Boxer vs 4 cilindri in linea

[am78_ud]

Scrivo qui per non andare OT in un altro post.
Mi sono sempre chiesto, da ex possessore di una 33 prima e di una 146 dopo, la seguente cosa.
Che vantaggi portava effettivamente l'architettura a cilindri contrapposti o boxer che dir si voglia?
Indubbiamente aveva una complicazione molto maggiore, specialmente per quel che riguarda gli impianti ausiliari (alimentazione, distribuzione, raffreddamento...).
A fronte di? Maggior potenza? solamente?
voglio dire, so benissimo la 33 quanti cavalli aveva per essere un 1.3 (1351 per la precisione), 89CV quando la concorrenza viaggiava tra i 60 (ford) e i 75 a parità di cilindrata.
Ma quello che mi chiedo (da ignorante, perché voglio imparare ) è: si sarebbero potuti raggiungere gli stessi risultati di potenza/cilindrata anche con un 4 cilindri in linea? ovviamente sempre con 2 carburatori doppio corpo (di fatto un carburatore per cilindro, precursori dell'iniezione MPI)?
Perché io del boxer mi ricordo (oltre ovviamente alla potenza e al magnifico sound) anche le infinite difficoltà a bilanciare i 4 carburatori e le vibrazioni pazzesche che aveva al minimo quando era scarburata.
Poi sulla 146 ho potuto apprezzare il boxer per quello che era senza questi problemi, dato che l'iniezione elettronica provvedeva a tenere bilanciati i 4 cilindri...
però le prestazioni non erano così eccellenti a fronte dei consumi.
E infatti sulla serie successiva della 146 avevano abbandonato il boxer a favore del pratola serra.

E i consumi sul boxer sono sempre stati moolto elevati (io con un uso medio cittadino non ero mai andato sopra i 12 km/l con la 33, con la 146 ancora peggio)

Qualcuno può cortesemente illuminarmi?

Mi scuso in anticipo se ho scritto una marea di cavolate che non stanno né in cielo né in terra, ma non sono un meccanico bensì un elettronico...

 

[Gentleman_Driver]

Credo che il pregio nell'architettura boxer stia nell'abbassamento del baricentro grazie all'angolo della "V" dei cilindri così ambia.
Ma è l'unico vantaggio ? Attendo pure io il parere dei più esperti.

 

[am78_ud]

a sto punto lo penso pure io.
se è stato abbandonato un motivo ci sarà..
costava di più, era più complesso, era anche più ingombrante in senso orizzontale (ma meno in senso verticale), e la stessa potenza si sarebbe potuta ottenere anche con un 4L chiaramente giocando su altro.
la mia idea (da ignorante, attendo il parere degli esperti) è che all'epoca dei carburatori probabilmente offrisse maggiori vantaggi e potenza, non ottenibili con il 4L, ma che l'avvento dell'iniezione elettronica abbia consentito l'ottimizzazione dei 4L consentendo di superare i vantaggi del boxer e spendendo meno.
credo che senza iniezione elettronica il boxer sarebbe ancora superiore, ma che con l'IE abbia perso un po'la ragione di esistere.
è solo una mia impressione però

 

[Gentleman_Driver]

Secondo me il suo perchè di esistere tale architettura ce l'ha pure oggi, vedi un po' come si è evoluto grazie a Porsche e Subaru (che ne ha fatto addirittura anche la versione diesel).
Se non erro tra i fattori più delicati nella sua progettazione ci sta pure quello della lubrificazione, il problema consiste nell'assicurare il giusto livello di lubrificante anche nelle curve più difficili.

 

[am78_ud]

boh non so.
ripeto attendo il parere dei più esperti.
certo è che però, come dici tu, si continua a usare tra produttori di nicchia, non so quanto più per i vantaggi che offre che quanto più per ragioni storiche e di marchio/immagine che quei due costruttori si portano dietro...

 

[overboost20v]

il vantaggio dell'architettura boxer sta nel fatto di avere un motore basso,schiacciato e conseguentemente un baricentro vettura più basso,non ha vantaggi in termini di potenza massima raggiungibile.

 

[am78_ud]

infatti, quello che pensavo io.
un vantaggio, indubbiamente importante, a fronte però di una complessità molto maggiore, di costi di gestione maggiori (basti pensare alla distribuzione), e di consumi maggiori, senza avere significativi incrementi di potenza.

 

[exclusive]

ho sentito voci che dicevano che i progetti del boxer furono regalati a subaru per le ragioni da voi descritte sopra.....me lo confermate :sgrat)

 

[boxer17]

Regalati ...non mi sembra, e se non sbaglio non sono parenti. Mi pare di aver letto che qualcuno in "aria" Alfa (collaboratore o ex) fosse stato chiamato ai tempi in giappone per "consulenza".
Della prima parte son più sicuro, della seconda..molto meno.

