Motores en W: los colosos mecánicos

Los motores en W no son una invención moderna ni mucho menos, sus primeros retazos tienen origen a principios del siglo pasado en el mundo de la aviación. No obstante, su diseño era muy distinto al que conocemos ahora, ya que estos motores contaban con tres bancadas de cilindros unidos a un mismo cigüeñal. La configuración de motor en W actual no se ideó hasta el año 1937, cuando el fabricante Allison combinó dos motores de 12 cilindros en línea unidos a un mismo cigüeñal.

Pero si hablamos de la implantación de este tipo de mecánicas al mundo del automóvil tenemos que hablar del Grupo Volkswagen, pues ellos fueron los que consiguieron desarrollar modelos funcionales y los que a día de hoy, en exclusiva, cuentan con modelos en su gama con estas motorizaciones.

El primer modelo planteado de esta manera fue el Audi Avus Quattro, un concepto que en 1991 ya presentaba las nomenclaturas e insignias ''W12'' en su vano motor, aunque solo se trataba de eso, insignias, pues el motor nunca llegó a terminarse, y lo que presentaba el prototipo en ese espacio era una maqueta muy bien terminada.

Croquis interno del Audi Avus Quattro Concept de 1991

Las primeras pruebas en movimiento se llevaron a cabo en 2001 el circuito de Nardo con el prototipo de Volkswagen del mismo nombre, que contaba con un motor W12 en sus entrañas y que demostró el saber hacer de la marca y que iba completamente en serio con esta tecnología. Para el año 2002, ya estaba preparado el primer modelo comercial con esta configuración, el Passat W8 con su motor de 4.0 litros y 275 caballos.

Desde entonces, la firma ha incluido motores W12 en los topes de gama de modelos como el Phaeton y Touareg, el A8 de Audi las versiones más potentes de la marca de lujo Bentley como en el Continental GT o Bentayga Speed, los exóticos Spyker C12 y, por supuesto, en los hypercar Veyron y Chiron de Bugatti, aunque en su caso la mecánica asciende hasta los 16 cilindros. Pero, ¿qué significa exactamente esa W?

CONCEPTOS BÁSICOS

Para poder visualizarlo mejor, sería conveniente conocer en qué consisten los motores VR, también desarrollados por el Grupo Volkswagen. Éstos son motores en V con una inclinación entre bancadas tan pequeña –del orden de 15º como mucho– que solamente precisan de una culata, pero que permiten compactar en gran medida sus dimensiones.

Con los motores en W ocurre lo mismo, se busca compactar las grandes dimensiones de una mecánica de ocho, 12 o más cilindros para adecuarlo al tamaño y proporciones necesarias. Para ello montan dos bancadas de motores VR que comparten la misma culata de manera que, visto de frente, presentan dos pequeñas bancadas a los lados y otra de mayor tamaño entre éstas, una figura que recuerda en cierta manera a la letra W.

Los costes de desarrollo fueron enormes pero el Grupo, con Ferdinand Piëch a la cabeza, tenía en mente el desarrollo del hypercar definitivo y, para ello, necesitaba un motor enorme y potente pero no a cualquier precio, pues debía ser a su vez lo más compacto y ligero posible.

En el caso de un motor en línea, se trata de la concepción más sencilla de un motor pero resultan en motores muy largos conforme se añaden cilindros. Los motores en V por su parte aparecen para resolver este problema de longitud, sin embargo, se hace preciso el uso por duplicado de bancadas y colectores, son mucho más complejos y resultan ser bastante más anchos.

Para tratar de resolverlo en cierta manera, se crearon los anteriormente mencionados motores VR que permitían, por ejemplo, montar una mecánica de seis cilindros transversalmente en el vano motor del Golf, pensado inicialmente solo para cuatro cilindros en línea.

Así que los ingenieros de la firma pensaron: ¿por qué no aunar las ventajas de un motor en V con el provecho en espacio que se gana con una bancada en VR? De ahí surgió la idea de los motores en W, motores que guardan un ángulo de 15º entre cilindros de la misma bancada y de 72º entre bancadas para el caso de los W12 y de hasta 90º en el caso de los W16.

COMPARACIÓN RÁPIDA

Si colocamos un bloque motor en V al lado de otro en W, a la vista salta la mayor compacidad en la construcción de éste último y, en definitiva, en las dimensiones totales. Ello también se refleja mecánica adentro, pues el cigüeñal de los motores en W es más corto que sus homólogos en V. De esta manera resulta en un elemento más ligero en el que cada pistón debe mover menor cantidad de peso, lo que mejora la eficacia del conjunto.

Comparación de cigüeñales, a la izquierda un W12, a la derecha un V12

Tal vez algunos hayan notado que el ángulo de bancada de 72 grados no es el óptimo si aplicamos la fórmula que vimos en este artículo –720 grados / Nº de cilindros–. También es posible verlo a través de la imagen inmediatamente superior, en que los codos de apoyo de los pistones tienen cierto ángulo de desfase.

Ello es debido a que, cuando Volkswagen desarrolló el motor en W, el planteamiento lo basó para un motor de diez cilindros. De esta manera, el W8 fabricado para el Passat cuyo ángulo óptimo sería de 90 grados quedaba en un bloque más estrecho. Por su parte, el W12 seguía la misma arquitectura por reducción de costes, ya que de esta manera lo único que se debía rediseñar era el cigüeñal. Por ello, es necesario que tanto el W8 como el W12 cuenten con un desfase en los codos del cigüeñal de 18 y 12 grados respectivamente.

Por su parte, las mecánicas W16 de los Bugatti Veyron, Chiron y Divo presentan un ángulo de 90º. Ello es simplemente debido a que el ángulo óptimo de 45º es demasiado estrecho para que sea viable estructuralmente, por lo que se decidió optar por una configuración equivalente a 90º.

En definitiva, las mecánicas en W buscan las mayores prestaciones posibles pero en un formato lo más reducido posible, tanto para poder instalarse en un vehículo diseñado para motores más pequeños, como es el caso de Bentley, como para que un mastodóntico motor de 16 cilindros sea viable para  ser equipado en un hypercar de prestaciones estratosféricas, como en los casos de Veyron y Chiron