Motor de cuatro cilindros en llinia

Un motor de cuatro cilindros en llinia ye una configuración de les más utilizaes de motor de combustión interna na que cuatro cilindros tán dispuestos nuna sola fila. Puede ser montáu llonxitudinalmente o transversalmente, con cilindros y pistones verticales, o inclusive parcialmente inclináu o en posición horizontal. Güei ye la configuración de motor utilizada na mayoría de los automóviles d'hasta 2,5 llitros de cilindrada. La llende práutica» pa los motores de cuatro cilindros de cuatro tiempo ye d'alredor de 2,5 llitros. Sicasí, a pesar de qu'esisten motores de ciclu Otto que la so llende ye'l mentáu, esisten casos de motores de ciclu diésel que la so cilindrada llega o hasta devasa los 3,0 llitros. Una variante desenvuelta nel sieglu XXI foi'l motor de cinco cilindros en llinia de 2,5 llitros, que nesti casu, tien una distribución y desempeñu equivalente a un motor 2,0 llitros de cuatro cilindros en llinia. Esti motor empezó a ser emplegáu por firmes como Honda, Volkswagen o Mercedes-Benz ente otres.

Valumbu y Suavidá de funcionamientu[editar | editar la fonte]

Nel motor de cuatro cilindros, pa cada pistón esiste una detonación cada 720° de xiru del cigoñal (2 vueltes). Por cuenta de ello, los muñones de les bieles tán dispuestos 720 ° / 4 = 180 °, asina que 2 de los pistones tán esautamente na mesma posición y muévense na mesma direición, ente que los 2 pistones restantes son tamién un par. Pa evitar la vibración d'estremu a estremu que s'esperimenta nos motores de 3 cilindros, los fabricantes d'automóviles siempres disponen los pistones en forma simétrica. N'otres pallabres, el pistón 1 y 4 son un par, ente que'l pistón 2 y 3 formen otru par. Poro, el movimientu del pistón 1 ta siempres permediáu pol pistón simétricu 4. Lo mesmo asocede col pistón 2 y 3.

Eso ye namái la vibración d'estremu a estremu con respectu al centru del motor. ¿Qué pasa cola resultante vibración ascendente / descendente? Paez que'l movimientu del pistón 1 ye contrabalanceado pol pistón 2, ente que'l pistón 3 compensa'l pistón 4. Sicasí, esta observación ye namái superficial, y cubre namái l'equilibriu de la fuercia de primer orde. La fuercia de segundu orde ye de normal enforma menor que la fuercia de primer orde, y ta xirando al doble de la frecuencia de la fuercia de primer orde. Sicasí, la configuración de 4 en llinia en realidá multiplica la magnitú de la fuercia de segundu orde polo que ye difícil ser ignoráu, especialmente pa los motores más grandes.

Como se ve, nun importa a qué ángulu del cigoñal, el motor boxer tien el par de pistones siempres en posiciones opuestes, direiciones y velocidaes, polo que toles fuercies pueden ser permediaes. (Si non fora por razones de tamañu y costu, los motores boxer seríen la meyor opción). En contraste, nun motor de cuatro cilindros en llinia, si xira'l cigoñal por un ciertu ángulu, el pistón cerca del estremu cimeru va mover pola distancia (b), Ente que otru pistón cerca del fondu va mover la distancia (a). Tenga en cuenta que (b) ye mayor que (a). Amás, cuanto más llargu ye'l tiru de rabil, polo tanto'l percorríu del cilindru, mayor ye la diferencia. Como la fuercia vertical ye'l productu del desplazamientu y la masa del pistón y estremada pol tiempu que se tarda en tal desplazamientu, puede vese que los distintos desplazamientos tienen de conducir a distintes fuercies, polo que la cancelación completa ye imposible. La fuercia resultante ye la fuercia de segundu orde antes mentada, que xira al doble de la velocidá del cigoñal.

Poro, cuanto mayor la carrera, o más pesaos son los pistones y les bieles, más vibración de segundu orde xenera. Desafortunadamente, los fabricantes d'automóviles favorecen esta configuración poles sos ventayes de baxu costu y tamañu compactu. Dende la década de 1980, los inxenieros d'automóviles consideraben que los motores de 4 cilindros de más de 2 llitros de capacidá teníen que tar forníos con exes d'equilibriu doble p'atayar la vibración. Anque'l fortalecimientu del block motor, l'usu de soportes de motor hidráulicos y pistones llixeros ayudó a romper tales regles, l'enclín de refinamientu de busca de nuevu impulsó a munchos motores de más de 2 llitros pa utilizar exes equilibradores.

La exa equilibrador foi inventáu pol Dr. Frederick Lanchester nel sieglu 20. Mitsubishi llogró la patente y poner en producción en masa nel Colt Celeste 2000 de 1976, depués el grupu Fiat usar na so serie de motores Lambda, incluyendo'l 1.6 llitros nel Lancia Delta HF turbo y el turbo de 2.0 llitros en Fiat Croma y Lancia Thema. Mentanto, Saab 9000 y Porsche 944 tamién lo introdució nos sos motores 4 en llinia. Toos estos fabricantes d'automóviles llograron llicencies de Mitsubishi.