¿Dónde colocar el motor de un carro?

Hay muchas posibilidades de instalar la planta motriz de un vehículo, pero la más común es adelante de manera transversal.

por josé clopatofsky

04:44 p.m. 06 de agosto del 2019
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¿Dónde colocar el motor del carro?

Por temas como bajo costo, eficiencia mecánica, espacio para la cabina, refrigeración y diseño genérico, el motor transversal colocado sobre el eje delantero y moviendo el carro con esas ruedas es la disposición más común. Pero en términos de ingeniería pura, para tener el mejor reparto del peso y la estabilidad óptima, el motor debe ir en el centro del carro, lo cual es tan impráctico como ideal cuando se trata de alto rendimiento.

Este es naturalmente un tema tan antiguo como el automóvil, pero ha vuelto a considerarse no como un invento o avance, sino como un cambio importante en la tradición arquitectónica de un vehículo a raíz del nacimiento de la octava generación del Corvette de Chevrolet con el motor ubicado en la mitad de su plataforma. Este cambio en un concepto de ingeniería de más de 50 años es algo equivalente a lo que se diría y pasaría si el Porsche 911 sale con el motor adelante.

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Con el correr de los avances y el establecimiento de parámetros de funcionalidad bien claros, ninguno de esos carros tiene el motor en el sitio ideal. El Porsche con ‘todo en la cola’ es un capricho más que una solución de punta. Lo mismo le sucedía al Corvette desaparecido. Digamos, para beneficio de la ciencia automotriz, que Porsche tiene las alternativas de motor central con el Cayman y el Boxster, pero el Corvette estaba sembrado con todo adelante.

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¿Dónde colocar el motor del carro?

Las gráficas con las cuales acompañamos esta nota ilustran sin adornos las posibilidades que tienen los ingenieros para colocar el motor y, luego de esto, la disposición del resto de los órganos mecánicos. Digamos que la primera tendencia fue poner el motor donde iba el caballo, porque los primeros carros eran las carrozas y los coches a los cuales se les cambió la ‘planta motriz’. Pero desde entonces aparecen vehículos con diferentes soluciones, aunque debieron transcurrir muchos años hasta llegar a un diseño estandarizado y casi universal en los vehículos, en los cuales el motor va colocado de manera transversal sobre el eje delantero, algo en lo cual el Mini fue el pionero, tarde en la historia, a comienzos de los años 60 del anterior siglo.

Sin embargo, el motor en el frente sigue teniendo muchos usuarios en los carros de gama media alta hacia arriba, las camionetas 4x4 verdaderas originales o derivadas de los mismos, y algunos de los superautos aún se alinean con este diseño. Por ejemplo, los Ferrari California, 599 o F12 u 812, los Aston Martin y Jaguar, el Mercedes AMG GTR, las piezas de AMG y Motorsports de Mercedes y BMW nacidas como sedanes que usan los mismos planos, los ‘muscle cars’ americanos de la contextura de los Challenger, Mustang o Camaro, categoría de la cual fue descolgado el monstruoso Viper de Dodge y ahora el clásico Corvette, comprimiendo la lista.

Hay que hacer algunas consideraciones para alinear bien los pros y los contras de cada diseño. Desde el punto de vista de rendimiento del auto –no hablamos de cuántos caballos tiene, sino de su habilidad para ponerlos en el piso y permitir que sea el más estable y obediente–, el motor debe ir en el centro porque da el mejor reparto del peso, mueve las ruedas traseras y deja el tren frontal para la función de dirección y detención. Este es un diseño ideal en la ingeniería, pero muy restrictivo en la práctica, pues el motor se come el tamaño de la cabina, que suele quedar en solo dos sillas, el acceso para reparaciones es muy complejo, es complicado refrigerarlo, usualmente el espacio delantero lo ocupa el tanque de la gasolina y por ende hay poco baúl, y la mecánica es muy ruidosa, entre otros contras. De ahí que esto no funcione para carros familiares de producción masiva y por sus limitaciones están dirigidos a presupuestos muy altos que no se inmutan ante las restricciones.

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¿Dónde colocar el motor del carro?

El motor adelante es tradicional, pero tiene sus desventajas asociadas con el manejo, porque el peso recarga el trabajo de las ruedas delanteras, que deben dar dirección y frenado. Peor si les agregamos la función de tracción, hoy común. Sin embargo, hay cuatro variantes a considerar.

