El mundo actual se enfrenta a múltiples crisis, lo que impulsa a las industrias, incluyendo la automotriz, a buscar soluciones innovadoras. En este contexto, la tendencia de motores de alta cilindrada está disminuyendo, especialmente en las motos naked. Las fábricas de vehículos no están exentas de buscar soluciones.
La necesidad de eficiencia y los avances tecnológicos han posicionado a los motores de dos cilindros en paralelo como una alternativa viable sin sacrificar el rendimiento. La histórica Honda Hornet está próxima a lanzar su nuevo modelo y ya se sabe que equipará un 2 cilindros en línea de 755cc, 8 válvulas unicam y una entrega de 90,5 CV a 9500 rpm.
El Declive de los 4 Cilindros en Línea
La alta cilindrada y los motores enormes en busca de potencia comenzaron su proceso de extinción en rangos medios (sobre todo en motos naked) hace algunos años, tal es así que ya es casi un imposible visualizar Hondas, Kawas, Yamahas y Suzukis de este tipo con configuración de 4 cilindros en línea.
Yamaha discontinuó la FZ6 configurada con ese motor más grande. Es decir, no reemplazó un motor por otro en un mismo modelo. Sin embargo, su naked de peso medio es la MT07. La mayoría lo sabrá, pero el resto puede animarse a adivinar: ¿qué motor trae?…Sí, 2 en paralelo. Como toda tecnología experimental, generaba desasosiego en muchos conservadores adeptos a las motos japonesas.
Sin embargo, la marca puede decir que hoy cuenta con más años de desarrollo que ninguna otra en esta marcada tendencia. En este segmento, Suzuki todavía no se subió al tren. Su GSX S 750 aún exhibe orgullosa su motor de 4 en paralelo, bien hambrienta, con 16 válvulas y 749cc DOHC.
Técnica: tipos de motor de moto ¿V4, V2, bóxer, crossplane...?
Motores Más Grandes y la Presencia de los 4 Cilindros
Mirando más arriba, sí encontraremos productos que mantienen mayor cantidad de cilindros. Por ejemplo, la Kawasaki Z900 (948cc, DOHC y 125 CV a 9.500 rpm). Sin embargo, ya nos estaríamos acercando motores decididamente más grandes, por encima del litro que serían difíciles de configurar e imaginar en tamaños menores más allá de que, por ejemplo, la Ducati Monster SP equipa 2 cilindros (aunque en V) para sus 937cc.
De Suzuki también hay que decir que no mira para otro lado y tiene su propio 2 en línea, aunque no para el segmento naked sino para una trail de media cilindrada: la próxima V-Strom (no descartemos otra denominación). El caso es igual al que seguirá Honda con la próxima XL 750 Transalp, cuyo propulsor será el mismo que el de la Hornet, apuntado en esta misma nota.
Para el caso, la conclusión indica que cada una de las marcas niponas ya conoce la nueva tendencia.
¿Qué es un Motor de Cuatro Cilindros en Línea?
El motor de cuatro cilindros en línea es un tipo de motor de combustión interna que se caracteriza por tener cuatro cilindros montados en una sola fila. El diseño de cuatro cilindros en línea está en perfecto equilibrio dinámico primario y posee un grado de simplicidad mecánica que lo hace adecuado para vehículos populares. Sin embargo, sufre un desequilibrio secundario que causa pequeñas vibraciones incluso en los motores más pequeños.
Los continuos progresos en la fabricación de motores hicieron que los L4 dejaran de estar reservados para los coches más rápidos, y se hicieran cada vez más populares, desplazando a los mono y bicilíndricos. Así, en una fecha tan temprana como 1908, el Ford T estaba equipado con un motor L4.
Esta configuración se usa habitualmente para los motores de turismos con cilindradas de hasta 3.0 L, aunque existen bastantes excepciones para otros tipos de usos. Porsche, por ejemplo, utilizó un 3.0 L de cuatro cilindros en sus modelos deportivos 944 S2 y 968.
