Ha nacido una estrella: el icónico motor de seis cilindros bóxer refrigerado por aire del Porsche 911

Si bien el 911 siempre ha sido el abanderado de la histórica marca Porsche, el icónico motor de seis cilindros bóxer y, en particular, la versión refrigerada por aire, es lo que ha hecho que el auto deportivo se haga querido por generaciones de seguidores.

Y con razón. El novedoso orden de encendido no sólo produce un sonido de escape único, sino que el motor plano 'Boxer' tiene muchas características interesantes que le dan ventaja desde el punto de vista del diseño.

Estas características fueron tan convincentes para Karl Benz que allá por 1896 ideó el primer motor bóxer plano al que llamó “contra”. Lo llamó contra porque sus dos pistones trabajaban uno en oposición. Su principio de diseño subyacente, tanto entonces como ahora, es que los cilindros deben estar planos y ligeramente desplazados entre sí, en lados opuestos del cigüeñal, con conjuntos de pistones opuestos trabajando uno en oposición.

El motor bóxer plano, particularmente en su versión de seis cilindros, también es inherentemente suave, sin fuerzas de desequilibrio primarias o secundarias que amortiguar. El único inconveniente, en comparación con un diseño de seis cilindros planos "no bóxer", es la necesidad de un recorrido de manivela separado para cada varilla y pistón, lo que aumenta ligeramente la longitud, el peso y el costo del motor.

Tal como se utilizan en el icónico 911 , los motores planos y refrigerados por aire sin camisas de agua ni sistema de refrigeración son livianos y relativamente compactos, lo que permite un centro de gravedad más bajo. Colocar el tren motriz en la parte trasera del vehículo también facilita lograr una parte delantera aerodinámicamente elegante, además de mejorar la tracción.

En resumen: el motor ideal para un coche deportivo como el Porsche 911.

El origen de la familia Porsche de motores planos se remonta al VW Escarabajo. Su motor de cuatro cilindros y 1,1 litros fue el primero que se montó en un Porsche: el 356-001.

Sin embargo, el momento decisivo para los icónicos motores bóxer de seis cilindros refrigerados por aire llegó en el Salón del Automóvil de Frankfurt de 1963, cuando la compañía presentó el sucesor de su deportivo 356 de cuatro cilindros. Primero bautizado como 901, después de una objeción por parte de Peugeot, el 901 pasó a llamarse 911. Los primeros motores de seis cilindros planos de Porsche llegaron a los clientes europeos en 1964 y a los compradores estadounidenses el año siguiente. Sin embargo, como nada impedía a Porsche conservar el código 901 para uso interno, el motor de seis cilindros bóxer del 911 recibió ese nombre.

Resumen de diseño de Hans Mezger para el icónico motor 901 Flat-Six

Desde el principio del proyecto 901, Hans Mezger , un ingeniero automovilístico que se unió a Porsche en 1956 y merece la mayor parte del crédito por el motor, tenía algunos objetivos muy claros en mente.

Lo primero de la lista era la potencia mínima de salida. Basado en el éxito pasado de la compañía, el motor tenía que producir al menos 130 DIN (148 SAE brutos) caballos de fuerza para igualar el mejor motor del 356.

Este requisito de potencia mínima descalificó automáticamente los motores de varilla de empuje después de que el Tipo 745 de 2.0 litros diseñado por el predecesor de Mezger en 1960 no lograra producir los 148 caballos de fuerza deseados. Entonces, para el 901, Mezger eligió un diseño de árbol de levas en cabeza único con una leva encima de cada culata de dos válvulas que abre ambas válvulas mediante balancines.

Otro elemento no negociable se atribuyó a la filosofía de Ferry Porsche de “zapatero, quédate hasta tu horma”, que implicaba mantener el diseño de cilindros opuestos refrigerado por aire que había funcionado perfectamente para el VW Beetle y el Porsche 356.

También se aplica lo contrario de la filosofía: aprender de los errores.

Cuando uno de los primeros motores experimentales Tipo 821 sufrió falta de aceite durante las curvas cerradas, Ferry Porsche aprobó el gasto de un sistema de cárter seco que proporcionó varios beneficios, incluida la reducción de las pérdidas por el giro de la manivela en el aceite en un "cárter húmedo", un sistema más Motor compacto, depósito de aceite más grande con aceite más frío y eliminación del aumento repentino de aceite durante aceleraciones fuertes, curvas y frenadas.

La cilindrada del motor estuvo determinada en gran medida por la economía alemana posterior a la Segunda Guerra Mundial, que todavía estaba recuperándose y sujeta a altos precios del combustible. Entonces, en enero de 1963, Mezger optó por seguir con la cilindrada de 2.0 litros del 356 Carrera. Una vez decidido el diseño plano y la cilindrada, se decidió por seis cilindros como punto medio entre los cuatro del 356 y el motor de carreras de ocho cilindros Tipo 753 del Porsche que estaba en desarrollo.

