El motor de cuatro cilindros en línea de 1000 c. c. de la S 1000 RR.

El motor solo pesa 59,8 kg, lo que lo convierte en uno de los motores de cuatro cilindros de clase 1000 más ligeros del mercado. Como en todos los motores de motos BMW, el propulsor se basa en un sofisticado diseño global y en una disposición compacta de todos los elementos adicionales, así como en la caja de cambios integrada de seis velocidades accionada por un embrague de engranajes.

Cuando les encomendaron la misión de crear un motor superdeportivo de pura raza, nuestros ingenieros crearon un motor especialmente compacto con una concentración ideal de masa alrededor del centro de gravedad total de la moto. A pesar del gran orificio de 80 mm en el cilindro, el ancho de la construcción en el nivel de altura del cigüeñal es de solo 463 mm. Con 558 mm también cuenta con una altura de construcción muy baja.

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El eje vertical del cilindro está inclinado 32 grados hacia adelante. Esto genera un centro de gravedad óptimo y una distribución de peso sobre la rueda frontal del vehículo esencial en las motos superdeportivas para poder lograr una sensación de conducción precisa y la mejor respuesta posible de la sección frontal.
El cigüeñal del motor de la S 1000 RR está forjado en una sola pieza de acero templado y cuenta con la tradicional manivela en 180 grados para conseguir intervalos de tiro uniformes. Las varillas de la biela sobre cojinetes flotantes están fabricadas con acero templado para conseguir unas piezas forjadas especialmente ligeras. Con una longitud de 103 mm, permiten una altura baja y compacta en la construcción del propulsor, lo que beneficia el centro de gravedad con fuerzas laterales modestas en los pistones y aun así dan como resultado un motor silencioso. Dos orificios con lubricación ubicados en el ojo de la varilla de la biela superior en un ángulo de 45 grados respecto al eje vertical de la varilla garantizan que el cojinete en el perno del pistón siempre tiene aceite. Las varillas de las bielas están divididas horizontalmente por medio de la técnica de fisuración, de probada eficacia, lo que permite que encajen de forma muy precisa en el grupo mecánico sin tener que realizar ningún centrado adicional.
Los pistones forjados y de peso ultraligero del juego de piezas, con un diámetro de 80 mm y un juego de pistones muy corto, funcionan dentro de los orificios del cilindro con un revestimiento de Nikasil. Están equipados con dos aros de pistón estrechos, optimizados respecto a la fuerza de fricción y un anillo de apantallamiento de aceite de tres partes.
El diseño plano de la cámara de combustión, de la base del pistón y de las descargas de las válvulas favorece un proceso de combustión termodinámicamente favorable y permite un contorno de la base del pistón con un peso óptimo. El pistón, incluyendo los pernos y anillos, solo pesa 253 g. En cuanto a la disipación de calor, las bases de los pistones con grandes cargas térmicas se refrigeran específicamente en el cárter a través de boquillas que pulverizan aceite. De esta forma se asegura un funcionamiento fiable incluso en condiciones extremas y se aumenta su vida útil.
El cárter de los cilindros horizontales, el cual está dividido en dos partes a la altura del centro del cárter, está construido con una aleación de aluminio con una alta resistencia a la tensión. La compacta sección superior forjada en frío forma una unión muy rígida entre los cuatro cilindros y el asiento del cojinete del cárter superior. Además, la mitad superior de la carcasa alberga la ligera y compacta caja de cambios de seis velocidades. El bloque de cilindros con camisa de agua tiene lo que se conoce como diseño cerrado, lo que le proporciona una máxima rigidez.
La capacidad y las características de potencia útil, la eficiencia de la combustión y el consumo de combustible están básicamente determinados por la culata y el mando de válvulas. El diseño de la culata de cuatro válvulas ha sido desarrollado pensando en una geometría del canal perfecta, robustez, termodinámicas óptimas y un equilibro térmico eficiente. El estrecho ángulo de la válvula da como resultado unos puertos de admisión perfectamente rectos y una cámara de combustión compacta para lograr un alto índice de compresión y una eficiencia óptima.
