mini|300px|Clásico motor bicilíndrico en línea (paralelo-doble; "paralel-twin" en inglés) de una Yamaha XS 650 miniaturadeimagen|300px|Bicilíndrico en línea Kawasaki W 800
miniaturadeimagen|Motor Hispano Villiers de dos tiempos bicilíndrico en línea de una motocicleta Rovena
Un motor bicilíndrico en línea (también conocido como bicilíndrico recto, en línea, vertical, o paralelo; pudiendo también sustituirse el término bicilíndrico por las palabras dos, doble o gemelo) es un propulsor de pistones que cuenta con dos cilindros dispuestos en paralelo uno junto al otro, y sus pistones están conectados a un cigüeñal común. En comparación con los motores en V y los motores bóxer, los bicilíndricos en línea son más compactos, más simples y generalmente más económicos de fabricar, aunque pueden generar más vibraciones.
Estos motores se han utilizado principalmente en motocicletas, pero también se han usado en automóviles y en numerosas aplicaciones relacionadas con los deportes del motor. Los automóviles con motores gemelos rectos suelen ser muy pequeños e incluyen minicoches urbanos y kei cars. Ejemplos recientes de automóviles con motores de dos cilindros en línea incluyen modelos como el Tata Nano, que utiliza el motor TwinAir. Las aplicaciones en actividades deportivas incluyen motores fueraborda, motos de agua, cuatrimotos, motonieves y aeronaves ultraligeras.
Su diseño permite utilizar diferentes ángulos del cigüeñal para lograr diferentes características de los intervalos de ignición y de equilibrio del motor, que afectan a las vibraciones y a la entrega de potencia. El motor bicilíndrico en línea británico tradicional (desde 1937 en adelante) tenía cigüeñales a 360°, mientras que algunos motores japoneses más grandes de la década de 1960 adoptaron el cigüeñal a 180°. En la década de 1990, aparecieron nuevos motores con el cigüeñal a 270°.
Ventajas y desventajas Los bicilíndricos rectos tienen la ventaja de ser más compactos, relativamente simples y más económicos de fabricar en comparación con los motores en V o los bóxer. Pueden ser propensos a la vibración, ya sea por el intervalo de ignición irregular presente en los motores con el cigüeñal a 180°, o por el gran movimiento alternativo sin contacto en los motores con el cigüeñal a 360°. También experimentan mayores reacciones de torsión y de vibración que otros motores.
Construcción
Configuración de rodamientos A diferencia de los modelos bicilíndricos en V, los motores rectos gemelos no usan un pasador de cigüeñal común para ambas bielas, y cada cilindro posee su propio pasador en el cigüeñal. La mayoría de los motores de motocicleta británicos rectos gemelos, como Triumph, BSA, Norton y Royal Enfield, tenían dos cojinetes principales, con la excepción de la AJS/Matchless, que usaba un tercer cojinete principal central.
Los motores Honda de dos cilindros, que comenzaron a aparecer a finales de la década de 1950, tenían cuatro cojinetes principales. Los motores posteriores tenían cuatro, o en algunos casos, tres cojinetes principales, siendo los rodamientos de bolas mejores que los cojinetes de camisa para esta configuración del motor.
Uso en motocicletas
miniaturadeimagen|Una Norton Commando Interstate, motocicleta con un motor bicilíndrico paralelo
Terminología En motocicletas, al igual que con los automóviles y otros vehículos, se utilizan los términos "bicilíndrico en línea", "bicilíndrico recto", "bicilíndrico paralelo" o "bicilíndrico vertical". Particularmente en el Reino Unido, el término "bicilíndrico-paralelo" (parallel-twin) se ha usado para significar que el cigüeñal es transversal con respecto al eje longitudinal del chasis, mientras que "bicilíndrico en línea" (in line-twin) significa que los cilindros están dispuestos de adelante hacia atrás, en línea con la dirección de desplazamiento. Este significado especial para "en línea" se ha utilizado para motocicletas con cigüeñal longitudinal, como la Sunbeam S7, y para motores en tándem, con una pareja de cigüeñales dispuestos transversalmente, pero con los cilindros dispuestos longitudinalmente, uno frente al otro. El término "bicilíndrico paralelo" también se ha usado para referirse específicamente a los motores de cuatro tiempos bicilíndricos rectos con cigüeñal a 360°, lo que hace que los pistones se desplacen paralelamente entre sí. En otras ocasiones, "bicilíndrico paralelo", "bicilíndrico en línea" y las otras variantes se han usado de manera indistinta, y se han tratado como equivalentes.
