Un motor V6 es un motor de pistón de seis cilindros donde los cilindros comparten un cigüeñal común y están dispuestos en una configuración en V.
Los primeros motores V6 fueron diseñados y producidos de forma independiente por Marmon Motor Car Company , Deutz Gasmotoren Fabrik y Delahaye . Los motores construidos después de la Segunda Guerra Mundial incluyen el motor Lancia V6 en 1950 para el Lancia Aurelia , [1] y el motor Buick V6 en 1962 para el Buick Special . El diseño V6 se ha convertido en el diseño más común para los motores de automóviles de seis cilindros.
Debido a su corta longitud, los motores V6 se utilizan a menudo como la opción de motor más grande para vehículos que de otro modo se fabrican con motores de cuatro en línea, especialmente en vehículos con motor transversal . Una desventaja de los coches de lujo es que los motores V6 producen más vibraciones que los motores de seis cilindros en línea . Algunos autos deportivos como el Porsche 911 usan motores de seis cilindros en lugar de motores V6, debido a su equilibrio de motor primario casi perfecto y su centro de gravedad más bajo (lo que mejora el manejo ).
La cilindrada de los motores V6 modernos suele oscilar entre 2,5 y 4,0 L (153 a 244 pulgadas cúbicas), aunque se han producido ejemplos más grandes y más pequeños, como el Mazda V6 de 1,8 L (110 pulgadas cúbicas) utilizado en el Mazda MX 1991-1998. -3 , [2] o el motor Mitsubishi V6 de 1,6 L (98 pulgadas cúbicas) utilizado en el Mirage / Lancer de 1992 a 1998, mientras que el V6 de gasolina más grande construido fue el GMC V6 de 7,8 L (476 pulgadas cúbicas) utilizado en el GMC de 1962. Serie C/K 6500 .
Todos los motores V6 con espacio de encendido uniforme, independientemente del ángulo en V entre los bancos de cilindros, están sujetos a un desequilibrio primario causado por cada banco que consta de un motor de tres en línea , debido al número impar de cilindros en cada banco. Los motores de seis cilindros en línea y los motores de seis cilindros en línea no experimentan este desequilibrio. Para reducir las vibraciones causadas por este desequilibrio, la mayoría de los motores V6 utilizan un amortiguador armónico en el cigüeñal y/o un eje de equilibrio contrarrotativo .
Los diseños de seis cilindros tienen menos pulsaciones en la entrega de potencia que los motores de cuatro cilindros, debido a la superposición de las carreras de potencia del motor de seis cilindros. En un motor de cuatro cilindros y cuatro tiempos, sólo un pistón está en una carrera de potencia en un momento dado. Cada pistón se detiene por completo e invierte la dirección antes de que el siguiente comience su carrera de potencia, lo que resulta en un espacio entre las carreras de potencia, especialmente a velocidades más bajas del motor (RPM). En un motor de seis cilindros con un intervalo de encendido uniforme, el siguiente pistón inicia su carrera de potencia 60° antes de que termine el anterior, lo que resulta en una entrega más suave de potencia al volante.
Al comparar los motores en un dinamómetro, un motor V6 muestra picos de torque instantáneos de 154% por encima del torque medio y valles de 139% por debajo del torque medio, con una pequeña cantidad de torque negativo (inversiones del torque del motor) entre golpes de potencia. En el caso de un motor de cuatro cilindros, los picos están aproximadamente un 270% por encima del par medio y un 210% por debajo del par medio, con un 100% de par negativo entre carreras. Sin embargo, un V6 con intervalos de encendido desiguales de 90° y 150° muestra grandes variaciones de par de 185% por encima y 172% por debajo del par medio. [3]
Desde 1991, Volkswagen produce motores VR6 de ángulo estrecho con ángulos en V de 10,5 y 15 grados. Estos motores utilizan una única culata compartida por ambas bancadas de cilindros, en un diseño similar al motor Lancia V4 de 1922-1976 . Los motores VR6 se utilizaron en automóviles con tracción delantera y motor transversal que fueron diseñados originalmente para motores de cuatro en línea. Debido a la mínima longitud y anchura extra del motor VR6, se podía montar en los compartimentos del motor con relativa facilidad, para proporcionar un aumento de cilindrada del 50 por ciento.