Entre los motores L4 de más de 3 litros se incluyen el del Ford A de 1927 (3.3 litros), el International Harvester Scout 1965-1980 (3.2 litros), el Pontiac Tempest 1961-1963 (motor Pontiac L4 3.2 litros de 1965), y en cantidades más pequeñas, el Bentley 4.5 Litros 1927-1931.
Los motores diésel en línea, con regímenes de giro más bajos que los motores de gasolina, a menudo superan los 3.0 L. Motores de cuatro cilindros en línea más grandes se usan en aplicaciones industriales, como en camiones pequeños y tractores, a menudo con desplazamientos de hasta 5 L.
En general, los fabricantes europeos y asiáticos de camiones con un peso máximo de entre 7,5 y 18 toneladas han utilizado motores diésel de cuatro cilindros en línea con desplazamientos de alrededor de 5 L. El Kubota M135X es un tractor con un L4 de 6.1 L.
Brunswick Marine construyó un motor de gasolina de 4 cilindros y 3.7 L (designado «470») para su línea Mercruiser de motores interior/fueraborda, con una potencia de 170 HP (127 kilovatios). El bloque se formó a partir de la mitad de un motor V8 Ford de 460 pulgadas cúbicas.
Uno de los motores en línea L4 más grandes es el motor marino MAN B&W 4K90. Este motor de dos tiempos turbodiésel tiene un enorme desplazamiento de 6489 L, gracias a su diámetro de 0,9 metros y a una carrera de 2,5 metros.
El mayor motor turbodiésel de 4 cilindros en línea producido en serie fue el Detroit Diesel Series 50, con un desplazamiento de 8.5 L. Se usa ampliamente en diversas aplicaciones, como autobuses, camiones o maquinaria de obra. La potencia variaba entre 250 HP y 350 HP. Fue fabricado desde 1994 hasta 2005.
El desplazamiento también puede ser muy pequeño, como se encuentra en algunos kei car vendidos en Japón, como el Subaru EN. Los motores de este coche, que comenzaron en 550 cc y después pasaron a 660 cc, cuentan con distribución de válvulas variable, DOHC y sobrealimentación, y dan como resultado potencias de hasta 64 HP (48 kilovatios).
Ventajas y Desventajas del Motor de Cuatro Cilindros en Línea
El motor de cuatro cilindros en línea es mucho más suave que los motores de uno o dos cilindros, y esto ha hecho que se convierta en el motor de elección para la mayoría de los automóviles económicos durante muchos años.
Su principal ventaja es la ausencia de vibraciones oscilantes y el uso innecesario de contrapesos para equilibrarlo, lo que hace que sea más fácil dotarlos de un carácter ágil, pudiendo cambiar de régimen de giro rápidamente.
Un motor de cuatro cilindros en línea está en equilibrio primario porque los pistones se mueven en parejas, y un par de pistones siempre se mueve hacia arriba al mismo tiempo que el otro par se mueve hacia abajo.
Sin embargo, la aceleración y desaceleración del pistón es mayor en la mitad superior de la rotación del cigüeñal que en la mitad inferior, porque las bielas no son infinitamente largas, lo que resulta en un movimiento no sinusoidal. Como resultado, dos pistones siempre aceleran más rápido en una dirección, mientras que los otros dos aceleran más lentamente en la otra dirección, lo que conduce a un desequilibrio dinámico secundario que causa una vibración ascendente y descendente al doble de la velocidad de giro del cigüeñal.
La fuerza de este desequilibrio está determinada por 1. La masa oscilante, 2. La relación entre la longitud de la biela y la carrera, y 3. La aceleración del movimiento del pistón. Por lo tanto, los motores de pequeña cilindrada con pistones ligeros muestran poco efecto, y los motores de competición suelen utilizar bielas largas (cuanto más larga es una biela, menor es proporcionalmente la diferencia entre la suma y la resta de longitudes con respecto al brazo del cigüeñal, pero también es mayor su peso).
