
Un motor de cuatro cilindros opuestos (también conocido como motor de cuatro cilindros opuestos horizontalmente o motor bóxer [ 1 ] ) es un motor de pistones de cuatro cilindros con dos bancadas de cilindros situadas en lados opuestos de un cigüeñal común. El tipo más común de motor de cuatro cilindros opuestos es el motor bóxer , en el que cada par de pistones opuestos se mueve hacia adentro y hacia afuera simultáneamente.
Un motor bóxer de cuatro cilindros tiene un equilibrio primario y secundario perfecto; sin embargo, las dos culatas hacen que el diseño sea más caro de producir que un motor de cuatro cilindros en línea . Hay un pequeño pulso de par rotacional secundario desequilibrado en el plano de los pistones, cuando un par de pistones en un extremo del motor está en el PMS y el otro par en el PMI. El par en PMS crea un par mayor que el par en PMI, por lo que el pulso de par desequilibrado neto es la diferencia. La diferencia en las fuerzas inerciales en PMS vs PMI se explica en la sección de equilibrio del motor . Los motores bóxer de cuatro cilindros se han utilizado en automóviles desde 1985, especialmente por Volkswagen y Subaru. También se han utilizado ocasionalmente en motocicletas y con frecuencia en aeronaves. Cessna y Piper utilizan motores de cuatro cilindros opuestos de Lycoming y Continental en las aeronaves civiles más comunes del mundo: el Cessna 172 y el Piper Cherokee , mientras que muchos aviones ultraligeros y LSA utilizan versiones del Rotax 912 .
Diseño

En un motor bóxer de cuatro cilindros, cada par de pistones opuestos se mueve sucesivamente hacia adentro y hacia afuera. Las ventajas de esta configuración son una vibración secundaria perfecta (lo que resulta en una vibración mínima), un centro de gravedad bajo y una longitud de motor reducida. Los motores bóxer de cuatro cilindros han utilizado con éxito la refrigeración por aire , aunque estos motores son más ruidosos y tienen una potencia menor que un motor equivalente con refrigeración líquida . En aeronaves ligeras, donde la ligereza es primordial, la refrigeración por aire ha sido tradicionalmente común. [ 2 ]
Las desventajas de los motores bóxer de cuatro cilindros (en comparación con los motores de cuatro cilindros en línea) son su mayor anchura, el aumento de costes asociado a tener dos culatas en lugar de una y el largo colector de escape necesario para lograr pulsos de escape uniformemente espaciados. [ 3 ] Debido a estos factores, los motores de cuatro cilindros en línea son más comunes en los automóviles que los motores de cuatro cilindros opuestos, y los motores V6 se utilizan a menudo cuando se requieren mayores cilindradas. [ 4 ]
Equilibrio del motor
Las fuerzas iguales y opuestas que se generan en un motor bóxer de cuatro cilindros dan como resultado un equilibrio secundario perfecto (a diferencia de las fuerzas verticales desequilibradas que producen los motores de cuatro cilindros en línea). Por lo tanto, los motores bóxer de cuatro cilindros son más adecuados para cilindradas superiores a 2,0 L (122 pulgadas cúbicas ) , ya que no requieren ejes de equilibrado para reducir la vibración secundaria.
En un motor bóxer, cada cilindro está ligeramente desplazado con respecto a su par opuesto debido a la distancia entre los muñones del cigüeñal . Este desplazamiento genera un ligero par de balanceo , [ 5 ] : 27 pero cualquier vibración resultante normalmente es insuficiente para requerir ejes de equilibrado.
Como ocurre con todos los motores de cuatro tiempos de cuatro cilindros o menos, la falta de solapamiento en las carreras de potencia produce una entrega pulsante de par al volante , lo que provoca una vibración torsional a lo largo del eje del cigüeñal. [ 6 ] Dicha vibración, si es excesiva, puede minimizarse utilizando un amortiguador armónico .
colector de escape
El orden de encendido típico para un motor bóxer de cuatro cilindros consiste en que la bancada izquierda de cilindros se encienda una tras otra, seguida de la bancada derecha (o viceversa), con un intervalo de encendido uniforme de 180 grados. Tradicionalmente, los escapes de los dos cilindros de cada bancada se fusionaban, y los pulsos de escape irregulares resultantes producían un característico sonido de escape tipo "burbujeo de cuatro cilindros planos".
