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Potente trayectoria: Los motores de 8 cilindros en V de Porsche

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La cuarta generación ya ha comenzado. Las cuatro décadas de experiencia que tiene Porsche fabricando motores de ocho cilindros en V han sido integradas en los nuevos motores de los Panamera más potentes. Cada generación fue desarrollada para ser un sistema motor de alto rendimiento. El 928 y el Cayenne, el Panamera y el 918 Spyder alcanzaron un rendimiento superior de conducción con estos motores y avanzaron para convertirse en los autos más deportivos de sus respectivos segmentos.

El 8 de julio del 2016 se cumplieron exactamente 40 años desde que todo comenzó: en las primeras horas de la mañana, un vehículo deportivo Porsche, el cual mostraba un concepto totalmente nuevo de auto deportivo, salió del centro de desarrollo de Weissach por primera vez sin camuflaje. Bajo su capó, había un motor que nunca había sido implementado en Porsche con anterioridad: un motor de ocho cilindros, cuyos cilindros estaban montados en dos bancadas a 90 grados entre ellas y en la forma de una V. Es cierto que Porsche ya había construido motores con ocho cámaras de combustión, tiempo atrás en las décadas de los 60 y 70. Sin embargo, tenían un diseño de motor plano (bóxer), se enfriaban con aire y sólo eran utilizados en los autos de carreras. El motor en V refrigerado por agua tenía un propósito diferente. Fue diseñado a partir de 1977 para alimentar el motor del 928: el primer Gran Turismo y la tercera línea de modelos de Porsche.

1977: Con el motor en V Porsche comienza un nuevo capítulo en la construcción de motores
El motor de ocho cilindros consistía prácticamente en su totalidad de una aleación ligera. Como es típico de Porsche, se introdujo una nueva era en la construcción de motores. Esta fue la primera vez en Europa que un motor salía de la línea de montaje con las camisas de los cilindros hechas de aluminio fundido. El motor de 4,5 litros tenía una relación de compresión baja de 8,5:1. Esto significaba que sería capaz de usar gasolina regular con gasolina de 91 octanos sin ningún problema, lo cual era muy importante para Porsche. Sin embargo, esto también limitaba la potencia, la cual estaba en el extremo inferior del rango de posibilidades. El motor de ocho cilindros entregaba 240 caballos de potencia (176 kW) a unas moderadas 5.500 rpm, lo cual solo alcanzaba para llegar a una velocidad máxima de 230 km/h. El par del motor era 350 Nm a 3.600 rpm.

Poco a poco, los ingenieros de Porsche hicieron uso del potencial que había dentro del motor de ocho cilindros. El modelo 928 S hizo su debut en el Salón Internacional del Automóvil de Fráncfort de 1979. El diámetro de los cilindros del motor eran dos milímetros más grandes, lo que resultó en una cilindrada de 4,7 litros. Su relación de compresión aumentó hasta 10,0:1, lo que requería el uso de gasolina súper. Sin embargo, el grupo motor mostraba un aumento sustancial de potencia para situarse en 300 caballos (221 kW). Esto permitió al modelo 928 S romper la barrera de velocidad de 250 kmh. Más tarde, otro impulso de la relación de compresión y un interruptor que controlaba electrónicamente la inyección del combustible aumentaron la potencia del motor hasta llegar a 310 caballos (228 kW).

El motor de ocho cilindros también reflejaba el conocimiento que tenían los ingenieros de motores de Porsche sobre las carreras de larga resistencia. Por lo tanto, el motor no sólo tenía que ser capaz de desplegar todo su potencial en distancias cortas, sino también en distancias largas. En 1983, Porsche corrió con el modelo 928 S de producción estándar las 24 horas de Nardò (Italia) –con su pista diseñada para alcanzar altas velocidades–. El Gran Turismo cubrió un total de 6.033 kilómetros a una velocidad media de algo más de 250 km/h: una impresionante demostración de su fiabilidad.

1986: El catalizador y la tecnología de cuatro válvulas por cilindro se afianzan
Los ingenieros de Porsche obtuvieron su siguiente triunfo en 1986. Mientras la tecnología del catalizador era introducida, incluso en Europa, el motor de ocho cilindros tuvo su más profunda renovación. La nueva versión del CAT había rediseñado por completo las culatas con cámaras de combustión de cuatro válvulas y dos árboles de leva por bancada. El incremento del diámetro de los cilindros de 100 mm aumentó la cilindrada alrededor de cinco litros. El motor de ocho cilindros con control de emisiones fue lanzado al mercado con 288 caballos de potencia (212 kW). Su límite de potencia fue establecido por su baja relación de compresión, ya que en un principio sólo gasolina sin plomo estaba disponible en toda Europa. Esta barrera se rompió en 1987 con la introducción del modelo 928 S4, cuyo motor de cinco litros fue diseñado para funcioanar con gasolina súper y ahora tenía una potencia 320 caballos (235 kW). Después de dos años fue construida una variante del GT, que erogaba 330 caballos (243 kW) gracias al control de una afinada sincronización de válvulas.

