Motor Volvo Redblock

El Volvo B21 es un motor de cuatro cilindros en línea inclinado que se utilizó por primera vez en la serie Volvo 200 , con el objetivo de reemplazar al B20 . El B21 y todos sus derivados suelen denominarse motores de bloque rojo por la pintura roja aplicada al bloque. Las principales diferencias con respecto al B20 radicaban en el cambio a un árbol de levas en cabeza (SOHC) en lugar de la antigua configuración de varillas de empuje, y una culata de aluminio de flujo cruzado en lugar de la culata de hierro del B20.

Historia

Inicialmente, las versiones con árbol de levas en cabeza se ofrecían como equipamiento opcional en el 240, convirtiéndose en equipamiento estándar en todos los mercados para el año modelo 1976. Los motores con árbol de levas en cabeza estaban disponibles en cilindradas de 2.0 (B19 y B200), 2.1 (B21) y, finalmente, 2.3 (B23 y B230) litros. El B21 presentaba una carrera de 80 mm (3.15 pulgadas) y un diámetro de 92 mm (3.62 pulgadas) . En EE. UU., la potencia del B21 oscilaba entre 98 hp (73 kW) y 107 hp (80 kW) , según las variaciones en la relación de compresión, y normalmente se suministraba con un árbol de levas B o M.

Los motores están inclinados aproximadamente 15 grados hacia la derecha (lado del escape) para dar cabida a los sistemas de inyección más complejos. Los bloques B19 y B21 se pueden identificar por los tapones de agua en un lado del bloque. Los bloques B23 los tienen en ambos lados. El árbol de levas es accionado por una correa dentada que se acciona desde la parte delantera del cigüeñal . La correa también hace girar el eje intermedio, que a su vez acciona la bomba de aceite, el distribuidor (en los motores 240 y los motores de la serie BXX 700/900) y la bomba de combustible de los modelos con carburador . Todas las versiones del motor con un solo árbol de levas, con la excepción de la serie K (B200K, B230K), son de diseño "no interferente", lo que significa que la falla de la correa dentada no provocará daños en el motor.

Motor B21 en un Volvo 240 de la década de 1970.

En 1981 se presentó el B21FT (un B21F con turbocompresor) con una relación de compresión de 7.5:1, acoplado a un turbocompresor Garrett T3 y un árbol de levas T. Otras variantes turbo, no ofrecidas en el mercado estadounidense , fueron el B19ET y el B21ET, basados en el B19E y el B21E respectivamente. El turbocompresor aumentó la potencia a 127 hp (95 kW) para el B21FT y a 155 hp (116 kW) para el B21ET. Presión de sobrealimentación de 6.5 psi (0.45 bar) en el B21FT y de 9 psi (0.62 bar) en el B21ET. También como novedad para el modelo de 1981 en Canadá (previamente introducido en 1979 fuera de Norteamérica), se presentó el motor B23, con una cilindrada de 2,3 litros ( carrera de 80 mm (3,15 pulgadas) y diámetro de 96 mm (3,78 pulgadas) ). Aparte del mayor diámetro, el motor es idéntico al B21. Volvo utilizó un molde ligeramente diferente para los motores turbo, destinado a la fundición de la conexión para la línea de retorno de aceite del turbo. Debido a que un motor turboalimentado alcanza una temperatura de funcionamiento más alta , se emplearon válvulas de escape rellenas de sodio y un enfriador de aceite con termostato (modelo aire/aceite).

En 1983, el motor B23 se introdujo en el mercado estadounidense como motor B23F. Ese mismo año, se presentó el sistema de sobrealimentación con intercooler (IBS) para los motores B21FT. El kit IBS incluía un intercooler , conductos adecuados, una nueva cubierta para el ventilador, nuevas líneas de refrigeración de aceite y soportes de montaje, y opcionalmente un kit para la transmisión automática . El IBS aumentó la potencia del B21FT a 157 hp (117 kW) , ligeramente superior a los 155 hp (116 kW) del B21ET europeo sin intercooler . Canadá también recibió el B21FT, junto con una versión de potencia reducida del B23E, en 1983.

