Motor de cuatro cilindros en línea

La única bancada de cilindros puede estar orientada en un plano vertical o inclinado, con todos los pistones impulsando un cigüeñal común.A semejanza de los motores en V o W (en cuyas denominaciones cortas es habitual usar una letra seguida del número de cilindros), estos motores se suelen designar con las abreviaturas I4 o L4 (L por longitudinal, para evitar confusiones entre el dígito 1 y la letra I).[6]​ Sin embargo, el primer motor de cuatro cilindros en línea había sido diseñado por Nikolaus August Otto y Eugen Langen en 1876.[10]​ Los continuos progresos en la fabricación de motores hicieron que los L4 dejaran de estar reservados para los coches más rápidos, y se hicieran cada vez más populares, desplazando a los mono y bicilíndricos.Porsche, por ejemplo, utilizó un 3.0 L de cuatro cilindros en sus modelos deportivos 944 S2 y 968.Motores de cuatro cilindros en línea más grandes se usan en aplicaciones industriales, como en camiones pequeños y tractores, a menudo con desplazamientos de hasta 5 L. Los motores diésel para uso estacionario, para equipar buques y los utilizados en algunas locomotoras (que funcionan a bajas revoluciones) se construyen en tamaños mucho más grandes.El motor 4K90 desarrolla 18 280 kW (24 514 caballos) a 94 rpm y pesa 787 toneladas.El desplazamiento también puede ser muy pequeño, como se encuentra en algunos kei car vendidos en Japón, como el Subaru EN.Sin embargo, tiende a mostrar un desequilibrio dinámico a altas revoluciones, porque los pistones se mueven juntos por parejas, haciendo que el desequilibrio sea el doble de fuerte que en otras configuraciones.Sin embargo, la aceleración y desaceleración del pistón es mayor en la mitad superior de la rotación del cigüeñal que en la mitad inferior, porque las bielas no son infinitamente largas, lo que resulta en un movimiento no sinusoidal.Por lo tanto, los motores de pequeña cilindrada con pistones ligeros muestran poco efecto, y los motores de competición suelen utilizar bielas largas (cuanto más larga es una biela, menor es proporcionalmente la diferencia entre la suma y la resta de longitudes con respecto al brazo del cigüeñal, pero también es mayor su peso).Sin embargo, el efecto crece exponencialmente con la velocidad de rotación del cigüeñal.Para paliar este problema, en algunos motores de competición con velocidades de giro muy altas se recurre a desfasar independientemente los cuatro cilindros (que ya no forman parejas), recurriéndose a una disposición denominada en inglés crossplane.Sin embargo, estas configuraciones inusuales requieren adoptar sistemas de contrapesos para evitar otros desequilibrios que se inducen.En el sistema inventado por Frederick Lanchester en 1911, se utilizan dos ejes de balanceo que giran en direcciones opuestas al doble de la velocidad del cigüeñal, para compensar las diferencias en la velocidad del pistón.[33]​ Un bloque de aleación L4 es generalmente pequeño, compacto y liviano, lo que sirve para disminuir la masa total del vehículo, lo que generalmente permite aumentar la eficiencia del combustible en el ciclo urbano.Cuando se compara con un V6 o un V8, un L4 generalmente tendrá pérdidas por fricción algo más bajas a una velocidad del motor comparable, debido a que tiene menos pistones, bielas y rodamientos, aunque la menor pérdida por fricción se compensa en la práctica por la necesidad de los L4 de operar a un régimen de giro más alto para producir la misma potencia que un motor más grande.[40]​ Entre otros motores tecnológicamente o históricamente notables que han utilizado esta configuración, se incluyen: A finales de los años 2000, los fabricantes de automóviles hicieron esfuerzos para aumentar la eficiencia del combustible y reducir las emisiones.Este coche estaba impulsado por un motor L4 diseñado por Ernest Henry, cuyo diseño ejerció una prolongada influencia en los motores de competición posteriores, ya que por primera vez se habían utilizado dos árboles de levas en cabeza (DOHC) y cuatro válvulas por cilindro, un diseño que se convertiría en el estándar hasta la actualidad.[41]​ Este Peugeot se vendió al piloto estadounidense "Wild Bob" Burman, que rompió el motor en 1915.Con John Edward y Fred Offenhauser, Miller creó un motor L4 inspirado en el Peugeot.[43]​ Para las carreras de automóviles deportivos, la capacidad se incrementó hasta 3.4 L en el Ferrari 860 Monza.El BMW modelo M12/13 turbo fue notable en la época por sus altas compresiones y rendimiento.En los años 1986 y 1987, la versión M12/13/1 se inclinó lateralmente 72° para usar en el Brabham BT55 extremadamente bajo.Desafortunadamente, el diseño no tuvo éxito, probablemente debido a problemas de sobrecalentamiento provocados el estrecho espacio donde iba alojado.Esto da como resultado un mejor equilibrio dinámico, que es particularmente beneficioso en el rango de revoluciones más alto, y la teoría del big-bang firing order dice que la entrega irregular del par al neumático trasero hace que el deslizamiento en las curvas a velocidades de carrera sea más fácil de controlar.Se han visto motores mucho más grandes (hasta 6.1 L) en tractores (Kubota M135X) y para su uso en camiones medianos (Isuzu Forward, Hino Ranger), especialmente diésel (uno de los más potentes es el motor MAN D0834 con 220 HP (164 kW) y 850 N·m[50]​)