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L6 o V6 ? Ventajas

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  • L6 o V6 ? Ventajas

    Pues cómo dice el título, cuales son las principales ventajas de un motor con seis cilindros en línea respecto de los típicos V6?

    Creo que es mucho más costoso hacer un motor L6 que un V6, por algo debe ser.

    Cuales són las principales ventajas (centro de gravedad, rendimiento, refrigeración, alimentación??? la verdad es que no tengo ni idea)

    Si es así, cómo es que no se montan motores con 8 cilindros en Línea? Las marcas no son capaces de hacer semejantes aparatos? Y como es que sólo BMW monta 6 cilindros en línea, y otras marcas tan o más prestigiosas se conforman con montar V6...

    muchas gracias

    saludos

  • #2
    L6 o V6 ? Ventajas

    Hola!

    Bueno, BMW no es la única que monta 6L (vease Lexus, y algunas otras sobre todo en motores diesel).

    Con respecto a tu pregunta no soy el mas indicado para contestarla porque no tengo ni idea de mecanica (hace un rato me equivoque y puse "piston" en lugar de decir "cilindro", pero lo grave es que en realidad no se exactamente que es cada cosa; no me mateis...).

    Pues eso, que no deberia contestar pero hace tiempo lei un articulo en una revista en donde hablaba de eso y si nadie te responde satisfactoriamente intentare copiarlo cuando tenga tiempo y lo encuentre. De lo que recuerdo... (jeje, mejor dejad de leer ahora) hablaba sobre la suavidad y ausencia de vibraciones de la arquitectura de 6 cilindros en linea ya que la subida y bajada de los pistosnes se amortiguaban o yo que seeeee (es que no recuerdo nada pero tenia que ver con el ciclo del motor), jeje. Perdonad esto ultimo que he escrito y prometo buscar el articulillo.

    Saludos.

    Comentario


    • #3
      L6 o V6 ? Ventajas

      Os copio un texto de Manitas de hace unos años. (con su permiso, espero que no le importe).

      ------

      "Un motor siempre en cuatro tiempos ( 1 explosión cada 2 vueltas) puede hacerse del numero de cilindros que el constructor quiera , aunque y ese es otro tema , para los requerimientos en automoción existen unos márgenes entre 300 y 500 cc por cilindro , para conseguir un equilibrio entre rozamientos y potencia , obteniendo un mejor rendimiento.

      El motor de 4 cilindros se adapta perfectamente a cilindradas entre 1400 y 2000 (aunque algunos esta ya les parece una cilindrada unitaria excesiva) ( habría que preguntar que es lo que ve la gente en los datos técnicos de un motor , por que alguno solo mira la potencia máxima, y poco más).

