Un motor V-twin , también llamado motor V2 , es un motor de pistón de dos cilindros donde los cilindros están dispuestos en una configuración en V y comparten un cigüeñal común.
El motor bicilíndrico en V se asocia ampliamente con las motocicletas , instaladas principalmente en sentido longitudinal, aunque también transversal. También se utilizan en una variedad de otros vehículos terrestres, aéreos y marinos, así como en aplicaciones industriales. El diseño del motor bicilíndrico en V se remonta a fines de la década de 1880.
Uno de los primeros motores bicilíndricos en V fue construido por Gottlieb Daimler en 1889. Se utilizó como motor estacionario, para barcos y en el Daimler Stahlradwagen ("coche con ruedas de acero"), el segundo automóvil de Daimler. [1] El motor también fue fabricado bajo licencia en Francia por Panhard et Levassor . [2]
En noviembre de 1902, la Princeps AutoCar Company del Reino Unido fabricó una de las primeras motocicletas con motor bicilíndrico en V. [3] Al año siguiente, Eclipse Motor & Cycle Co. del Reino Unido (el modelo XL-ALL ), [4] Glenn Curtiss en los Estados Unidos y NSU Motorenwerke en Alemania produjeron motocicletas bicilíndricas en V. [5]
Peugeot , que había utilizado motores bicilíndricos en V fabricados por Daimler en sus primeros automóviles, [2] [6] comenzó a producir sus propios motores bicilíndricos en V a principios del siglo XX. Este motor Peugeot propulsó una motocicleta Norton que ganó la primera carrera TT de la Isla de Man en 1907. [6]
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La mayoría de los motores V-twin tienen un solo muñón de cigüeñal , que comparten ambas bielas . Las bielas pueden estar una al lado de la otra con cilindros descentrados, o tener bielas de horquilla y cuchilla que evitan las fuerzas de torsión causadas por tener cilindros descentrados.
Algunas excepciones notables incluyen un desplazamiento del pasador del cigüeñal de 180° utilizado por la Moto Guzzi 500cc de 1935, [7] una configuración de doble muñequilla utilizada por la Honda Shadow 750 de 1983, [8] y el desplazamiento del pasador del cigüeñal de 75° (desplazamiento de 45° en los Estados Unidos) utilizado por la Suzuki VX 800 de 1987. [9 ]
Aunque cualquier "ángulo en V" (el ángulo entre los dos bancos de cilindros) entre cero y 180 grados es teóricamente posible para un motor V-twin, en la práctica rara vez se utilizan ángulos menores de 40 grados. El ángulo en V más común para un motor V-twin es de 90 grados, que puede lograr un equilibrio primario perfecto (si se usa el contrapeso correcto) como la mayoría de las Ducatis , la mayoría de las Moto Guzzi , la Honda RC51 , Suzuki TL1000S y TL1000R . [10] [11] Sin embargo, esta disposición da como resultado un orden de encendido desigual , con el segundo cilindro disparando 270 grados después del primer cilindro, luego un intervalo de 450 grados hasta que el primer cilindro dispara nuevamente. Los motores de 90 grados a veces se denominan L-twin (como la "L" en TL1000R o TL1000S ) en lugar de V-twin.
Los espacios alternados más largos y más cortos entre encendidos producen un ruido característico del motor bicilíndrico en V "phutphut phutphut phutphut phutphut".