Mezger también mantuvo el diámetro de 80 mm y la carrera de 66 mm del 745 porque quería que el diámetro fuera lo más grande posible para acomodar las válvulas más grandes necesarias para una buena respiración a altas revoluciones. En un movimiento astuto, Mezger optó por espaciar los orificios a 118 mm, dejando un amplio espacio para motores "aburridos" en el futuro.

Para ayudar con la refrigeración, los cilindros suministrados por Mahle tenían un diseño "biral", que consistía en un fino revestimiento de hierro rodeado por un anillo de aluminio fundido a presión con aletas generosas. Esta disposición, también heredada del motor 753, proporcionaba una amplia superficie con flujo de aire de refrigeración por encima, por debajo y entre los cilindros.

El genial secreto del motor refrigerado por aire más exitoso de todos los tiempos

Más de una docena de fabricantes de motores explotaron la refrigeración por aire en el siglo ^XX , pero ninguno con tanto éxito como Porsche. El patriarca Fernando fue uno de los primeros en adoptarlo, comenzando con el esfuerzo de diseño de motores de avión del fabricante austriaco Austro-Daimler en 1912. Siguieron motores refrigerados por aire con hasta 12 cilindros y 360 caballos de fuerza para aviones de combate, dirigibles, helicópteros, locomotoras y cureñas motorizadas.

Debido a su simplicidad, la refrigeración por aire también fue una elección obvia para el “coche del pueblo” concebido a principios de los años 1930. Prescindir del refrigerante, la bomba, las mangueras y el radiador redujo los costos y el peso y ayudó a que el motor del Beetle fuera lo suficientemente compacto como para montarlo detrás de las ruedas traseras. En el 911, esa misma ubicación dejaba espacio para un compartimiento de almacenamiento delantero y asientos traseros plegables, añadiendo utilidad a la lista de atributos del auto deportivo.

Debido a su mayor capacidad calorífica, el agua conduce el calor de una superficie metálica caliente mejor que el aire. Para compensar esto, los diseñadores comprometidos con la refrigeración por aire tienen a su disposición varias estrategias de refrigeración. El enfoque más común es colocar aletas en los cilindros y culatas para aumentar la superficie hasta en un factor de 10 o, en algunos diseños, incluso más.

Sin embargo, para asegurarse de que se disipara el importante calor generado por el potente Porsche 901, Mezger también equipó el motor con lo que se convertiría en el ventilador de refrigeración "marca registrada" de Porsche, que dirigía el aire sobre los cilindros y las culatas.

En un mundo perfecto, el flujo de aire de refrigeración sería proporcional a la potencia producida por el motor. Sin embargo, con un ventilador accionado por manivela de relación fija, el flujo es en gran medida proporcional a la velocidad del motor. Para garantizar un flujo de aire suficiente en todas las condiciones de conducción y temperatura ambiente, el 911 estaba equipado con un ventilador de gran tamaño para garantizar una conducción sin problemas.

El ventilador de refrigeración de 11 aspas de 250 mm del 901 se encontraba en un conducto de fibra de vidrio encima del motor y hacía girar mediante una correa en V a 1,3 veces la velocidad del cigüeñal. El aire aspirado a través de las rejillas de ventilación de la tapa del maletero por el ventilador era impulsado a través de conductos metálicos sobre los cilindros, las culatas, los colectores de escape y el enfriador de aceite, y luego salía por la parte inferior del automóvil. Las cajas de flujo que rodean los colectores de escape también calientan la cabina.

El motor bóxer de seis cilindros bóxer refrigerado por aire de Mezger entró en el mercado con un peso de 185 kg y una potencia de 148 caballos de fuerza en 1991 cc. La potencia específica del motor 901 (caballos de fuerza por unidad de desplazamiento) superó la de los Chevy V-8 de bloque grande y pequeño, el SOHC de seis cilindros del Mercedes-Benz SL y el DOHC de seis tipos E de Jaguar.

En 1965, la revista Car and Driver cronometró la velocidad del nuevo 911 a 60 mph en 7,0 segundos y midió una velocidad máxima de 130 mph. Y hubo más por venir a medida que los 901/911 refrigerados por aire crecieron y evolucionaron durante su larga e ilustre vida , que continuó hasta el 911 Tipo 993. En el 911 Carrera RS tope de gama, el motor de 3,8 litros El motor bóxer refrigerado alcanzaba 221 kW sin turbocompresor, mientras que los turbocompresores gemelos aumentaban la potencia hasta 331 kW.

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