Historia La primera motocicleta de producción que usaba un motor bicilíndrico en línea fue la Hildebrand & Wolfmuller de 1894, que también fue la primera motocicleta producida en serie. Sus cilindros estaban montados horizontalmente y estaban orientados hacia adelante, y sus pistones estaban conectados directamente a la rueda trasera mediante una biela de tipo locomotora. Se produjeron unas 2000 unidades hasta 1897.
La segunda motocicleta de producción que usó un diseño bicilíndrico recto, esta vez un "bicilíndrico paralelo" con cilindros verticales similar al tipo británico posterior, fue la Werner de 1903. Utilizaba dos cilindros de hierro fundido con cabezas integradas y válvulas laterales, con un capacidad de 500cc.http://www.moto-histo.com/france/fr1/fr1.htm|Motos Francaises, Werner Brothers Moto Bicyclettes
miniaturadeimagen|Una Triumph Speed Twin diseñada por Edward Turner, que popularizó el motor bicilíndrico paralelo
El ejemplo más famoso del motor bicilíndrico paralelo fue producido por Triumph a partir de 1937; el 5T Speed Twin. Las pruebas con este tipo de motor comenzaron cuando el diseñador Edward Turner y su supervisor, el ingeniero jefe de Ariel, Val Page, vieron el potencial del motor de motocicleta. Comprobaron que un ángulo de cigüeñal de 360° se adaptaba mejor al uso de un solo carburador que un ángulo de 180°. Después de pasar desde Ariel a la Triumph Motor Company, Page diseñó la motocicleta Triumph 6/1 con un motor bicilíndrico de 650 cc a 360°, capaz de desplazar un sidecar. Una de estas motos con sidecar ganó una medalla de plata en los Seis Días Internacionales y en el Trofeo Maudes de 1933. El declive en el mercado del sidecar hizo que el modelo 6/1 dejara de fabricarse en 1935.
miniaturadeimagen|Motocicleta Yamaha con su popular motor bicilíndrico de dos tiempos RD350
La Triumph Speed Twin de 1937, diseñada por Edward Turner, comenzó una tendencia que se mantuvo hasta mediados de la década de 1970. Así, las máquinas con motores de cuatro tiempos bicilíndricos paralelos a 360°, se convirtieron en el tipo más común de motocicletas británicas, siendo producidas por Triumph, BSA, Norton, Ariel, Matchless y AJS. Los fabricantes italianos y alemanes también han fabricado bicilíndricos paralelos, al igual que el fabricante estadounidense Indian, cuya gama de motores incluía el Indian Scout de 440 cc, presentado en 1949 y el Indian Warrior de 500 cc, lanzado en 1950. BMW y los fabricantes japoneses todavía los fabricaban a partir de 2010, especialmente para motocicletas de peso medio.
En los diseños de cuatro tiempos, el bicilíndrico paralelo suele ser vertical o casi vertical. Una excepción es el único gemelo paralelo que ganó un Campeonato Mundial de Gran Premio de 500 cc, el AJS E-90 Porcupine de 1949, que tenía sus cilindros montados casi horizontalmente.
Los motores rectos gemelos se usan en scooters grandes, como la Yamaha T-Max y la Honda Silver Wing. También se usan en carreras con sidecar de motocross.