      Hacer un motor con 6 cilindros y 1000 cc aunque seria un magnifico motor , ya que sus dimensiones pequeñas le confiere gran rigidez y sus 6 cilindros regularidad, los rozamientos internos de las superficies harían que su rendimiento ( por rendimiento se entiende termodinámico , que no tiene nada que ver con la potencia obtenida ) seria menor ( gastaría mas), esta y razones económicas han hecho que los 4 cilindros sean el motor mas extendido.. Por otro lado las explosiones en este tipo de motores(2 por vuelta) se suceden cada 180º media revolución de cigüeñal, este recibe con cada una de ellas un aporte de par. Como este aporte es MAYOR al comienzo de la explosión, los primeros 2/3 de la carrera del cilindro hay mas par que el ultimo tercio, hasta que llega el aporte de otro cilindro. Esto se da como resultado un aporte de par menos uniforme, así como en una vibración en el motor . Para compensarlo están los volantes de inercia , y el limite mínimo de giro del motor ,(los motores diesel
      estáticos giran a pleno régimen a 900 vueltas , pero precisan de mas de 4 cilindros), para solventar este aporte discontinuo de par se le puede añadir 2 cilindros mas , por lo que las explosiones vendrán cada 120º unos 2/3 de la carrera efectiva , este aporte de par es mucho mas regular , no apareciendo vibraciones , ni en regímenes bajos. Yo que usé una manguera de jardín para explicar el turbo de geometría variable , no me puedo saltar la maquina de coser , yo ya soy un rato mayor y es posible que los presentes no tuvieran la experiencia mia , pero cuando yo tenia digamos que 6 añitos me entretenía con el pie de la maquina de coser en hacerla girar ,no te digo la de broncas de mi madre , ellas no ven la parte positiva, si me hubiera dejado el coche para hacerlo mismo. ¿Qué el gasto que hubiese ocasionado? Eh.. Bueno pues a lo que iba , cuando comenzaba el giro, tenia que impulsar el volante en una dirección , porque sino podía empezar a andar al revés , y como te pillara abajo la manivela ya podías apretar , que como no impulsaras el volante de la maquina aquello no se movía. Que iba yo a saber que aquello era el PMI , ni me importaba , lo cierto es que ese fue mi primer contacto con la “mecánica de automóvil” El uso de los 6 cilindros encarece el motor es la razón de que algunos fabricantes suban de cilindradas en solo 4 cilindros , o como Saab que desarrollo durante años magníficos motores turbos, para obtener prestaciones sin necesitar cambiar de bloque motor. Lo idóneo por tanto es tener 6 cilindros a ser posible en línea, ya que la disposición en V ( cilindros no todos en el mismo plano con el cigüeñal) aunque un aporte continuo de par no presenta la misma regularidad. El cigüeñal de 6 cilindros en mecánicas de automóvil , suele ser el limite por longitud (hay que llevarlo en un coche) y por que mas largo generaría un esfuerzo torsional que lo haría ser muy robusto (mayor peso y precio) a mas cilindros se va a disposiciones en V o boxer, (también en un mismo plano cilindros opuestos motor del 911 o Ferrari) . Volviendo al 4 cilindros ,la regularidad de giro esta garantizada subiendo el régimen mínimo, con un volante de inercia , y el equilibrado reducen las mismas en un motor de 4 cilindros , pero siempre existe una zona en cada carrera del cilindro que no hay aporte de par y el enganche con la explosión del siguiente cilindro hace aparecer una vibración de primer orden muy molesta(fuerza libre alternativa) .Como puede un fabricante solventar esto sin necesidad de meter 2 cilindros mas . Generando un vibración contraria a esta, que la anule, de igual modo a como se hace en el campo de la acústica. No es la panacea, pero los expertos aseguran que un buen 4 cilindros con arboles , puede pasar por un 6 cilindros al menos ante el oído de un profano.
      Y ahora diréis, un profano no distingue ni 4 ni 6 ni 16 cil .Pues no te creas , muy duro hay que tener el oído y la capacidad de percibir vibraciones , pare que entre un 6 cil. Y un 4 funcionando juntos hasta el mas profano no sea capaz de distinguirlo, yo reconozco que para esto soy un purista.
      En un motor de 4 cilindros hay que compensar el desequilibrio de giro de 4 pistones por lo que se monta 2 arboles de equilibrado ,estos suelen situarse en la parte baja , aunque soluciones como las de alfa consiste en montarlos lo mas centrados posibles y uno en cada extremo, esto genera mas consumo de energía al tener que llevar el movimiento mas lejos, pero se consigue una mejora en la suavidad, estos arboles se hacen girar al doble de velocidad del cigüeñal, en sentido contrario (entre ellos)de ahí lo de arboles contrarotantes, el giro de unos arboles sobre un eje que no es el geométrico( cargas descentradas) induce un efecto de vibración que genera una par ( al ser dos) el cual persigue conseguir anular el fenómeno vibratorio de sus escasos 4 cil.
      Según esto todos los 4 cil pueden montar arboles y de esa manera girar con menos vibraciones , correcto, pero el árbol consume pot y esto es dinero, solo en motores con ciertas prestaciones , y que sus dueños quieran y puedan valorar la mejora en suavidad hace que los fabricantes lo monte . Bueno pero después de todo este rollo sigo sin explicar ¿por qué un V gira peor (salvo que sean 12 cil) que uno en línea?



