No hay reemplazo para el desplazamiento

Crecí con el dicho "No hay reemplazo para el desplazamiento" cuando me refería al tamaño del motor, el rendimiento, etc. ¿Sigue siendo cierto ese dicho hoy en día?

En primer lugar, estás mezclando manzanas y naranjas. Este es el por qué ...

El dicho de "No hay reemplazo para el desplazamiento" no se trata de confiabilidad (como pregunta la segunda parte de su pregunta), se trata puramente de par y potencia. Lo que era cierto en las décadas de 1950 y 1960 sigue siendo cierto hoy. La razón es que, cuando observa cualquier motor comparable de diferentes tamaños, la salida de par es mucho mayor para el motor más grande, en igualdad de condiciones.

Usemos la plataforma LSx ya que sé más sobre ellos. Mire dos tamaños de motor diferentes de la plataforma LS, digamos el V8 de 4.8L (LR4) y el V8 de 6.0L (LQ4) de una Chevrolet Silverado 2004. Las versiones de camión de estos motores eran comparables en marca y composición. Las cabezas eran comparables, mientras que, por supuesto, la leva sería un poco más grande en el 6.0L para aprovechar el desplazamiento. Incluso tenían casi la misma relación de compresión. (Nota: además del desplazamiento, estas otras tres áreas son partes principales de lo que puede cambiar la potencia de un motor... en su mayor parte. También hay muchas otras pequeñas cosas, pero eso sería demasiado para esta respuesta.) Aún así, la producción de hp/tq de estos dos motores era drásticamente diferente. El LR4 tenía clasificaciones de 285 hp/295 lb-ft, mientras que el LQ4 tenía 325 hp/365 lb-ft. Esa diferencia de 70 libras-pie fue la razón por la que GM colocó estos motores de mayor rendimiento en sus camiones de 3/4 toneladas (2500 y 2500HD). El par adicional les permitiría remolcar mucho más peso. Aquí hay un excelente ejemplo de por qué el desplazamiento es el rey.

... ¿duraría un 4 cilindros con 300 hp tanto como un 6 u 8 cilindros con lo mismo? ¿Pueden las varillas, levas, etc. más pequeñas soportar una salida de par alta y mantener su confiabilidad?

Esta parte de su pregunta trata sobre la longevidad y la confiabilidad. Así que es realmente una pregunta diferente de hecho.

Al mirar un motor de 4 cilindros y uno de 8 cilindros con las mismas clasificaciones de potencia/torque (realmente no lo encontraría en el mundo real, pero lo aceptaremos aquí con la premisa de que podría), si todo fueran iguales aparte de la cilindrada , el motor de 8 cilindros probablemente duraría más que el motor de 4 cilindros. La razón de esto es que el motor de 8 cilindros podría hacer que los números de hp/tq sean mucho más bajos en el rango de RPM que el de 4 cilindros. Al poder hacer esto, se ejerce mucha menos presión sobre el 8 cilindros en comparación con el 4 cilindros. Hace muchos años, un hombre con el nombre de Carroll Smith escribió un libro llamado Ingeniero para ganar.(Nota: la edición que tengo es de 1984). En este libro, el Sr. Smith escribe sobre cómo el metal tiene una vida útil. Puede pasar por "tantos" ciclos antes de rendirse. No importa si es una biela o un resorte de válvula. Sólo tiene tanta vida en él. Afirma que cuanto más se empuja el metal, más corta es su vida de fatiga. Un resorte de válvula puede durar un millón de ciclos si no se empuja más allá de un cierto límite, pero si supera ese límite por solo una fracción de pulgada, es posible que solo dure 100k ciclos. Solo estoy lanzando números, pero estoy tratando de ilustrar un punto.

Quizás se pregunte cómo se aplica esto al caso de nuestros dos motores (4 cilindros frente a 8 cilindros). Si todo lo demás fuera exactamente igual en los dos motores (es decir, el tamaño de la varilla, el tamaño del pistón, el tamaño de los cojinetes, etc.), para generar la misma cantidad de potencia del 4 cilindros, tendría que empujarlo. mucho más difícil, usando cámaras más grandes o lo que sea. Tendrías que girarlo mucho más alto en el rango de rpm. Tendrías que hacer que haga más. Al hacerlo, alcanzará su límite de fatiga mucho más rápido de lo que lo haría con el 8 cilindros. Algo se romperá antes. ¿Por qué? Porque tendría que estresar drásticamente el 4 cilindros mucho más que el 8 cilindros.

Ahora, ¿los motores más grandes de hoy van a durar más que los motores más pequeños en la actualidad? Todo depende de cómo se construyan los motores. No tengo evidencia empírica de esto, pero lógicamente tendría sentido si, como fabricante de vehículos modernos, va a vender un vehículo donde tiene garantías de 100k millas, va a hacer el motor (en circunstancias normales ) ser capaz de vivir por lo menos esa cantidad de millas. O al menos ese sería tu objetivo. No importa si se trata de un motor de 4, 6 u 8 cilindros, vas a poner la ingeniería detrás de él para que dure tanto tiempo, o sufrirás las consecuencias de tener que reemplazar MUCHOS motores .

¿Significa eso que todos los motores que circulan hoy en día van a durar tanto tiempo? De ninguna manera. Hay muchos factores extraños involucrados, el número uno de ellos es, ¿ qué tan bien lo cuida el propietario? Si no se realiza el mantenimiento regular según lo prescrito, el motor/vehículo NO durará tanto como debería, por lo que todas las apuestas están canceladas.

La ingeniería es la clave de todo esto. Esperaría que un motor de 4 cilindros bien diseñado que produzca 300 hp tenga la misma longevidad que un V8 de 300 hp en estos días. ¿Son iguales por lo demás? Absolutamente no. El 4 cilindros se construirá para generar la potencia y se construirá para durar ... al menos mientras dure la garantía :o)