Como no hay espacio en la V entre los bancos de cilindros para un sistema de admisión, todas las tomas están en un lado del motor y todos los escapes están en el otro lado. Utiliza un orden de encendido de 1-5-3-6-2-4 (que es el orden de encendido utilizado por la mayoría de los motores de seis cilindros en línea), en lugar del orden de encendido común del V6 de 1-2-3-4-5-. 6 o 1-6-5-4-3-2.
Un ángulo en V de 60 grados es la configuración óptima para los motores V6 en cuanto al equilibrio del motor. [4] Cuando se utilizan pasadores de cigüeñal individuales para cada cilindro (es decir, utilizando un cigüeñal de seis vueltas), se puede utilizar un intervalo de encendido uniforme de 120 grados. Este intervalo de encendido es un múltiplo del ángulo en V de 60 grados, por lo tanto, las fuerzas de combustión se pueden equilibrar mediante el uso del orden de encendido adecuado .
Sin embargo, el motor de tres en línea que forma cada banco de cilindros produce fuerzas recíprocas y giratorias desequilibradas. Estas fuerzas permanecen desequilibradas en todos los motores V6, lo que a menudo lleva al uso de un eje de equilibrio para reducir la vibración.
El motor Lancia V6 de 1950 fue pionero en el uso de un cigüeñal de seis pasos para reducir las vibraciones. Los diseños más recientes suelen utilizar un cigüeñal de tres vueltas con "brazos voladores" entre las muñequillas para permitir alcanzar un intervalo de disparo uniforme de 120 grados. Luego se puede utilizar un par de contrapesos en el cigüeñal para anular casi perfectamente las fuerzas primarias [5] : 16 y reducir las vibraciones secundarias a niveles aceptables. [5] : 13–16 Los soportes del motor se pueden diseñar para absorber estas vibraciones restantes. [5] : 40–41
Un ángulo en V de 60 grados da como resultado un motor más estrecho en general que los motores V6 con ángulos en V más grandes. Este ángulo a menudo da como resultado que el tamaño total del motor tenga forma de cubo, [ cita necesaria ] lo que hace que el motor sea más fácil de colocar longitudinal o transversalmente en el compartimiento del motor.
Muchos fabricantes, particularmente los estadounidenses, construyeron motores V6 con un ángulo en V de 90 grados basándose en sus motores V8 de 90 grados existentes. Estas configuraciones eran fáciles de diseñar quitando dos cilindros y reemplazando el cigüeñal de cuatro pasos del motor V8 por un cigüeñal de tres pasos. Esto redujo los costos de diseño, permitió que el nuevo V6 compartiera componentes con el motor V8 y, en ocasiones, permitió a los fabricantes construir los motores V6 y V8 en la misma línea de producción.
Las desventajas de un diseño de 90 grados son un motor más ancho que es más propenso a vibraciones que un V6 de 60 grados. Los motores V6 iniciales de 90 grados (como el motor Buick Fireball V6 ) tenían tres muñequillas compartidas dispuestas a 120 grados entre sí, debido a su origen en los motores V8. Esto resultó en un orden de disparo desigual, con la mitad de los cilindros usando un intervalo de disparo de 90 grados y la otra mitad usando un intervalo de 150 grados. Los intervalos de encendido desiguales provocaban que los motores funcionaran con dificultad y vibraciones "desagradables" a bajas revoluciones.
Varios motores V6 modernos de 90 grados reducen las vibraciones utilizando muñequillas divididas desplazadas 30 grados entre los pares de pistones, lo que crea un intervalo de disparo uniforme de 120 grados para todos los cilindros. [4] Por ejemplo, el motor V6 de "fuego uniforme" Buick 231 de 1977 era una versión mejorada del motor Buick Fireball con un cigüeñal de pasador dividido para reducir la vibración al lograr un orden de encendido uniforme. [5] : 16 [7] Una muñequilla 'dividida' de este tipo es más débil que una recta, pero las técnicas metalúrgicas modernas pueden producir un cigüeñal que sea suficientemente fuerte.
