¿Cuál fue el motor con más válvulas por cilindro? ¿Por qué las 4 válvulas se convirtieron en un estándar indiscutido? Son dilemas que muchos petrolheads se preguntan a menudo. En el presente artículo vamos a hacer un breve repaso de la historia motores multiválvulas para intentar despejar las dudas y responder las inquietudes. – ver también –
1904: MOTOR MARINO DELAHAYE CON 6 VÁLVULAS POR CILINDRO.
La innovadora empresa francesa Delahaye construyó en 1904 un gigantesco impulsor marino denominado Le Titan que se montó en la embarcación de competición Le Dubonnet.
El impresionante motor proyectado por el ingeniero Amadee Varlet fue la primera mecánica multiválvulas de la historia. Disponía de 4 cilindros en línea con una cilindrada total de 85.530cc erogando una potencia máxima de 350CV.
Contaba con soluciones técnicas muy avanzadas para la época como el doble árbol de levas a la cabeza y…¡6 válvulas por cilindro! Otro detalle llamativo era la utilización de doble encendido y su condición de motor supercuadrado (330 x 250) contrario a la configuración de carrera larga que se usaba en aquella época.
1912: PEUGEOT, EL PADRE DE LAS 4 VÁLVULAS (Y EXPERIMENTOS CON CINCO…)
El ingeniero suizo Ernest Henry convenció a Robert Peugeot de las bondades de optimizar el llenado de los cilindros utilizando más válvulas. Para ello se creó una culata con doble árbol de levas a la cabeza y 4 válvulas por cilindro para los Peugeot L76 (7.6 litros) y L3 (3 litros), dos automóviles de competición diseñados para el Gran Premio de Francia de 1912 y que triunfaron en sus respectivas categorías.
Las victorias se fueron sucediendo y en los siguientes años la marca del león cosechó varios triunfos en las 500 Millas de Indianápolis – ver también – . No conforme con ello en 1914 el gran ingeniero suizo aplica los mismos conceptos en la Peugeot 500M, la primera motocicleta en equipar doble árbol a la cabeza y 4 válvulas por cilindro en su motor de 2 cilindros y 500cc. – ver también –
Peugeot construyó los primeros automóviles multiválvulas en 1912
La primera motocicleta multiválvulas en 1914
Los éxitos alcanzados por Peugeot en el mundo de las carreras con sus motores hicieron que sus competidores también apuesten por la misma historia con las tapas multiválvulas, aunque pasaron muchos años hasta que las 4 válvulas por cilindro llegaron a los vehículos de calle con el Nissan Skyline GTR en 1969.
Debemos mencionar que Peugeot también desarrolló un motor experimental diseñado por el ingeniero Marcel Grémillon con 5 válvulas por cilindros y triple árbol de levas a la cabeza, este impulsor se montó en uno de sus vehículos de competición en las 500 millas de Indianápolis de 1921 – ver también – , aunque finalmente no se usó para la carrera.
Lamentablemente no existen fotografías de la época ni tampoco hay rastros del motor ya que los coches de competición eran considerados chatarra cuando quedaban obsoletos. La mayoría de los expertos coinciden en que este impulsor pudo haber utilizado un sistema desmodrómico similar a algunos motores de motocicletas italianas y británicas. – ver también –
1979: HONDA, PISTONES OVALES CON 8 VALVULAS POR CILINDRO
Para el retorno de la marca de ala dorada al mundial de motociclismo en 1979 Soichiro Honda encomendó el desarrollo de un motor de 4 tiempos que fuese capaz de vencer a los impulsores de 2 tiempos.
El proyecto NR New Race estuvo dirigido por el ingeniero Toshimitsu Yoshimura y representaba un desafió sin precedentes. Para conseguir una proeza técnica de semejante magnitud necesitaban conseguir la misma cantidad de explosiones duplicando las rpm del cigüeñal. Al no poder superar los 4 cilindros por reglamento se deciden por duplicar la cantidad de válvulas utilizando un pistón oval.
En el desarrollo hubo problemas con el sellado de los aros y roturas al superar las 10.000rpm. En la versión definitiva las caras laterales del pistón pasaron de ser rectas a tener una sección ligeramente redondeada y se utilizaron 2 bielas en cada cilindro.
Tapa de cilindros Honda NR750
Si bien los motores de las Honda NR500 llegaron a alcanzar los 135CV a 19.500rpm no consiguieron ninguna victoria en el mundial de motociclismo en sus 4 temporadas por lo cual fueron reemplazadas por las NS/NSR500 con motores de 2 tiempos.
No obstante los motores de pistones ovales consiguieron algunas victorias en carreras de resistencia con las NR750. Honda trabajó muchos años para llevar los pistones ovales a las calles, las demoras hicieron que el proyecto se ganara el apodo Never Ready. Finalmente en 1992 se lanzó la esperada Honda NR de calle en una edición limitada de 300 ejemplares, el motor de pistones ovales, 8 válvulas por cilindros erogaba 125CV a 14.000rpm.,
Además de eso la moto equipaba un chasis de materiales compuestos y fibra de carbono siendo una verdadera joya de colección en la actualidad.