La otra configuración de escape común (como la que usa Subaru desde mediados de la década de 2000) consiste en emparejar los cilindros con un intervalo de encendido desfasado 360 grados, para optimizar los pulsos de escape . [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] Esta configuración requiere colectores de escape largos, para emparejar los cilindros en bancos opuestos, y da como resultado un sonido de escape menos distintivo.
Uso en automóviles
1900–1935

In 1900, the first flat-four engine was produced by Benz & Cie, based on Benz's 1897 "contra" flat-twin engine. This engine was used in Benz racing cars, produced 20 hp (15 kW), had a displacement of 5.4 L (330 cu in) and was designed by Georg Diehl.
London company Wilson-Pilcher released its first car in 1901, which was powered by a flat-four engine. This engine was mounted longitudinally in the chassis, water-cooled, produced 9 hp (7 kW) and had a displacement of 2.4 L (146 cu in). Unusually for its day, the bore and stroke were equal, with each being 95 mm (3.7 in).
In 1902 the Buffum automobile was equipped with opposed four cylinder engines that were rated at 16 horsepower. Herbert H. Buffum produced an American Automobile called the Buffum in Abington, Massachusetts from 1903 to 1907.[10]
Having previously produced flat-twin engines, the 1926 Tatra 30 was the Czech company's first model powered by a flat-four engine. Tatra produced various flat-four engined model through the 1920s and 1930s.
1936–1999
The 1936 Tatra T97 pioneered the rear-engined, air-cooled flat-four, backbone chassis layout (later used by the Volkswagen Beetle), and at the same time, though unrelated, came the Steyr 50 from Austria, sporting a front boxer 4 engine with rear wheel drive. Also in 1936, English company Jowett expanded its model range from flat-twin engines to also include flat-four engines. Production of Jowett flat-four engines continued until 1954, when the Jowett Javelin saloon and Jowett Jupiter sports models ended production.
El motor de cuatro cilindros opuestos de producción más longevo es el motor refrigerado por aire de Volkswagen , que se fabricó desde 1938 hasta 2006 y se utilizó principalmente en el Volkswagen Beetle de motor trasero de 1938-2003 y en el Volkswagen Transporter de 1950-1983 . [ 11 ] Este motor refrigerado por aire fue diseñado por Porsche y también se utilizó en el Porsche 356 de 1948-1965 , el Porsche 550 de 1953-1956, el Porsche 912 de 1965-1969 y el Porsche 914 de 1969-1976. En 1984, para cumplir con las normativas de emisiones de escape , se introdujo una versión refrigerada por agua llamada motor Volkswagen Wasserboxer en el Volkswagen Transporter (T3).
Durante las décadas de 1960 y 1970, varios fabricantes produjeron motores de cuatro cilindros opuestos, entre ellos el motor de cuatro cilindros opuestos refrigerado por aire de Citroën , el motor de cuatro cilindros opuestos refrigerado por agua de Alfa Romeo , el motor de cuatro cilindros opuestos refrigerado por agua de Lancia y el motor EA refrigerado por agua de Subaru .
Dos motores importantes diseñados durante este período, pero que nunca llegaron a producirse en serie, fueron el motor de válvulas laterales Morris de 800 cc de Alec Issigonis en 1947, originalmente destinado al Morris Minor, y el motor SOHC Ferguson de 2,2 litros de Claude Hill en 1966 como parte del proyecto de investigación del vehículo R5.