Cuando se utiliza un ángulo en V de menos de 90 grados, solo se puede lograr un equilibrio primario perfecto si se utilizan muñequillas de cigüeñal desplazadas. De lo contrario, generalmente se requieren ejes de equilibrio para reducir la vibración. [10] Los vehículos que utilizan motores con ángulos en V de menos de 90 grados incluyen:
Los vehículos que utilizan motores con ángulos en V superiores a 90 grados incluyen la Moto Guzzi 500cc de 1934 (120 grados) [12] y la Zündapp KS 750 de 1940-1948 (170 grados). [13]
Al igual que en otros vehículos de motor, los términos motor longitudinal y motor transversal se utilizan con mayor frecuencia para referirse a la orientación del cigüeñal en relación con el bastidor. [14] [ fuente autopublicada? ] [15] Sin embargo, algunas empresas utilizan la terminología opuesta, afirmando que un motor V-twin "transversal" tiene los cilindros montados a cada lado de la motocicleta (por lo tanto, con el cigüeñal funcionando en línea con el bastidor) y que un motor V-twin "longitudinal" tiene los cilindros en la parte delantera y trasera. [16] La última terminología es utilizada por el fabricante italiano Moto Guzzi. [17]
Para evitar tal ambigüedad, algunas personas utilizan descripciones de "motor de cigüeñal transversal", "motor de cigüeñal longitudinal", [14] [18] o "cilindros montados transversalmente". [19]
La disposición más común es montar el motor con el cigüeñal orientado transversalmente al chasis. La ventaja de este montaje es que el ancho de la motocicleta puede ser menor que el de un V-twin montado longitudinalmente. [20] Una desventaja de esta configuración para los motores refrigerados por aire es que los dos cilindros reciben diferentes flujos de aire y la refrigeración del cilindro trasero tiende a estar restringida [21] (aunque la refrigeración desigual no es tan pronunciada como en un motor bicilíndrico en paralelo, donde las caras internas de los cilindros no están expuestas a ningún flujo de aire). Algunos V-twin transversales utilizan un solo carburador en el medio del ángulo en V para alimentar ambos cilindros. Si bien esto evita la necesidad de dos carburadores, crea más problemas de refrigeración para el cilindro trasero al colocar su puerto de escape caliente y su tubería en la parte trasera del cilindro, donde puede estar expuesto a un menor flujo de aire de refrigeración.
Harley-Davidson , Ducati y muchas motocicletas japonesas recientes, como la Suzuki SV650 , han utilizado motores bicilíndricos en V transversales . Algunos motores bicilíndricos en V de Ducati se han comercializado como motores "L-twin", debido a que el cilindro delantero es vertical y el trasero horizontal, formando así una "L".
Una disposición menos común es montar el motor longitudinalmente. Una ventaja de esta disposición es que ambas culatas pueden sobresalir hacia la corriente de aire, por lo que cada una puede recibir la misma cantidad de refrigeración (para motores refrigerados por aire). [22] Además, al estar la transmisión ubicada detrás del motor es más fácil de colocar dentro del chasis de una motocicleta típica y, para las motocicletas con transmisión por eje, no se necesita un engranaje cónico de 90° al comienzo del eje de transmisión.
Como ocurre con todos los motores longitudinales, una desventaja es que la reacción del par hará que la motocicleta gire hacia un lado (por ejemplo, en una aceleración o desaceleración brusca o al abrir el acelerador en punto muerto) en lugar de desplazar el equilibrio del peso entre las ruedas delanteras y traseras. Sin embargo, muchas motocicletas modernas reducen este efecto haciendo girar los volantes o alternadores en la dirección opuesta a la del cigüeñal. [23] [24]
Los motores bicilíndricos en V longitudinales han sido utilizados por la serie Honda CX y varias motocicletas Moto Guzzi .
La mayoría de los automóviles están propulsados por motores de tres o más cilindros, aunque se han fabricado varios automóviles pequeños con motores bicilíndricos en V, en particular durante el período de 1912 a 1920, cuando muchas empresas fabricaban automóviles para bicicletas (debido a una posición fiscal favorable). Casi todos estos automóviles utilizaban motores patentados, ya sea adaptando los motores de motocicletas más grandes utilizados para el trabajo con sidecar (grandes monocilíndricos o bicilíndricos en V) o utilizando motores fabricados específicamente para automóviles para bicicletas, como los fabricados por JA Prestwich Industries (motores "JAP") o FE Baker Ltd (motores "Precision").