      Vamos a ver un motor con cilindros en V se define como aquel que tiene los cilindros y el cigüeñal alineado según dos planos, esto que parece sencillo, llega VAG con la m... (perdón) con su “magnifico”VR6 y luego con el VR5 y fastidia la definición, pues yo no la cambio .
      Otra característica del motor en V es que en el cigüeñal las bielas comparten muñequilla , eso¿ que significa? , que al ser mas corto los contrapesos se aprovechan para dos cilindros, de esta manera aparte de tener menos masa móvil , (menos inercia y mas ligereza para moverse) facilita su equilibrado, como ALFA ROMEO sugirió , pero para que esto se compatible con los 120º en el orden de explosiones , se necesita que la v sea a 60º de otra manera seria como agrupar las explosiones en dos fases dejando un vacío entre medias , que eliminaría el efecto de reparto de par. Miramos los V6 y los de los 60º brillan por su ausencia .

      Pues ya empezamos, resulta que hay a 90º a porrillo, ¿por que? Porque los fabricantes son unos chorizos (perdón ahorradores), y ya que han hecho el estudio de rigidización y refrigeración en un bloque para un V8 donde para mantener la regularidad se necesitan 90º no lo van a tirar , llegan y se clavan a un v6 , quitando 2 cilindros, que de quitar siempre a tiempo, así que terminamos con un cigüeñal de nuevo con una muñequilla por cilindro y con menos espacio para meter los contrapesos.

      Bueno seguimos mirando y si hablar del VR6 que ya hemos mencionado que salvo por lo de tener una sola culata y ser mas pequeño que un 4 cilindros , no tiene ventaja alguna , resultas que vemos que a veces tiran de su imaginación y nos meten V a 53º , joder pues estamos buenos , aun con 90º se ahorran algo (dinero en estudios) pero con estas leches , no entendemos muy bien que se pretende, salvo lo de que en un coche de hoy donde entre enfriadores, electrónica, turbos , equipamiento, bombas , alternadores que parecen industriales ( hay que mover el equipamiento) con un cacho que le quitemos a la V solucionamos el hueco de varios de los aparatitos que hay que meter , en fin que de la V6 a 60º que parecía ser la solución , resulta que nos encontramos con todo menos a 60º con lo que solo recortamos el cigüeñal, que no es poco.

      Y bueno ¿por qué vibra mas un V6 que un 6 en línea?

      Vamos a ver, si hemos dicho que en un 6 cil las explosiones se suceden cada 120 º ( 3 por vuelta) en el ciclo del cigüeñal , vamos a seguir su movimiento respeto de los esfuerzo que lo impulsan.

      De todos es sabido que la carrera del pistón tiene que acelerarse desde los primeros grados de giro , para alcanzar la velocidad lineal max en su parte central 90º y empezar a descender hasta conseguir detenerse a 180º para comenzar a acelerarse de nuevo, esto genera unos esfuerzos en la biela que no son iguales en toda la carrera , siendo la distancia que recorre el pistón en las proximidades del PMS y del PMI muy pequeñas en relación al ángulo de giro del cigüeñal, a diferencia de la velocidades del pistón el las localizaciones de 90º y 270º donde para el mismo giro del cigüeñal (velocidad angular constante) la velocidad de la biela es máxima.

      Cuando los cilindros se encuentran en un mismo plano los esfuerzo que se presentan en biela y manivela por esta diferencia geométrica en su velocidad lineal ,son absorbidos por el cilindro que se encuentra en su mismo plano pero en sentido contrario, ahora cuando los cilindros están en V los esfuerzo de 3 cilindros genera una vibración de menor orden ( vuelco libre alternativo de 2º grado) estos no pueden compensarse con los de los otros 3 cilindros en su totalidad ya que se generan en planos diferentes , cosa distinta pasa entre V12 ya que la alineación de 6 cilindros si permiten esta compensación , esta es la razón.

