Motor V4 - V4 engine
Un motor V4 es un cuatro cilindros motor de pistón donde los cilindros comparten un cigüeñal común y están dispuestos en una configuración de V .
El motor V4 es menos común en comparación con los motores de cuatro cilindros en línea . Sin embargo, los motores V4 se han utilizado en automóviles, motocicletas y otras aplicaciones.
Diseño
La mayoría de los motores V4 tienen dos manivelas compartidas por cilindros opuestos. El cigüeñal suele estar soportado por tres cojinetes principales .
En comparación con el diseño de motor de cuatro en línea más común, un motor V4 es mucho más corto. Aunque se pueden usar diferentes ángulos en V, si los dos pistones están en un ángulo en V de 90 ° con muñequillas compartidas, el motor ofrece la ventaja adicional de un equilibrio primario perfecto que reduce la vibración. El diseño también puede resultar en un par oscilante más pequeño que un motor de cuatro en línea, y el cigüeñal más corto es menos susceptible a los efectos de la vibración torsional debido a su mayor rigidez.
Las desventajas de los motores V4 incluyen que su diseño es intrínsecamente más ancho en comparación con los motores en línea 4, así como el requisito de dos colectores de escape, culatas de dos cilindros y dos trenes de válvulas (por lo que se necesitan dos o cuatro árboles de levas para los motores de levas en cabeza) en lugar de solo una culata, un colector, un tren de válvulas y uno o dos árboles de levas para un motor de cuatro en línea. Tener dos bancos de componentes separados aumenta el costo y la complejidad.
Debido a que los motores V4 son más anchos que los motores de cuatro en línea, incorporar transmisiones auxiliares, sistemas de admisión y sistemas de escape mientras se mantiene un tamaño compacto puede ser más difícil. Aunque un motor V4 de 60 ° es más compacto que un motor V4 de 90 °, el diseño de 60 ° no tiene un equilibrio primario perfecto (si las muñequillas no están divididas) y, por lo tanto, a menudo requiere un eje de equilibrio para reducir las vibraciones. Además, cualquier motor V4 (de cuatro tiempos) con muñequillas compartidas se disparará de manera desigual y potencialmente requerirá un volante más pesado.
Uso del automóvil
El primer uso automotriz de motores V4 fue en autos de carreras de Grand Prix (más tarde llamados 'Fórmula Uno'). Uno de los motores V4 pioneros fue el automóvil Mors de 1898 con motor trasero construido en Francia. En ese momento, la falta de vibración del motor V4 era un punto de venta clave. Sin embargo, el motor V4 del automóvil fue reemplazado por un motor convencional de cuatro en línea en 1901.
En el Gran Premio de Francia de 1907 , el automóvil inscrito por J. Walter Christie usó un motor V4 de 19.891 cc (1.214 pulgadas cúbicas), el motor más grande jamás usado en una carrera de Gran Premio. El motor estaba montado transversalmente en la parte delantera y el coche tenía tracción delantera. El automóvil se retiró del Gran Premio de Francia después de solo cuatro vueltas, sin embargo, luego estableció un récord de velocidad de 164 km / h (102 mph).
El primer motor V4 utilizado en los coches de producción fue el motor Lancia V4 que se utilizó por primera vez en el Lancia Lambda de 1922 . El motor Lancia tenía un diseño de ángulo estrecho con un ángulo de 20 grados entre los bancos y una sola culata con un árbol de levas en cabeza compartido por ambos bancos. También usó aluminio tanto para el bloque como para la cabeza (lo cual era inusual para la época). Lancia produjo motores V4 hasta 1976, cuando fueron reemplazados por motores de cuatro cilindros.
El ZAZ Zaporozhets 1960-1994 es un automóvil de tipo urbano soviético que utiliza un motor V4 montado en la parte trasera. Este motor se basó en el diseño utilizado en el vehículo militar anfibio LuAZ-967 . Presentaba refrigeración por aire con un bloque de magnesio y se producía en desplazamientos de 0,7 a 1,2 L (43 a 73 pulgadas cúbicas).
El AMC 108 refrigerado por aire era un motor de 108 pulgadas cúbicas (1,8 L) construido entre 1960 y 1963 para su uso en el vehículo militar ligero M422 Mighty Mite . El M422 desarrollado fue por American Motors Corporation (AMC) en los Estados Unidos y diseñado específicamente para ser transportado en helicóptero.
