Por: Francisco Mejía-Azcárate
Esta es la historia de un motor que no convenció a sus coterráneos en los Estados Unidos pero conquistó el corazón de los ingleses y prestó un inusitado servicio a la industria automotriz británica. Con una historia similar a la del niño que en la escuela reprobaba todas sus materias pero crecería para convertirse en un alto y destacado ejecutivo, la problemática juventud del motor Buick V-8 de aluminio de 215 pulg³ (3.5L) no impidió que tuviera una fructífera vida en otras latitudes. Nacido en 1961, este resistente motor introdujo el turbocompresor en los automóviles de línea, pero no logró ganar una audiencia suficiente en su propio país de origen por lo que fue enviado a Inglaterra para vivir su vida en todo lo que los británicos fabricaban, desde los encopetados Range Rover hasta los impredecibles TVR. En el transcurrir de su vida, este motor, más comúnmente conocido como el "Buick Aluminium V-8" por razones que pronto se explicarán, inspiró innumerables diseños y permitió fortalecer la industria artesanal de autos deportivos en Gran Bretaña y Australia, siendo el único diseño de motor estadounidense que ha ganado un título de Fórmula 1. Se podría argumentar que el "Buick Aluminium V-8" fue tan ingenioso como el motor de bloque pequeño de Chevrolet.
General Motors comenzó a estudiar la posibilidad de fabricar motores V-8 de aluminio en 1950, con la intención de usarlos en sus ‘concept cars’ o autos de ensueño LeSabre y XP-300. Aunque el aluminio fundido se había utilizado a principios del Siglo XX para la fabricación de cárteres, la construcción de bloques enteros y culatas con este material fue un importante paso adelante en la metalurgia estadounidense.
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| Harley Earl, Director ‘eterno’ de Diseño en GM a bordo del auto de ensueño General Motors LeSabre (1951) |
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| 1951 Buick XP 300 Concept car |
En Europa, marcas como Alfa Romeo, Ferrari, Lancia, Porsche, Rolls-Royce y Volkswagen perfeccionaron la fundición y fabricación de motores de aluminio después de la 2da Guerra Mundial. El éxito de las importaciones del Volkswagen Escarabajo hacia Norte América, convenció a los fabricantes de automóviles estadounidenses, que pronto iban a necesitar automóviles de menor tamaño propulsados por motores más pequeños y livianos para competir con lo que estaba llegando de Europa. En 1960, el Chevrolet Corvair comenzó a cambiar a motores de aluminio, seguido de Buick, Oldsmobile, Pontiac, Plymouth y en el año 1961, lo hizo Rambler.
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| 1962 Buick Skylark Convertible con motor V-8 -3.5L de aluminio |
El atractivo del aluminio es que su densidad, o peso por volumen, es 60% menor que la del hierro fundido o "hierro gris", hasta entonces el material tradicional para producir los bloques de los motores. Por libra, el aluminio alcanza dos o tres veces la rigidez y la resistencia a la flexión del hierro fundido y tres veces la resistencia a la tracción, sin embargo, no es un secreto que la desventaja del aluminio es su costo. El mineral de hierro simplemente se extrae, se funde y se mezcla con algunos ingredientes antes de la fundición, pero el refinado del aluminio es un proceso complejo que requiere muchísima energía. Primero, se extrae mineral de bauxita, que es un material algo similar a la arcilla, después de la fusión y la sedimentación, la alúmina (óxido de aluminio) en el mineral fundido se purifica a base de corriente eléctrica, por medio de un proceso llamado electrólisis.
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| Motor V-8 de aluminio desarrollado por Buick |
NOTA: Debido al alto consumo de electricidad de las plantas de fundición de aluminio, éstas generalmente se construyen cerca a las represas hidroeléctricas, donde la electricidad es abundante y menos costosa. Como resultado, el aluminio por lo general cuesta cinco veces más por libra que el hierro gris.
La historia nos cuenta que a mediados de la década de 1950, el ingeniero de GM, Joseph Turlay, quien diseñó el primer V-8 de producción de Buick para el año modelo 1953, separó un Buick Special de la línea de montaje y le montó a un bloque experimental de aluminio fundido, cabezales Hemi, un sobre-alimentador y carburadores dobles generando una potencia de 335 HP a partir de un motor de 215 pulg³ (3.5 litros).
Lograr todo ese desempeño en un motor V-8 de solo 550 libras de peso (249.4 kg), representó un gran avance en comparación con las 700 libras (317.5 kg) del típico motor de hierro fundido. En la fotografía que sigue se puede observar la diferencia entre el nuevo motor V-8 de aluminio y uno tradicional de hierro fundido.