Se puede utilizar un eje de equilibrio y/o contrapesos del cigüeñal para reducir las vibraciones en motores V6 de 90 grados. [5] : 14–44
A primera vista, 120 grados podría parecer el ángulo en V óptimo para un motor V6, ya que pares de pistones en bancos alternos pueden compartir muñones de cigüeñal en un cigüeñal de tres vueltas y las fuerzas de combustión se equilibran con un intervalo de encendido igual a el ángulo entre las bancadas de cilindros. Una configuración de 120 grados, a diferencia de las configuraciones de 60 grados o 90 grados, no requeriría cigüeñales con brazos voladores, muñequillas divididas o siete cojinetes principales para funcionar de manera uniforme. Sin embargo, el desequilibrio principal causado por el número impar de cilindros en cada banco aún persiste en un motor V6 de 120 grados. Esto difiere del equilibrio perfecto logrado por un motor V8 de 90 grados con un cigüeñal cruzado de uso común , porque el motor de cuatro en línea en cada banco del motor V8 no tiene este desequilibrio primario.
Un diseño de 120 grados también da como resultado un gran ancho para el motor, siendo solo un poco más estrecho que un motor de seis cilindros (que no tiene los problemas de equilibrio del motor V6). Por lo tanto, el motor de seis cilindros bóxer se ha utilizado en varios automóviles, mientras que el uso del motor V6 de 120 grados se ha limitado a unos pocos motores de camiones y coches de carreras, con la excepción del motor M630 V6 de McLaren Automotive, que utiliza un banco de 120 grados. ángulo con un solo eje de equilibrio para eliminar todos los pares primarios. El motor McLaren M630 también aprovecha el gran ángulo al colocar los turbocompresores dentro de la V, comúnmente conocida como configuración de 'V caliente'. El Ferrari 296 GTB es el primer Ferrari de carretera que luce un V6 turbo con un ángulo en V de 120 grados entre las bancadas de cilindros.
Son posibles otros motores V6 en ángulo, pero pueden sufrir graves problemas de vibración a menos que se diseñen con mucho cuidado. Los ángulos en V notables incluyen:
En 1906, unos años después de que aparecieran los motores de 4 cilindros y los motores V8, se construyó el primer motor V6 conocido. Este motor V6 era un prototipo único de motor de automóvil construido por Marmon Motor Car Company en los Estados Unidos. [8] El motor no llegó a producirse. De manera similar, Buick produjo un solo prototipo de motor en 1918. [9] : 77–78
En 1910, Delahaye produjo el primer V6 de 3,2 litros y 30° que se instaló en el automóvil Delahaye Tipo 44 de 1911. [10] [11]
El motor Lancia V6 se introdujo en el Lancia Aurelia de 1950 . Lancia fabricaba motores V4 desde hacía aproximadamente 30 años y uno de los objetivos clave era reducir las vibraciones en comparación con el motor V4. El motor V6 utilizaba un ángulo en V de 60 grados y seis muñequillas, lo que daba como resultado un orden de encendido espaciado uniformemente para reducir las vibraciones. [12] [ página necesaria ]
Otros fabricantes tomaron nota y pronto se diseñaron otros motores V6. En 1959, el motor GMC V6 se introdujo en forma de motor de gasolina de 60 grados y 305 pulgadas cúbicas (5 L) utilizado en camionetas y bolsos de mano . El motor Buick V6 se introdujo en 1962 y se basó en el Buick 215 V8 totalmente de aleación , que compartía su ángulo de inclinación de 90 ° , pero a diferencia del Buick V8, utilizaba una construcción totalmente de hierro fundido. Inicialmente un motor de encendido desigual, Buick luego rediseñó el cigüeñal a una configuración de "pasador dividido" para crear una versión de "disparo uniforme". Después de convertirse en el 3800 V6 en 1990, el motor ganó reputación como un caballo de batalla confiable, potente y de bajo consumo de combustible que se convirtió en un pilar de los automóviles medianos y grandes con tracción delantera de GM. Se suspendió en 2008. Se habían fabricado más de 25 millones de unidades, lo que lo convertía en uno de los motores más producidos de la historia, y estaba en la lista de los 10 mejores motores del siglo XX de Ward.
Ford introdujo sus motores de carretera europeos en 1965 con el Colonia V6 de la división alemana , y el motor Ford Essex V6 , introducido por la división de Ford en el Reino Unido en 1966; Ambos motores utilizaron un ángulo en V de 60 grados. El Dino 206 GT de 1967 fue el primer coche de carretera V6 de Ferrari, que tenía un ángulo en V de 65 grados.
