El ascenso y la caída de los cinco

En los años noventa se podían comprar numerosos coches con motores de cinco cilindros de gasolina o diésel. Ahora, el motor está limitado a un puñado de modelos Audi RS. Este es el por qué.

Una vez que el Audi TT RS deje de producirse después de este año modelo, sólo dos autos vendrán equipados con motores de cinco cilindros, el Audi RS3 y el RS Q3 (no vendido en Estados Unidos). Supongo que esos dos seguirán existiendo durante algunos años más, y cada vez que sean reemplazados, el motor automotriz de cinco cilindros llegará oficialmente a su fin.

Desde su introducción en 1974, el motor de cinco cilindros para turismos siempre ha sido una rareza. Mercedes fue el primero en crear un diésel de cinco cilindros y 3.0 litros para su sedán 300D. En un artículo de la SAE de 1975, los ingenieros de Daimler Kurt Obländer y Manfred Fortnagel describieron el razonamiento de la empresa detrás de un cinco cilindros: "Con el tiempo, las exigencias del tráfico moderno exigieron un aumento continuo en el rendimiento de los motores diésel", escribieron. "Hasta 1974, esta demanda se satisfacía aumentando las velocidades medias de los pistones y la cilindrada de los motores de cuatro cilindros en relación con los avances en la combustión diésel. Teniendo en cuenta el desgaste, el consumo de combustible, los problemas de ruido y vibraciones, la velocidad y la cilindrada habían alcanzado un límite superior, por lo que que un aumento considerable del rendimiento de los motores atmosféricos sólo era posible aumentando el número de cilindros."

Mercedes ya tenía un diésel de cuatro cilindros, así que ¿por qué no añadir simplemente un cilindro? Esto aseguró que una serie de piezas importantes, como pistones, varillas y válvulas, pudieran compartirse con el motor de cuatro cilindros, ahorrando costes drásticamente. Aunque Mercedes ofrecía entonces motores de gasolina de seis cilindros, la empresa consideró que un seis cilindros era demasiado caro y demasiado pesado. (Mercedes finalmente introdujo un motor diésel de seis cilindros en línea a mediados de los años ochenta). Así que optó por cinco y creó un motor distintivo cuya longevidad se volvió legendaria.

El diésel de cinco cilindros OM 617 tenía la misma relación de diámetro y carrera casi cuadrada que la unidad OM 616 de cuatro cilindros y 2,4 litros y pesaba 515 libras, 68,3 más que el de cuatro. La potencia aumentó de 62 a 77 hp, mientras que el torque aumentó de 101 a 116 lb-ft. Estos no son grandes números. Pero en la prueba de carretera del 300D realizada por R&T en enero de 1975, escribimos que era "sustancialmente más rápido, más suave y silencioso que los motores diésel [Mercedes] anteriores". Aún así, solo logró acelerar de 0 a 60 mph en 20,3 segundos, pero la cifra de economía de combustible de 24,5 mpg fue mucho más impresionante. Se trataba de una cifra elevada para un coche de lujo pesado y bien equipado de la época. Mercedes tenía un número relativamente grande de clientes diésel en Estados Unidos, y con el país todavía tambaleándose por la crisis del combustible, una buena economía con un desempeño relativamente bueno tenía un gran atractivo.

Ese Mercedes de cinco cilindros tiene un ruido característico al ralentí, pero el motor, como todos los de cinco cilindros, es muy suave. Cuando se utiliza el orden de encendido típico 1-2-4-5-3, las fuerzas primarias (las creadas por los pistones que se mueven verticalmente) están perfectamente equilibradas, como es el caso de los motores de cuatro y seis cilindros en línea. Las fuerzas secundarias, creadas por los pistones que aceleran cuando alcanzan el punto muerto superior y se desaceleran cuando llegan al punto muerto inferior, también están perfectamente equilibradas, como un seis en línea pero no un cuatro en línea. A diferencia de los motores de cuatro o seis cilindros en línea, el cinco tiene pares oscilantes, lo que hace que el motor oscile hacia adelante y hacia atrás a lo largo de su longitud. Esta es la razón por la que los cinco cilindros suelen utilizar un eje de equilibrio. Los ingenieros también fortalecen las transmisiones y los soportes del motor para hacer frente a estas vibraciones.