Los ingenieros de GM pronto comenzaron a trabajar en el desarrollo de un V-8 de aluminio para impulsar los modelos Buick Special, Oldsmobile F-85 y Pontiac Tempest programados para 1961. Al final, Buick ganó las tareas de desarrollo y fabricación, con Turlay supervisando y Cliff Studaker asistiendo al tremendo esfuerzo de ingeniería. El plan de GM era utilizar carrocerías unificadas tipo Corvair para a partir de allí apuntalar sus nuevos autos compactos. Teniendo una conducción y un manejo más refinados justificarían, con suerte, precios más altos para los modelos compactos más lujosos. Además, el motor V-8 de aluminio tendría un ahorro significativo de peso sobre el chasis, mejorando así el desempeño y el rendimiento.
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| Vista exterior y vista interior del motor “Buick Aluminium V-8” |
Después del desarrollo del dinamómetro y luego de realizar un millón de millas de pruebas de durabilidad, el motor V-8, de 215 pulg³ (3.5 litros) de aluminio de Buick fue ajustado para entregar 155 HP (brutos) a 4.800 rpm y 220 lbs-pie de torque a 2400 rpm, con una curva de torque relativamente plana. Aumentando la relación de compresión a 10.25: 1 y agregando una salida aumentada con un carburador de cuatro bocas, la potencia aumentaba a 230 lbs-pie y 185 HP, o 0.86 HP por pulg³. En comparación, el motor V-8 de 283 pulg³ (4.6L) de Chevrolet, este entregaba 230 HP, o 0,81 HP por pulg³ con un carburador de cuatro bocas.
Oldsmobile entró en el año modelo 1961 con una versión de este V-8 de aluminio llamada ‘Rockette’ para evocar un vínculo familiar con el muy reconocido motor Rocket 88. Para hacer un uso eficiente de las instalaciones de fabricación, Buick se encargó de todos los bloques y los cigüeñales, y Oldsmobile fabricó sus propios cabezales, pistones, tren de válvulas y colectores de admisión.
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| A la izquierda el motor Buick a la derecha el de Oldsmobile // Así de livianos son los bloques que los puede cargar un hombre |
Una diferencia significativa en los bloques fue el uso de cinco pernos por cabeza de cilindro por parte de Buick, mientras que Oldsmobile prefirió que fueran seis (esté atento al porque). Pontiac equipó la mayoría de sus autos Tempest con lo que llamó ‘Indy Four’, que era básicamente, un motor V-8 cortado por la mitad; el motor V-8 Buick de aluminio de 215 pulg³ (3.5 litros) estaba disponible como una actualización con un costo adicional.
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| Dan Gurney en las 500 Millas de 1962 a bordo del ‘Thompson’s Harvey Aluminum Special’ |
La comunidad amante de las carreras a nivel mundial también quedaría impresionada con este pequeño motor V-8 estadounidense. Mickey Thompson concluyó que este nuevo motor ultraliviano era el medio ideal para sacudir a la tradicional multitud seguidora de los motores tipo ‘Offenhauser en Indy’. En las 500 Millas de Indianápolis, del año 1962, Dan Gurney se clasificó octavo en el ‘Thompson’s Harvey Aluminum Special’ el cual estaba propulsado por un Motor Buick V-8 de aluminio, de 4.2L, pero se retiró faltándole solo 10 vueltas porque se le dañó la caja de cambios.
Desafortunadamente, el público comprador no llegó a los nuevos autos compactos premium de GM. Solo Pontiac superó las 100.000 unidades en ventas en 1961; Las ventas combinadas del Buick Special, el Oldsmobile F-85, y el Pontiac Tempest superaron el volumen de ventas de Corvair en solo un 10%. El problema era el precio. El Oldsmobile F-85 más barato costaba US$ 118.oo más que un Chevrolet Bel Air. Temerosos de esperar a que las ventas aumenten, Buick y Oldsmobile reajustaron rápidamente sus programas comerciales. En 1962, Buick bajó un escalón en el mercado y Oldsmobile subió al siguiente peldaño en la escala de precios. En Buick, el motor que le hacía compañía al “Aluminium V-8” en 1962, era un modesto pero buen motor V-6. Para ahorrar por el mayor costo del aluminio, el bloque y los cabezales se produjeron en hierro fundido. Mantener el ángulo V de 90º del V-8 no era ideal desde el punto de vista de la vibración en el nuevo V-6, pero permitió fabricarlo con las herramientas existentes, y así lo que comenzó como un experimento algo deficiente finalmente terminó extraordinariamente bien con la creación de eterno motor V-6 de 3.8L de GM. (Una historia para otro artículo).
Oldsmobile renombró su Rockette V-8 de aluminio como “Jetfire Turbo Rocket” al agregar un turbocompresor ‘Garrett AiResearch’ alimentado por un carburador Rochester de una sola boca lateral. Haber salido unas pocas semanas al mercado antes que el ‘Corvair Monza Turbo’ de Chevrolet, le dio a Oldsmobile los derechos de presumir alegando ser el primer modelo de producción turboalimentado del mundo. La potencia máxima aumentó a 215 HP a 4800 rpm, superando el obstáculo de 1 HP por pulg³. La curva de torque alcanzó su punto máximo a una potencia de 300 lbs-pie de torque a 3.200 rpm.
