Motor de ocho cilindros en línea
El motor de ocho cilindros en línea o motor de ocho cilindros en línea (a menudo abreviado como I8 o L8) es un motor de combustión interna de ocho cilindros con los ocho cilindros montados en línea recta a lo largo del cárter. El tipo se ha producido en configuraciones de válvula lateral, IOE, válvula en cabeza, válvula de manguito y leva en cabeza.
Un ocho en línea puede cronometrarse para lograr un equilibrio primario y secundario inherente, sin fuerzas o momentos primarios o secundarios desequilibrados. Sin embargo, la vibración torsional del cigüeñal, presente hasta cierto punto en todos los motores, es suficiente para requerir el uso de un amortiguador armónico en el extremo accesorio del cigüeñal. Sin dicha amortiguación, se pueden producir grietas por fatiga cerca del muñón del cojinete principal trasero, lo que provocaría una falla del motor.
Aunque un motor de seis cilindros en línea también se puede programar para lograr un equilibrio primario y secundario inherente, un motor de ocho cilindros en línea desarrolla más golpes de potencia por revolución y, como resultado, funcionará más suavemente bajo carga que uno de seis cilindros en línea. Además, debido al número par de golpes de potencia por revolución, un motor de ocho cilindros en línea no produce vibraciones armónicas de orden impar desagradables en la línea motriz del vehículo a bajas velocidades del motor.
Las características de funcionamiento suave del ocho cilindros en línea lo hicieron popular en los autos de carreras y de lujo del pasado. Sin embargo, la longitud del motor exigía el uso de un compartimento de motor largo, lo que hacía que el diseño básico fuera inaceptable en los vehículos modernos. Además, debido a la longitud del motor, la vibración torsional tanto en el cigüeñal como en el árbol de levas puede afectar negativamente la confiabilidad y el rendimiento a altas velocidades. En particular, un fenómeno conocido como "latigazo del cigüeñal," causado por los efectos de la fuerza centrífuga en los tiros del cigüeñal a altas revoluciones del motor, puede causar contacto físico entre las bielas y las paredes del cárter, lo que lleva a la destrucción del motor. Como resultado, el diseño ha sido desplazado casi por completo por la configuración del motor V8 más corto.
Período temprano (1903-1918)
El primer ocho en línea fue concebido por Charron, Girardot et Voigt (CGV) en 1903, pero nunca se construyó. Se lograron grandes avances durante la Primera Guerra Mundial, ya que Mercedes fabricó motores de avión de ocho cilindros en línea como el Mercedes D.IV. Las ventajas del motor de ocho cilindros en línea para aplicaciones aeronáuticas incluían la eficiencia aerodinámica de la configuración larga y estrecha, y el equilibrio inherente del motor que hacía innecesarios los contrapesos en el cigüeñal. Las desventajas de la torsión del cigüeñal y el árbol de levas no se consideraron en este momento, ya que los motores de los aviones de la época funcionaban a bajas velocidades para mantener la velocidad de la punta de la hélice por debajo de la velocidad del sonido.
A diferencia de la configuración del motor V8, cuyos ejemplos se utilizaron en los automóviles De Dion-Bouton, Scripps-Booth y Cadillac en 1914, no se utilizaron motores de ocho cilindros en línea en los automóviles de producción antes de 1920.
Periodo de entreguerras (1919-1941)
Automóviles de lujo
Isotta Fraschini de Italia presentó el primer automóvil de ocho cilindros en línea de producción en su Tipo 8 en el Salón de París en 1919. Leyland Motors presentó su automóvil de lujo Leyland Eight con motor OHC de ocho cilindros en línea en la Exposición Internacional del Automóvil en Olympia, Londres. en 1920. Los hermanos Duesenberg introdujeron su primera producción de ocho cilindros en línea en 1921.