2000–present

Para el año 2000, la mayoría de los fabricantes habían reemplazado los motores de cuatro cilindros opuestos por motores de cuatro cilindros en línea. Una excepción notable es Subaru, cuyo motor Subaru EJ refrigerado por agua estaba disponible con turbocompresor en el sedán deportivo Subaru WRX y su contraparte del Campeonato Mundial de Rally . La adopción de la tracción integral por parte de Subaru influyó en la decisión de mantener el motor de cuatro cilindros opuestos, ya que su menor longitud facilita la integración de los componentes de la tracción integral en el chasis. [ 12 ] Si bien es más costoso que un motor de cuatro cilindros en línea, el motor de cuatro cilindros opuestos permite a Subaru fabricar un vehículo con tracción integral con un costo adicional mínimo en comparación con la tracción en dos ruedas. [ 12 ]
En 2012, se utilizó una versión de aspiración natural del motor Subaru FA en el cupé deportivo de tracción trasera Toyota 86 (también llamado "Subaru BRZ" y "Scion FR-S"). [ 13 ] Este motor es refrigerado por agua, tiene inyección directa de gasolina , produce 147 kW (197 hp) y tiene una cilindrada de 2,0 L (122 pulgadas cúbicas) .
Los deportivos Porsche Boxster/Cayman (982) de 2016 con motor central redujeron su cilindrada, pasando de un motor de seis cilindros opuestos de aspiración natural a un motor de cuatro cilindros opuestos turboalimentado, el primer motor de cuatro cilindros opuestos de Porsche desde mediados de la década de 1970. Este motor se produce en cilindradas de 2,0 a 2,5 L (122 a 153 pulgadas cúbicas ) y produce hasta 365 hp (272 kW) . [ 14 ] Varios críticos criticaron el sonido poco emocionante del motor del Boxster/Cayman. [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]
En 2025, el fabricante de automóviles chino BYD Auto presentó su primer motor bóxer de cuatro cilindros en el sedán de lujo Yangwang U7 , marcando un resurgimiento moderno de la configuración de motor bóxer. Este motor turboalimentado y refrigerado por agua combinaba inyección directa y tecnología híbrida, entregando 268 hp (200 kW) y manteniendo un diseño compacto ideal para el sistema de tracción integral del sedán. El motor se inspiró en los motores bóxer de cuatro cilindros turboalimentados de Porsche y demostró el impulso de BYD hacia los sistemas de propulsión de alto rendimiento junto con su gama de vehículos eléctricos. [ 18 ] [ 19 ]
Uso en motocicletas

La mayoría de las motocicletas con motores de cuatro cilindros utilizan una configuración de motor de cuatro cilindros en línea (la mayoría son de plano plano, excepto la Yamaha R1/R1M que tiene plano cruzado); sin embargo, varios motores de cuatro cilindros en línea se han utilizado en motocicletas con transmisión por eje :
- 1938–1939 Zündapp K800 (refrigerado por aire)
- Honda Gold Wing (refrigeración líquida), 1974-1987
- Wooler 500cc (refrigerada por aire), 1955-1956
- BFG 1300 de 1981-1982 , que utilizaba el motor de cuatro cilindros opuestos refrigerado por aire de Citroën . Se fabricaron aproximadamente 450 unidades, de las cuales una cuarta parte fue adquirida por la policía francesa. [ 20 ] [ 21 ]
Uso en aeronaves

Las aeronaves ligeras suelen utilizar motores de cuatro cilindros opuestos con cilindradas de hasta 6,4 L (390 pulgadas cúbicas) de fabricantes como Rotax , Lycoming Engines , Continental Motors y Franklin Engine Company .
Para aeronaves radiocontroladas , empresas como OS Engines fabrican motores de cuatro cilindros opuestos con una cilindrada de 40 a 50 cc (2,4 a 3,1 pulgadas cúbicas) .
Un notable motor aeronáutico de cuatro cilindros planos reciente es el D-Motor LF26 belga de válvulas laterales . [ 22 ] Aunque el formato de válvulas laterales se ha abandonado hace tiempo para la mayoría de las aplicaciones automotrices porque su cámara de combustión es un obstáculo para las altas rpm del motor , el D-Motor, de relación de aspecto enormemente superior a la cuadrada (1,295:1), es un motor aeronáutico muy simple, de bajas revoluciones, compacto, fiable y ligero (sin la pesada complicación del mecanismo de válvulas en cabeza ). [ 23 ]
Véase también
Referencias
- ↑ La llamada configuración "boxeador" se parece un poco a los competidores de boxeo golpeando sus guantes antes de una pelea.