Di certo, se l'Alfa fosse rimasta, erano pronti (non so se solo su carta) dei boxer sei cilindri di nuova generazione ('87 o giù di li). Poi :splat)

I consumi andrebbero paragonati a motori della stessa epoca. (Lasciando stare 145/6, hanno messo quello che c'era, il 1.3 era poi quello della 33...solo che la 145 pesava di più...)
Mi pare di aver capito che per far rendere meglio l'iniezione elettronica occorressero interventi più pesanti. Ma ovviamente $$$, quindi..nisba...
(d'altronde ha fatto sentire il primo vagito al bancoa metà luglio '68)...manco la panda senza cambiamenti è durata così tanto.

 

[denny1977]

Concordo con coloto che sostengono che il pregio maggiore del boxer è quello di abbassare il baricentro del motore e, se non vado errato, la particolare configurazione da la possibilità di avere una motore di dimensioni leggermente più ridotte rispetto a un paritetico motore della stessa cilindrata ma con i cilindri in linea.
Ovviamente l'architettura del boxer è più raffinata del cilindri in linea.

ho sentito voci che dicevano che i progetti del boxer furono regalati a subaru per le ragioni da voi descritte sopra.....me lo confermate :sgrat)

Subaru è una vita e mezza che utilizza i boxer, li utilizzava già nei primissimi anni '70 sulla Subaru Leone. Quindi non hanno nulla a che vedere con i boxer Alfa Romeo.

 

[am78_ud]

oltre al baricentro basso, leggevo che dovrebbe avere minori vibrazioni in quanto le cosiddette forze del secondo ordine si annullano.
E'una cosa abbastanza complessa che non ho approfondito, ma riguarda la distribuzione delle forze nel tipo di moto dei motori, dove ci sono i contributi dei 4 cilindri.
Tutto questo ovviamente supponendo che l'alimentazione del motore sia perfettamente bilanciata di suo, quindi:
- o iniezione elettronica che permette di controllare la carburazione in catena chiusa
- o un solo carburatore (come nella 33 1.3, non nel 1.3S che ne aveva 4)
altrimenti, le vibrazioni che intrinsecamente il motore non generava, venivano generate dal fatto di marciare scarburato
(ossia con un minimo diverso per ogni cilindro... le famose 4 vitine nei carburatori da girare pian piano una a una finché il motore non vibrava...)

 

[boxer17]

Oltre al baricentro basso, il boxer è stato scelto per l'Alfasud e derivate (se si può dire), anche perchè è un motore "corto" e basso, nel senso che occupa meno spazio longitudinalmente e in altezza. Più spazio per l'abitacolo e visuale sul cofano. Oltre al cofano basso. Ah, giusto, ai tempi il 4 in linea si intendeva..per la lunga..., il trasversale è arrivato poi con la 164, anni dopo.

Per le forze alterne del secondo ordine devi trovare qualcuno più ferrato che ti può spiegar " la fisica" che ci va dietro. Diciamo che per eliminarle su un 4 in linea servono per forza dei contralberi...di equilibratura, appunto. In sostanza fa meno "rumore", a determinati regimi.

La questione dell'alimentazione però è al contrario di come dici. Partendo dal presupposto di avere un motore "in ordine", carburatore compreso.

Con un solo carburatore (doppiocorpo o no), la distribuzione della miscela fra i vari cilindri non è omogenea, per motivi vari ai 4 cilindri non arriva perfettamente la stessa quantità di miscela, inoltre può anche cambiare il titolo della miscela stessa fra un cilindro e l'altro (o più magra o più grassa). Parte delle benzina aspirata dal carburatore può bagnare i lunghi condotti di aspirazione e "perdersi", causando le dette variazioni (il carburatore dosa sempre la stessa quantità, ma non sa cosa arriva ai cilindri). Il fenomeno peggiora con motore freddo, a caldo l'acqua dell'impianto di raffreddamento "scalda" il collettore diminuendo il problema.
Inoltre col singolo carburatore si creano delle interferenze fra i cilindri dovuti ai gas di scarico che al minimo possono "tornare" nel collettore di aspirazione, creando scompensi vari. La fasatura dei motori all'epoca era fissa (il variatore è arrivato dopo), e la fasatura perfetta che vada bene ai bassi, ai medi e agli alti non esiste, è sempre un compromesso, e determinati valori che offrono prestazioni ai medio alti regimi, possono dare dei disturbi al minimo. (presente alcuni motori da rally o preparati che minimo alto o sballato hanno?, sballato rispetto ai nostri standard).

