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Motor de cinco cilindros en línea

El motor de cinco cilindros en línea (también conocido como motor de cinco cilindros en línea ; abreviado I5 o L5) es un motor de pistón con cinco cilindros montados en línea recta a lo largo del cigüeñal .

Aunque son menos comunes que los motores de cuatro cilindros en línea y los de seis cilindros en línea , los diseños de motores de cinco cilindros en línea han sido utilizados por los fabricantes de automóviles desde fines de la década de 1930. Los ejemplos más notables incluyen los motores diésel de Mercedes Benz desde 1974 hasta 2006 y los motores de gasolina de Audi desde 1979 hasta la actualidad. Los motores de cinco cilindros en línea funcionan con mayor suavidad que los de cuatro cilindros en línea y son más cortos que los de seis cilindros en línea. Sin embargo, lograr un suministro de combustible constante en todos los cilindros era problemático antes de la adopción de la inyección de combustible .

Características

Animación del orden de disparo 1-2-4-5-3
Motor diésel marino MAN B&W 5S50MC de 1.865 litros

Los motores de cinco cilindros en línea suelen ser más cortos que los de seis cilindros en línea , lo que hace que sea más fácil colocarlos transversalmente en el compartimiento del motor. [1] También son más suaves que los motores de cuatro cilindros en línea , [1] y son más estrechos que los motores en V [2] y los motores planos .

Equilibrio y vibración del motor

Los motores de cinco cilindros tienen un cigüeñal con ángulos de 72 grados. [3] Entre los motores de cuatro tiempos , una ventaja de los motores con cinco o más cilindros es que las carreras de potencia se superponen si el motor tiene un orden de encendido uniforme . [1]

Una desventaja del número impar de cilindros en un motor de cinco cilindros en línea es que da como resultado un equilibrio imperfecto entre el cilindro primario y el secundario , a diferencia de un motor de seis cilindros en línea que tiene un equilibrio perfecto entre el cilindro primario y el secundario. Se pueden utilizar contrapesos en el cigüeñal para reducir las vibraciones de estos desequilibrios. Este método también se utiliza en los motores de cuatro cilindros en línea . [4] [5]

Orden de disparo

La mayoría de los motores de cinco cilindros en línea de cuatro tiempos utilizan un orden de encendido de 1-2-4-5-3. [ cita requerida ] Este orden de encendido da como resultado el par de balancín primario mínimo (velocidad del cigüeñal) , y lo utilizan el motor Volvo Modular , el motor de cinco cilindros en línea de VW/Audi , el motor Atlas de General Motors y el motor Honda G. Los motores de cinco cilindros en línea suelen tener un diseño de cigüeñal de 72 grados. [6]

Todos los motores de cinco cilindros en línea de dos tiempos tienen la limitación de tener un solo orden de encendido para una configuración de cigüeñal determinada; debido a que se produce un ciclo completo cada 360 grados, no hay posibilidad de compartir fases de pistón sin tener igniciones simultáneas, por lo que el motor de cinco cilindros en línea no está en desventaja en este caso. Algunos motores fueraborda de dos tiempos , por ejemplo, el motor Mercury Marine Force 150, utilizan un orden de encendido de 1-5-2-3-4. [7]

Carburadores e inyección de combustible

El uso de motores de gasolina de cinco cilindros en línea en automóviles de producción en masa solo se volvió verdaderamente viable con la llegada de la inyección de combustible confiable . Esto se debe a los inevitables problemas de un carburador que alimenta un número impar de cilindros y la longitud del colector de admisión entre el carburador varía mucho entre los cilindros en los extremos del motor y los más cercanos al carburador. A diferencia de otros diseños de motor, estos problemas no se resuelven fácilmente utilizando varios carburadores.

Los motores diésel siempre han utilizado inyección de combustible, por lo que los motores diésel de cinco cilindros en línea de gran cilindrada se vieron comúnmente décadas antes que los motores de gasolina de cinco cilindros en línea.