Sin embargo, el efecto crece exponencialmente con la velocidad de rotación del cigüeñal. Para paliar este problema, en algunos motores de competición con velocidades de giro muy altas se recurre a desfasar independientemente los cuatro cilindros (que ya no forman parejas), recurriéndose a una disposición denominada en inglés crossplane.
La mayoría de los motores L4 por debajo de 2.0 L de cilindrada dependen de sistemas de amortiguación elásticos dispuestos en los soportes de montaje para reducir las vibraciones a niveles aceptables. Por encima de 2.0 L, la mayoría de los motores L4 modernos utilizan un eje de equilibrado, con fin de eliminar las vibraciones secundarias.
En el sistema inventado por Frederick Lanchester en 1911, se utilizan dos ejes de balanceo que giran en direcciones opuestas al doble de la velocidad del cigüeñal, para compensar las diferencias en la velocidad del pistón.
En la década de 1970, Mitsubishi Motors patentó estos ejes equilibradores ubicándolos a diferentes alturas para contrarrestar aún más la vibración rotacional creada por el movimiento de giro a la izquierda y a la derecha de las bielas. Cuando una biela gira a la izquierda en la mitad superior de la rotación del cigüeñal, otra gira a la derecha en la mitad inferior, con las alturas del centro de gravedad (CG) de cada biela ubicadas de acuerdo con la carrera del pistón. Cuando el CG se encuentra a diferentes alturas, el movimiento de giro hacia la izquierda no puede cancelar el movimiento de giro hacia la derecha y se introduce una vibración de balanceo. Al colocar los ejes del equilibrador a diferentes alturas, se cancela esta vibración además de anularse la vibración secundaria.
Sin embargo, en el pasado hubo numerosos ejemplos de motores L4 más grandes sin ejes de equilibrio, como el motor del Citroën DS 23 de 2347 cc que era un derivado del motor del Traction Avant; el motor Austin 2660 cc de 1948 utilizado en el Austin-Healey 100 y en el Austin Atlantic; el 3.3 L del motor SV usado en el Ford A; y el 2.5 L motor GM Iron Duke usado en una serie de automóviles y camiones estadounidenses.
Los automóviles GAZ Volga soviéticos/rusos y los SUV Ulianovski Avtomobilny Zavod, furgonetas y camiones ligeros utilizaron motores de aluminio de cuatro cilindros en línea de gran calibre (2.5 o 2.9 L) sin ejes de equilibrio en los años 1950-1990. Estos motores fueron generalmente el resultado de un largo proceso de evolución incremental y su potencia se mantuvo baja en comparación con su cilindrada.
Con cuatro cilindros y cuatro carreras para completar el ciclo de cuatro tiempos, en el mejor de los casos, cada pistón completa su carrera de empuje antes de que el siguiente pistón inicie una nueva fase de explosión, lo que se traduce en una pausa entre fases de explosión y en una entrega pulsante de potencia.
Los motores de 4 cilindros ofrecen algunas ventajas significativas, especialmente ligadas a una mayor economía de fabricación, uso y mantenimiento.
Un bloque de aleación L4 es generalmente pequeño, compacto y liviano, lo que sirve para disminuir la masa total del vehículo, lo que generalmente permite aumentar la eficiencia del combustible en el ciclo urbano. Cuando se compara con un V6 o un V8, un L4 generalmente tendrá pérdidas por fricción algo más bajas a una velocidad del motor comparable, debido a que tiene menos pistones, bielas y rodamientos, aunque la menor pérdida por fricción se compensa en la práctica por la necesidad de los L4 de operar a un régimen de giro más alto para producir la misma potencia que un motor más grande.
Una de sus principales ventajas es que, como la mayoría de los motores de combustión interna utilizan el ciclo «Otto» de 4 tiempos, esto significa que con un motor de 4 cilindros es posible que al menos teóricamente un cilindro esté siempre en la fase de explosión (aunque en la práctica no suele ser así, y lo más habitual es que los cilindros trabajen en parejas, desfasados 180°), una ventaja importante en comparación con los motores de uno, dos o tres cilindros.