A mediados del año modelo 1984, el "sistema de refuerzo del intercooler" se convirtió en estándar en los 240 Turbo norteamericanos. Además, se incluyeron un embrague más grande y un volante de inercia escalonado . Junto con los cambios en el sistema de combustible en 1984 que aumentaron la potencia del B21FT sin intercooler a 131 hp (98 kW) , la potencia nominal de fábrica del modelo 1984.5 con intercooler aumentó a 162 hp (121 kW) .

En 1985 se introdujo un diseño revisado de "baja fricción", denominado B200 y B230 (según la cilindrada). Varios componentes sufrieron cambios de diseño: bielas más largas ( 152 mm (6,0 pulg.) cc, 7 mm (0,28 pulg.) más largas), pistones con una altura de compresión menor, cojinetes de menor fricción (de menor tamaño), un cigüeñal con 8 contrapesos (en lugar de 4 como en los motores Bxx anteriores) y un amortiguador armónico pesado en la polea del cigüeñal.

En 1989 se mejoró el cigüeñal, con un cojinete de empuje axial reubicado en el muñón número 5, cojinetes principales más grandes y bielas ampliadas a 13 mm (0,51 pulg.) desde 9 mm (0,35 pulg.) en 1990. También en 1989 se introdujeron variantes de 16 válvulas y doble árbol de levas de los B200 y B230, denominadas B204 y B234 respectivamente. El B204 también estaba disponible en versión turbo en algunos mercados (como Italia ) donde los motores de gran cilindrada estaban fuertemente gravados. Venía en dos versiones: el motor turbo B204GT funciona con una sonda lambda resistente al plomo y genera aproximadamente 200 hp (149 kW) . El B204FT tiene un convertidor catalítico y genera 185 hp (138 kW) . Ambos fueron los primeros bloques rojos equipados de serie con inyectores de aceite para la refrigeración de los pistones. El cigüeñal, las bielas y los pistones eran todos forjados. Las válvulas de escape estaban rellenas de sodio para un funcionamiento más frío. Tiene válvulas más pequeñas y resortes de válvula más rígidos que el 16V n/a. El par del cigüeñal es de 290 N⋅m (214 lb⋅ft) a 2950 rpm para el GT, y de 280 N⋅m (207 lb⋅ft) para el FT. Otras diferencias con el motor redblock 16V normal son que utiliza un filtro de aceite montado remotamente (alejado del bloque en el soporte del motor del lado del escape) y una bandeja deflectora de aceite.

En 1993, para los motores B230, se añadió refrigeración de pistones mediante chorros de aceite para mitigar los problemas de golpeteo de pistones en los motores turbo. Otra modificación consistió en cambiar la correa de distribución de dientes cuadrados por una de dientes redondos, lo que resultó en un funcionamiento más silencioso.

Aunque la disponibilidad del modelo redblock se eliminó gradualmente en 1995 en Norteamérica , la producción continuó en Europa hasta 1998, cuando se descontinuó el modelo 940.

Nomenclatura

El B21 y los motores de bloque rojo relacionados se denominaban siguiendo la siguiente convención: B##X o B##VX. Donde B significa "bensin" (gasolina), ## indica la cilindrada en decilitros y X es un sufijo apropiado. En los motores posteriores de baja fricción, V indica la configuración SOHC (0) o DOHC (4, para 4 válvulas por cilindro).

es decir, B230 (SOHC, 2,3 litros), B234 (2,3 litros, DOHC * 4 válvulas por cilindro * 4 cilindros = 16 válvulas)

Volvo utilizaba comúnmente los siguientes sufijos:

