Buenos dias!. Es una curiosidad que he tenido siempre. A ver si soy capaz de plantearos el tema. Por poneros un ejemplo el 320 D tiene 4 cilindros por lo que cada cilindro tendria 500 cc y si no me equivoco el 330 D tiene 6 cilindros por lo que cada cilindro tendria 500 cc. Entonces mi duda seria si al diseñar un motor la cilindrada (ya sea gasolina o diesel, como en este caso) determinaria el numero de cilindros para un funcionamiento optimo, o el numero de cilindros se ponen en funcion de otras cosas. Un saludo
Especialistas y técnicos encontrarás por aquí que saben muchísimo del asunto y lo explicarán mejor que yo, pero básicamente opino que el número de cilindros atiende, en primer lugar, a la cilindrada y al carácter que se quiere dar al motor: muchos cilindros y poca cilindrada harían un motor poco elástico y muy revolucionado y potente en alta, mientras que a la inversa (mucha cilindrada y pocos cilindros) harían un motor con gran par en baja pero con dificultades para subir de vueltas: es más lento mover pistones grandes que pequeños. Esto se ejemplifica muy bien con los motores de moto: una "R" cualquiera de 600 cc. y 4 cil gira tranquilamente a 13-14.000 vueltas y tiene mucha potencia (100cv??); una Harley Davidson, bicilíndrica de 1.200 cc. tiene mucha menos potencia pero da un enorme par de 9,8 nm a sólo 3.200 rpm. En segundo lugar tiene importancia en la arquitectura la finura de funcionamiento, puesto que toda máquina que tenga que convertir un movimiento lineal en uno circular genera vibraciones; ahí el motor ideal es el 6 en línea, porque su equilibrado es natural. Y también, claro, importa el coste: no es lo mismo la sencillez de diseño, fabricación y mantenimiento de 4 cilindros (o incluso tres) que el de uno de 6, 8 u 12. Sin olvidar los criterios comerciales: el refinamiento de uso y la representatividad de tener muchos cilindros, de modos que las marcas pueden segmentar la oferta de motores por ese criterio del mismo modo que por otros, como el tamaño, equipamiento, etc. Vamos, que, como dices, a igualdad de cilindrada unitaria puede haber muchísimas combinaciones; pero los criterios de construcciones son, en mi opinión, los que te he comentado.
Siendo "aficionado" más que "entendido", creo que cada tipo de motor tiene sus caracteristicas ;-) Si hacemos un motor de 1.000cc con 12 cilindros en V, suvirá mucho de vueltas por la poca masa de los pistones (como dedales!), será muy fino/equilibrado y aunque tenga mucha potencia no tendrá una mierda de par, con lo que ó lo llevas en zona roja del cuentavueltas ó lo montas en un vehiculo muy ligero para que se mueva rapido (ej. una moto) Por el contrario si el motor tiene 5.000cc con tan solo 2 cilindros (como cubos de fregar, eso si!), tendrá el regimen maximo en 1.000rpm y unas bibraciones de soltarte los empastes pero a cada pistonada arrugas el asfalto (ideal para arrastrar cargas: camiones, tractores...) Las combinaciones son casi infinitas ;-) (en linea, boxer, en V, mono/bi/tetra-cilindricos...)
El 1.000cc de 12 en V sí tendría par, pero lo tendría a muchas vueltas. Piensa que la potencia es una función del par, por eso, a más RPM, más potencia aunque el par sea el mismo que en un motor menos potente.