Un L4 solo tiene una culata, una gran ventaja de cara al mantenimiento en comparación con los motores en «V», como los V6 que tienen dos culatas. En consecuencia un L4 tiene menos probabilidades de sufrir problemas de fiabilidad, ya que hay menos pérdidas por fricción que pueden causar problemas tales como sobrecalentamiento y problemas con la estanqueidad de la culata.
Ejemplos Notables de Motores L4
- BMW Megatron M12: Un motor de 1.5 litros de Fórmula 1 que ganó el Campeonato del Mundo de Pilotos 1983.
- Mitsubishi Pajero 3.2 DI-D: Un motor de 3200 cc que rinde 165 HP a 3500 rpm.
- Vortec 2900 de General Motors: Instalado en las camionetas pequeñas GMC Canyon y Chevrolet Colorado, produce 185 HP a 5600 rpm.
A principios del siglo XX, existían motores todavía más grandes, tanto en los coches de carretera como en los deportivos. Debido a la ausencia de regulaciones del límite de cilindrada, los fabricantes fueron incrementado el desplazamiento de los motores. Para lograr una potencia del orden de 100 HP (75 kilovatios), la mayoría de los fabricantes de motores simplemente aumentaron la cilindrada, que a veces podía alcanzar más de 10.0 L.
El cuatro en línea más grande jamás fabricado fue el motor de 28.3 L utilizado en el Fiat S76 de 1911. Estos motores funcionaban a muy bajas revoluciones, a menudo a menos de 1500 rpm como máximo, con un rendimiento unitario de aproximadamente 10 HP/litro.
La industria de tractores de Estados Unidos, tanto agrícolas como industriales, dependía de grandes unidades de potencia de cuatro cilindros hasta principios de la década de 1960, cuando los diseños de seis cilindros se hicieron cada vez más asequibles.
Ejemplos adicionales:
- Motor Alfa Romeo Twin Cam: uno de los primeros motores de levas gemelas producidos en serie desde 1954.
- Motor Willys L-134: apodado Go Devil, alimentó el Jeep de la Segunda Guerra Mundial y los modelos de posguerra.
El Resurgimiento de los Motores de Cuatro Cilindros en Línea
A finales de los años 2000, los fabricantes de automóviles hicieron esfuerzos para aumentar la eficiencia del combustible y reducir las emisiones. Debido al alto precio del petróleo y a la recesión económica, la proporción de vehículos nuevos con motores de cuatro cilindros en línea ha aumentado considerablemente a expensas de los motores V6 y V8.
En 1913, un Peugeot conducido por Jules Goux ganó las 500 Millas de Indianápolis. Este Peugeot se vendió al piloto estadounidense "Wild Bob" Burman, que rompió el motor en 1915. Como Peugeot no pudo entregar un nuevo motor durante la Primera Guerra Mundial, Burman le pidió a Harry Miller que construyera un nuevo motor. Con John Edward y Fred Offenhauser, Miller creó un motor L4 inspirado en el Peugeot. Esta sería la versión inicial del motor que dominaría las 500 Millas de Indianápolis hasta 1976, primero con la marca Miller y luego con Offenhauser.
Muchos coches producidos para la categoría voiturette (antecedentes de Fórmula 1) antes de la Segunda Guerra Mundial utilizaban diseños de motores con cuatro cilindros en línea y 1.5 L. Los motores sobrealimentados encontraron el camino del éxito en coches como el Maserati 4CL y en varios modelos de English Racing Automobiles (ERA).
Otro motor que jugó un papel importante en la historia de las carreras es el Ferrari de cuatro cilindros en línea diseñado por Aurelio Lampredi.