1984: YAMAHA, EXPERIMENTOS CON 5, 6 Y 7 VÁLVULAS POR CILINDRO
A principios de la década de 1980 Yamaha inició el proyecto Genesis tratando de introducir la mayor cantidad de válvulas en un cilindro redondo. Es sin dudas un gran eslabón de la historia motores multiválvulas.
Se probaron culatas de 5, 6 y hasta 7 válvulas y se llegó a la conclusión que el flujo de aire disminuía al superar las 5 válvulas. Otro inconveniente era que al aumentar el número de válvulas los vástagos de las mismas quedaban con una sección muy delgada y débil.
Motor Genesis experimental con 7 válvulas y 2 bujías
El motor Genesis de 5 válvulas por cilindro llegó al mercado en 1984 en la motocicleta FZ750 alcanzado los 100CV a 11.800rpm, revolucionando el mercado de las superbikes.
Los experimentos de Yamaha habían demostrado que la tapa de cilindros de 5 válvulas conseguía un 10% más de rendimiento y un 5% de ahorro de combustible con respecto a una culata de 4 válvulas similar. A su vez contar con válvulas más pequeñas y livianas permitían mayores rpm por tal motivo los demás fabricantes empezaron a adoptar la misma solución en sus impulsores.
En la temporada 1989 de F1 se prohibieron los motores turbo y aparecieron motores aspirados de 5 válvulas en Ferrari, Yamaha y Motori Moderni (Subaru). Esta tecnología llegó a los coches de producción con las Bugatti EB110 y Ferrari F355. Toyota también montó tapas de cilindros pentavalvulares desarrolladas con la colaboración de Yamaha y Oreste Berta. Sin embargo, el fabricante que más apostó por las 5 válvulas por cilindro fue el Grupo VW con su archiconocido motor 1.8 20V.
Motor Genesis de producción con 5 válvulas
1985: EL V6 MASERATI CON 6 VÁLVULAS POR CILINDRO
Maserati es otro gran contribuidor de la historia motores multiválvulas. A principios de la década de 1980 la firma del tridente había hecho mejoras al motor V6 heredado de los Merak y Citroen SM adoptando 3 válvulas por cilindro y doble turbocompresor.
En aquella época las leyes italianas imponían el doble de tasa impositiva a las plantas motrices cuya cilindrada superara los 2 litros. Ello conllevó la creación de modelos como la Ferrari 208 GTB y Alfa 164 V6 turbo 2.0 que compensaban la reducción de cilindrada con turbos.
En Maserati desarrollaron una variante del impulsor V6 biturbo de 2 litros – ver también – dotándolo de 6 válvulas por cilindro. Con esta configuración la firma anunciaba un aumento del llenado en un 34%.
Es importante mencionar que Maserati utilizó una disposición de válvulas similar a Delahaye y distinto a Yamaha, a su vez las válvulas centrales funcionaban en un ángulo diferente para mejorar la turbulencia. Otro detalle innovador fue el diseño de los balancines que permitían accionar 3 válvulas con un solo camón en el árbol de levas. Con todo esto el motor Maserati 6.36 era capaz de erogar 257CV a 7.200rpm con solo 1.996cc, un incremento de 77CV frente a la versión de 3 válvulas.
Tapa de cilindros Maserati 6.36
Finalmente Maserati descartó la fabricación del motor 6.36 y en su lugar siguió haciendo evoluciones la planta motriz V6 con culatas de 4 válvulas por cilindro.
¿PORQUÉ YA NO SE UTILIZAN MOTORES CON MÁS DE 4 VÁLVULAS?
En la historia motores multiválvulas, no caben dudas que la configuración de 5 válvulas por cilindro es la que otorga el mejor llenado, sin embargo esta tecnología fue abandonada por la mayoría de los fabricantes en las generaciones actuales de motores.
Eso se debe a varios motivos, el primero es la mayor complejidad en el mecanizado de la tapa cilindros, como así también la mayor cantidad de piezas móviles para accionar las válvulas de admisión. Otro tema son los sistemas de inyección directa de combustible que mejoran la eficiencia y dejan poco espacio en el cielo de la cámara de combustión para acomodar una quinta válvula.
Finalmente debemos mencionar la adopción masiva de los turbocompresores y sistemas de admisión variable que compensan fácilmente las ventajas en el flujo de aire en los cilindros.
La tecnología actual hace innecesario introducir mayor cantidad de válvulas
Textos: © Fabián Matías Rossi para TargaSport
Fotos: © Desmodromology, The Vintagent, Honda, Yamaha, Maserati, Unknow.
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