Los motores de 4 cilindros más grandes del mundo

Abra el capó del automóvil y hay un 90% de posibilidades de chocar con un motor de cuatro cilindros. Su diseño es simple y económico de fabricar, compacto y ofrece características suficientes para la mayoría de los vehículos.

Sin embargo, tenga en cuenta: la mayoría de estos motores tienen un volumen de trabajo de 1,5-2 litros, es decir, el volumen de cada cilindro no supera los 0,5 litros. Rara vez un motor de cuatro cilindros tiene una cilindrada mayor. E incluso entonces, las cifras son solo un poco más altas: 2,3-2,5 litros. Un ejemplo típico es la familia Ford-Mazda Duratec, que tiene un motor más antiguo de 2,5 litros (que se encuentra en el Ford Mondeo y el Mazda CX-7). O, digamos, un 2,4 litros, que está equipado con los crossovers Kia Sportage o Hyundai Santa Fe.

¿Por qué los diseñadores no aumentan aún más la carga de trabajo? Hay varios obstáculos. En primer lugar, debido a la vibración: en un motor de 4 cilindros, las fuerzas de inercia de la segunda fila no están equilibradas y un aumento en el volumen aumenta bruscamente el nivel de vibración (y esto conduce a una disminución no solo en la comodidad sino también en la confiabilidad) . La solución es posible, pero no fácil, generalmente con un complejo sistema de balanceo de ejes.

También hay serios problemas de diseño: un gran aumento en la carrera del pistón se evita mediante un aumento en las cargas de inercia, y si el diámetro del cilindro aumenta significativamente, se dificulta la combustión normal del combustible y aumenta el riesgo de detonación. Además, existen dificultades con la instalación en sí, por ejemplo, debido a la altura de la cubierta frontal.

Sin embargo, hay una larga lista de excepciones en la historia de la industria automotriz. Los motores diésel no se incluyeron deliberadamente en la selección de motores, especialmente para vehículos pesados, entre los cuales el volumen es de hasta 8,5 litros. Dichos motores son relativamente lentos, por lo que el aumento de las cargas de inercia no es tan terrible para ellos; al final, están asociados con la velocidad de una dependencia cuadrática. Además, el proceso de combustión en los motores diésel es completamente diferente.

Del mismo modo, no se incluyen varios experimentos de principios del siglo XX, como el motor de gasolina de cuatro cilindros y 20 litros de Daimler-Benz. Entonces, la creación de motores aún está en pañales, y los ingenieros no son conscientes de los muchos efectos que ocurren en su interior. Por esta razón, la galería a continuación solo presenta gigantes de cuatro cilindros nacidos en los últimos 21,5 años.

Toyota 3RZ-FE - 2693 cc

El motor se desarrolló a fines de la década de 80 específicamente para la camioneta HiAce, los SUV Prado y las camionetas Hilux. Los requisitos para estos motores son claros: para la conducción todoterreno o con una carga pesada, se necesita un buen par motor a bajas revoluciones y una alta elasticidad (aunque a expensas de la potencia máxima). Más bajo costo, que es especialmente importante para vehículos comerciales.

El motor de 2,7 litros es el más antiguo de la línea de gasolina "cuatro" de la serie RZ. Desde el principio, se diseñaron con la perspectiva de aumentar el volumen, por lo que el bloque duradero de hierro fundido se ensambló de manera muy espaciosa: la distancia entre los cilindros era de hasta 102,5 milímetros. Para aumentar el volumen a 2,7 litros, el diámetro del cilindro y la carrera del pistón son de 95 milímetros. A diferencia de los motores de la serie RZ más jóvenes, este está equipado con ejes de equilibrio para reducir la vibración.

Para su época, el motor tiene un diseño muy moderno, pero sin exotismo: el bloque de hierro fundido está cubierto con un cabezal de 16 válvulas, tiene una cadena de distribución, no tiene elevadores hidráulicos. La potencia es de solo 152 caballos de fuerza, pero el par máximo de 240 Nm está disponible a 4000 rpm.