En la Fórmula 1, la década de 1980 estuvo dominada por los L4 de 1.500 cc turboalimentados. El BMW modelo M12/13 turbo fue notable en la época por sus altas compresiones y rendimiento. El motor de Fórmula 1 turboalimentado de cuatro cilindros en línea con bloque de hierro fundido, basado en el motor estándar BMW M10 introducido en 1961, impulsó los Fórmula 1 de Brabham, Arrows y Benetton y ganó el campeonato mundial en 1983.
En los años 1986 y 1987, la versión M12/13/1 se inclinó lateralmente 72° para usar en el Brabham BT55 extremadamente bajo. Desafortunadamente, el diseño no tuvo éxito, probablemente debido a problemas de sobrecalentamiento provocados el estrecho espacio donde iba alojado.
El Motor de Cuatro Cilindros en Línea en Motocicletas
El fabricante belga de armas FN Herstal, que había estado produciendo motocicletas desde 1901, comenzó a construir las primeras motocicletas con motores de cuatro cilindros en línea en 1905. La FN Four tenía su motor montado verticalmente con el cigüeñal dispuesto longitudinalmente.
La primera motocicleta con un motor de 4 cilindros dispuesto transversalmente con respecto al cuadro fue la Gilera 500 Rondine de 1939. Este motor disponía de un doble árbol de levas, sobrealimentación de inducción forzada y estaba refrigerado por agua.
Los motores L4 de motocicleta modernos se hicieron populares con las Honda CB750 y su motor SOHC introducido en 1969, y los modelos siguientes aparecidos en la década de 1970. Desde entonces, el L4 se ha convertido en una de las configuraciones de motor más comunes en las motocicletas de calle.
Fuera de la categoría motocicletas de crucero, el L4 es la configuración más común debido a su relación costo-rendimiento relativamente alta. Todos los principales fabricantes japoneses de motocicletas ofrecen modelos con este tipo de motores, al igual que MV Agusta y BMW.
Las primeras motocicletas BMW con motor L4 lo llevaban montado horizontalmente en el bastidor, pero todas las motocicletas BMW de cuatro cilindros actuales tienen motor transversal.
La Yamaha R1 de 2009 disponía de un motor L4 que utilizaba un cigüeñal crossplane, que evita que los pistones alcancen simultáneamente el punto muerto superior.
Honda fabricó entre 1963 y 1967 un motor L4 de 356 cc para el camión T360.
Motores V4 vs. Motores de Cuatro Cilindros en Línea
Desde que el Campeonato del Mundo de Motociclismo abandonó las motos de dos tiempos y 500cc por los motores de cuatro tiempos, hemos visto varias disposiciones de motos en la parrilla de salida. La diferencia más importante entre los motores V4 e I4 es en la disposición de los cilindros.
En el caso del motor V4, los cilindros se colocan en forma de ‘V’, divididos en dos bancadas de dos cilindros cada una, formando un ángulo de 90 grados. Por su parte, los motores cuatro en línea tienen los cilindros dispuestos en línea recta.
Es una moto mucho más alargada, que puede afectar ligeramente la aerodinámica, pero suele ser más fácil de enfriar. El punto más fuerte del motor V4 está en la aceleración y en la tracción. Con su disposición compacta y, por lo general, la mayor potencia de esta configuración, el equilibrio de la moto es mejor y la entrega de potencia es mucho más explosiva, lo que permite una gran aceleración tras dejar las curvas lentas.
Históricamente, el motor I4 tiene una mayor suavidad en la entrega de potencia, por lo que las motos más ágiles han optado habitualmente por esta configuración. Es un motor que produce mayor estabilidad y control, por lo que en los circuitos con muchas curvas técnicas y cambios de dirección rápidos puede ser la configuración a elegir.
Sin embargo, este motor ha perdido relevancia en MotoGP en los últimos años por los factores antes descritos y que han afectado enormemente en el rendimiento de Yamaha en las apuestas online. Dadas las características de las MotoGP modernas, está claro que los motores V4 han ganado la partida a los I4.
Aun así, el tiempo dirá si los motores en línea han dado su última palabra y no retornan en el futuro a la máxima categoría del motociclismo mundial.
