¡Hola a todos y bienvenidos! En este artículo vamos a aprender cómo funcionan los motores V8, comenzando de manera simple y luego adentrándonos en los detalles del motor V8 LS3 de Chevy Camaro.
Motores V8: Una introducción
Los motores V8 obtienen su nombre por tener un bloque de cilindros en forma de «V». En este caso, la forma es de 90 grados. Además, cuentan con 8 cilindros. La numeración de los cilindros comienza en el pistón más frontal de la derecha y sigue hacia atrás: uno, dos, tres, cuatro, cinco, seis, siete y ocho.
El funcionamiento de este motor sigue los mismos principios básicos que cualquier otro motor de gasolina de cuatro tiempos. Comencemos por analizar cómo funciona un solo cilindro. Primero, el pistón succiona aire y combustible mientras se mueve hacia abajo.
Luego, comprime esa mezcla mientras el pistón se mueve hacia arriba. A continuación, una bujía genera una chispa que enciende la mezcla de aire y combustible, empujando el pistón hacia abajo. Finalmente, el pistón expulsa los gases de escape mientras se dirige hacia arriba antes de que el ciclo se repita.
En un motor V8, este ciclo ocurre en ocho cilindros diferentes en momentos diferentes. En lugar de tener varios cilindros encendiendo al mismo tiempo, se busca que estén distribuidos para que la entrega de potencia sea suave. En el caso de este motor V8 de Chevy, el orden de encendido de los cilindros es uno, ocho, siete, dos, seis, cinco, cuatro y tres. Esto significa que en cualquier momento dado, dos cilindros están en la carrera de potencia mientras los demás están en diferentes etapas del ciclo.
Sistema de válvulas en el motor V8
Veamos ahora el sistema de válvulas para entender cómo fluye el aire dentro y fuera del motor. El aire de admisión ingresa desde la parte superior del motor y entra en los lados de la culata del cilindro. El escape fluye hacia los lados del motor y sale a través de las válvulas de escape ubicadas en la culata del cilindro.
Al observar la culata del cilindro separada del motor, notamos que hay una válvula de admisión y una válvula de escape. Aunque es común encontrar motores con dos válvulas de admisión y dos válvulas de escape, en este caso, la válvula más grande es la de admisión y la más pequeña es la de escape. El sistema de varillas de empuje, que le da su nombre al sistema, activa los balancines que abren las válvulas. El árbol de levas, ubicado en el centro de la «V» del bloque del motor, tiene resaltos que empujan las varillas de empuje para abrir las válvulas correspondientes.
Aquí pueden ver una demostración simple de cómo se utiliza la varilla de empuje para abrir la válvula de admisión. La varilla presiona el balancín (en color rojo), forzando la apertura de la válvula de admisión. El árbol de levas, que opera las válvulas, está sincronizado con el cigüeñal, que es lo que impulsa a todos los pistones. Por cada dos rotaciones del cigüeñal, el árbol de levas gira una vez.
Balance y funcionamiento del motor V8
Si quitamos el cárter de aceite del motor, podemos ver cómo funciona el cigüeñal. El cigüeñal es el eje amarillo y tiene contrapesos añadidos para equilibrar el motor. Las bielas, en color marrón, conectan el cigüeñal con los pistones. Lo interesante de los motores V8 es que los dos pistones ubicados uno frente al otro están unidos al mismo cojinete del cigüeñal.
Centrándonos en los contrapesos amarillos de gran tamaño, al observar el primer par de cilindros, notamos que cuando un pistón llega a la parte superior, el contrapeso está directamente enfrente de él, equilibrando la fuerza. Mientras el cigüeñal rota otros 90 grados, ahora compensa la fuerza del otro pistón.
Otros 90 grados más tarde, el primer pistón llega a la parte inferior y los contrapesos contrarrestan la fuerza descendente con una fuerza ascendente. Finalmente, otros 90 grados después, el segundo pistón llega a la parte inferior y su fuerza descendente se contrarresta nuevamente con una fuerza ascendente. Esto logra equilibrar un movimiento oscilante causado por el movimiento de los pistones.
Si bien todo el motor puede parecer complicado desde el punto de vista del equilibrio, en realidad funciona de manera muy suave, sin vibraciones de primer o segundo orden y solo con un momento de primer orden compensado por el diseño del cigüeñal. Todo esto es para decir que el motor funciona de manera muy suave.
Motores V8: Configuraciones y características
Este motor V8 en particular se llama motor V8 de plano cruzado, lo que significa que cada punto de conexión en el cigüeñal está desplazado 90 grados. Esto implica que los pistones operan en dos planos diferentes o en un plano cruzado. La alternativa es un cigüeñal de plano plano, donde los pistones están simplemente desplazados 180 grados y, por lo tanto, todos operan en un solo plano o en plano plano.
Las ventajas de este estilo de motor incluyen su gran desplazamiento, lo que a menudo se correlaciona con generar mucha potencia, mientras mantiene una forma generalmente compacta y rígida. Tienen muy pocas vibraciones. Sin embargo, en comparación con algunos motores, tienen un centro de gravedad relativamente más alto y son complejos debido a que requieren dos culatas de cilindro separadas en lugar de solo una, como en un motor en línea. En general, aunque son compactos, siguen siendo bastante pesados en comparación con motores de menor tamaño, pero, por supuesto, producen más potencia.