A partir de la década de 1960, las divisiones europeas de Ford produjeron dos motores V4 no relacionados. El primero fue el motor Ford Taunus V4 , producido en Alemania de 1962 a 1981. El Taunus era un motor V4 de 60 grados con refrigeración por agua y válvulas en cabeza. Inicialmente diseñado para su uso en automóviles con motor delantero, se usó en varios modelos de Ford y también en los modelos Saab 95 , Saab 96 y Saab Sonett de tracción delantera . También se usó en el automóvil deportivo Matra 530 de motor central . El segundo motor Ford V4 fue el motor Ford Essex V4 , producido en el Reino Unido de 1965 a 1977 y utilizado en varios modelos Ford Corsair, Capri, Consul, Zephyr y Transit. Aunque se diseñó por separado del motor Taunus, el Essex también era un V4 de 60 grados con refrigeración por agua, válvulas en cabeza y estaba diseñado para su uso en automóviles / furgonetas con motor delantero.
El automóvil de carreras Porsche 919 Hybrid LMP1 utilizado en las temporadas 2014-2017 usó un motor V4 turboalimentado de 90 grados y 2.0 L (122 pulgadas cúbicas) que estaba montado en el medio.
Uso de motocicleta
Una de las primeras motocicletas impulsadas por un motor V4 fue la Matchless Silver Hawk de 1931-1935 construida en el Reino Unido. El Silver Hawk usó un motor V4 de 16 grados de ángulo estrecho con una sola culata, activación de la válvula de varilla de empuje y refrigeración por aire.
El Puch P800 de 1936-1938 se construyó en Austria para usos civiles y militares. El P800 usó un motor V4 de 170 grados de ángulo muy amplio (por lo tanto, tenía una apariencia similar a un motor de cuatro cilindros) con dos culatas y refrigeración por aire.
Los motores V4 se utilizaron a mediados y finales de la década de 1980, especialmente en motocicletas Honda con motor transversal que tenían un motor V4 de 90 grados con refrigeración por agua.
La mayoría de los fabricantes de MotoGP 2020 eligieron la configuración V4 para sus motos. Éstos incluyen:
- Honda RC213V
- Ducati Desmosedici
- KTM RC16
- Aprilia - 90 ° V4 para la temporada 2020
Uso del barco
Otro uso del motor V4 es en motores fuera de borda para embarcaciones. La configuración V4 es popular para aplicaciones marinas fuera de borda debido a su corta longitud de motor.
En 1958, Johnson y Evinrude introdujeron fuerabordas V4 de 70,7 pulgadas cúbicas (1159 cc) con una potencia de 50 hp (37 kW) y un peso de 200 lb (91 kg). En 1972, el mismo bloque V4 básico estaba produciendo más del doble de los caballos de fuerza en forma original debido a la experiencia que los fabricantes obtuvieron en las carreras. En 1988, Yamaha introdujo un V4 de dos tiempos de 130 hp (97 kW) en el mercado estadounidense con lo que se llamó inyección de aceite de "mezcla de precisión". La mayoría de los motores fuera de borda suelen ser motores de dos tiempos con carburador.
Otros usos
En 1935, Wisconsin Motor Manufacturing Company comenzó a producir motores V4 de gasolina (gasolina) para aplicaciones industriales, agrícolas y estacionarias, y varios fabricantes de equipos agrícolas utilizaron los motores V4 de Wisconsin. En 1968, el motor Wisconsin V4 más grande fue el V-465D con una cilindrada de 177 pulgadas cúbicas (2.9 L) y una potencia de 66 hp (49 kW) a 3000 rpm. La empresa produjo motores V4 hasta 2019.
A mediados de la década de 1940, Turner Manufacturing en el Reino Unido produjo un motor V4 diesel refrigerado por agua para usos industriales y marinos. Este motor se utilizó en el tractor Turner Yeoman of England de 1949-1957 .
Mitsubishi Heavy Industries construyó el 4ZF , un motor V4 diésel refrigerado por aire que se utiliza en el transporte blindado de personal Tipo 73 y vehículos militares japoneses relacionados desde 1973.
Ver también
Referencias
enlaces externos
Medios relacionados con motores V4 en Wikimedia Commons