Uso en automóviles

Motores diésel

Los camiones Lancia 3Ro de 1938 introdujeron un motor diésel de cinco cilindros en línea para reemplazar el motor de tres cilindros en línea anterior. Construido para las fuerzas armadas italianas y alemanas durante la Segunda Guerra Mundial y luego para uso civil, el camión permaneció en producción hasta 1950. [8]

El primer motor de cinco cilindros en línea de un automóvil de pasajeros producido en serie fue el Mercedes-Benz OM617 de 1974 , un motor atmosférico de 3,0 L (183 pulgadas cúbicas) introducido en los modelos Mercedes-Benz 300D (W114/W115) . En 1978, se introdujo una versión turboalimentada en los modelos Mercedes-Benz 300SD Turbo . Mercedes-Benz continuó produciendo motores de cinco cilindros en línea durante los siguientes 28 años, hasta que el motor Mercedes-Benz OM647 dejó de producirse en 2006.

En 1978, se introdujo el motor Audi 2.0 R5 D en el sedán Audi 100. En 1983, se introdujo una versión turboalimentada, inicialmente para el mercado estadounidense Audi 100. Varios automóviles Volvo se produjeron con motores diésel de cinco cilindros en línea de Audi, antes de la introducción del motor turbodiésel Volvo D5 ; este motor se produjo entre 2001 y 2017 y se utilizó en varias aplicaciones híbridas diésel (comercializadas como modelos de "motor doble"). [9] [10]

Otros motores diésel de cinco cilindros en línea de producción en masa incluyen el motor turbodiésel VM Motori 531 de 1999 a 2001, [11] el motor turbodiésel Land Rover Td5 de 1998 a 2007, el motor turbodiésel Ford Duratorq 3.2 de 2006 a 2019 y el motor turbodiésel Fiat JTD 2.4 [ ancla rota ] de 1998 a 2009.

Motores de gasolina

Henry Ford desarrolló un motor de cinco cilindros en línea a fines de la década de 1930 y principios de la de 1940 para un diseño de automóvil económico compacto, que nunca entró en producción debido a la falta de demanda de automóviles pequeños en los Estados Unidos. [12]

El primer motor de gasolina de cinco cilindros en línea de producción fue el Audi 2.1 R5 introducido en el Audi 100 en 1979. Audi ha continuado utilizando motores de gasolina de cinco cilindros en línea (tanto en versiones de aspiración natural como turboalimentadas ) hasta el día de hoy. El Audi TT RS y el Audi RS3 utilizan actualmente motores de cinco cilindros en línea. [13] En los deportes de motor, el primer coche en utilizar un motor de cinco cilindros en línea fue el coche de rally Audi Quattro ; [14] otros coches de carreras que utilizaron motores de cinco cilindros en línea incluyen el Audi Sport Quattro E2 de 1985-1986 y el Audi 90 Quattro IMSA GTO de 1989. [15] [16] [17] [18] Para el año 1987, el equipo de fábrica probó una versión de 735 kW (1000 hp) del Audi S1 ​​Sport Quattro con motor de cinco cilindros en línea. [19]

Se han producido varios motores de cinco cilindros en línea con la marca Volkswagen, comenzando con el motor Volkswagen WH/WN de 1,9 litros y 10 válvulas utilizado en el Volkswagen Passat de 1981. El último motor de gasolina de cinco cilindros en línea de Volkswagen fue el motor Volkswagen EA855 de 2,5 litros y 20 válvulas utilizado en los modelos Passat norteamericanos hasta 2014. [20]

El motor Volvo Modular se introdujo en el sedán Volvo 850 de 1991 y se utilizó en varios modelos de Volvo, junto con los modelos Ford Focus ST y Ford Focus RS . Todos los motores de gasolina de cinco cilindros en línea utilizados por Volvo y Ford se fabricaron en la planta de motores Volvo Skövde en Skövde , Suecia , hasta su discontinuación en 2016.