Sin embargo, la entrega de potencia es suave, con un cilindro que se dispara por cada 144 grados de rotación del cigüeñal, lo que a su vez significa que hay 36 grados de superposición entre cada carrera de potencia. En un cuatro cilindros, cada golpe de potencia ocurre con 180 grados de rotación del cigüeñal, lo que significa que no hay superposición, mientras que en un seis en línea, el encendido ocurre cada 120 grados, lo que significa que hay 60 grados de superposición. El sonido característico e inusual del escape de un cinco cilindros proviene de estos impulsos de escape espaciados de manera desigual, que ocurren cada 72 grados.

Si bien el propio Henry Ford había experimentado con motores de cinco cilindros propulsados ​​por gasolina desde los años treinta, y otros también lo intentaron, no fue hasta la introducción en 1976 de la segunda generación del Audi 100 (llamado 5000 en EE.UU.) que se convirtió en un realidad. Como señaló un artículo de Hemmings de 2018, los problemas de carburación fueron el mayor impedimento para el desarrollo de los cinco cilindros de gasolina. A menos que alguien inventara un carburador de cinco cilindros, que sólo podía usarse con un motor de cinco cilindros, dosificar el combustible de manera uniforme entre los cilindros era prácticamente imposible. En realidad, Audi produjo una pequeña cantidad de motores de cinco cilindros con carburador, pero la gran mayoría, incluidos todos los vendidos en los EE. UU., eran de inyección de combustible.

El mejor motor para un automóvil no es el mejor motor en un banco de pruebas. El embalaje (dónde van las cosas) lo define todo. Para Mercedes, esto no fue una gran preocupación, ya que el chasis W115 ya se vendía con motores de seis cilindros (curiosamente con el nombre en código W114) y usaba un diseño de tracción trasera convencional. En Audi las cosas eran diferentes. Usó (y usa) un motor longitudinal único, diseño de tracción delantera, un diseño que data de cuando DKW usaba tres cilindros en línea compactos, donde el motor naturalmente está por delante de la línea del eje delantero. Audi quería competir con los motores de seis cilindros en línea de Mercedes y BMW, pero fabricar un automóvil de seis cilindros en línea con motor longitudinal, tracción delantera era imposible: habría sido demasiado largo en la parte delantera y demasiado pesado en el morro. Entonces, bajo el liderazgo del vástago del Grupo VW, Ferdinand Piech, siempre un hombre al que le encantaban los desafíos de ingeniería, se puso a trabajar en un motor de cinco cilindros.

Según un documento SAE de 1978 escrito por ingenieros de Audi, se consideró un V-6, pero se consideró inviable ya que no sería tan suave como un cinco en línea y no podría compartir muchos componentes con los cuatro cilindros de VW/Audi. (Audi eventualmente optó por el V-6 en los años noventa y desde entonces se ha mantenido con el diseño del motor). El primer cinco cilindros de Audi fue en realidad solo una versión más larga de su cuatro cilindros de 1.6 litros, que ahora desplaza a 2.1 litros. También compartía algunos componentes con el motor de cuatro cilindros y 2.0 litros utilizado en el entonces nuevo Porsche 924. Este motor ayudó a poner a Audi en el mapa, y cuando se le aceleró el turbo y regresó a los autos de rally del Grupo B de la compañía, se convirtió en un ícono. . Un icono de 500 caballos de fuerza que chirría y resopla. En el automóvil de carretera Quattro, el motor turbo cinco ayudó a establecer a Audi como líder tecnológico.

Honda introdujo un motor de cinco cilindros en 1989 con el Acura Vigor, aunque sólo mantuvo el motor durante aproximadamente una década. Al igual que Audi, el cinco de Honda estaba montado longitudinalmente, algo bastante inusual para la marca, que por lo demás utilizaba casi exclusivamente motores transversales.

Mercedes, al ser un fabricante de automóviles con motor longitudinal y tracción trasera, nunca vio la necesidad de un cinco cilindros propulsado por gasolina, ya que llevar motores de seis cilindros en línea no era un problema. Pero otros lo hicieron. Para los vehículos con motor transversal y tracción delantera, el cinco cilindros presentaba una buena solución. No es mucho más largo que un cuatro cilindros en línea, pero lo más importante es que es mucho más estrecho que un V-6. Muchos fabricantes de automóviles construyeron (y construyen) autos V-6 transversales, por supuesto, pero a veces solo necesitas un poco de espacio extra.