Los motores de ocho cilindros en línea se utilizaron en vehículos caros de lujo y alto rendimiento hasta después de la Segunda Guerra Mundial. Los Bugattis y los Duesenberg solían utilizar motores de ocho cilindros en línea con doble árbol de levas en cabeza. Otros automóviles notables de ocho cilindros en línea fueron construidos por Daimler, Mercedes-Benz, Isotta Fraschini, Alfa Romeo, Stutz, Stearns-Knight y Packard. Una característica de marketing de estos motores era su impresionante longitud: algunos de los motores Duesenberg tenían más de 1,2 m (4 pies) de largo, lo que daba como resultado los capós largos que se encuentran en estos automóviles.
Automóviles premium en Estados Unidos
En los Estados Unidos en la década de 1920, los fabricantes de automóviles, incluidos Hupmobile (1925), Chandler (1926), Marmon (1927), Gardner (1925), Kissel (1925), Locomobile (1925) y Auburn (1925) comenzaron utilizando motores de ocho cilindros en línea en automóviles destinados a la clase media. El fabricante de motores Lycoming construyó motores de ocho cilindros en línea para venderlos a fabricantes de automóviles, incluidos Gardner, Auburn, Kissel y Locomobile. Hupmobile construyó su propio motor. Lycoming fue comprado por el propietario de Auburn, Errett Lobban Cord, quien usó un Lycoming de ocho cilindros en línea en su automóvil Cord L-29 de tracción delantera, e hizo que Lycoming construyera el motor de ocho cilindros en línea para el Duesenberg Model J, que había sido diseñado por Duesenberg. hermanos de Duesenberg Inc., propiedad de Cord. Los fabricantes de automóviles dentro de Cord Corporation, que comprenden Auburn, Cord y Duesenberg, cerraron en 1937. Lycoming continúa hasta el día de hoy como fabricante de motores para aviones.
A fines de la década de 1920, los vendedores de volumen Hudson y Studebaker introdujeron motores de ocho cilindros en línea para los vehículos premium en sus respectivas líneas. Fueron seguidos a principios de la década de 1930 por Nash (con una unidad de encendido dual), REO y las divisiones Buick, Oldsmobile y Pontiac de General Motors.
El Buick de ocho cilindros en línea tenía un diseño de válvulas en cabeza, mientras que el Oldsmobile de ocho cilindros en línea y el Pontiac de ocho cilindros en línea eran motores de cabeza plana. Chevrolet, como marca de nivel de entrada, no tenía ocho cilindros en línea. Cadillac, la marca de lujo de General Motors, se quedó con sus tradicionales motores V8. Para tener motores tan suaves como los de ocho cilindros en línea de sus competidores, Cadillac introdujo el cigüeñal crossplane para su V8 y agregó motores V12 y V16 a la parte superior de su línea.
Ford nunca adoptó el motor de ocho cilindros en línea; sus autos Ford de nivel de entrada usaron motores V8 de cabeza plana hasta la década de 1950, mientras que sus autos de lujo Lincoln usaron motores V8 desde la década de 1930 hasta la década de 1980 y motores V12 en las décadas de 1930 y 1940. Chrysler usó ochos rectos de cabeza plana en sus autos Chrysler premium, incluido el modelo de lujo Imperial.
Dirigibles
El dirigible rígido británico R101 estaba equipado con cinco motores diésel de ocho cilindros en línea Beardmore Tornado Mk I. Estos motores estaban destinados a dar una potencia de 700 bhp (520 kW) a 1000 rpm, pero en la práctica tenían una potencia nominal continua de solo 585 bhp (436 kW) a 900 rpm.
Posguerra
Después de la Segunda Guerra Mundial, los cambios en el mercado del automóvil dieron como resultado el declive y la extinción final del motor de ocho cilindros en línea como motor de automóvil. Los principales usuarios de los ocho cilindros en línea eran los autos de lujo y premium estadounidenses que se heredaron antes de la guerra. Un autobús interurbano Flxible usaba el Buick de ocho cilindros en línea.
Durante la Segunda Guerra Mundial, las mejoras en la tecnología de refinería utilizada para producir gasolina de aviación dieron como resultado la disponibilidad de grandes cantidades de gasolina económica de alto octanaje. Los motores podrían diseñarse con relaciones de compresión más altas para aprovechar la gasolina de alto octanaje. Esto condujo a motores más estresados que amplificaron las limitaciones del cigüeñal largo y el árbol de levas en los motores de ocho cilindros en línea.
