Cuestión teórica sobre el boxer

[xanti]

Kaixo:
Llevo un tiempo de "oyente" en este foro, en el que estoy aprendiendo muchas cosas, y me gustaría escuchar opiniones sobre una cuestión puramente teórica.
Tengo entendido que un motor boxer es un motor con las bancadas de cilindros opuestas, una V a 180º, con la particularidad de que los pistones enfrentados tienen recorridos de sentido contrario, se acercan y alejan del cigüeñal al mismo tiempo, produciéndose las explosiones alternativamente.
¿Qué pasaría si las explosiones fueran simultáneas en los cilindros opuestos?
En el caso de un bicilíndrico tendríamos el comportamiento de un monocilíndrico, y las vibraciones, ¿no se compensarían en gran parte? a pesar de que hay una pequeña distancia entre las bielas de los cilindros enfrentados. Imaginad que estamos martilleando alternativamente al cigüeñal de ambos lados alternativamente y pasamos a hacerlo simultáneamente desde ambos lados.
¿Qué opináis?
Saludos.

 

[qk_bayeta]

Hola Xanti.

Aunque mis conocimientos sobre el tema son discretos y muchos de por aquí seguro te podrán contestar mejor que yo, voy a poner mi impresión.

En un cilindro de cuatro tiempos, se produce la "explosión" de la mezcla una vez cada dos vueltas completas del cigüeñal. De ahí que en el boxer en una vuelta un pistón esté en su fase de explosión y el otro en la de admisión.

Pues bien, en esas circustancias, por cada vuelta completa del cigüeñal, el motor boxer ofrece una explosión en un cilindro alterno, de forma que la potencia del motor se va entregando vuelta a vuelta.

Si sincronizáramos ambos cilindros para que se encontraran a la vez en fase de explosión, esto produciría que toda la potencia del motor se entregara de golpe y una sola vez por cada dos vueltas complertas del cigüeñal. Imaginate si el boxer ya de por si tiene un tacto rudo, notandose cada uno de los pistonazos, como sería si las pistonadas fueran el doble de fuertes y el doble de espaciadas.

Esto podría poner en un compromiso a toda la mecánica, por tener que aceptar puntualmente el doble de esfuerzo y tampoco sería beneficioso para el comportamiento de la moto. A cada pistonada, requeriríamos del neumático y gran esfuerzo de tracción y luego lo dejaríamos con un fuerte intervalo sin el. De esta forma sería muy facil hacer derrapar a la rueda sin proder aprovechar el agarre que esta es capáz de dar.

Si estoy en un error, que creo que no, bienvenida será la corrección.

Un saludo

 

[Piguay]

Hola.

Si no recuerdo mal, el hacer explotar dos cilindros a la vez ya se ha utilizado en los motores "big-bang" de cuatro tiempos de GP, precisamente para sacarle partido a esa peazo-explosión en forma de patada en el culo al abrir gas. Pero eso eran motores de otra configuración, no boxer bicilíndricos.

Existen unos dispositivos de equilibrio para atenuar las vibraciones, que son una especie de cigüeñales con contrapesos que giran al revés que el cigüeñal "titular", aunque en el caso de un boxer de dos cilindros no creo que solucionara el problema.

En fin, yo también me pregunto cómo sería conducir esa especie de vibrador...

 

[Transalp]

Bueno, no es que controle mucho en mecánica, pero no creo que tenga mucho sentido diseñar un motor bi o tetracilindrico y que se comporte como un monocilindrico. Se pierde la suavidad de comportamiento y se conseguirá seguramente brusquedad, problemas de estanqueidad y calentamiento al explosionar todos los cilindros a la vez. Y se deben resentir todos los apoyos del motor y rodamientos al recibir toda la potencia de golpe. ¿Estoy en lo cierto?

Y con respecto al BigBang no es exactamente el comportamiento de un monocilindrico. Este motor ya lo usó Michael Doohan en su moto de 500 dos tiempos. Este motor lo que hacía era realizar todas las explosiones en un angulo muy pequeño del cigüeñal. O sea, eran explosiones secuenciadas una detrás de otra. Y un amplio angulo del cigueñal sin explosiones. Imaginemos (no son reales las cifras, pero si hacen falta creo que las tengo en algún reportaje de Alan Cathcart) que todas las explosiones se producen en 70º. Significa que durante 290º del cigüeñal no hay explosiones. Y todo esto ¿para qué? Pues durante ese ángulo no se produce tracción y le deja al neumático agarrarse al asfalto.