Ese fue el caso de Volvo, que lanzó un cinco cilindros transversal para el 850 en 1991. Volvo hizo de los cinco cilindros una pieza central de su línea, ofreciéndolos en muchas versiones y básicamente en todo lo que vendieron hasta 2016, cuando pasó a una alineación de cuatro cilindros (presagio). Ford también tomó prestado el Volvo de cinco cilindros mientras era propietario de la marca sueca para sus Focus ST y RS de segunda generación, con su mejor desempeño en el RS500, donde el cinco cilindros de 2.5 litros generaba 345 caballos de fuerza. Por otra parte, Ford también fabricó un diésel de cinco cilindros, que hasta hace poco se utilizaba en la furgoneta Transit.

En los años noventa, el cinco cilindros creció. Fiat sacó uno, mientras que Mercedes todavía ofrecía motores diésel de cinco cilindros y los cinco cilindros de Audi encontraron otros hogares en todo el Grupo VW. VW incluso fabricó un VR-5 basado en su VR-6 de ángulo estrecho, un motor tipo V con una sola culata. Algunos modelos Volkswagen como el Beetle, Golf y Jetta también obtuvieron un cinco en línea transversal en 2005, aunque este motor no se recuerda entre los grandes de cinco cilindros. GM incluso fabricó un motor de cinco cilindros para las camionetas Colorado y Canyon de primera generación y para el Hummer H3, aunque nunca fue reemplazado.

Quizás el cinco cilindros moderno más grande sea la unidad actual de Audi. Mientras que otros productos VW usaban continuamente cinco cilindros, el tipo de motor en realidad fue eliminado de la marca Audi en 1997, pero para el TT RS 2009, la marca creó un nuevo cinco cilindros transversal hecho a medida. Turboalimentado, generaba 340 caballos de fuerza en ese primer TT RS, y ahora, en los TT RS y RS3 actuales, genera unos potentes 400 caballos de fuerza. También es muy suave y, al mismo tiempo, proporciona un carácter que no se consigue en un cuatro cilindros.

El caso es que la tecnología que ayudó a crear el cinco cilindros más especial, el turbocompresor, también acabó con este tipo de motor. La moderna tecnología de turbocompresor significa que los ingenieros pueden obtener grandes cifras y una excelente economía de combustible y emisiones de un motor de cuatro cilindros reventado. Entonces, ¿por qué optar por el coste y la complejidad de un cinco cilindros? Considere también que los estándares de seguridad cada vez más estrictos hacen que el embalaje sea más difícil, por lo que la longitud adicional del cinco en línea se convirtió en un problema. La aplicación de Audi de un motor de cinco cilindros es muy específica y sólo se ofrece en automóviles de alto margen que pueden compensar más fácilmente el gasto adicional de un quinto pistón. Audi incluso trabajó en una versión de 400 hp del cuatro cilindros EA888 de VW, por lo que no está fuera de su capacidad hacer con cuatro lo que hace con cinco.

Los cinco cilindros originales estaban destinados a ser una especie de compromiso, más potentes que un cuatro, más pequeños y más económicos que un seis. Hoy es sólo un retroceso. Una elección puramente irracional por su carácter único en sonido. No hay ninguna razón lógica para que siga existiendo, razón por la cual los cinco cilindros están muertos en todos los modelos excepto en estos Audi RS. El 'cinco' los separa del resto y los vincula a la historia de Audi. Sin embargo, a medida que Audi hace la transición a los vehículos eléctricos, el cinco cilindros no tardará en llegar a este mundo.

Chris Perkins, entusiasta de los automóviles desde la infancia, es un nerd de la ingeniería de Road & Track y apologista de Porsche. Se unió al personal en 2016 y desde entonces nadie ha encontrado una manera de despedirlo. Estaciona un Porsche Boxster en la calle en Brooklyn, Nueva York, para horror de todos los que ven el auto, incluido el propio autor. También insiste en que no es una persona convertible, a pesar de tener tres.

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