Por que os motores V4 nunca decolam?

Eu li que Ford Taunus(para não ser confundido com a Taurus, era um modelo pequeno para o mercado alemão) costumava ser fabricado com um motor V4, mas é isso. Como o V4 nunca se tornou mais usado na engenharia automotiva moderna?

Uma das razões mais influentes do motivo pelo qual o V4 não decolou é o ROI (retorno do investimento). A razão pela qual temos a configuração V é economizar espaço. Os carros de alto desempenho têm configuração V, pois têm mais de 6 a 8 cilindros e colocá-los em uma configuração reta consumirá muito espaço, portanto, o V.

• No V4, essa vantagem não existe, já que a diferença de tamanho é muito pequena.
• A configuração V4 é mais cara para produzir, você precisa de 2 blocos de cilindros, e assim por diante.
• Os cilindros em linha são muito mais refinados do que os motores V e, como a maioria dos carros de 4 cilindros é um refinamento familiar, todos os dias os carros são atendidos por exigências.
• Os motores V4 são mais difíceis de manter, pois possuem construções complexas e mais difíceis de alcançar para os componentes.

Em resumo, não há necessidade de um mecanismo V4 muito complexo quando um inline 4 pode fazer o trabalho muito melhor a um custo mais baixo e maior refinamento.

Dito isto, a Hondas usou os V4s em sua faixa VFR com grande sucesso.

Edit: Lancia usou V4s no Fulvia em que o estratos é baseado, com grande sucesso no rally.

tl; dr: Eles fizeram. Eles são chamados Subarus.

Para concluir, lembre-se de que o Subaru teve grande sucesso com o V4 de 180 graus (normalmente chamado de flat-4). Ao usar um motor plano, eles evitam muitos dos problemas de balanceamento enfrentados por configurações em V mais estreitas: os pistões são opostos e a cambota pode ser um pouco mais curta do que em uma linha-4. Eles também permitem um centro de gravidade muito menor.

Há uma troca espacial: os motores são longitudinalmente mais curtos, mas muito mais largos que os motores em linha.

Há também uma compensação em termos de conveniência do encanamento: o motor baixo e plano permite um roteamento muito mais fácil da tubulação de admissão (já que há mais espaço para trabalhar acima do motor), mas o lado do escapamento requer dois coletores longos. Esse roteamento de exaustão também pode complicar o encanamento do turboalimentador. Por exemplo, meu motor exige um tubo para direcionar a energia de escape dos coletores de escape unidos para o lado da turbina do turbo. Muitas tubulações geralmente não são necessárias em um inline-4.

Como resultado de tudo isso, a nota de exaustão emitida pelo flat-4 turbo é distinta (parece que você está dizendo "badda badda badda" em vez de um tom constante). Qualquer motorista Subaru o reconhecerá como um membro da família sem sequer olhar para cima.

Além das razões pelas quais Anarach menciona, uma das maiores razões pelas quais o V4 não decolou é inerentemente, o V4 a 60 ° é um motor de operação difícil, especialmente em baixa rotação (inativa e inativa). É muito difícil equilibrar. Os motores V6 e V8 são muito mais fáceis de equilibrar, especialmente considerando que a maioria deles são motores de 90 ° V. Os motores V4 a 90 ° são muito mais fáceis de equilibrar, mas faltam considerações de espaço. Quando um motor funciona mal, é difícil não apenas em si mesmo, mas em todos os outros componentes de um veículo. Também não empresta conforto ao motorista / passageiro.

Além disso, em arranjos transversais do motor (a maioria dos carros com tração dianteira), ter um V4 teria problemas de montagem que você não tem com um motor I4. Com uma configuração V4, caberia facilmente de um lado para o outro, mas tem problemas de frente para trás, o que exigiria mais espaço para ser realizado. Isso seria derrotar o objetivo. Uma configuração I4 faz o trabalho muito bem.

Os motores V4 são mais complexos e, portanto, são mais caros de produzir. Lembre-se de que os motores de 4 cilindros são geralmente (mas não exclusivamente) instalados em veículos de baixa especificação, onde o preço é um fator. Um V4 de 16 válvulas exigiria quatro árvores de cames, mais espaço no compartimento do motor e produzirá menos torque do que uma linha equivalente 4.

A única razão pela qual os motores de 6 cilindros ou mais estão em uma configuração em V é devido a restrições de tamanho. um V6 é muito mais curto que um I-6. Isso também significa que você pode facilmente instalar o V6 em um veículo com tração dianteira, sem precisar aumentá-lo.

Embora ainda existam carros com motores em linha-6. O mais notável é o BMW 135i, 135iM, 335i e M3 (acho que ainda são o I-6).

A I4 precisa de eixos de balanceamento para torná-los aceitáveis ​​em NVH no mercado moderno, para que todos tenham agora. A complexidade adicional e o roubo de energia valeram as compensações de todas as montadoras do mundo. Os carros I4 estão inevitavelmente abaixo do quadrado para manter o comprimento baixo, furos grandes = mais comprimento, o que tende a limitar a linha vermelha e, finalmente, o desempenho, mas o fato é que os motores de alta rotação não são compatíveis com os carros do mercado de massa. Enquanto no passado, nas últimas duas décadas, um fabricante poderia ter adotado um V4 de curso curto e vendido como um design de desempenho que nenhum. Agora com a onipresença dos turbos, para eficiência e desempenho de mpg. Não é necessário alto RPM para obter alto desempenho, de modo que a janela dos V4 nos carros que foram fechados agora está trancada.

Nota: a maioria não sabe, mas as motos Honda MotoGP usam um V4, assim como a Ducati, é claro. Isso fala dos aspectos de desempenho ultra alto dos V4 sobre os I4.

Apenas uma correção, um V4 de 90 graus é mais refinado que um inline 4. Ele possui um equilíbrio primário perfeito. E embora eu concorde que um V4 transversal não faz muito sentido, um longitudinal certamente faz, pois coloca menos peso sobre o eixo dianteiro.

Embora o custo seja certamente mais do que um I4, estou surpreso que os fabricantes de luxo com plataformas RWD, que fazem os V8s, não os usem. Eles seriam mais suaves (luxuosos); na maioria das vezes, basta cortar o V8 ao meio para que os custos não sejam tão ruins e o equilíbrio de peso seja melhor.

O V4 de 90 graus, com contrapesos adequados, tem equilíbrio primário. São efetivamente dois motores vtwin de 90 graus conectados a uma manivela comum. O V4 de 60 graus não é um motor em funcionamento suave e requer um eixo de equilíbrio.