El Motor V4 en Ducati
La historia de las motocicletas está repleta de diseños de motores innovadores y potentes, y uno de los más notables es el motor V4. Un motor V4 es un tipo de motor de combustión interna en el que los cuatro cilindros están dispuestos en una configuración de “V”. Los motores V4 se han utilizado en una gran variedad de vehículos, incluyendo automóviles, motocicletas y aviones.
Ducati ha tenido una larga y notable relación con el motor V4. Imprescindible nombrar la Ducati Apollo, un hito histórico en la historia de las motocicletas, especialmente por ser la primera Ducati con motor V4 y una de las primeras de la historia.
Los motores V4 han sido un componente clave en el éxito de Ducati en el escenario de las carreras, especialmente en MotoGP, la cumbre del deporte de carreras de motocicletas. La eficiencia de este tipo de motores en términos de potencia y rendimiento ha sido fundamental para estas victorias. Su diseño compacto permite una mejor distribución del peso y un equilibrio superior, características esenciales para mantener la estabilidad a altas velocidades y en las curvas cerradas que se encuentran en las pistas de MotoGP.
La experiencia de Ducati en las carreras con el motor de cuatro cilindros ha tenido un impacto significativo en sus motos de producción. La tecnología y las innovaciones desarrolladas para la pista han sido trasladadas a las motos de calle, permitiendo a los motociclistas experimentar el rendimiento de las carreras en sus propias motos.
El Resurgir de los Cuatro Cilindros en Línea
Durante más de una década se ha venido repitiendo la misma cantinela: el cuatro cilindros en línea estaba condenado. La solución fue inventarse la MT-07 con su CP2 de dos cilindros en línea, y aquello cambió la historia… Y muchos pensaron que sería un dominó que terminaría matando al cuatro cilindros en línea… Pero qué equivocado estaba el mundo de la moto; aún tenía mucho fuelle. No estaban muertos...
Lo curioso es que aquel supuesto entierro solo sirvió para que el cuatro cilindros se rearmara. En 2025 no solo sigue presente: está en plena forma. Entre las motos más vendidas de este año, once modelos llevan esa arquitectura, y Honda acaba de estrenar en China un motor de 502 cc y 80 CV para dos nuevas CB y CBR.
Kawasaki es, probablemente, la marca que mejor encarna esta resistencia. Tiene más motores de cuatro cilindros que nadie: desde la naked más popular de Alemania, la Z900, hasta la radical H2 con compresor, capaz de superar los 300 CV en su versión de circuito.
Suzuki, por su parte, conserva el honor de tener “el más grande”: la Hayabusa sigue sacando pecho con sus 1340 cc y 190 CV, un bloque que ya es leyenda.
Honda juega en varias ligas a la vez. Desde la Fireblade con sus 218 CV hasta los motores de 650 cc que mantienen viva a la CBR y la CB en Europa, el cuatro cilindros en línea nunca ha salido del catálogo.
BMW, en cambio, solo tiene un cuatro cilindros, pero es el más sofisticado: el 999 cc con tecnología ShiftCam, capaz de variar la distribución para dar lo mejor en cada régimen.
¿A dónde queremos llegar? Pues que lo que iba a ser el fin se ha convertido en un renacimiento. Esta arquitectura de motor no solo sobrevive, sino que se ha adaptado: ahora lo encuentras en naked, deportivas, turismos o retro, con cilindradas que van desde los 399 cc hasta más de 1300. Es que, de hecho, el intento de matarlo solo ha reforzado su mito.
Tabla Comparativa de Motores de 4 Cilindros en Línea
| Marca | Modelo | Cilindrada (cc) | Potencia (CV) |
|---|---|---|---|
| Kawasaki | Z900 | 948 | 125 |
| Suzuki | Hayabusa | 1340 | 190 |
| Honda | Fireblade | N/A | 218 |
| BMW | S1000RR | 999 | N/A |