Anche per questi motivi, oltre che per avere un miglior resa in guidabilità della vettura, e prontezza di risposta, sulle versioni più prestanti e su tutte poi se non sbaglio, si è passati all'alimentazione singola.
Avendo un carburatore e una farfalla per ogni cilindro, il motore è più pronto, c'è poco spazio tra la farfalla e la valvola, la miscela entra più velocemente e in accelerazione il motore ha più ripresa, in rilascio la farfalla vicina da più freno motore. In genere poi avendo quattro "fori" più piccoli (rispetto a un singolo doppiocorpo) la velocità di passaggio dell'aria nel carburatore aumenta, migliorando la qualità della miscela. Inoltre la presenza della farfalla vicino alla valvola permette grazie alla "riflessione" delle onde nel condotto di "miscelare" ancora meglio le goccioline di benzina con l'aria, ai medio bassi, e permette di ridurre i disturbi dovuti al riflusso dei gas combusti durante le fasi di incrocio oltre ad eliminare le interferenze al minimo (per la fluidodinamica...devi sempre chiedere lumi...ad altri).
Inoltre ogni cilindro può essere regolato singolarmente e adeguatamente, in modo da pareggiare l'alimentazione.
Con l'avvento dell'iniezione purtroppo l'alimentazione singola (in sostanza il corpo farfallato per ogni cilindro), è rimasta solo sul 1.7, gli altri avevano una sola farfallona...perdendo alcuni vantaggi.

La questione dell'alimentazione vale sia per i boxer che per i 4 in linea. Chiaro che i parametri e le tipologie siano diversi motore per motore.

Cose prese "da libri", se non ho confuso nel trascrivere, dovrebbero esser buone.

 

[am78_ud]

sicuramente è vero quello che dici, e sbagliavo io, d'altronde non sono un esperto del settore.
Però io mi ricordo di quanto fosse difficile bilanciare i 4 carburatori, e senza i 4 vuotometri non facevi praticamente nulla...
avevi sempre vibrazioni dovute alle differenze tra i 4 cilindri.
Mentre le prime 146 boxer, come quella che avevo, grazie al controllo automatico erano sempre ben equilibrate, minimo compreso...
anche se avevano cmq uno svantaggio dovuto al fatto di avere 4 collettori di aspirazione, che si univano molto lontano (probabilmente per motivi di risonanze), quindi la sonda lambda era molto lontana, stava di più a scaldarsi e di conseguenza il motore girava per più tempo in catena aperta, con conseguente aumento dei consumi.
Per uno come me che all'epoca faceva tratti brevi di 2-3 km era tremendo, il motore non si scaldava mai bene e facevo si e no i 9 con un litro

 

[boxer17]

sicuramente è vero quello che dici, e sbagliavo io, d'altronde non sono un esperto del settore.

ehh, neanch'io. Leggendo un pò di libri (tecnici e non) ho messo insieme un pò di cose. Spero di non aver tralasciato qualche pezzo o travisato qualche concetto nella sintesi. La sostanza è che in genere l'alimentazione singola è migliore di quella con un solo carburatore ecco.
Se leggi il libro di Chirico parla abbastanza di boxer, aveva in mano lui la cosa.

Però io mi ricordo di quanto fosse difficile bilanciare i 4 carburatori, e senza i 4 vuotometri non facevi praticamente nulla...
avevi sempre vibrazioni dovute alle differenze tra i 4 cilindri.

Non sono pratico, la mia aveva un doppiocorpo e basta, so che in genere qui in zona andavano a como alla weber.

Mentre le prime 146 boxer, come quella che avevo, grazie al controllo automatico erano sempre ben equilibrate, minimo compreso...
anche se avevano cmq uno svantaggio dovuto al fatto di avere 4 collettori di aspirazione, che si univano molto lontano (probabilmente per motivi di risonanze), quindi la sonda lambda era molto lontana, stava di più a scaldarsi e di conseguenza il motore girava per più tempo in catena aperta, con conseguente aumento dei consumi.

Non un'orologio, ma abbastanza rotondo. I collettori lunghi "credo" privilegiassero la coppia, poi non saprei per le interferenze al minimo.
Credo che per l'impianto di scarico abbiano semplicemente raccordato i tubi come potevano, tanto "in alto" sapevano già che andavano eliminati. Non erano neanche di pari lunghezza (invece sui vecchi carb erano simmetrici). catalizzatore e lambda erano poi dove ci stavano. Come su quasi tutti i motori non progettati ad hoc da nuovo (ma costa...)

Per uno come me che all'epoca faceva tratti brevi di 2-3 km era tremendo, il motore non si scaldava mai bene e facevo si e no i 9 con un litro

bè, i 10 noi li sognavamo anche a caldo, anche per quello con la mia...non sembra di consumare chissachè.
Però credo che gli ultimi non vadano presi tanto a paragone, sono stati messi li per far muovere la macchina...intanto che facevano quelli nuovi...giusto provvisori e alla buona ecco. Credo.