Un motor V8 es un motor con dos bancos de cuatro cilindros, que comparten cigüeñal, formando una "V".
El V8 es una configuración muy común para camionetas,
automóviles de gran tamaño y en los llamados "muscle cars". Su
cilindrada en raras ocasiones es inferior a los 3.0L y ha llegado a acercarse a
los 9.0L.
En muchas categorías de competición automovilística,
especialmente en Estados Unidos, este tipo de motores son comunes, se usan en
la IRL y NASCAR. La Fórmula Uno comenzó la temporada 2006 usando motores
aspirados V8 de 2.4 L, reemplazando a los motores V10 de 3.0 L, en una decisión
encaminada a reducir la potencia de los automóviles.
El motor V8 ha servido como motor principal para los
automóviles americanos desde que la Ford Motor Company desarrolló la
revolucionaria máquina plana de 8 cilindros en V para su cupé Ford en 1932.
Desde entonces, Chevrolet ha producido millones de V8 de bloques grandes y
pequeños, incluyendo el estándar de todos los motores, mientras que Chrysler
perfeccionó los motores v8 una versión de Hemi para crear más sus automóviles de
potencia.
Ángulos V
El ángulo entre bancos más común es el de 90º. Esta
configuración obtiene un motor ancho y bajo en dimensiones. Como muchos motores
V6 y V10 han sido obtenidos de los diseños del V8, normalmente usan el ángulo
de 90º también, pero con algunos cambios, como por ejemplo bielas más
complejas, para igualar el ciclo de encendido. Sin embargo, algunos motores V8
usan diferentes ángulos. Un ejemplo notable es el Ford/Yamaha V8 usado en el
Ford Taurus SHO. Se basó en el Duratec V6 de Ford y comparte el ángulo V de
60º. Una versión de este motor la usan los vehículos Volvo en 2005. En años
anteriores, Electro-Motive fabricó una versión de 8 cilindros de su modelo 567
Diésel de locomotora, que tiene un ángulo de 45 grados entre los cilindros.
Cross-plane
y flat-plane
Hay dos tipos de V8 que se diferencian por el tipo de
cigüeñal:
El V8 cross-plane es la típica configuración del V8
utilizada en automóviles. La primera y la última de las cuatro bielas están a
180° con respecto a los demás como son la segunda y tercera, cada par se
encuentra en un ángulo de 90º de la otra, de modo que, vista desde el extremo
del cigüeñal es una cruz. El cross-plane puede lograr un balance muy bueno,
pero requiere grandes contrapesos en el cigüeñal. Estos hace que el V8
cross-plane sea un motor que no alcanza altas revoluciones dado que las masas
de los contrapesos generan elevadas inercias que se oponen a la aceleración y
desaceleración del cigüeñal si se le compara con otros diseños.
Otras desventaja radica
en que el orden de encendido de cada banco es irregular, dado que en una parte
del ciclo dos cilindros del mismo banco tienen ignición de manera consecutiva,
esto sucede en ambos bancos, produciendo una presión no constante en el escape
de cada banco, que es alta cuando se expulsan los gases secuencuencialmente en
el ese banco y muy baja cuando no hay expulsión de gases de manera secuencial,
razón por la cual el sonido de este tipo de motores es tan particular. esto
lleva a la necesidad de conectar los tubos de escape entre los dos bancos para
obtener un eficiente sistema de escape.
Este complejo y sobrecargado sistema de
escape ha sido un problema importante para vehículos monoplaza de competencias,
además de que el flujo de gases debido a la ignición dispareja entre bancos
impide que se utilice un turbo independiente por cada banco. Para poder
compensar los grandes contrapesos requeridos para el buen balance de este tipo
de motores, se diseñan con una carrera muy larga, lo que produce un torque
alto.
El diseño flat-plane está basado en el cigüeñal de los
motores de 4 cilindros con ángulos de 180º, que son de hecho la configuración
más común de motores en la industria. El ángulo entre bancos en un flat-plane
puede ser de 90º o 180º, este motor genera vibraciones a lo largo de la carrera
de los pistones, debido a una velocidad superior en la parte superior del
recorrido de los pistones en comparación con la velocidad en la parte inferior
del recorrido.
Para contrarrestar este tipo de vibraciones, se utilizan
barras contrarrotativas que giran al doble de la velocidad del cigüeñal. Al
contrario del motor cross-plane, el flat-plane no requiere pesados contrapesos,
por lo que este tipo de cigüeñal genera menos inercias, permitiendo mejores
aceleraciones y desaceleraciones del cigüeñal. Este tipo de motores es común en
autos deportivos europeos donde el buen balance del motor no es importante,
pero sí lo es el obtener buena potencia respecto a las cilindradas.
Para evitar el uso de barras contrarrotativas que mejoran el
balance pero reducen la eficiencia mecánica, los fabricantes favorecen una
carrera corta de pistones, que a su vez permiten obtener altas revoluciones,
generando bajo torque pero alta potencia específica. Este tipo de motores
también es común en monoplazas de competición.
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