- ↑ Entre los fabricantes consolidados de este tipo de motores aeronáuticos refrigerados por aire se incluyen Lycoming y Continental .
- ↑ Nunney, MJ (2007). Tecnología de vehículos ligeros y pesados . Butterworth-Heinemann. pág . 13. ISBN 978-0-7506-8037-0.
- ↑ Artículo sobre el motor
- ↑ Wilson, Hugo (1995). «El ABC de las motocicletas». La enciclopedia de la motocicleta . Londres, Reino Unido: Dorling Kindersley. ISBN 0-7513-0206-6.
- ↑ Thomson. Teoría y aplicaciones de las vibraciones. pág. 190. Dinámica de las fuerzas recíprocas. Prentice Hall Inc., EE. UU., 1965.
- ↑ Anuncio sobre el escape Legacy en japonés: "Fuji Heavy Industries, Información de prensa" . 23 de mayo de 2003. Archivado del original el 15 de mayo de 2016. Consultado el 16 de diciembre de 2013 .
- ↑ Anuncio sobre el escape del Forester en japonés: "Fuji Heavy Industries, comunicado de prensa" . 27 de enero de 2005. Archivado del original el 4 de marzo de 2016. Consultado el 16 de diciembre de 2013 .
- ↑ Anuncio sobre el escape del Impreza en japonés: "Fuji Heavy Industries, comunicado de prensa" . 5 de junio de 2007. Archivado del original el 9 de marzo de 2016. Consultado el 16 de diciembre de 2013 .
- ↑ "El automóvil Buffum" . Farber and Associates. Archivado del original el 23 de abril de 2019. Consultado el 27 de octubre de 2019 .
- ↑ "El motor que construyó Benz aún sobrevive" . The Globe and Mail . 29 de abril de 2010. Consultado el 1 de septiembre de 2019 .
- 1 2 Stepler, Richard (septiembre de 1994). "Preview Drive: Tres maneras de tomar el control" . Popular Science . 245 (3): 44. Recuperado el 23 de octubre de 2011 .
- ↑ Bonk, Aaron (2013-02-07) (2013-02-07). "Cómo funcionan los motores bóxer y por qué debería importarte el nuevo FA20 de Subaru" . Archivado del original el 27 de febrero de 2014. Recuperado el 8 de enero de 2014 .
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- ↑ White, Tom (28 de marzo de 2025). "¡El nuevo motor de BYD sorprende! Un nuevo motor bóxer turbo de estilo Subaru encabeza el exclusivo sedán híbrido de alto rendimiento YangWang U7, con el que la marca china apunta al Porsche Panamera, al BMW i7 y al Audi e-tron GT" .
- ↑ Lewis, William Irvin (06-04-2025). "Fabricante chino de vehículos eléctricos crea un motor bóxer turbo de 268 CV" . HotCars . Consultado el 10-05-2025 .
- ↑ Julian Marsh (10 de junio de 2000). "Motocicletas BFG y MF" . Citroenet.org.uk . Consultado el 6 de diciembre de 2011 .
- ↑ Julian Marsh. "Motor bóxer GS y GSA" . Citroenet.org.uk . Consultado el 6 de diciembre de 2011 .
- ↑ Una variante modular del LF26 es el D-Motor LF39 de seis cilindros opuestos y 4 litros.
- ↑ Nota: Un motor de bajas revoluciones es ideal para accionar una hélice, que suele ser más eficaz a unas 2000 rpm. Si una válvula de un motor de válvulas laterales se atasca en posición abierta, no puede golpear el pistón ni provocar una avería; el motor seguirá funcionando, aunque ese cilindro esté inoperativo. Esta es una importante medida de seguridad para los motores aeronáuticos.
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