      Ahora porque los fabricantes tienen mas V6 que 6 en línea, es sencillo primero por problemas espaciales, en un vano motor un v6 se puede poner transversal, un 6 en línea cuesta mucho mas meterlo , por otro lado el motor en si es mas compacto ,y aunque parezca un contrasentido mucho mas barato. Un contrasentido porque debe duplicar el sistema de distribución , pero la construcción del cigüeñal es mucho mas barata y lo que es mas importante , en un fabricación en serie ( que es donde está el problema, mas que en el diseño) requiere mejores materiales, y mas precisos métodos de equilibrado , para garantizar que la longitud del arbola no presente oscilaciones torsionales que afecten a su funcionamiento y su fiabilidad , por eso pocos fabricantes siguen usando 6 en línea , por su precio mucho mayor.

      Siempre que el resultado final sea bueno es mejor 6 en linea, pero es mas barato un cigüeñal de v6 que un 6 en línea y para mas inri hay mas seguridad de hacerlo bien , cuando la mejora entre un 6L y 6V casi no es apreciable, (que conste que yo puedo distinguir un 4 de un 6 , hasta me aventuraría a distinguir un 4 con arboles , pero ente 6 en L y un V6 no puedo afinar tanto). "





      Saludos.



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      • #4
        L6 o V6 ? Ventajas

        a ver si encuentras este articulo largoanto, y ahora que lo dices, si que creo haber leído que los motores L6 tenían un funcionamiento más suave en general que los V6, pero de todas formas, quiero más información sobre el tema

        Saludos a todos

        Comentario


        • #5
          L6 o V6 ? Ventajas

          Tranquilo que yo te lo busco... De todas formas empieza leyendo lo que acaba de pegar Chusky de Manitas (gracias a los dos). Yo voy a leerlo ahora y no se si el articulo añadirá algo. Yo lo busco de todas formas.

          Saludos.

          Comentario


          • #6
            L6 o V6 ? Ventajas

            Pues yo creo que un V tiene mayores costes de fabricación, sin entrar en muchos detalles es de sentido común que un V necesita dos culatas y un L solo una que aunque sea más larga siempre es mas barato comprar una familiar que dos medianas no?


            Creo que BMW le echa mucho márketing a su publicidad (por no decir otra cosa)Un 6L no tiene porque ser mejor que un V6, y desde luego me caben muchas dudas de que sea mejor que un boxer.

            Pero aún así si analizas el famoso anuncio de BMW le echan morro de cojones, sobre todo en lo de "porque poner propulsión trasera cuando todos se conforman con la tracción" pues mira...eso es muy discutible, primero porque la mayoría de las marcas que compiten con BMW a excepción de MB y de alguna más suelen tener tracción a las cuatro ruedas, que aunque sea menos divertida es mucho más segura, compleja y costosa. Además de que siguiendo en la linea del sentido común es mucho más fácil pasar la fuerza a un eje fijo (el trasero) que a uno móvil (el delantero) aunque se empleen mayor cantidad de materiales por tener que desplazar la fuerza a lo largo de más distancia la complejidad mecánica es bien distinta.

            Desde mi punto de vista 6L no es más caro que V6, porque si fuese así se verían más V4 que 4L y yo, perdonad mi ignorancia, no conozco ni un solo V4.

            Comentario


            • #7
              L6 o V6 ? Ventajas

              Si mal no recuerdo Manitas comento en su momento que hacer una culata para 6 en Linea era mucho mas costoso y complejo que hacer 2 de 3.

              Saludos.

              Ysaac.

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              • #8
                L6 o V6 ? Ventajas

                Muy buen texto Chusky, aki hay un montón de información, gracias

                Por el resto, todavía tengo dudas, a ver si alarimos de cuál es el motor que tiene más coste de fabricación, ya qye como dice Daga si los V6 són más baratos, habría tambien V4 en lugar de L4

                no se si este razonamiento puede ser corrrecto, pero a ver si alguien sabe alguna cosa al respecto.
                Yo creo que no debe ser así, es más, en los motores de 4 cil. al ser tan comunes es normal que los hagan en línea si teoricamente es mejor..no se

                saludos

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                • #9
                  L6 o V6 ? Ventajas

                  Bueno yo no tengo la solución a cuál es más barato y no creo sea fácil responder a esa pregunta.

