INGENIERIA MECANICA...

Motor en 'V' vs. Motor en 'Línea'

Esta temporada se ha hablado mucho de motores y de la nueva reglamentación que se implementará. La FIA ha hablado de motores en "V", en "línea", con turbo, atmosféricos, etc. Con éste artículo vamos a intentar describir las opciones que se han estudiado, sus ventajas e inconvenientes para que cada uno sepa de qué hablamos.

El principal tema del que se ha hablado ha sido el de cambiar la disposición de los cilindros. Actualmente los motores que montan los monoplazas tienen una configuración de 8 cilindros en V y 2.4 litros de cilindrada. Se habló de tener los cilindros en línea pero finalmente se volvió a la configuración de V, esta vez con 6 cilindros y una reducción de la cilindrada hasta los 1.6 litros.

La cilindrada de un motor no es más el volumen de fluido resultante de multiplicar el área de un cilindro por la carrera (distancia entre el punto muerto inferior (pmi) y el punto muerto superior (pms)) y por el número de cilindros del motor.

Disposición en 'línea' vs disposición en 'V'

Se habló de muchas opciones, pero las dos que cogieron más fuerza fueron el motor de cuatro cilindros en 'línea' y el de seis en 'V'. Lo primero que llama la atención es que estamos comparando dos motores con distinto número de cilindros. La razón es básicamente obtener un motor compacto y "verde". A continuación podéis ver dibujos del esquema de los cilindros de un motor en 'V' y otro en 'línea' dónde veréis la diferencia de tamaño.
Evidentemente, podemos imaginarnos un motor de seis cilindros en línea, pero si el cuatro en línea ya es bastante largo, el de seis lo sería demasiado, más aun que el V8 actual y probablemente sería una opción complicada para hacerle sitio.

Partimos de la base de que el objetivo es conseguir un motor "verde" y por lo tanto será necesaria una disminución de la cilindrada. Si consideramos la cilindrada de 1600cc constante, para conseguir potencia podemos jugar con las revoluciones del motor, a más revoluciones más potencia (por normativa, el máximo de revoluciones por minuto serán 15.000).

Algo muy importante en la mecánica de los motores es el conjunto de piezas móviles (pistones, bielas, cigüeñal, etc.) porque sufren muchísimo debido a las altas velocidades a que giran y a las grandes aceleraciones a que son sometidos. Todos estos elementos, según su geometría, tienen una inercia que está relacionada con la velocidad de giro del motor.

Al tener una cilindrada de 1600cc constante para los dos motores, el motor de 6 cilindros en V necesitará pistones más pequeños, bielas más cortas y carreras también más cortas (o un compromiso entre todo) que el motor de 4 cilindros en línea por el hecho de disponer de más cilindros. Esto repercutirá directamente en las inercias internas del motor y en los esfuerzos que sufran todos los elementos. En este aspecto, si el motor V6 sufre menos, será más fiable que el de 'línea' a unas mismas revoluciones. Este razonamiento es válido comparando los motores con características similares, evidentemente los fabricantes de motores podrían reforzar lo necesario un motor en 'línea' para que fuera igual de fiable que otro en 'V' (con la misma cilindrada y distinto número de cilindros), pero esto ya no sería una comparación a igualdad de condiciones.

Por otro lado el motor en 'V' disminuye ligeramente el centro de gravedad del motor, que varía en función del ángulo entre los cilindros. A más ángulo, más se baja el centro de gravedad. Y para terminar con las ventajas del motor en 'V', decir que su cigüeñal más corto le permite asumir mejor los esfuerzos de torsión que otro más largo de un motor en línea.