¿Por qué entran en escena los motores multicilindros?

Tomemos un motor monocilíndrico y un motor multicilindro para los mismos requisitos de potencia, digamos 10 hp.
Potencia = RPM x par.

  • Teniendo en cuenta que el vehículo debe funcionar a un par dado, tanto los motores de un solo cilindro como los de varios cilindros necesitan producir este par denominado par medio. El diagrama de torque en el caso de un motor monocilíndrico de 4 tiempos se parece a esto.

Mientras que para un motor multicilindro, el diagrama de Torque se ve así:
Tenga en cuenta que en un motor multicilindro, la relación de par máximo a par medio continúa disminuyendo con el aumento del número de cilindros. Es un cálculo simple, distribuye el par en más cilindros y es más fácil producir el mismo par. Esto significa que, en lugar de haber solo un golpe de poder, puede haber golpes de poder continuos a lo largo de la rotación de la manivela. Esto también garantiza una conducción más suave, ya que un golpe de potencia por 4 golpes significa vibraciones más grandes, debido a que se libera una gran potencia en un punto en lugar de distribuirse uniformemente.

El par máximo debe ser mayor que el par medio en todo momento, porque el motor nunca funciona con una carga o par constante; y el mayor par se almacena en un volante de inercia para que pueda distribuirse de nuevo cuando hay una gran fluctuación de velocidad (por ejemplo, aceleración repentina).

También puede ahorrar mucho peso con un motor multicilindro de la misma potencia y un solo cilindro, porque instalar un pistón y un cilindro grandes implica pesos más grandes que tener más pistones más pequeños.
Consulte el siguiente enlace para obtener una explicación detallada. Espero que lo entiendas ahora.
Motores multicilindros (automóviles)

Un motor IC típico tiene un ciclo de cuatro tiempos: admisión, compresión, potencia y escape. El golpe de poder es el único trabajo utilizable que produce el golpe. Por lo tanto, un solo cilindro solo genera torque durante aproximadamente el 25% o menos del tiempo. A una RPM típica de, digamos, 1600 Hz, t el motor producirá una molesta vibración de 400 Hz que se sentirá a través del vehículo y hará que se desgasten las piezas del tren de transmisión.

Esto se considera una ventaja en los motores de motocicletas estadounidenses y británicos, que aprovechan el “golpe” al funcionar a muy bajas RPM.

En contraste, un motor de cuatro cilindros proporciona potencia para casi el 100% de la rotación de un solo cigüeñal al espaciar las carreras de potencia de los cuatro cilindros, pero como la carrera de potencia no es completamente uniforme, todavía vibra un poco. Un motor de cinco cilindros (si existen) o de seis cilindros proporciona una superposición completa y una transmisión mucho más suave.

Los motores de 4 tiempos producen potencia en una sola carrera, lo que deja la potencia muy discontinua y requiere grandes volantes para almacenar la potencia generada para mantener el resto de los ciclos. El motor está desequilibrado por el pistón alternativo y su velocidad variable al completar un ciclo.

Para motores de pequeña capacidad, este desequilibrio puede mantenerse dentro de límites tolerables con contrapesos bien equilibrados y montajes de goma. Pero cuando se requiere potencia, un solo cilindro produce un par tan alto que requiere componentes pesados ​​para equilibrar este par. La gran masa recíproca reduce las rpm del motor. Como la potencia del motor es una función del par y las rpm del motor, limita la generación de potencia.

Entonces, la solución natural es emplear múltiples cilindros que cancelarán las fuerzas primarias y secundarias que actúan en el motor. Múltiples cilindros también facilitan el uso de volantes y manivelas más ligeros, ya que disparan con más frecuencia que los motores de un solo cilindro.

Hay diferentes diseños como Inline, Flat y V que tienen sus propios pros y contras. Según el requisito, se puede considerar un diseño que proporcione la máxima relación potencia / peso.

Estoy de acuerdo con la publicación de Aditya.
Para más información, consulte el siguiente enlace.
¿Es el motor multicilindro más eficiente que el monocilíndrico con todo lo demás igual?