                  Sin embargo sí puedo poner un ejemplo de por qué las piezas de un 6L son proporcionalmente más caras (al menos algunas). El tema es que en este caso no tiene porqué ser más barata la familiar que las dos medianas.

                  Voy a ver si aclaro algo, aunque las explicaciones claras de estas cosas sin usar más que palabras son complicadas.

                  Cuando fabricamos una pieza tenemos que asegurarnos de que cumple unas tolerancias en cuanto a sus dimensiones y a sus formas, para que funcione y se ensamble correctamente.

                  En piezas grandes es más difícil (=caro) conseguir tolerancias del mismo valor que en otras más pequeñas (dentro de un cierto rango, ya que si quisiéramos piezas miniaturizadas también serían más caras).

                  Exageremos para verlo mejor: Si queremos un eje de 100 mm de largo con una tolerancia de +-1mm será barato hacerlo. Sin embargo si queremos uno de 10000 mm será mucho más caro. Para empezar, porque hay que meterlo en unas máquinas mucho más grandes para trabajarlo. Pero también habrá que medir con instrumentos de mayor rango y la misma precisión (más caros también) etc...

                  Cuanto más larga es una pieza, más cambia su tamaño con la temperatura y por lo tanto, su comportamiento con los cambios de temperatura es más delicado y requiere mayor estudio, materiales menos sensibles y mejores tolerancias. Esto es importante en el caso del bloque, cigüeñal, árboles y culatas de un L6 porque serán en principio del orden del 50% más largos que el de un V6. La culata y el bloque además tienen fuertes gradientes térmicos (diferencias de temperatura grandes entre los cilindros del centro que van más calientes y los de los extremos que van más fríos) que complican más la cosa.

                  En los árboles, la rigidez a torsión es inversamente proporcional a la longitud con lo cuál si queremos que un árbol más largo tenga igual rigidez a torsión que uno más corto habrá que hacerlo también más grueso o de mejor material. Otra vez aumentamos costes.

                  Lo mismo pasa con la flexión. Cuanto mayor es la distancia entre los apoyos mayor es, en una proporción cuadrática, el esfuerzo a soportar. O lo que es lo mismo, una viga de longitud doble necesitará 4 veces más grosor para aguantar la misma carga a flexión...

                  Bueno estas son algunas de las razones técnicas. Un ejemplo mejor a mí entender que el de la pizza sería en este caso: ¿Que cuesta más, hacer un puente de 100m de luz o dos de 50m? Es más caro uno grande...

                  Respecto a lo que dice Daga de los V4 sí que los hay en las motos, donde tienen más ventajas por su reducida sección frontal y mejor situación del centro de gravedad... Y son algo más caros que los 4L así a ojo. Pero es que aquí las piezas son mucho más pequeñas y no se notan tanto los efectos que explico anteriormente...

                  Saludos

                  Comentario


                  • #10
                    L6 o V6 ? Ventajas

                    Como lo prometido es deuda, aunque haya tardado unos cuantos días (el fin de semana no ha funcionado esto...) voy a copiar lo mas importante del artículo que te comente. De todas formas igual te decepciona un poco porque no contesta exactamente a tu pregunta (lo que ha copiado Chusky de Manitas es bastante mejor). Allá voy:

                    “(...) La distinta configuración y ubicación del motor hace variar características tan importantes como la suavidad de marcha, la estabilidad o el espacio. (...)

                    (...) La utilización de un menor número de cilindros favorece el consumo o la compacidad del motor y , por tanto, la habitabilidad. Como inconvenientes encontramos una inferior potencia y, sobre todo, menor suavidad de funcionamiento.

                    También la ubicación de la mecánica delante o detrás implica pros y contras; los motores delanteros permiten una mejor aerodinámica al evitar las entradas de aire traseras que perjudican el Cx. Además, la refrigeración se produce de forma más natural en mecánicas delanteras. Por contra los motores centrales proporcionan un mejor reparto de pesos por lo que su estabilidad es, a priori, mejor. En cuanto a los motores traseros permiten una transmisión más sencilla a las ruedas posteriores, aunque la combinación de mecánica y propulsión trasera suele dar como resultado una estabilidad problemática.