Oldsmobile reemplazó su motor de cabeza plana de ocho cilindros en línea con un motor V8 de válvulas en cabeza en 1949, momento en el que el V8 de Cadillac se cambió por uno con válvulas en cabeza. Chrysler reemplazó su ocho cilindros en línea con su famoso Hemi V-8 para 1951. Hudson retiró su ocho cilindros en línea al final del año modelo 1952. Buick introdujo un (4.0" diámetro × 3 13⁄ 64" carrera = 322 in³ (5.277 L)) V8 en 1953, con un desplazamiento similar al de sus (3 7⁄16" diámetro × 4 5⁄16" carrera = 320,2 in³ (5,247 L)) recto-8, este último se produjo hasta el final del año modelo 1953. Pontiac mantuvo la producción de sus ocho cilindros en línea, así como de seis cilindros en línea con cabeza en L, hasta el final del año modelo 1954, después de lo cual un V8 se convirtió en estándar. Packard finalizó la producción de su característico motor de ocho cilindros en línea a fines de 1954, reemplazándolo con un V8 de válvulas en cabeza.
A finales de la década de 1970, los motores V8 de válvulas en cabeza impulsaban el 80 % de los automóviles fabricados en los EE. UU., y la mayoría del resto tenía motores de seis cilindros.
En Europa, muchas fábricas de automóviles habían sido destruidas durante la Segunda Guerra Mundial, y pasaron muchos años antes de que las economías devastadas por la guerra se recuperaran lo suficiente como para que los autos grandes volvieran a ser populares. El cambio en el diseño de los automóviles de un compartimiento de motor largo entre guardabarros separados a la configuración moderna con su compartimiento de motor más corto llevó rápidamente a la desaparición del motor de ocho cilindros en línea. Como resultado de esto, y de los precios de la gasolina varias veces más caros que en los EE. UU., los motores de cuatro y seis cilindros impulsaron la mayoría de los automóviles en Europa, y los pocos automóviles de ocho cilindros producidos tenían la configuración V8.
Uso militar
El ejército británico seleccionó la serie Rolls-Royce B80 de motores de ocho cilindros en línea en la familia de vehículos blindados Alvis FV 600. El vehículo blindado Alvis Saladin era un diseño 6x6 con el compartimento del motor en la parte trasera, una torreta de cañón de baja presión de 76,2 mm en el centro y el conductor al frente. El vehículo blindado de transporte de personal sarraceno tenía el motor al frente con el conductor en el centro y espacio para hasta nueve soldados en la parte trasera. El vehículo logístico anfibio Stalwart tiene el compartimiento del conductor sobre las ruedas delanteras, el motor B81 más grande en la parte trasera y un compartimiento de carga grande en el centro y la parte trasera. El vehículo de extinción de incendios Salamander no estaba blindado y se parecía al Stalwart con una superestructura de camión de bomberos convencional.
La serie de motores Rolls-Royce B80 también se usó en otras aplicaciones militares y civiles, como el camión militar Leyland Martian, el motor de cabrestante en el Centurion ARV y varios camiones de bomberos Dennis.
Autos de carrera y rendimiento
A pesar de las deficiencias de longitud, peso, fricción de los cojinetes y vibraciones torsionales que llevaron a la desaparición de la posguerra del ocho en línea, el ocho en línea fue el diseño de motor de alto rendimiento elegido desde finales de la década de 1920 hasta la década de 1920. a fines de la década de 1940 y continuó destacándose en el automovilismo hasta mediados de la década de 1950. Bugatti, Duesenberg, Alfa Romeo, Mercedes-Benz y Miller construyeron autos de carreras exitosos con motores de ocho cilindros en línea de doble árbol de levas en cabeza de alto rendimiento en las décadas de 1920 y 1930.