Otros motores de gasolina de cinco cilindros en línea incluyen

En los últimos años, este motor ha ido perdiendo popularidad; por ejemplo, Volvo anunció en 2012 que dejaría de fabricarlo. [21]

Uso en motocicletas

Muy pocas motocicletas han utilizado motores de cinco cilindros. Sin embargo, las motocicletas de carreras de cuatro tiempos de 125 cc Honda RC148 de 1965 y Honda RC149 de 1966 utilizaron motores de cinco cilindros en línea basados ​​en el motor bicilíndrico en línea de 50 cc de la motocicleta de carreras Honda RC116 Grand Prix. [22] [23] Estos motores de cinco cilindros en línea tenían un diseño inusual, ya que estaban configurados como un motor de seis cilindros en línea con uno de los cilindros centrales eliminado. [24]

Véase también

Referencias

  1. ^ abc "Las ventajas y desventajas del motor de cinco cilindros en línea". Car Throttle . 9 de febrero de 2017 . Consultado el 20 de agosto de 2022 .
  2. ^ "Motor en línea o en V: ¿por qué gama alta?" www.whyhighend.com . Consultado el 20 de agosto de 2022 .
  3. ^ "Gimme Five". www.hemmings.com . Consultado el 21 de agosto de 2022 .
  4. ^ Robert Bosch GmbH, Bosch Automotive Handbook, 6.ª edición , págs. 459–463, Professional Engineering Publishing 2004, ISBN 1-86058-474-8
  5. ^ Bednar, Fundamentos de la combustión, 1989
  6. ^ https://www.hemmings.com/blog/article/gimme-five/ [ URL básica ]
  7. ^ "Diagrama y piezas del cigüeñal y del pistón del motor fueraborda Force de 150 HP (1989-1992) 1989-A HASTA 1992-C". Archivado desde el original el 8 de diciembre de 2015. Consultado el 2 de diciembre de 2015 .
  8. ^ Historia Illustrata del Camion Italiano (en italiano). Edición Neri. 1996.ISBN 978-88-900 955-8-0.
  9. ^ "V60_GBen". Ipaper.ipapercms.dk. Archivado desde el original el 16 de septiembre de 2018. Consultado el 17 de mayo de 2018 .
  10. ^ "Historia del Volvo 5 Cilindros". 11 de octubre de 2017.
  11. ^ "Motor VM Motori 3.1 531 OHV". AutoManiac . Consultado el 24 de agosto de 2022 .
  12. ^ "Los extraños y antiguos motores de Henry Ford", Popular Science , Bonnier Corporation, pág. 195, agosto de 1960
  13. ^ Sutton, Mike (16 de octubre de 2017). "¡Prueba del Audi RS3 2017 con 400 HP!". Car and Driver . Consultado el 17 de enero de 2023 .
  14. ^ Graham Robson (15 de junio de 2008). Audi Quattro. Editorial Veloce. pag. 12.ISBN 9781845841416.
  15. ^ "Audi 90 quattro IMSA-GTO". www.classicdriver.com .
  16. ^ "Revisión detallada de las especificaciones del modelo IMSA-GTO Audi 90 Quattro de 1989 para carreras y rally en América del Norte". www.automobile-catalog.com .
  17. ^ "ableitet.no - Audi 90 IMSA GTO". www.ableitet.no . Archivado desde el original el 18 de mayo de 2018 . Consultado el 16 de enero de 2015 .
  18. ^ "Retrospectiva >> Potencia del motor Quattro: el Imsa Audi 90 Gto - Speedhunters". 26 de mayo de 2009.
  19. ^ "Coche de rally secreto: Audi Group S Prototype". Archivado desde el original el 18 de enero de 2015. Consultado el 16 de enero de 2015 .
  20. ^ "Volkswagen Passat 2014". www.cars.com . Consultado el 24 de agosto de 2022 .
  21. ^ Herriott, Richard (21 de agosto de 2014). «Tema: Motores: Throbby, Thrummy Quints». Driven To Write . Archivado desde el original el 25 de junio de 2022.
  22. ^ "Los años de gloria de las dos ruedas de Honda". www.goodwood.com . Consultado el 23 de agosto de 2022 .
  23. ^ "La Honda RC149 de 1966". Noticias de ciclo . Consultado el 23 de agosto de 2022 .
  24. ^ "RC 148 / RC149" (en japonés) . Consultado el 25 de octubre de 2019 .