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Ya sabemos cómo funciona el motor térmico; la energía de la combustión/explosión empuja al pistón y este mediante la biela hace girar el cigüeñal que continua hasta las ruedas pasando por el embrague, caja de cambios, árbol de transmisión (según sea la implantación), diferencial y palieres o transmisiones.
En módulos de capítulos anteriores se ha anticipado que los motores pueden tener varios cilindros, y que su disposición de unos con respecto a otros se hace de distintas formas.
En este capítulo se va a explicar la disposición de los cilindros del motor y su número.
Al final se ven aplicaciones sobre automóviles en las que se incluyen los elementos y órganos de transmisión como repaso de capítulos anteriores.
Disposición de los cilindros y número
Para explicar las diferentes posibilidades de la disposición de los cilindros y su número seguiremos este proceso didáctico; se ve primero el motor de frente en movimiento, después en perspectiva lateral con varios cilindros en incremento progresivo de su número, a continuación se representa cada disposición con cuatro cilindros, terminando con la identificación de culata, bloque, bancada (grupos de cilindros) y cárter para resaltar las particularidades de cada disposición de los cilindros.
En línea
Esta disposición de los cilindros consiste en situarlos uno a continuación de otro, la animación que sigue nos ayuda en las explicaciones:
- Con el motor de frente funcionando se ve el movimiento de los pistones en el interior de sus cilindros, uno detrás de otro, en línea
- Aparece un motor con cilindros en línea en el que se va incrementando el número, desde 1 a 8 cilindros en línea
- A continuación vemos un motor de 4 cilindros en línea
- Se identifican en las imágenes la culata, el bloque y el cárter
El motor en línea con 8 cilindros es el de mayor número utilizado en el automóvil, pero su gran longitud es un inconveniente para su alojamiento en el coche.
En menor medida pasa lo mismo con el motor de 6 cilindros en línea.
En V
En esta disposición los cilindros están agrupados de dos en dos con acoplamiento angular sobre el cigüeñal, esta animación lo representa:
- Viendo de frente el motor se aprecia la disposición angular de cada grupo de dos cilindros
- Un dato complementario de los cilindros en V es el valor del ángulo que forma, en este motor es de 90º
- Va apareciendo un motor con cilindros en V desde 2 a 16 cilindros
- Seguidamente se representa un motor de 4 cilindros en V
- La identificación de los elementos externos del motor presenta diferencias:
- Hay una culata por cada grupo de cilindros de la V, por tanto dos culatas
- Los cilindros de cada lado de la V se denominan bancada; en el motor visto de frente como solamente se ven 2 cilindros cada bancada tendría 1
- En el motor de 16 cilindros en V cada bancada tiene 8 y en el de 4 cilindros en V cada bancada cuenta con 2 cilindros
- El bloque es dónde asientan las dos bancadas, de hecho las bancadas forman parte del bloque motor
- El cárter es común para todos los cilindros
El motor con cilindros en V tiene la ventaja de ser más compacto y facilitar su acoplamiento en el automóvil.
Es la razón con más peso para su amplia utilización.
En V estrecha
Partiendo del motor con cilindros en V se cierra el ángulo de los grupos de cilindros hasta un valor muy reducido, de 10º a 24º es el margen de los ángulos utilizados.
Esta animación presenta el motor con cilindros en V estrecha:
- Con el motor de frente funcionando se aprecia el pequeño ángulo que forma la V, V estrecha, en el que se suele indicar su valor angular
- Seguidamente se ve como desde 2 cilindros en V estrecha se llega a 16 cilindros
- Se representa ahora un motor con 4 cilindros en V estrecha
- Identificamos a continuación los componentes externos del motor
- La culata es común para todos los cilindros, pues la V estrecha lo permite
- Por la cantidad de conductos que se necesitan, admisión, escape, pasos de refrigeración y lubricación además de los componentes de distribución, la culata del motor con V estrecha es laboriosa de diseñar y construir
- Todos los cilindros están integrados en el bloque motor, no hay bancadas independientes como en el motor de V abierta, y el cárter esta debajo
La disposición en V estrecha hace el motor aún más compacto que con V abierta, lo que mejora su ubicación en el automóvil.
Horizontales opuestos
Los cilindros están situados en un plano horizontal enfrentados de dos en dos, opuestos:
- Con el motor de frente se ve el movimiento de los pistones en sus respectivos cilindros horizontales opuestos
- Partiendo de 2 cilindros horizontales opuestos vemos como va aumentando el número de cilindros hasta 16 cilindros
- Aparece un motor de 4 cilindros horizontales opuestos
- Esta es la identificación de los elementos externos del motor
- Una culata por cada grupo de cilindros horizontales, es decir dos culatas
- El bloque es el conjunto en el que asientan los cilindros a cada lado
- Se pueden identificar cada grupo de cilindros horizontales de cada lado como bancada, siendo parte del bloque
- El cárter está en el centro inferior del bloque
La disposición de cilindros horizontales opuestos también se conoce como motor “bóxer”, “flat” o plano.
Esta disposición permite un centro de gravedad bajo del motor, lo que redunda en colaborar para mejorar la estabilidad del automóvil al bajar su centro de gravedad.
También se puede reducir la altura del capó motor con beneficios para la aerodinámica, con diferentes resultados según esté el motor delante o detrás.
No confundir esta disposición de los cilindros con el motor de cilindros en línea colocado en posición horizontal, por esta razón se suele añadir a cilindros horizontales la palabra opuestos.
Resumen de este módulo
Disposición de los cilindros y número de ellos; aplicaciones sobre automóviles
Para integrar en el automóvil las diferentes posibilidades del motor en disposición de los cilindros y su número se propone verlo en aplicaciones sobre coches, con el objetivo adicional de repasar los módulos 1.2.1 y 1.2.2 y anticipar las implantaciones que se explicarán en los módulos 2.2.1 y 2.2.2 (estos módulos corresponden a capítulos de Implantación técnica).
También se incluye la cilindrada de cada motor como repaso del módulo 1.6.2.
Primero se representan imágenes de vistas en planta de las diferentes disposiciones y número de cilindros que se han explicado, pues es como se van a presentar los automóviles:
- Cilindros en línea L; 2L, 3L, 4L, 5L, 6L y 8L
- Cilindros en V; 2V, 4V, 6V, 8V, 10V, 12V y 16V
- Cilindros en V estrecha VE; 4VE, 5VE, 6VE y 8VE
- Cilindros horizontales opuestos H; 2H, 4H, 6H, 8H y 12H