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El propulsor de cuatro cilindros está equipado con un control del seguidor de leva que cuenta con dos árboles de levas suspendidos para lograr una potencia de salida óptima y resistencia a máxima velocidad. Al mismo tiempo, reúne todos los criterios de rigidez, masas móviles mínimas y secciones temporales óptimas en las válvulas. Ofrece la combinación perfecta entre máxima rigidez y mínimo peso en los componentes móviles del mando de válvulas, mientras que al mismo tiempo cuenta con un diseño de las culatas sumamente compacto.
La holgura de la válvula se compensa a través de pequeñas placas de ajuste ultraligeras montadas sobre los asientos de los resortes. Los asientos de los resortes en el lado de admisión están fabricados con aluminio ultraligero de alto rendimiento. Las masas móviles del control de válvula del seguidor de leva son menores que en soluciones similares con cilindros impulsores. Las masas con baja oscilación permiten una alta aceleración en las válvulas para lograr perfiles de leva completos y secciones transversales con una gran apertura de las válvulas.
El límite de revoluciones definido para esta moto de serie es de 14 200 r. p. m., aunque la tolerancia mecánica al propio régimen de revoluciones está muy por encima de él. El gran orificio del cilindro de 80 mm ha permitido utilizar los mayores diámetros posibles en los discos de las válvulas y, por tanto, con los que se obtiene un mejor rendimiento. Los diámetros de los discos de las válvulas son de 33,5 mm en el lado de admisión y de 27,2 mm en el lado de escape. El máximo llenado posible en el segmento 1000 superdeportivo es igual de impresionante.
El motor utiliza lubricación de cárter húmedo como sistema de lubricación, una solución de probada eficacia en este segmento. En lugar de un termocambiador, se utiliza un refrigerador de aceite propio para la refrigeración del aceite, el cual está integrado en la cubierta frontal inferior y debajo del refrigerador de agua para favorecer el flujo aerodinámico. El uso de un refrigerador para el aceite evita una presurización adicional indeseada del refrigerante, con lo que se permite el uso de un refrigerador de agua más pequeño y ligero y, por tanto, una menor cantidad de líquido refrigerante.
En este aspecto, la clave ha sido lograr un menor ancho en la construcción, un diseño compacto y sobre todo ultraligero, además de la disposición de los subelementos eléctricos y sus accionamientos. Por ejemplo, el generador de corriente alterna está ubicado en el muñón del cigüeñal izquierdo y está equipado con un imán permanente. Produce una potencia de 434 W a 6000 r. p. m. y está diseñado para lograr una velocidad máxima a 16 000 r. p. m. El arranque de la transmisión es capaz de alcanzar 800 W, pesa 1050 g y está ubicado en la mitad superior izquierda del cárter, detrás de los cilindros. Está acoplado a través de un engranaje libre y tiene un efecto reductor en una relación de 1:24,61 en el brazo exterior izquierdo del cigüeñal, que está diseñado como si fuese una rueda dentada. La tapa del alternador en el lateral izquierdo y el motor de arranque están fabricados con magnesio ligero para reducir el peso.
La inyección de combustible funciona de forma totalmente secuencial, es decir, el combustible se inyecta individualmente en el conducto de admisión según la carrera de admisión del cilindro en cuestión. Para mejorar la curva del momento de giro, el motor está equipado con una sofisticada tecnología de admisión controlada en el colector. Dependiendo de las revoluciones, la longitud del canal de admisión es controlada por el mapa de características y varía en dos etapas gracias a un servomotor que está acoplado al silenciador de admisión. Se añade la cantidad apropiada de combustible a través de cuatro boquillas inyectoras, cada una de ellas ubicada en el riel de la válvula de mariposa y encima del conducto de admisión para obtener de esta manera un llenado óptimo. Las boquillas inyectoras de combustible se accionan por separado o juntas dependiendo de la velocidad y potencia que se necesite.
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