El último modelo de la primera línea de modelos Gran Turismo fue producido en 1992: el 928 GTS con un motor de ocho cilindros, el cuál llego al límite de sus posibilidades de ampliación. Al aumentar la cilindrada el diámetro de los cilindros se mantuvo sin cambios. En su lugar, los ingenieros implementaron, por primera vez, un cigüeñal que proporcionaba a los cilindros una carrera que llegaba a los 85,9 mm. Esto aumentó la cilindrada del motor a 5,4 litros y su potencia a 350 caballos (257 kW). La producción del modelo 928 terminó en 1995, y con ello el final de la primera era de motores de ocho cilindros en V de Porsche.

2002: Segunda generación de motores de ocho cilindros para el Cayenne
Siete años más tarde, una tercera línea de modelos Porsche, con un nuevo motor de ocho cilindros, causó una gran sensación. El fabricante de automóviles deportivos se había embarcado en un nuevo terreno con el modelo Cayenne. La nueva familia de motores con su diseño completamente nuevo se componía de dos motores: el 4,5 litros aspirado que montaba el Cayenne S, con una potencia de 340 caballos (250 kW), y el motor más alto de la línea con ocho cilindros y doble turbo que erogaba 450 caballos (331 kW), que empleaba la misma base del motor. Esto catapultó al Cayenne Turbo a lo más alto de la lista de los más SUV más rápidos de su tiempo.

Su válvula de admisión podía ser adaptada para cubrir las demandas de velocidad del motor a través del ajustador del árbol de levas VarioCam completamente variable. Esto creaba una mayor elasticidad entre el par del motor a bajas revoluciones y alta potencia específica en el rango de velocidad superior.

Listo para más de 500 caballos de potencia: motor turbo con tecnología de motores deportivos
La tecnología de los motores deportivos se ve reflejada en el ocho cilindros sobrealimentado por turbo del Cayenne Turbo. La aleación de aluminio de la culata, altamente resistente al calor, se deriva directamente de los motores de las competencias automovilísticas. La corriente de los gases de escape de cada bancada fluye a través de una turbina de diseño mixto de acero fundido. Dos potentes enfriadores intermedios (intercoolers) bajan la temperatura del aire para alcanzar la mayor cantidad posible de oxígeno.

Tres años después de que el motor turbo de ocho cilindros hiciera su debut, Porsche empezó a trabajar en el motor del modelo Cayenne Turbo S. de 521 caballos de potencia (383 kW) a 5,500 rpm –esto convirtió al nuevo SUV en el segundo vehículo más potente construido por Porsche, superado únicamente por el modelo Carrera GT–.

2007: La inyección directa de gasolina aumenta la potencia y reduce el consumo de combustible
En 2007 Porsche presentó un modelo Cayenne revisado, a cuyos motores se les instaló la inyección directa de gasolina. Las totalmente nuevas cabezas de los cilindros ahora consistían sólo de una pieza. Las boquillas de inyección fueron montadas en los orificios centrales. Además, el sistema de las válvulas fue actualizado con el control VarioCam Plus. Junto con la sincronización de válvulas completamente variable, el controlador del motor podía ahora también cambiar la carrera de las válvulas de admisión entre 10 y 3,6 mm. Esto permitió una mejor economía de combustible y más bajas emisiones, sin comprometer el par o la potencia. Para aumentar la potencia el diámetro de los cilindros fue aumentado tres milímetros y de esta manera la cilindrada del motor subió a 4,8 litros. El Cayenne Turbo también recibió nuevos turbocompresores con turbinas radiales más grandes. Posteriormente, el motor de ocho cilindros en el Cayenne S tenía una potencia de 385 caballos (283 kW), mientras que el motor turbo tenía una potencia de 500 caballos (368 kW). La introducción de la inyección directa de gasolina fue un factor clave para reducir el consumo de combustible del Cayenne en promedio ocho por ciento, según el Nuevo Ciclo de Conducción Europeo (NEDC) en un promedio de ocho por ciento.