Una es la máquina frontal moviendo las ruedas traseras, que es lo que se pone en las berlinas y autos de gama alta, por ejemplo, los BMW o los Mercedes, aunque estas marcas han declinado muchos de sus autos básicos más baratos hacia el motor transversal (segunda opción) sobre el tren delantero, que es la forma como se hace la enorme mayoría de vehículos.

Las razones para esto son que pueden colocar el peso de manera concreta y no en voladizo sobre el eje delantero, instalan la caja de velocidades en el mismo conjunto y con ello salvan mucha plata en componentes, simplifican la mecánica, la refrigeración es fácil y simétrica en el bloque, no castigan tanto la estabilidad con el esfuerzo de las llantas delanteras y, lo más importante, dejan la cabina libre de mecánica y ofrecen un piso plano, pues no tienen el cardán que comunica el motor con la transmisión, que necesita un paso hasta atrás y se gasta energía moviendo esos componentes adicionales.

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¿Dónde colocar el motor del carro?

Hay otras dos maneras de poner el motor frontal y a lo largo del carro. Una es por delante del puente delantero y con tracción a las ruedas de ese eje, como lo vemos en un R12, R18 y las antiguas berlinas de gama alta. Este peso en ese sitio es altamente perjudicial para la dirección, pues actúa como una masa que tiende a seguir la trayectoria del carro y hace que este vaya de narices en las curvas. Además, hace que la trompa sea muy larga y compite con el espacio de la cabina, por lo cual hoy es una solución obsoleta.

Otra es una posición intermedia de la máquina atrás del eje delantero, abandonada por razones de la invasión de la cabina, pero que desde el punto de vista de la ingeniería es una forma de tener el motor centralizado en la nariz. Es la configuración de los amigos R4 y R6 que, como lo recuerdan, llevan el motor después de la caja y la palanca de los cambios se conectaba con una larga varilla desde el tablero hasta la caja. Este diseño fue lanzado por Citroën en 1934 en su modelo 11, el número más popular, pero no tanto como su nombre genérico, Traction Avant. Además del sitio del motor, el Traction fue revolucionario, pues tenía una estructura soldada monocasco, sin el chasís del bastidor separado, que en ese entonces era la única vía conocida para montar un carro, y fue el primero en tener una dirección de cremallera.

Siguiendo esa tesis, hoy los carros con ingeniería avanzada que usan el motor transversal adelante y también el longitudinal son diseñados con la maquinaria muy retrasada con respecto al eje de las ruedas para buscar el mejor centrado del peso. Lo pueden ver claramente si abren el capó de un carro relativamente viejo y el de uno moderno, mirando la situación del motor con respecto a las cabezas de los amortiguadores delanteros cuando son McPherson.

Audi A8 Suspensión

Nos queda el motor colgando en la cola, que es la situación menos favorable para la estabilidad, la refrigeración y el reparto del peso, pues el centro de giro del chasís se va “al diablo” y en las curvas la cola tiende a adelantar la nariz, por lo cual vive en la inminencia de un trompo. De ahí que clásicos del ‘todo atrás’ ya no se hacen, tales como el VW Escarabajo, el recordado Simca 1000, muchos Renault antiguos como el R8, R10, Dauphine o Alpine, los Fiat 500 y similares, el peligroso Chevrolet Corvair (Unsafe at any Speed, Inseguro a cualquier velocidad), el Skoda 1000 MB, etc.

Queda el caso del 911, que usa la peor solución en aras de su tradición y ha logrado gracias a una costosa y muy avanzada ingeniería que su carro, a pesar de que tiene hoy enormes dosis de caballos, sea domesticable y funcional. Pero todos saben que manejar un 911, así parezca andar en rieles, requiere una mano atenta y una sensibilidad especial, porque el tren trasero siempre está a la espera de un error de pilotaje o de una oportunidad de adherencia para decolar. Ser dueño del control del 911 corresponde a una categoría de pilotos llamada ‘Porschistas’, sobre todo de los modelos antiguos y de sus predecesores, los 356, que compartían su habilidad para enroscarse con los Escarabajos de VW, de los cuales heredaron los planos básicos.