Comparación de bicilíndricos utilizados en motocicletas + Comparación de bicilíndricos utilizados en motocicletas Características Plano (long) Plano (trans) Recto (long) Recto (trans) En V (long) En V (trans)EjemploTípico bóxer BMWPreguerra y entreguerrasDouglasSunbeam S7Típica gran moto británica de postguerra, por ej., Triumph Bonneville, Norton CommandoMoto Guzzi en V (por ej. Moto Guzzi Le Mans), Honda GL650 Silver WingTípico en V motos de crucero (por ej. Harley-Davidson, Honda Shadow) o motos deportivas (por ej. Ducati, Suzuki SV650)Refrigeración por aireIdeal; cilindros que sobresalen en la corriente de aire, el escape puede salir frontalmente del cilindro para mejorar su refrigeraciónEl cilindro trasero queda fuera de la corriente de aire, no refrigerando tan bien como el cilindro delanteroEl cilindro trasero queda fuera de la corriente de aire, no refrigerando tan bien como el cilindro delanteroMejor refrigeración;los dos cilindros quedan en la corriente de aire, y los escapes pueden salir frontalmente, mejorando su refrigeraciónCerca de la situación ideal; los cilindros quedan en la corriente de aire, el escape puede salir frontalmente del cilindro para mejorar su enfriamientoRear cylinder out of airstream, not as well cooled as front cylinderCentro de gravedad Restringido por la necesidad de espacio en las curvas para los motores anchos Puede ser tan bajo como el marco lo permita Puede ser tan bajo como el marco lo permitaPuede ser tan bajo como el marco lo permita Puede ser tan bajo como el marco y el ángulo de la V lo permitan Puede ser tan bajo como el marco lo permitaBatalla Un motor corto da una distancia entre ejes corta Motores extremadamente anchos dan una distancia entre ejes larga Motores largos dan una distancia entre ejes larga Motores estrechos dan distancias cortas entre ejes Motores cortos dan distancias cortas entre ejes Motores anchos dan distancias entre ejes largas Notas de la tabla
Si bien el aumento de la popularidad de la grandes motocicletas con motor bicilíndrico en V ha supuesto que los modelos con motores transversales paralelos hayan perdido el favor del público, esta última configuración sigue manteniendo algunas ventajas en comparación con el diseño convencional en V: La ubicación de los elementos auxiliares (filtro de aire, carburadores, encendido, etc.) es más simple. Este diseño más simple puede potencialmente facilitar el acceso de mantenimiento. Siempre que se use un cigüeñal a 270°, un bicilíndrico paralelo de cuatro tiempos puede simular el orden de ignición de un bicilíndrico en V de cuatro tiempos."Fast Bike" magazine August 1995 page 20
Ángulo del cigüeñal miniaturadeimagen|Animación con diferentes ángulos de cigüeñal
Existen tres configuraciones principales de cigüeñal para este motor: 360°, 180°, y 270°: Hay pequeñas diferencias en las aplicaciones para motores de cuatro tiempos y de dos tiempos, en gran parte relacionadas con los intervalos de encendido. Por ejemplo, el bicilíndrico a 360° es la configuración natural de un motor de cuatro cilindros de cuatro tiempos, ya que cuatro movimientos de pistón suman 720°. Las explicaciones siguientes están referidas principalmente a los motores de cuatro tiempos: En un motor a 360°, ambos pistones suben y bajan juntos. El desequilibrio dinámico es idéntico al de un motor de un solo cilindro de masa recíproca equivalente. Originalmente, solo se usaban contrapesos de manivela, pero se utilizaron ejes de balanceo e incluso una biela ponderada separada para equilibrar las fuerzas de inercia, de nuevo como en el caso de los monocilíndricos. Los cilindros se disparan de manera uniforme y secuencial, es decir, el cilindro 2 se dispara 360 grados después del cilindro 1, y 360 grados más tarde, el cilindro 1 se dispara nuevamente a 720 grados en total, con el comienzo de otro ciclo de cuatro tiempos. Con el doble de pulsos de encendido por ciclo, el funcionamiento del motor es mucho más suave que con uno solo, incluso si comparten el mismo desequilibrio.