El motor Alfa Romeo V6 1979-2005 se introdujo en el sedán de lujo Alfa Romeo Alfa 6 y luego se utilizó en muchos otros modelos de Alfa Romeo. Este motor utilizaba un ángulo en V de 60 grados, una construcción totalmente de aluminio y dos válvulas por cilindro. En 1991 se introdujo una versión turboalimentada y en 1997 se introdujo una versión de cuatro válvulas por cilindro. También en 1970, se presentó el gran turismo Citroën SM , propulsado por un V6 de 90 grados construido por Maserati. El motor Chevrolet V6 de 90° se introdujo en 1978 y se produjo durante 36 años.
El primer motor V6 japonés producido en masa fue el motor Nissan VG , un diseño de 60 grados que se produjo entre 1983 y 2004. El motor Honda C se introdujo en 1985, seguido por el motor Mitsubishi 6G7 y el motor Mazda J en 1986. el motor Toyota VZ en 1988 y el motor Isuzu V en 1992. Hyundai introdujo el primer motor Hyundai Sigma de Corea del Sur basado en tecnología compartida de la unidad Mitsubishi en 1995.
Los fabricantes de automóviles alemanes tardaron relativamente en adoptar los motores V6 porque los ingenieros creían que carecían de la suavidad de un motor de seis en línea. Con el tiempo, el primer motor V6 alemán fue un V6 de 90 ° de 2,8 litros que se lanzó en el Audi 100 de 1990, y el VR6 de ángulo estrecho , que se introdujo en toda la gama de autos deportivos y de tamaño mediano de Volkswagen en la década de 1990. En 1998, Mercedes-Benz presentó el M112 , su primer motor V6, mientras que BMW ha seguido utilizando motores de 6 en línea. Mercedes-Benz descontinuó sus motores V6 en 2017 y desde entonces ha vuelto a fabricar motores de 6 en línea.
El primer motor V6 británico diseñado de forma independiente fue el motor Rover KV6 , que reemplazó al motor Honda C que se usaba anteriormente en el Rover 800 . Jaguar utilizó el motor AJ-V6 basado en Ford hasta 2011 en sus coches más pequeños, pero también compartió una versión V6 del motor AJ-V8 de 90 ° con Land Rover para su uso en el XE, XF, XJ, F-Type y el F. -Paso. Land Rover lo utilizó en el Range Rover, Range Rover Sport, Range Rover Velar y Discovery 4.
El motor V6 de 90 ° se descontinuó en 2020 y Jaguar Land Rover lo reemplazó con el nuevo motor Ingenium , que tiene una variante de 6 en línea para los automóviles y SUV más grandes de JLR.
A mediados de la década de 1990, el diseño V6 era la configuración más común para los motores de automóvil de seis cilindros, y los motores V6 habían reemplazado a la mayoría de los motores de seis cilindros en línea. Hoy en día, está siendo reemplazado progresivamente en toda la industria automovilística por motores turboalimentados de 4 cilindros, que pueden producir una potencia similar, pero en un paquete más pequeño que produce emisiones más limpias, tiene mejor economía de combustible y es menos costoso de producir.