Hoy, no tenemos muchas posibilidades de elegir. Caeremos casi indefectiblemente en un auto de motor frontal transversal moviendo las ruedas delanteras. Hay que subir de gama para ir a la disposición frontal longitudinal con impulsión trasera. Y prever un cheque grueso para tener el molino en las espaldas.

Mazda 3 2020 y el motor Skyactiv X

El carro ideal
El auto ideal, desde el punto de vista de ingeniería, es el que tiene el motor en el centro y la caja y la transmisión acopladas al eje trasero. Ejemplos, el Porsche Cayman y Boxster. La configuración no es aplicable a carros de fabricación masiva y familiar porque la máquina se come el sitio de la silla trasera. Es la típica arquitectura de todos los supercarros, solución a la cual acaba de pasarse el Chevrolet Corvette.

Seis son las posiciones que existen para colocar el motor en un automóvil, pero el tiempo y la ingeniería han llegado a tres esquemas, que son los que mejor funcionalidad dan y aportan más al comportamiento del carro: motor delantero conectado a las ruedas traseras, motor transversal con tracción en esas ruedas adelante y, la ideal, en el centro.

Porsche 718 Boxster

Porsche 718 Boxster

Claves de la ubicación del motor

-Máquina adelante, ruedas traseras motrices. Por ejemplo, sedanes BMW, Mercedes y en general berlinas de buen tamaño y lujo. Hay excesivas piezas mecánicas, cardán que abulta el piso, pero genera más confort y silencio de marcha.
-Todo atrás. De la misma época, el VW escarabajo, muchos Renault R8, R10 Dauphine y claramente el sobreviviente Porsche 911. Es el más desventajoso de todos, pues el peso en la cola hace que el carro tienda a hacer trompos con facilidad.
-Lo mejor, el motor en medio del carro y, obviamente, conectado a las ruedas traseras. Ofrece el mejor reparto de peso y agarre en aceleración y curvas. Desventajas: invasión de la cabina, difícil refrigeración y acceso. Así son los F1, luego esa es la mejor ingeniería.
-Muy buen compromiso técnico porque el motor, a pesar de estar adelante, va muy centrado. Pero invade la cabina y se pierde mucho espacio. Hay pocos ejemplos así, pero unos muy conocidos son el R4 y el R6. Este último tenía unos complementos desastrosos para su estabilidad.
-Todo en el frente, con el motor por delante del eje motor. Típicos ejemplos: R12, R18. Aunque no tan grave como la disposición del motor en la cola, de todas formas es un carro que tiende a seguir de trompa en todas las curvas y desaprovecha mucho volumen de la cabina.
-Lo de ahora: motor transversal, en una unidad conjunta con la caja y la transmisión. Barato de hacer, compacto, decente en el aporte de peso, fácil de enfriar, ocupa poco espacio y permite el piso plano. El carro va de narices en las curvas, pero sin exageración y es muy seguro.

Volkswagen Escarabajo

Volkswagen Escarabajo

Evolución, revolución y futuro

El Citroën 11 y el Mini fueron dos carros precursores y revolucionarios en el diseño mecánico. El 11 era como el R4, motor hacia atrás del eje, pero su mayor avance fue imponer la tracción desde las ruedas frontales. El Mini puso la medida actual con el motor transversal encima del puente delantero y las ruedas motrices, solución que evolucionó hasta ser el estándar genérico de la mayoría de los autos presentes.

El implante 4x4
Un revuelto de moda: el motor transversal en el frente, pero con conexión a las 4 ruedas. Mucha gente quiere esta cantidad de mecánica que en la mayoría de los casos no utiliza y, por otro lado, las normas de seguridad y estabilidad que imperan en esos vehículos de tamaño importante y familiar pasan por el 4x4 para garantizar un mejor comportamiento, al igual que cuando hay mucha potencia para colocar en el piso.

La llegada de los autos eléctricos cambiará, cuando sean masivos, estas disposiciones porque podrán tener, como ya se ve, varias unidades moviendo bien sea cada rueda o por pares. También la disposición de las baterías modifica el reparto de los kilos porque la pila puede pesar tres o más veces lo que hoy acusa un motor convencional térmico, y hay que volverla parte del piso para no afectar el centro de gravedad. Otro cuento.

Transformación de un carro a gasolina a uno eléctrico

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