En 2004, se lanzó una versión mejorada del motor con el índice 2TR-FE, que recibió una nueva culata con compensadores hidráulicos y un interruptor de fase en la entrada (y desde 2015, en la salida). Su potencia se ha aumentado simbólicamente a 163 caballos de fuerza, pero el par máximo de 245 Nm ahora está disponible a 3800 rpm.

GM L3B - 2727 cc

Así es como se ve la reducción de personal en Estados Unidos: como alternativa a los motores de aspiración natural de 8 cilindros, General Motors está desarrollando un enorme motor turboalimentado de cuatro cilindros con más de 2,7 litros.

Desde el principio, el motor fue desarrollado para camionetas de tamaño completo. Para más par a bajas revoluciones, está fabricado con una carrera muy larga: el diámetro interior es de 92,25 milímetros y la carrera del pistón es de 102 milímetros.

Al mismo tiempo, el motor está diseñado de acuerdo con los modelos más modernos: inyección directa de combustible (con inyectores laterales), interruptores de fase, se usa un sistema de parada de cilindro a carga parcial, se usa una bomba eléctrica del sistema de enfriamiento. El bloque de cilindros y la culata están hechos de aleación de aluminio, y el colector de escape está integrado en la culata, el turbocompresor BorgWarner es de dos canales y con una geometría de bobinado poco convencional.

La potencia de este motor turbo alcanza los 314 caballos, y el par es de 473 Nm a tan solo 1500 rpm. Está instalado en las versiones base de la gran camioneta pickup Chevrolet Silverado (el hermano del SUV Chevrolet Tahoe), pero a partir del próximo año se instalará debajo del capó... en el sedán compacto de tracción trasera Cadillac CT4 -o más bien, en su versión "pulida" del CT4-V. Para él, la potencia aumentará a 325 caballos de fuerza y ​​​​el par máximo, hasta 515 Nm.

LLV de GM

Hacia el cambio de siglo, General Motors lanzó una familia completa de motores unificados Atlas para crossovers, SUV y camionetas de tamaño mediano. Todos cuentan con modernas culatas de cuatro válvulas, la misma carrera del pistón (102 milímetros), dos diámetros de cilindros (93 o 95,5 milímetros) y diferente número de cilindros (cuatro, cinco o seis).

Los cuatro cilindros tienen índices LK5 y LLV, su volumen de trabajo es de 2,8 y 2,9 litros, y su potencia es de 175 y 185 caballos de fuerza. Al igual que los motores de camioneta, tienen un carácter "potente": el par máximo (251 y 258 Nm) se alcanza a 2800 rpm. Pueden girar hasta 6300 rpm. Los motores de 4 cilindros en cuestión se instalaron en la primera generación de camionetas pickup de tamaño mediano Chevrolet Colorado y GMC Canyon y se descontinuaron junto con dos modelos (la primera generación en cuestión) en 2012.

Porsche M44/41, M44/43 y M44/60 - 2990cc cm

La mayoría de los motores de esta selección son unidades simples diseñadas para camionetas, camionetas o SUV. Pero este es un caso diferente: este motor fue creado para el automóvil deportivo Porsche 944.

El cupé menos costoso con un motor Porsche 924 montado en la parte delantera de fines de la década de 1970 a menudo fue criticado por su débil motor Audi de dos litros y cuatro cilindros. Por eso, después de modernizar profundamente el automóvil deportivo, los diseñadores de Porsche lo están fabricando con un motor completamente diferente. Es cierto que una limitación significativa es el tamaño del compartimiento del motor, que desde el principio fue diseñado para la instalación de "cuatro".

El Porsche 944, lanzado en 1983, en realidad tiene la mitad derecha del V8 de aluminio del gran cupé Porsche 928. El motor resultante de 2,5 litros tiene una carrera más bien corta y un gran diámetro de 100 milímetros: con 4 cilindros esto da un rendimiento extremadamente desigual , por lo tanto, es necesario utilizar el sistema patentado de Mitsubishi con un par de ejes de equilibrio. Pero el motor resulta ser muy maniobrable: el automóvil arranca en segunda marcha sin ningún problema.

