¿Por qué los motores V4 nunca despegaron?

Leí que Ford Taunus(no debe confundirse con Taurus, era un modelo pequeño para el mercado alemán) solía fabricarse con un motor V4, pero eso es todo. ¿Cómo es que V4 nunca se volvió más utilizado en la ingeniería automotriz moderna?

Una de las razones más influyentes de por qué el V4 no despegó es el ROI (retorno de la inversión). La razón de por qué tenemos la configuración V es para ahorrar espacio, los autos de alto rendimiento tienen configuración V ya que tienen más de 6 a 8 cilindros y ponerlos en una configuración recta consumirá mucho espacio, por lo tanto, el V.

• En el V4 esa ventaja no existe, ya que la diferencia de tamaño es muy pequeña.
• La configuración V4 es más costosa de producir, necesita 2 bloques de cilindros, etc.
• Los cilindros en línea son mucho más refinados que los motores V y, dado que la mayoría de los automóviles de 4 cilindros son refinamientos familiares, los refinamientos de los automóviles se encuentran por encima de los requisitos.
• Los motores V4 son más difíciles de mantener ya que tienen construcciones complejas y más difíciles de alcanzar para los componentes.

En resumen, no hay necesidad de un motor V4 muy complejo cuando un 4 en línea puede hacer el trabajo mucho mejor a menor costo y mayor refinamiento.

Dicho esto, Hondas ha utilizado los V4 en su rango VFR con gran éxito.

Editar: Lancia usó V4 en el Fulvia en el que se basa el estrato, con gran éxito en el rally.

tl; dr: lo hicieron. Se llaman Subarus.

Para completar, debe recordar que Subaru ha tenido un gran éxito con el V4 de 180 grados (normalmente llamado plano-4). Al usar un motor plano, evitan muchos de los problemas de equilibrio que enfrentan las configuraciones de V más estrechas: los pistones se oponen y el cigüeñal puede ser ligeramente más corto que en un 4 en línea. También permiten un centro de gravedad mucho más bajo.

Existe una compensación espacial: los motores son longitudinalmente más cortos pero mucho más anchos que los motores en línea.

También hay una compensación en términos de conveniencia de plomería: el motor plano y bajo permite un enrutamiento mucho más fácil de la tubería de admisión (ya que hay más espacio para trabajar encima del motor) pero el lado de escape requiere dos colectores largos. Esta ruta de escape también puede hacer que la tubería de turbocompresión sea complicada. Por ejemplo, mi motor requiere una tubería ascendente para dirigir la energía de escape desde los colectores de escape unidos al lado de la turbina del turbo. Esta es una gran cantidad de tubería que generalmente no se requiere en un 4 en línea.

Como resultado de todo esto, la nota de escape emitida por el turboalimentado flat-4 es distintiva (parece que estás diciendo "badda badda badda" en lugar de un tono constante). Cualquier conductor de Subaru lo reconocerá como parte de la familia sin siquiera mirarlo.

Además de las razones que menciona Anarach, una de las razones más importantes por las que el V4 no despegó es inherentemente, el V4 @ 60 ° es un motor de funcionamiento irregular, especialmente a bajas RPM (inactivo y inactivo). Es muy difícil de equilibrar. Los motores V6 y V8 son mucho más fáciles de equilibrar, especialmente teniendo en cuenta que la mayoría de estos son motores de 90 ° V. Los motores que son V4 @ 90 ° son mucho más fáciles de equilibrar, pero carecen de consideraciones de espacio. Cuando un motor funciona mal, es difícil no solo en sí mismo, sino también en todos los demás componentes de un vehículo. Tampoco se presta a la comodidad del conductor / pasajero.

Además, en las disposiciones de motores transversales (la mayoría de los automóviles con tracción delantera), tener un V4 realmente tendría problemas de ajuste que no tiene con un motor I4. Con una configuración V4, encajaría fácilmente de lado a lado, pero tendría problemas de adelante hacia atrás, lo que requeriría más espacio para lograrlo. Esto sería derrotar el propósito. Una configuración I4 hace el trabajo bien.

Los motores V4 son más complejos y, por lo tanto, son más caros de producir. Tenga en cuenta que los motores de 4 cilindros generalmente se instalan (pero no exclusivamente) en vehículos de menor especificación donde el precio es un factor. Un V4 de 16 válvulas requeriría cuatro árboles de levas, más espacio en el compartimento del motor y producirá menos torque que un 4 en línea equivalente.

La única razón por la que los motores de 6 cilindros y más están en una configuración en V se debe a limitaciones de tamaño. un V6 es mucho más corto que un I-6. Esto también significa que puede colocar fácilmente el V6 en un vehículo con tracción delantera sin tener que hacerlo más ancho.

Aunque todavía hay autos con motores en línea 6. En particular, los BMW 135i, 135iM, 335i y M3 (creo que siguen siendo I-6).

Los I4 necesitan ejes de equilibrio para que sean aceptables NVH en el mercado moderno para que todos los tengan ahora. La complejidad añadida y el robo de energía que valen la pena las compensaciones de todos los fabricantes de automóviles del mundo. Los I4 en los automóviles están inevitablemente debajo del cuadrado para mantener la longitud baja, agujeros grandes = más longitud, lo que tiende a limitar la línea roja y, en última instancia, el rendimiento, pero el hecho es que los motores de altas rpm no son compatibles con los automóviles del mercado masivo. Mientras que en el pasado, dicen las últimas 2 décadas, un fabricante podría haber adoptado un V4 de carrera corta y venderlo como un diseño de rendimiento que ninguno hizo. Ahora con la ubicuidad de los turbos, para eficiencia y rendimiento de mpg. No se necesitan altas RPM para un alto rendimiento, por lo que la ventana de los V4 en automóviles que se ha cerrado ahora se ha bloqueado.

Nota: la mayoría no lo sabe, pero las motos Honda MotoGP usan un V4, al igual que Ducati, por supuesto. Esto habla de los aspectos de rendimiento ultra alto de los V4 sobre los I4.

Solo una corrección, un V4 de 90 grados es más refinado que un en línea 4. Tiene un equilibrio primario perfecto. Y aunque estoy de acuerdo en que un V4 transversal no tiene mucho sentido, uno longitudinal ciertamente lo hace, ya que pone menos peso sobre el eje delantero.

Si bien el costo es ciertamente más que un I4, me sorprende que los fabricantes de lujo con plataformas RWD, que hacen que los V8 no los usen. Serían más suaves (lujosos), en su mayoría solo tienen que cortar el V8 a la mitad para que los costos no sean tan malos y el equilibrio de peso sea mejor.

El V4 de 90 grados, con contrapesos adecuados, tiene equilibrio primario. Es efectivamente dos motores vtwin de 90 grados conectados a una manivela común. El V4 de 60 grados no es un motor de marcha suave y requiere un eje de equilibrio.