En 1912, Humber produjo un automóvil ligero llamado Humberette con un motor de válvulas laterales V-twin de 998 cc fabricado por Humber. El motor tenía un embrague acoplado directamente, una caja de cambios de 3 velocidades y una salida del eje de transmisión a un diferencial trasero. Una versión refrigerada por agua de este motor estuvo disponible en 1914, pero la Primera Guerra Mundial puso fin a la producción del Humberette en 1915. [25]
Entre 1911 y 1939, varios modelos de vehículos de tres ruedas Morgan 3-wheelers fueron impulsados por motores V-twin. La producción de modelos de tres ruedas se reanudó con el Morgan 3-Wheeler de 2012 hasta la actualidad . También en el Reino Unido, Birmingham Small Arms Company (BSA) produjo varios automóviles impulsados por sus motores de motocicleta V-twin. Estos se produjeron entre 1921 y 1926 (modelos de cuatro ruedas) y entre 1929 y 1936 (modelos de tres ruedas y cuatro ruedas). [26]
Varios fabricantes han producido modelos inspirados en el coche de tres ruedas Morgan original, como el Triking Cyclecar de 1978 hasta la actualidad (que utiliza un motor Moto Guzzi), [27] el Ace Cycle Car de 2006 hasta la actualidad (que utiliza un motor Harley-Davidson) [28] y el kit car JZR Trikes de 1990 hasta la actualidad (que utiliza motores de varios fabricantes). [29]
El primer automóvil de Mazda, el kei car con motor trasero Mazda R360 de 1960-1966, estaba propulsado por el motor Mazda V-twin de 356 cc (21,7 pulgadas cúbicas) . [30] [31] El vehículo comercial ligero con motor delantero Mazda B360 de 1961-1962 utilizaba una versión de 577 cc (35,2 pulgadas cúbicas) de este motor.
Se han fabricado varios motores bicilíndricos en V para usos industriales, como hidrolimpiadoras, tractores para césped y jardín, motocultores, generadores y bombas de agua. Los motores suelen estar refrigerados por aire y tienen un ángulo de 90° en V. Según la aplicación, la orientación del motor puede ser horizontal o vertical.
Los fabricantes de motores V-twin comerciales incluyen a Briggs & Stratton con sus series Vanguard, Professional e Intek V-twin, [32] Honda con sus motores de la serie V-twin, [33] Kawasaki con sus series FD, FH, FR, FS y FX, [34] Subaru con su serie EH, [35] Tecumseh con sus motores OV691EA y TVT691, [36] y Kohler . [37]
el motor, ahora instalado más abajo, delante del eje trasero, había progresado hasta convertirse en un bicilíndrico en V estrecho con cilindros a 20° y que ofrecía una potencia estimada de 1,6 CV a 700 rpm.
En 1934, Guzzi ofrecía una gama de modelos de 175, 250 y 500 cc, incluidas máquinas de turismo completas. Al año siguiente, volvieron a subir la apuesta y desafiaron a la todopoderosa Norton en el legendario TT de la Isla de Man, básicamente un circuito que el corredor británico poseía en cuerpo y alma gracias a un piloto fenomenal, el escocés Jim Guthrie. Moto Guzzi acudió a un británico para que le enseñara a conducir, un tal Stanley Woods. Le dieron una nueva moto de carreras con un V-twin de 120 grados con cigüeñales desplazados que disparaban a 180 grados con engranajes cónicos y ejes que impulsaban el SOHC, lo suficientemente bueno para 44 hp a 7500 rpm y 112 mph, al mismo nivel que la Norton. Tenía un as en la manga, por así decirlo, ya que incorporaba un tipo de suspensión trasera de horquilla pivotante mientras que la parte delantera era de muelles, un diseño que nunca había ganado un Senior TT debido a sus deficiencias de manejo, o eso se creía. Guzzi también había hecho algunos ajustes en ese departamento. También venía equipada con un enorme freno delantero de zapata doble, una caja de cambios de 4 velocidades y llantas de aleación, otra innovación para reducir el peso no suspendido. Cuando el polvo se hubo asentado y los cálculos determinados, la corona de la victoria fue para Woods y Moto Guzzi, dejando a Norton, como dicen, atónita. No solo eso, la Guzzi había pulverizado el récord de vuelta en pista. Al día siguiente Moto Guzzi era mundialmente famosa.