Luego, la cilindrada del motor se aumentó primero a 2,7 litros, lo que resultó en un diámetro de cilindro aumentado a 104 milímetros. Luego, la carrera del pistón se incrementó a 87,8 milímetros, lo que resultó en un volumen de 3 litros, ¡uno de los "cuatro" más grandes en la historia de la industria automotriz! Además, hay versiones atmosféricas y turboalimentadas.

Se han lanzado varias versiones del motor de tres litros: el Porsche 944 S2 desarrolla 208 caballos de fuerza, mientras que el Porsche 968 ya tiene 240 caballos de fuerza. Todos los motores atmosféricos de tres litros están equipados con una culata de cilindros de 16 válvulas.

La versión más potente de la serie es un motor turbo de 8 válvulas que desarrolla 309 caballos de fuerza. Sin embargo, es poco probable que lo veas en vivo, porque solo está equipado con el Porsche 968 Carrera S, del cual solo se produjeron 14 unidades. En la versión de carreras del Turbo RS, producido en solo tres copias, este motor se potencia a 350 caballos de fuerza. Por cierto, se desarrolló un motor turbo de 16 válvulas, pero solo como prototipo.

Pontiac

Como puede ver, ¡un volumen de tres litros para un motor de cuatro cilindros no es el límite! Esta marca fue superada por el motor Pontiac Trophy 4 de 1961 con una cilindrada de 3,2 litros.

Este motor fue uno de los frutos del trabajo de John DeLorean, quien en ese momento dirigía la división Pontiac de General Motors. El nuevo modelo compacto Pontiac Tempest (compacto según los estándares estadounidenses - longitud 4,8 m) requiere un motor base económico, pero la empresa no tiene los fondos para desarrollarlo.

A petición de DeLorean, el motor fue diseñado desde cero por el legendario mecánico de carreras Henry "Smokey" Unique. Literalmente corta a la mitad el Big Eight de 6,4 litros de la familia Trophy V8.

El motor resultante es muy pesado (240 kg), pero extremadamente barato de fabricar; después de todo, tiene todo como un V8. Ambos motores tienen el mismo diámetro y carrera, y tienen un total de 120 componentes en el diseño. También se producen en un solo lugar, lo que resulta en un importante ahorro de costos.

El motor de cuatro cilindros desarrolla entre 110 y 166 caballos de fuerza, dependiendo de la versión del carburador. El motor se paró en 1964, en paralelo con el desarrollo de la Tempest de segunda generación.

Comanche IHC - 3212 cu. cm

Asimismo, el V8 a principios de la década de 1960 se convirtió en el motor de cuatro cilindros de la familia Comanche para el SUV International Harvester Scout. Ahora esta marca ha sido completamente olvidada, pero luego produjo maquinaria agrícola, camiones, camionetas y en 1961 lanzó un pequeño vehículo todoterreno Scout.

La serie Comanche de cuatro cilindros se desarrolló para el motor base. International Harvester es una empresa pequeña con recursos limitados, por lo que el nuevo motor se diseñó de la manera más económica posible: los diseñadores cortaron uno de cinco litros destinado a la instalación estacionaria (por ejemplo, para impulsar un generador), los diseñadores lo cortaron por la mitad .

Y para 1968, la empresa estaba construyendo un gigante de la misma manera: el motor de cuatro cilindros y 3,2 litros se obtuvo después de cortar a la mitad el V6,2 de 8 litros destinado a equipos pesados. El nuevo motor desarrolló solo 111 caballos de fuerza y, a fines de los años 70, debido a los estrictos requisitos de toxicidad, su potencia se redujo a 93 caballos de fuerza.

Sin embargo, mucho antes de eso, su participación en el programa de producción colapsó cuando comenzaron a instalarse motores V8 más potentes y suaves en el Scout SUV. Sin embargo, eso ya no importa: después de todo, este motor pasa a la historia como el 4 cilindros más grande jamás instalado en un automóvil.