A - Carburador único de presión constante (como el Pierburg 175 CDUS), normalmente con estrangulador manual.
B - alta compresión, con carburadores dobles, ya sean carburadores dobles Zenith - Stromberg o carburadores dobles SU .
E - alta compresión, sin catalizador, inyección mecánica de combustible K-Jetronic
BxxET - Turbo K-Jetronic
B2xxET - Inyección electrónica de combustible controlada por Motronic , turbo.
F - baja compresión (9,8:1 en B230F, 9,5:1 en B280F, 10,0:1 en B234F y 10,7:1 en B204F), versión para EE. UU./Europa (F de Federal) con convertidor catalítico. Versión para Europa/APAC, inyección de combustible (generalmente LH Jetronic o Bendix Regina).
Carburador tipo K de un solo surtidor (como los carburadores Solex-Cisac ), normalmente con estrangulador automático.
G - LH2.4 Jetronic pero sin convertidor catalítico, ajuste de CO en el AMM (similar al LH2.2 Jetronic). Algunos modelos no tienen sensor _de O₂ , otros sí _, el cual requiere reemplazo periódico debido a la acumulación de plomo. Para mercados donde la gasolina sin plomo era escasa a principios de la década de 1990, por ejemplo, Europa del Este.
FB: versión de baja compresión del B230F, equipada con el paquete de optimización propio de Volvo (9.3:1), que incluye la culata "531", el árbol de levas VX3 y colectores de escape de mayor flujo. Potencia: 131 CV (96 kW) y 185 N⋅m (136 lb⋅ft) . Inyección electrónica de combustible LH2.4 Jetronic, disponible para los mercados europeo y australiano. Disponible como opción en los modelos de 1991 y 1992.
FX - igual que el FB pero con el distribuidor montado en el bloque (en lugar de la culata) para su uso en el 240 .
FD: esencialmente un B230F equipado con recirculación de gases de escape (EGR) y sistema de aire pulsado para emisiones más limpias.
T - turboalimentado, después del sufijo E o F (ejemplo: B21ET, B230FT)
FK - turbo de baja presión, a partir de 1995, no se comercializó en Norteamérica. Idéntico al motor B230FT de la época, pero con un nivel de sobrealimentación reducido a 4 psi (0,28 bar).

(El nivel de bonificación se redujo debido a los impuestos, aunque solo en algunos países).

FT - LH-Jetronic 2.2/2.4, turbocompresor, relación de compresión estática de 8.7:1 lograda mediante pistones cóncavos.
FTX - Mayor potencia de salida B230FT, aproximadamente 190 CV (140 kW) . (Disponible a través del paquete Turbo+)

Versiones especiales

B17

Versión especial para ciertos mercados de exportación europeos (por ejemplo, Grecia, Israel) con una carrera más corta que la B19, de 88,9 mm × 71,85 mm (3,50 pulg. × 2,83 pulg.) de diámetro y carrera para una cilindrada de 1,8 L (1784 cc) .

Turbo B19

El motor B19ET de 2.0 L (1986 cc) y 107 kW (145 CV) se comercializó en algunos mercados donde los motores de más de 2 litros de cilindrada estaban sujetos a fuertes impuestos, como Italia. El motor tiene la misma carrera que todos los demás motores de bloque rojo; la menor cilindrada se debe a un diámetro de cilindro menor, de 88,9 mm × 80 mm (3,50 pulg. × 3,15 pulg.) . Es un motor muy robusto con pistones forjados (fabricados por Kolbenschmidt). El B19 evolucionó posteriormente al motor de baja fricción B200.

Turbo B23

Los motores B23ET y B23FT se ofrecieron solo durante dos años en la serie Volvo 700 de 1983 y 1984. Ambos motores son algo inusuales en la serie 700, ya que fueron los únicos motores turbo que incorporaban distribuidor montado en el bloque, pistones forjados y cigüeñal forjado. El B23ET fue el único motor de bloque rojo conocido que equipaba una versión con conductos de refrigerante reducidos de la culata 405 de mayor flujo; el FT tuvo que conformarse con la culata 398 estándar. Dado que estos motores son anteriores a los turbos B200 y B230 de baja fricción y están equipados con pistones y cigüeñal forjados, a menudo se les considera uno de los motores turbo Volvo más robustos.