Que por cierto, no fue idea de Honda, sino de Suzuki. Pero lo pusieron en un banco de potencia y desestimaron el proyecto porque no había ganancia. Pero no se les ocurrión probar el comportamiento del motor en pista.

Si he metido alguna gamba gorda, espero que no le piten los oidos a algún mecánico. ;D

Saludos

 

[Quique]

Lo que se busca en competicion no es lo mismo que en conduccion turistica. La regularidad ciclica se traduce en menores vibraciones y mejor respuesta en bajos, y para conseguir esto la mejor configuracion en un bicilindrico es precisamente la de cilindros opuestos. En competicion, como decia Transalp mas arriba, la distribucion de las explosiones regularmente hacia que el neumatico trasero se degradara mas rapidamente, mientras que el motor "big-bang", o sea, explosion gorda en castizo, proporcionaba a la goma periodos de descanso. Este motor solo servia para que le sacaran partido algunos pilotos, ya que la entrega de potencia, mas brusca, no permitia errores.
Respecto a los boxer, efectivamente los cilindros realizan los ciclos de trabajo alternados, consiguiendo una explosion por vuelta y un equilibrio casi perfecto, estando perfectamente equilibrados tanto en vibraciones primarias como secundarias, lo que en un motor en linea solo se consigue de manera natural (sin ejes de equilibrado) a partir de 6 ciindros. Los motores ev V a 90º (tipo Ducati/Guzzi) tambien consiguen el mismo equilibrio respecto a vibraciones con mejor aerodinamica, pero la regularidad ciclica es peor.
La configuracion "boxer" con los cilindros trabajando al unisono es la habitual en todos los motores de este tipo de dos tiempos (que se usan mucho en aeromodelismo, aviacion ultraligera y paramotor), existiendo modelos de dos a seis cilindros (Tartan, JPX, HIRT, etc.) con potencias de 4 a 160 cv.
En moto tambien han habido modelos con motores boxer de 2T, pero en la actualidad no exise ninguno en produccion.

 

[soyvarela]

De todas las formas un problema que veo desde mis pequeños conocimientos de mecanica seria imaginar la explosion de dos cilindros (que en mi caso serian de casi 600 cc) a la vez en sentidos contrarios.......... demasiada carga para el cigüeñal.
Os imaginais una mono de 1200 cc, joder peor que un tractor... :-/

 

[xanti]

Kaixo:
Ante todo agradeceros vuestros comentarios qk_bayeta, Piguay, Transalp, Quique y soyvarela.
Efectivamente, convertiríamos un bicilíndrico en monocilíndrico en cuanto a que tendríamos una explosión por cada dos giros del cigüeñal y habría que redimensionarlo para que pudiera asumir el par producido por ambas explosiones simultáneas.
En cuanto a la capacidad de tracción, si tuviérais razón, querría decir que un tetracilíndrico traccionaría mejor que un bicilíndrico y éste mejor que un monocilíndrico, quizás sea así, pero creo que el volante de inercia colabora en igualar los comportamientos.
Si ya por concepto el motor boxer tiene un equilibrio casi perfecto, al simultanear las explosiones e impactar en el cigüeñal desde ambos lados al mismo tiempo y no alternativamente ¿no disminuiría el nivel de vibraciones?
De ser así, otro asunto sería su viabilidad comercial, ¿se vendería un bi que funciona como un mono y apenas vibra?
Saludos

 

[flip]

No rotundamente. Porque disminuye a la mitad la frecuencia de las explosiones. Y aumenta el doble su intensidad.

Todo lo que puedes compensar de inercias ya lo tienes compensado (excepto el cigüeñal) aunque sean alternativas. Para eliminar vibraciones lo que tendrías que consegir es mayor frecuencia de explosiones y que estas fuesen de menor intensidad. Es decir, mas cilindros.

Kaixo:
Si ya por concepto el motor boxer tiene un equilibrio casi perfecto, al simultanear las explosiones e impactar en el cigüeñal desde ambos lados al mismo tiempo y no alternativamente ¿no disminuiría el nivel de vibraciones?