                    Tampoco la disposición de los cilindros “se salva” en cuanto a la obtención del punto de equilibrio entre unas y otras posibilidades. Para alcanzar un suave funcionamiento es necesario llegar a seis cilindros en línea, pero entonces el motor es muy largo y resulta difícil colocarlo transversalmente (...) "

                    “El equilibrio de los ciclos:

                    La denominación de “cuatro tiempos” en los motores de gasolina se debe a que ésa es la cantidad de acciones que se realizan para completar un ciclo de funcionamiento: admisión, compresión, explosión y escape. Para convertir el movimiento longitudinal de los cilindros en circular se requieren dos vueltas completas del cigüeñal; admisión y compresión en una, explosión y escape en la siguiente. Por tanto el número de ciclos que un motor realiza por cada vuelta de cigüeñal (revolución) es igual a su número de cilindros dividido por dos.
                    Así, en un motor de un solo cilindro el equilibrio de su funcionamiento es muy precario entre otros motivos porque, por cada revolución, el motor realizará sólo medio ciclo. Aplicando la misma equivalencia tendremos que en motores de dos, tres, cuatro, cinco y seis cilindros los ciclos realizados en cada vuelta de motor serán 1, 1.5, 2, 2.5 y 3.
                    Con dicho cálculo se tiene que sólo a partir de cuatro cilindros el cigüeñal está recibiendo fuerza en todo momento, pues se producen dos ciclos por cada vuelta del mismo, es decir, siempre hay un cilindro que está realizando una explosión. Sin embargo no es el número de ciclos realizados por cada vuelta el único motivo por el cual un motor es más o menos equilibrado, dependiendo mucho dicho equilibrio de la disposición de los cilindros, su cilindrada unitaria y l a existencia de árboles de equilibrado.
                    Convertir el movimiento longitudinal de los cilindros en el movimiento circular del cigüeñal genera en la mayoría de los motores una serie de vibraciones parásitas que perjudican a la suavidad de funcionamiento. Así, los motores de tres cilindros tienen su centro de gravedad en el cilindro central, por lo que los laterales producen fuerzas alternativas que no pueden contrarrestarse a menos que montemos un árbol de equilibrado. Dicho árbol tiene un peso extra a cada extremo del mismo y contrarresta las fuerzas antes comentadas trabajando al mismo régimen de giro que el motor.
                    El caso de los cuatro cilindros es diferente. Con cilindradas inferiores a los dos litros el funcionamiento es suficientemente suave pero, al superar dicha cilindrada, las denominadas fuerzas de segundo orden generan vibraciones molestas. Estas ocurren porque, hasta que se encuentran a la misma altura, los cilindros que parten desde el punto muerto superior hacen un recorrido mayor que los que parten del punto muerto inferior, haciendo que las fuerzas producidas (que dependen del espacio recorrido) sean diferentes. Esta disparidad se produce dos veces por cada ciclo y para contrarrestarla se recurre a dos árboles de equilibrado que giran en direcciones opuestas y a doble régimen que el motor.
                    Para llegar a un equilibrado de las diferentes fuerzas que intervienen en un motor hay que ir a una mecánica de seis cilindros en línea. Por cada dos vueltas de cigüeñal tenemos seis explosiones por lo que éstas se van superponiendo y la marcha es más regular que en los motores de cuatro cilindros. Además, las fuerzas transversales y verticales de cada cilindro son contrarrestadas por el cilindro que conforma su par (1/6, 2/5 y 3/4). También en el V12 se contrarrestan estas fuerzas aunque, dado que hay mayor número de cilindros y por tanto de explosiones, el funcionamiento de éste será aún mas suave.”

                    Bueno, ahí queda eso. Espero que sirva de algo.

                    Saludos.

                    Largoanto.

                    Comentario

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