Una vez más, los ingenieros de Porsche desarrollaron versiones deportivas de mayor rendimiento basados en los motores de nuevo diseño. En 2007, el Cayenne GTS hizo su aparición con un motor de aspiración natural que entregaba 405 caballos de potencia (298 kW). Un año más tarde, el nuevo Cayenne Turbo S se ganó el título del SUV de producción más rápido del mundo con su motor turbo de ocho cilindros, el cual erogaba 550 caballos de potencia (404 kW).

En 2009, Porsche presentó el Panamera como su cuarta línea de modelos, y con el Gran Turismo dos etapas más del desarrollo de los motores de ocho cilindros. El sistema de escape modificado y el optimizado control del motor de aspiración natural entregaban 400 caballos de potencia (294 kW) y un par de 500 Nm. En el Panamera Turbo, el motor V8 biturbo de 4.8 litros proporciona 500 caballos (368 kW) y un par máximo de 700 Nm. El uso de aleaciones ligeras y mejoras en el diseño también redujeron el peso del motor varios kilogramos. Menos de un año después, estos motores también fueron introducidos en los modelos Cayenne.

Porsche desarrolló incluso versiones de mayor potencia para los excepcionales modelos deportivos Panamera y el Cayenne. El motor de ocho cilindros con aspiración natural elevó la potencia del Panamera GTS a 430 caballos (316 kW) y la del Cayenne GTS a 420 caballos (309 kW). El motor sobrealimentado por turbo entregaba 520 caballos (382 kW) al Cayenne Turbo, 550 caballos (405 kW) al Panamera Turbo S y, en varias etapas, 570 caballos (419 kW) al Cayenne Turbo S.

La tercera generación: motores deportivos de ocho cilindros para el modelo 918 Spyder
Cuando la tercera generación, completamente reingenierizada, de los motores de ocho cilindros en V de Porsche entró en producción en 2013, no fue el propio motor el principal foco de atención, más bien era su contraparte: el accionamiento eléctrico. El 918 Spyder fue el primer súperauto deportivo en implementar un sistema de propulsión híbrido. Su principal fuente de energía era un motor de carreras domesticado. Con una cilindrada de 132 hp/litro, tenía la mayor potencia específica del mundo para un automóvil homologado para circular en las calles que contaba con motor de aspiración natural y, al mismo tiempo, fue el motor V8 con aspiración natural de producción en serie más liviano del mundo, con un peso de sólo 135 kilogramos. Rotando en el interior del motor de ocho cilindros con su habitual ángulo de bancada de 90 grados estaba un cigüeñal plano con manivelas descentradas opuestas (180 grados) para las bielas de los pistones.

Este diseño del cigüeñal, que había demostrado su importancia en los deportes de motor, ofrece una serie de ventajas en el Porsche 918 Spyder. Por ejemplo, la secuencia de encendido permite una alta potencia y un par muy alto. El eje de acero forjado necesita sólo unos contrapesos para el equilibrado de masas. Pesa solo 13 kilogramos. El motor reacciona muy suave y con una dinámica alta.

El motor de 4.6 litros proviene directamente del exitoso motor del RS Spyder. Tenía una potencia de salida de 608 caballos (447 kW) a 8.700 rpm. Los ingenieros de Porsche desarrollaron inyección de combustible directa con inyectores de solenoide localizados centralmente –un proceso de combustión especialmente eficiente y de bajas emisiones–. Estos inyectores envían combustible a las cámaras de combustión a una presión de hasta 200 bar a través de siete orificios cada uno. Amplias medidas de diseño ligero dieron lugar bielas de titanio y piezas de fundición de baja presión de pared delgada para el cárter y las cabezas de los pistones, entre otras características.

El motor en V de ocho cilindros da un carácter más emocional al 918 Spyder por su capacidad de rendimiento y por su sonido. Además de la secuencia de ignición, esto es atribuible en primer lugar a lo que se conoce como ‘top pipes’: los tubos de escape terminan en la parte superior de atrás del auto, directamente sobre el motor. Ningún otro vehículo de producción utiliza esta solución. El mayor beneficio técnico del uso del ‘top pipe’ es que evitan aún más el calentamiento, debido a que los gases calientes son expulsados por la vía más corta posible y la presión del gas de escape sigue siendo baja.

Este tipo de diseño del motor HSI (‘Lado Caliente en el Interior’, por sus siglas en inglés), el que monta el 918 Spyder, creó los cimientos para el nuevo motor de ocho cilindros del Panamera. Contiene la quintaesencia de cuatro décadas de motores de ocho cilindros en V de Porsche.

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