Algunos comentarios a añadir: 1) Lo que comentas de la cilindrada unitaria igual entre motores (mencionas 320d vs 330d), no es casualidad, pues una vez diseñada una cámara de combustión, se puede reutilizar en diferentes configuraciones. 2) En principio, se puede hacer cualquier cosa a nivel de cilindrada unitaria, pero hay unos ciertos límites: Si la cilindrada unitaria es muy elevada (p.ej. motor de 3 litros con 4 cilindros), es un motor que gira lento y da mucho par, pero el problema que tiene son las vibraciones por tener una masa tan elevada los pistones, bielas, etc. Si la misma es muy pequeña, p.ej. motor de 2 litros 6 cilindros), hay menos par, mayor capacidad de subir de vueltas, pero la eficiencia del motor se ve perjudicada por los elevados rozamientos internos debido al número de cilindros y componentes mecánicos necesarios. En resumen: los motores se suelen hacer de forma "modular", y hay unos límites en cuanto a cilindrada unitaria, de forma que lo más usual es lo que ya conocemos: cilindrada < 2,5 litros -> 4 cilindros 2,5l < cilindrada < 4 litros -> 6 cilindros 4 litros < cilindrada < 6 litros -> 8 cilindros ciilndrada > 6 litros -> 12 cilindros Si os fijáis, en general va por ahí, eso no quiere decir que no haya excepciones, sobretodo en la zona de motores "gordos" p.ej. el V10 del M5 gasta una cilindrada unitaria menor, por la necesiad de subir de vueltas, en cambio el Chevy Corvette Z06 usa un V8 de 7 litros que es todo un "tractor" gracias a su elevada cilindrada unitaria. Felicito sinceramenet a quien haya conseguido leerse todo esto...
La explicación de Albercien es perfecta. En un motor de igual cilindrada el de menos cilindros tendra menos redimiento tanto por par como potencia, aunque este el par le dara a mas bajas vueltas. Otro detalle a tener en cuenta es que el de menos cilindros siempre tendra una respuesta algo mas instantanea que el de muchos, este motor pesara menos y sera mas barato de fabricar. Osea como bien dice Albercien depende del caracter que se le quiera dar al motor, de sus necesidades y de su costo. Otro detalle a tener en cuenta es que en los diesel se aprecia menos la perdida de rendimiento en los cilindros de gran cubicaje que en los gasolina, tanto por el llenado de gases (que en estos es aire) como sobre todo por la facilidad de detonación que presenta un gasolina de este tipo.
Creo recordar que los motores eauilibrados naturalmente, son los boxer. Con cilindros opuestos las vibraciones se compensan automáticamente. Este es el diseño de las motos bmw desde antes de la 2º guerra mundial. Creo que Porche también usa motores boxer, y el Alfa 33 creo que también. El extremo de estos motores son la disposición en estrella que llevaban los aviones antiguamente. En cuanto a cilindradas y dimensiones, pues lo que te han dicho. Depende del caracter que quieras para ese motor. En los grandes buques, se usan motores 2T con cilindradas inmensas para 4 o 5 cilindros. Los pistones pueden llegar a medir 2 mts de diámetro y las bielas 5 o 6 mts.
Muchas gracias a todos por las explicaciones. La verdad es que yo me habia fijao que se cumplia mas o menos lo que dice en el resumen Alfa 156, lo que no sabia era el porque.
Respecto al motor boxer, el caso de Porsche 911 es curioso, ya que es una evolución deportiva del popular VW Escarabajo, que incorporaba motor boxer trasero, por detrás del eje, y refrigerado por aire; el mismo diseñador (F. Porsche) hizo ambos coches. Hoy en día, salvo por la refrigeración, el Porsche 911 es, estructuralmente, el mismo coche que el de hace 40 años. Esa arquitectura (motor atrás, de aire) era barata y de poco mantenimiento en un escarabajo, pero sus defectos (mucho pesa detrás, colgado por detrás del eje) no tardaron en manifestarse cuando se pasó de los 35 cv del utilitario a los 130 del deportivo. Y desde entonces hasta ahora esos problemas han permanecido, si bien se han ido "ocultando" con mejoras en el bastidor y ayudas electrónicas en los sucesivos 911, como bien se pone de manifiesto en el estupendo vídeo que ha colgado Strapp. Por cierto, y como detalle anecdótico, el 911 estaba destinado a llamarse 901, pero no puedo ser porque Peugeot tenía registradas todas las denominaciones de automóvil de tres número con un cero en el medio.
