrella, es muy raro en las cuatro ruedas, estos bloques situados de forma radial alrededor del cigüeñal en forma de estrella, es más útil en la aviación, donde se utiliza de forma habitual.

Según el diseño

1. Motor alternativo

En estos motores, el pistón y el cilindro son los protagonistas, ya que el objetivo principal es convertir la presión en movimiento giratorio.

Cada pistón está dentro de un cilindro y la combustión del gas hace que los pistones se muevan hacia delante y hacia atrás (movimiento alternativo), que luego se convierte en movimiento rotatorio.

2. Motor Wankel

Este motor se caracteriza por convertir la presión en movimiento giratorio mediante un sistema excéntrico. El motor Wankel es más flexible, sencillo y compacto que un motor de pistón.

Según en el método de encendido

1. Motor de encendido por compresión

En este tipo de motor, la bujía no está situada en la culata. El calor del aire comprimido es, por tanto, el responsable de la ignición del combustible.

Un buen ejemplo de este tipo de motor de autoencendido es el motor diésel, cuyas principales ventajas son una menor carga parásita en el motor y un mayor rendimiento termodinámico.

2. Motor de encendido por chispa

Estos motores están equipados con una bujía, que produce una chispa cuando se comprime el combustible para encender la mezcla aire-combustible.

Según el número de cilindros

1. Motor Monocilíndrico

Tienen un solo cilindro conectado al cigüeñal y su principal característica es su peso: son ligeros y compactos, con una excelente relación potencia-peso. Se utilizan habitualmente en vehículos ligeros como motos y karts.

2. Motor de doble cilindro

Estos motores constan de dos cilindros, de ahí el nombre de motor bicilíndrico.

3. Motor de cilindros múltiples

Estos motores tienen una excelente capacidad para neutralizar los baches y alcanzar velocidades más altas sin esfuerzo.

Los motores de dos y cuatro tiempos son excelentes ejemplos de este tipo de motor. Pueden funcionar con gasolina o gasóleo.

Según el número de tiempos

1. Motor de dos tiempos

En este tipo de motor, el pistón se mueve dos veces: una hacia arriba (FOC a FDC) y otra hacia abajo (FDC a FOC) para producir potencia en una sola carrera.

2. Motor de cuatro tiempos

En este tipo de motor, el pistón se mueve cuatro veces en una carrera: dos hacia arriba y dos hacia abajo.

3. Motor de seis tiempos

El motor de seis tiempos aún está en fase de desarrollo, pero parece estar atrayendo la atención y el interés de la industria automovilística. Se espera que aporte enormes beneficios, como una menor complejidad mecánica, una mayor eficiencia de combustible y una reducción de las emisiones.