En algún momento del desarrollo de la motocicleta, la empresa cambió el desplazamiento de la muñequilla de 45 a 75 grados con la esperanza de crear un motor más suave. Pero justo cuando comenzó la producción, los ingenieros estadounidenses de Suzuki decidieron que el nuevo desplazamiento daba como resultado una menor potencia en el rango medio, así como un sonido de escape demasiado depurado, que no sonaba muy parecido al de una V-Twin. Listo, ahora los modelos estadounidenses vienen con el desplazamiento de 45 grados, mientras que el resto del mundo tiene las muñequillas escalonadas de 75 grados.
El Zundapp (sic) estaba propulsado por un V-twin de 170 grados refrigerado por aire que era muy similar en diseño a los bóxer bicilíndricos de BMW.
una refrigeración excelente, ya que ambas culatas están orientadas hacia el viento. También proporciona la configuración perfecta para utilizar transmisión por cardán.[ enlace muerto permanente ]
, que son longitudinales (están colocados a lo largo del chasis) muestran de forma más evidente la configuración en "L", pero los motores de Moto Guzzi, que son transversales (están dispuestos en cruz en el chasis), también están a 90 grados.
con transmisión por eje.
Podríamos, por supuesto, escribir un libro sobre el V-Twin transversal de Moto Guzzi.
La Ducati 750 Sport, con su manillar semiautomático y su configuración de competición, es para aquellos que quieren hacer sus viajes tumbados boca abajo. El motor es un bicilíndrico en V longitudinal. ..El exclusivo motor longitudinal de 90° produce un enorme par motor a bajo y medio régimen...Moto Guzzi 850T...Un motor bicilíndrico en V transversal de 90° y 850 cc...
Según mi fuente en Moto Guzzi Technical Services, "El motor Guzzi es un bicilíndrico en 'L' de 90 grados, en realidad, porque los cilindros están orientados a 90 grados, en lugar de un bicilíndrico en V típico que tiene un ángulo más pequeño (60 grados, 77 grados, etc.). Se llama 'transversal' porque el motor está montado con el cigüeñal orientado de adelante hacia atrás en lugar de de izquierda a derecha. Debido a esto, no se puede ejecutar una transmisión por cadena o correa directamente a la rueda trasera como en la mayoría de las motocicletas. Es por eso que tiene una caja de cambios separada que se atornilla al motor y transfiere la potencia a la rueda trasera a través del eje de transmisión. Así es como se hace en la Moto Guzzi y una BMW.
...el boxer tenía tres innovaciones únicas que permanecerían a lo largo de sus años de desarrollo:El diseño del motor incluía cilindros montados transversalmente, que se enfriaban mediante la exposición al aire que pasaba.
transversal es la misma que la de un motor monocilíndrico, lo que permite bastidores muy estrechos y carrocerías con áreas frontales reducidas.
Un V-twin de gran diámetro refrigerado por aire en particular puede calentarse mucho, especialmente el cilindro trasero, que no está expuesto a tanto aire de refrigeración como el delantero.
Aunque la Valkyrie también tiene un cigüeñal longitudinal, esta reacción de par se ha eliminado haciendo que algunos de los componentes, como el alternador, giren en la dirección opuesta al motor.
Al disponer el resto de los componentes internos del motor para que giren en dirección opuesta al cigüeñal, sus fuerzas se anulan sin tener que recurrir al peso, la complejidad y la fricción asociados a dos cigüeñales.
