Esta temporada se ha hablado mucho de motores y de la nueva reglamentación que se implementará. La FIA ha hablado de motores en "V", en "línea", con turbo, atmosféricos, etc. Con éste artículo vamos a intentar describir las opciones que se han estudiado, sus ventajas e inconvenientes para que cada uno sepa de qué hablamos.
El principal tema del que se ha hablado ha sido el de cambiar la disposición de los cilindros. Actualmente los motores que montan los monoplazas tienen una configuración de 8 cilindros en V y 2.4 litros de cilindrada. Se habló de tener los cilindros en línea pero finalmente se volvió a la configuración de V, esta vez con 6 cilindros y una reducción de la cilindrada hasta los 1.6 litros.
La cilindrada de un motor no es más el volumen de fluido resultante de multiplicar el área de un cilindro por la carrera (distancia entre el punto muerto inferior (pmi) y el punto muerto superior (pms)) y por el número de cilindros del motor.
Disposición en 'línea' vs disposición en 'V'
Se habló de muchas opciones, pero las dos que cogieron más fuerza fueron el motor de cuatro cilindros en 'línea' y el de seis en 'V'. Lo primero que llama la atención es que estamos comparando dos motores con distinto número de cilindros. La razón es básicamente obtener un motor compacto y "verde". A continuación podéis ver dibujos del esquema de los cilindros de un motor en 'V' y otro en 'línea' dónde veréis la diferencia de tamaño.
Evidentemente, podemos imaginarnos un motor de seis cilindros en línea, pero si el cuatro en línea ya es bastante largo, el de seis lo sería demasiado, más aun que el V8 actual y probablemente sería una opción complicada para hacerle sitio.
Partimos de la base de que el objetivo es conseguir un motor "verde" y por lo tanto será necesaria una disminución de la cilindrada. Si consideramos la cilindrada de 1600cc constante, para conseguir potencia podemos jugar con las revoluciones del motor, a más revoluciones más potencia (por normativa, el máximo de revoluciones por minuto serán 15.000).
Algo muy importante en la mecánica de los motores es el conjunto de piezas móviles (pistones, bielas, cigüeñal, etc.) porque sufren muchísimo debido a las altas velocidades a que giran y a las grandes aceleraciones a que son sometidos. Todos estos elementos, según su geometría, tienen una inercia que está relacionada con la velocidad de giro del motor.
Al tener una cilindrada de 1600cc constante para los dos motores, el motor de 6 cilindros en V necesitará pistones más pequeños, bielas más cortas y carreras también más cortas (o un compromiso entre todo) que el motor de 4 cilindros en línea por el hecho de disponer de más cilindros. Esto repercutirá directamente en las inercias internas del motor y en los esfuerzos que sufran todos los elementos. En este aspecto, si el motor V6 sufre menos, será más fiable que el de 'línea' a unas mismas revoluciones. Este razonamiento es válido comparando los motores con características similares, evidentemente los fabricantes de motores podrían reforzar lo necesario un motor en 'línea' para que fuera igual de fiable que otro en 'V' (con la misma cilindrada y distinto número de cilindros), pero esto ya no sería una comparación a igualdad de condiciones.
Por otro lado el motor en 'V' disminuye ligeramente el centro de gravedad del motor, que varía en función del ángulo entre los cilindros. A más ángulo, más se baja el centro de gravedad. Y para terminar con las ventajas del motor en 'V', decir que su cigüeñal más corto le permite asumir mejor los esfuerzos de torsión que otro más largo de un motor en línea.
No todo son ventajas para el motor en 'V': éstos tienen una arquitectura más compleja que los de 'línea' y están compuestos por más piezas. Por ejemplo, al tener dos bancadas es necesario duplicar el número de árboles de levas. La menor complejidad del motor en 'línea' permite que sea más fácil tecnológicamente de conseguir extraer rendimiento que en un motor en 'V'. Repercutiendo directamente en los costes de investigación y desarrollo.
Finalmente, en el tema de las vibraciones, de bien seguro que los dos acabarían consiguiendo unos niveles excepcionales, pero es más sencillo conseguir el equilibrio en un motor en 'línea' (por su arquitectura más simple) que en otro en 'V'.
Dejando de lado los razonamientos técnicos, es de mucha importancia toda la experiencia que tienen actualmente los fabricantes de motores en la arquitectura 'V'. Sin duda el cambio de un V8 a un V6 es mucho más sencillo y barato que pasar a 4 cilindros en línea, dónde algunos fabricantes deberían invertir mucho en investigación, ya que no tienen experiencia en motores de este tipo para competición.
Y el turbo, ¿qué es?
Hasta ahora hemos hablado de configuraciones de los cilindros y suponíamos que los dos motores eran atmosféricos, es decir, que funcionan a presión atmosférica. Hay mecanismos para aumentar la presión de funcionamiento de un motor y uno de estos es el turbocompresor. El turbo que se incorpora en algunos motores, sean de competición o no, consiste en una turbina accionada por los gases de escape. Dicha turbina mueve un compresor centrífugo cuya función es coger aire a presión atmosférica y comprimirlo (la presión es variable y depende de muchos factores) para introducirlo en la cámara de combustión. Con esto lo que se consigue es introducir más cantidad de mezcla (combustible y aire) dentro la cámara de combustión que otro motor de la misma cilindrada y que sea atmosférico. El resultado final es que, sin cambiar la cilindrada de un motor, podemos aumentar mucho su potencia.
¿Cómo rugirán los V6 1.6 turbo?
Una de las preocupaciones que muchos tenemos es que va a pasar con el bonito y característico ruido que tienen los motores actuales. Sin duda va a cambiar, pero aun no sabemos cómo. Uno de los principales causantes del ruido de los motores es su tamaño, es decir, la cilindrada. Ya sabemos que ésta va a disminuir de 2.4 litros a 1.6 litros y por lo tanto el sonido se verá gravemente afectado. Por otro lado están los escapes (colectores y tubos de escape) que también influyen mucho. Creo que será este área dónde los fabricantes de motores conseguirán el ruido que todos deseamos. Finalmente, habrá otro factor importante, el turbo, que también jugará su papel y dará un ruido característico al futuro motor.
Y esto es todo, ahora toca esperar para ver de que son capaces los fabricantes.
Fuente: http://www.f1aldia.com/12729/motor-v-motor-linea/