16 variantes de válvulas

Introducidos en 1988 para el 740 GLE (y posteriormente utilizados en el 940/960), los motores Redblock de 16 válvulas se ofrecieron en una versión turbo de 2.0 litros (B204FT/GT) y una versión atmosférica de 2.3 litros y 155 CV (114 kW) (B234F). La culata fue diseñada para Volvo por Cosworth o Porsche . Además de la culata de 16 válvulas, estos motores estaban equipados con dos ejes de equilibrado externos contrarrotatorios y el bloque del motor en sí difiere del Redblock de 8 válvulas. El bloque se diferenciaba del B230 estándar en que el eje auxiliar (utilizado para accionar la bomba de aceite y el distribuidor en los modelos que tenían distribuidores montados en el bloque) fue reemplazado por una bomba de aceite externa. La culata de 16 válvulas era en sí misma un diseño completamente nuevo para Volvo: la culata era de diseño multipieza con un soporte de árbol de levas y una sección inferior separados. Los motores posteriores de " bloque blanco " pueden rastrear su diseño de culata hasta la configuración de dos piezas que se encuentra en los B204 y B234. La variante turbo de 2.0 litros se introdujo para los mercados europeos con estructuras impositivas vinculadas a la cilindrada del motor, como Finlandia e Italia. Exclusivo del B204 turbo era un pirómetro de gases de escape que se utilizaba para detectar temperaturas de escape excesivamente altas. Cuando se detectaban temperaturas de escape excesivamente altas, la computadora de inyección de combustible enriquecía la mezcla. Tiene un cigüeñal forjado, pistones fundidos y bielas de 13 mm (0.51 in) .

Aunque potente para su época, el motor de 16 válvulas puede presentar algunos problemas que se solucionan fácilmente. Uno de ellos son los fallos en el engranaje de la bomba de aceite, que pueden provocar la rotura de la correa de distribución. El engranaje de la bomba de aceite puede fallar en la brida de montaje o, más a menudo, se rompe el perno de grado 8.8 (grado 5) que lo sujeta. Se recomienda encarecidamente utilizar un perno de grado 10.9 (grado 8) al reemplazar el engranaje de la bomba de aceite. Otra causa de fallo de la correa de distribución es el ajuste incorrecto de la misma en motores con tensor manual (solo modelos de 1989 a principios de 1990) o el ajuste incorrecto de la correa del eje de equilibrado. Dado que se trata de un motor de interferencia , se producirán daños si la correa de distribución falla. Otro problema común es que los retenes de aceite del eje de equilibrado tienden a tener fugas en motores antiguos. Los retenes de repuesto nuevos suelen volver a tener fugas debido a las irregularidades del propio eje. Muchas personas han retirado la correa del eje de equilibrado o los conjuntos del eje de equilibrado por completo para evitar el fallo o las fugas de la correa. Los ejes de equilibrado solo sirven para reducir las vibraciones de segundo orden a altas revoluciones, y su eliminación solo afectará a dichas vibraciones. Una vez resueltos los problemas comunes, los motores de 16 válvulas son tan fiables como sus homólogos SOHC.

El intervalo recomendado para el cambio de la correa de distribución en estos motores es de 80 000 km (50 000 millas) , o antes si el motor ha sido modificado. También se recomienda reemplazar los retenes del cigüeñal y del árbol de levas en cada intervalo y revisar minuciosamente las poleas tensoras y de guía para detectar desgaste.

Volvo Penta

Volvo Penta también vendió los motores OHC redblock como motores marinos, al igual que los antiguos motores OHV . Dependiendo del modelo, la cilindrada era de 2,1 L (2127 cc) (como B21), 2,3 L (2316 cc) (igual que B23/B230 para automóviles) o 2,5 L (2490 cc) . Los motores con una cilindrada de 2,5 L (2490 cc) , identificados como los modelos Volvo Penta AQ151 (8 válvulas) y AQ171 (DOHC de 16 válvulas), tenían un cigüeñal forjado con una carrera más larga de 86 mm (3,39 pulgadas) junto con pistones con una altura de compresión 3 mm (0,12 pulgadas) menor. Los bloques de 2,5 L (2490 cc) aún tenían la inscripción B230 grabada en el bloque. Penta utilizó culatas de cilindros tanto de 8 válvulas como de 16 válvulas. Tanto las variantes de 8V como las de 16V utilizaban la misma serie de bloques de motor; las versiones de 16V no utilizaban un bloque diferente como el B2x4 automotriz con ejes de equilibrado.