El Lancia Aurelia (el primer coche de serie con motor V6) también tuvo éxito en el automovilismo. Cuatro de los Aurelia B20 Coupé se inscribieron en la Mille Miglia de 1951 y los coches mejor clasificados terminaron segundo y cuarto. [13] [14] Una versión sintonizada de 3102 cc (189 pulgadas cúbicas) del motor Lancia V6 que producía 169 kW (230 PS) utilizada en el Lancia D24 . El D24 compitió en carreras de autos deportivos y ganó la Carrera Panamericana de 1953 con Juan Manuel Fangio al volante. [15] [16]
La versión inicial del motor Ferrari Dino era un motor de carreras de 1,5 L (92 pulgadas cúbicas) utilizado en las carreras de Fórmula Dos en la temporada de 1957. Tenía un ángulo en V de 65 grados y dos árboles de levas en cabeza. El Dino V6 experimentó varias evoluciones, incluida una versión de 2,4 L (146 pulgadas cúbicas) utilizada en el coche de carreras de Fórmula Uno Ferrari 246 de 1958 . [17] [18] Unos años más tarde, el Ferrari 156 de Fórmula Uno de 1961-1964 utilizó un nuevo motor V6 con un ángulo en V de 120 grados y una cilindrada de 1,5 L (92 pulgadas cúbicas). [19] Este motor era más corto y liviano que el motor Ferrari Dino, y la simplicidad y el bajo centro de gravedad del motor eran una ventaja en las carreras. Ganó un gran número de carreras entre 1961 y 1964 . Sin embargo, al fundador de Ferrari no le gustaba personalmente el diseño de 120 grados, prefiriendo un diseño de 65 grados, y después de ese tiempo fue reemplazado por otros motores. [20] : 138–141 El motor Dino también se utilizó en el Lancia Stratos , que fue un coche de rally de gran éxito que ganó el Campeonato Mundial de Rally en 1974, 1975 y 1976.
Un uso notable en carreras del motor Alfa Romeo V6 fue el Alfa Romeo 155 V6 TI , diseñado para la temporada DTM 1993 y equipado con un motor de 2,5 L (150 pulgadas cúbicas) que generaba una potencia máxima de 360 kW (490 CV) a 11.900 rpm. .
El Renault-Gordini CH1 era un motor V6 de 90 grados con bloque de hierro. Se introdujo en el coche de carreras deportivo Alpine-Renault A440 de 1973. Este motor ganó el campeonato europeo de prototipos de 2 L en 1974 y varios campeonatos europeos de Fórmula Dos . Una versión turboalimentada de 2,0 L (122 pulgadas cúbicas) se utilizó en el Renault Alpine A442 , que ganó las 24 Horas de Le Mans en 1978.
En el coche de Fórmula Uno Renault RS01 de 1977 se introdujo una versión turboalimentada de 1,5 L (92 pulgadas cúbicas) del motor Renault-Gordini CH1 . Renault tuvo problemas de confiabilidad en 1977 y 1978; sin embargo, la temporada de 1979 vio buenos resultados en algunas carreras. En 1981, el Ferrari 126C de Fórmula Uno utilizaba un motor V6 turboalimentado. [21] Ferrari ganó el campeonato de constructores de Fórmula Uno con motores V6 turboalimentados en 1982 y 1983. Las versiones iniciales utilizaron un ángulo en V de 120 grados, antes de cambiar a un ángulo en V de 90 grados para el auto de carreras Ferrari F1/87 de 1987 . Otros autos de Fórmula Uno V6 turboalimentados exitosos en la era 1982-1988 fueron el McLaren MP4/2 , McLaren MP4/3 , McLaren MP4/4 , Williams FW10 , Williams FW11 , Williams FW12 , Lotus 95T , Lotus 97T , Lotus 98T , Lotus 99T y Loto 100T .
El Nissan GTP ZX-Turbo y el Nissan NPT-90 compitieron en la categoría de prototipos de automóviles deportivos IMSA de 1985 a 1994 y utilizaron un motor V6 turboalimentado basado libremente en el motor del automóvil de producción Nissan VG30ET. [22] [23] El Nissan 300ZX utilizó un motor similar para competir en el Campeonato de Grandes Turismos de Japón 1996-1997 (ahora conocido como el campeonato 'Super GT'). [24] [25]
La reducción de tamaño a motores V6 en las carreras de monoplazas se volvió más común:
Los motores V6 son motores populares en motores fueraborda medianos y grandes . [ cita necesaria ]
El primer motor V6 que llegó a producción fue construido entre 1908 y 1913 por Deutz Gasmotoren Fabrik en Alemania. Estos motores V6 se utilizaron como generador para motores ferroviarios eléctricos de gasolina. [26]
La Laverda V6 era una motocicleta de carreras que se presentó en la feria de Milán de 1977. [27] Participó en la carrera de resistencia de 24 horas Bol d'Or de 1978 , sin embargo, se retiró por problemas mecánicos después de aproximadamente 8 horas. [28]
Horex produce motocicletas de carretera con motores VR6 desde 2012. [29] [30]
{{citation}}: Mantenimiento CS1: otros ( enlace )