Además, puedes usar también los cilindros para cocinar judías para toda la tripulación, que por tamaño no hay problema
Efectivamente. Y al natural impresiona mucho más. ;-) Por cierto, si en una moto se puede llegar a 13.000 r.p.m., en estos motores casi que se pueden contar las revoluciones a algo así como1 o 2 por minuto
solo falta para completarlo que alguien explique las diferencias teninedo la misma cilindrada unitaria entre un motor de carrera corta y larga y así la gente se da por enterada..
Hola a todos, muy instructivo el post, y bien explicado (cada uno a su manera;-) ) Hay otro detalle básico a la hora de diseñar un motor, y es la velocidad lineal del pistón. Ésta no debe superar un cierto valor, en F1 llegan a los 30 m/s, siendo un valor normal en motores de serie los 18 / 20 m/s. Ello marca la diferencia entre un motor con más cilindros de carrera corta, o menos de carrera más larga. La carrera corta, permite el uso de válvulas de mayor diámetro, o en más cantidad, y mayores RPM, pero suelen ser entregas de potencia bruscas, poco progresivas, a diferencia de los de carrera larga, más lineales. Sin embargo, más rpm es mucha más carga sobre las bielas, más descontrol en las componentes de fuerza parásitas de las inercias en las piezas en movimiento.... Todo un mundo...... S2
a eso justo me referia... no se puede comparar revoluciones y ya está... una bicilindrica de mil a 9000 rev, puede ( o no ) ir mas forzada ( vel lineal del piston superior ) que una tetra a 14.000 todo dependerá de su diametro y carrera... el limite, mas que por las revoluciones, la tiene la velocidad del piston en funcion de los materiales..
Es fácil, lo de carrera corta y larga, tiene que ver con la capacidad para subir de vueltas del motor. Habréis oído sin duda, que los motores de carrera corta son capaces de subir más de vueltas, y os preguntaréis por qué. El motivo no es otro que algo llamado velocidad lineal del pistón. Hay un límite de la velocidad máxima que un pistón puede adquirir, por el esfuerzo que supone en bielas, bulones y cigüeñal, el tener que acelerar y frenar la masa del pistón miles de veces por minuto. Normalmente el límite está en unos 19-20 metros por segundo (en motores más o menos normales, la F1 por ejemplo trabaja mucho más arriba). Lógicamente, a menor carrera, y a igualdad de régimen, el pistón recorre menos metros por segundo, de ahí que ese límite de 20 m/s se alcance a un régimen mayor que si es de carrera larga. La ventaja de los motores de carrera larga, en cambio, es que proporcionan mejores características de par, por la mayor "palanca" que tiene el cigüeñal, entre otras cosas... Espero se haya entendido algo...
De esos si que no tengo ni idea, no soy capaz ni de imaginarme de como funcionan. Si alguien sabe de esto, tambien me da mucha curiosidad :tonqe
luego tenemos motores de bastantes cilindros que lo que hacen es electronicamente ir desconectando cilindros para evitar consumos exagerados , esto reduce el consumo entorno a un 35 % . Un buen ejemplo es el 5.7 HEMI V8 , que puede desconectar automaticamente varios cilindros ( puede quedarse en 6 o 4 cilindros ) segun sea la carga que haga el conductor en el acelerador , la conexion y desconexion es tan rapida que es inapreciable , yo personalmete creo que es el futuro de los motores grandes . Un saludo .
Pues sí, es el más lógico desde el punto de vista dinámico, ya que en los de pistones transformamos el movimiento lineal de los pistones en rotatorio del cigueñal, en cambio este ya trabaja de forma rotatoria... Sin embargo, es el "limbo" de los motores; si no es un éxito ya debería haberse desechado, y si es un éxito debería ser adoptado por el resto de fabricantes... Trabaja a mayores rpm que el tradicional, y el engrase es a aceite perdido. Cedo el testigo a quien sepa más que yo de este tema. S2