Los hermanos Duesenberg introdujeron el primer motor de carreras de ocho cilindros en línea exitoso en 1920, cuando su motor 3 L quedó tercero, cuarto y sexto en las 500 Millas de Indianápolis. Al año siguiente, uno de sus autos ganó el Gran Premio de Francia, mientras que dos otros se colocaron cuarto y sexto en la carrera. Según el trabajo que la compañía había realizado en motores de aviones de 16 cilindros durante la Primera Guerra Mundial, el motor de tres válvulas por cilindro y árbol de levas en cabeza producía 115 caballos de fuerza al freno (86 kW) a 4250 rpm, y era capaz de acelerar a una velocidad asombrosa. (en ese momento) 5.000 rpm. Ningún motor de Grand Prix antes de la guerra había alcanzado un máximo de más de 3000 rpm.
Bugatti experimentó con motores de ocho cilindros en línea desde 1922 y, en 1924, presentó el 2 L Bugatti Type 35, uno de los autos de carrera más exitosos de todos los tiempos, que eventualmente ganó más de 1000 carreras. Al igual que los Duesenberg, Bugatti obtuvo sus ideas de la construcción de motores de aviones durante la Primera Guerra Mundial y, al igual que ellos, su motor era una unidad de árbol de levas en cabeza de altas revoluciones con tres válvulas por cilindro. Producía 100 bhp (75 kW) a 5000 rpm y podía acelerarse a más de 6000 rpm. Se produjeron casi 400 del Tipo 35 y sus derivados, un récord histórico para las carreras de automovilismo de Gran Premio.
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Alfa Romeo fue el primero en reaccionar a los problemas de ingeniería de los ocho cilindros en línea: en sus motores de autos de carrera para los P2 y P3 y en sus autos deportivos Alfa Romeo 8C 2300/2600/2900 de Mille Miglia y Le Mans fama el accionamiento del árbol de levas se había trasladado al centro del motor, entre los cilindros cuatro y cinco, reduciendo así las limitaciones mencionadas. El motor de ocho cilindros en línea se construyó en realidad como un par simétrico de motores de cuatro cilindros en línea unidos en el medio en trenes de engranajes comunes para los árboles de levas y los supercargadores. Tenía dos árboles de levas en cabeza, pero solo dos válvulas por cilindro.
El Alfa Romeo de ocho cilindros en línea regresaría después de la Segunda Guerra Mundial para dominar la primera temporada de carreras de Fórmula Uno en 1950 y para ganar la segunda temporada contra la competencia del auto con motor V12 de Ferrari en 1951. El Alfa Romeo 158/159 Alfetta se diseñó originalmente en 1937 y ganó 47 de los 54 Grandes Premios inscritos entre 1938 y 1951 (con una brecha de seis años en el medio causada por la guerra). Para 1951, sus motores sobrealimentados de 1.5 L podían producir 425 bhp (317 kW) a 9300 rpm y podían acelerar hasta 10 500 rpm. Sin embargo, los motores estaban al final de su potencial y los cambios en las reglas para la temporada de 1952 dejaron obsoletos a los Alfettas.
Mercedes-Benz crearía los últimos autos de carreras notables de ocho cilindros en línea en 1955, con el auto de carreras de Fórmula Uno W196 ganador del campeonato y el auto de carreras deportivo 300SLR. El 300SLR fue famoso por la victoria de Stirling Moss y Denis Jenkinson en la Mille Miglia de 1955, pero notorio por el accidente mortal de Pierre Levegh en las 24 Horas de Le Mans de 1955. El 300SLR fue el desarrollo final del diseño de Alfa Romeo de principios de la década de 1930, ya que no solo el árbol de levas, sino también la caja de cambios, se accionaba desde el centro del motor. Los ingenieros calcularon que las tensiones de torsión serían demasiado altas si tomaban la potencia del extremo del cigüeñal largo, por lo que pusieron un tren de engranajes central en el medio (que también hacía funcionar los árboles de levas dobles, los magnetos dobles y otros accesorios) y accionaron una transmisión. eje a la carcasa del embrague en la parte trasera.
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