Sin haber hecho cambios importantes en este motor, no se percibieron afectaciones en suavidad y/o capacidad de conducción, sin embargo, la potencia promedio tuvo un incremento de aproximadamente un 40%. Los molinetes del turbo que giraban a 90.000 rpm estaban soportados por cojinetes de aluminio lubricados con el mismo aceite del motor. Los gases del escape aceleraban la rueda de la turbina de aleación de acero de 40.000 rpm en velocidad crucero, a 80.000 rpm en menos de un segundo después de pisar el acelerador. Una compuerta integrada en el turbocompresor para liberar gases sobrantes limitaba la presión de impulso a 5 psi.
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| Dibujo que muestra la forma como trabaja el turbo en el motor Oldsmobile de aluminio |
En lugar de reducir la relación de compresión 10.25: 1 del V-8 estándar de aspiración natural, lo que penalizaría la eficiencia del combustible, Oldsmobile ideó un sistema que medía el fluido Turbo Rocket durante las condiciones de aceleración en una relación 1:10 con la gasolina consumida. Este sistema era un elixir 50/50 de agua destilada y alcohol metílico (anticongelante) con un chorro de inhibidor de corrosión, que enfriaba la mezcla de gasolina y aire lo suficiente como para evitar la detonación. Para su sorpresa, los ingenieros de Oldsmobile descubrieron que el contenido de alcohol agregaba 6 HP a la potencia máxima.
¿Esos pernos por cabeza de cilindro adicionales? Oldsmobile los diseñó en su versión del motor V-8 de 215 pulg³ para ayudar a evitar la deformación de sellos de la culata en versión turbo. Los pistones, los cojinetes y las válvulas fueron actualizados.
El tanque que almacenaba este ‘elixir’ estaba presurizado por un grifo del compresor del turbo para forzar la entrega a la cámara de flotación del carburador. Se proporcionaron salvaguardas para inhibir el impulso cuando se agotaba el fluido esencial. Las pruebas predijeron que el suministro de cinco cuartos de esta ‘elixir’ duraría aproximadamente 1.000 millas (1.609 km). Se incluía una botella de vidrio con el líquido mágico adjunta al motor.
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| El turbocompresor T5 era un diseño instalado en una versión especial del F85 Cutlass llamada Jetfire |
Orgullosos de su logro, los ingenieros de Oldsmobile, Gil Burrell, Frank Ball y James Lewis concluyeron su documento técnico del motor ‘Turbo Rocket’ diciendo: "Este motor es un desarrollo que pronto empezará a ser apreciado por todos los ingenieros encargados de mejorar el rendimiento y de interés para muchas otras personas en la plantas y fábricas donde se producen motores avanzados". "El gurú técnico de la revista especializada Car and Driver, el Sr. Roger Huntington, calificó este motor como "el diseño más radical de una fábrica estadounidense en muchos años". Calificó al "Oldsmobile Cutlass F-85 Jetfire 62" como un automóvil de tamaño mediano, elegante y cómodo de alto rendimiento".
Infortunadamente, este pequeño, potente y radical motor de GM quedó atrapado en el medio de la nueva era de los autos musculosos que se tomó a la industria automotriz estadounidense a partir de 1964. Por ejemplo, para el año modelo 1964, los automóviles compactos premium de GM se convirtieron en carrocerías ‘A’ intermedias. Los automóviles con este tipo de carrocerías ‘A’ estarían propulsados exclusivamente por motores de hierro fundido. Buick y Oldsmobile mantuvieron el motor V-6 y agregaron opciones más grandes de motores V-8. Pontiac usó un motor de seis cilindros en línea, procedente de Chevrolet, para sus automóviles básicos y motores V-8 que iban desde 327 pulg³ (5.3L) hasta un salvaje motor V-8 de 421 pulg³ (6.9L).
El motor “Buick Aluminium V-8” de 215 pulg³ (3.5L) duró solo tres años modelo, en parte porque era una indulgencia costosa y en parte porque cuando el proceso de fundición sufría problemas de porosidad (infiltración a través de las paredes del bloque de cilindros) se producían muchas segundas que había que re-fundir, y esos costos fueron minando la voluntad de la alta gerencia. Otro problema se suscitaba porque era común que los clientes no usaran el anticongelante adecuado, lo que obstruía los radiadores con depósitos de aluminio, y para empeorar las cosas, o para acabarla de amolar, como dicen mis amigos mejicanos, muchas veces mecánicos inexpertos cambian apresuradamente las bujías dañando la rosca en las cabezas de aluminio. Otro ‘item’ en la lista de problemas se daba porque los propietarios de los Oldsmobile F-85 Jetfire, a menudo ignoraban la luz del tablero que les indicaba que debían reponer su fluido Turbo Rocket.
Sin embargo, en el caso de Oldsmobile, el problema más apremiante fue que la venta estuvo por debajo de las 10.000 unidades de automóviles turbo, lo que resultó en su cancelación después de solo dos años modelo. Algunos distribuidores incluso se inclinaron a quitar los turbos a los clientes descontentos. El Corvair Monza Spyder tampoco logró superar las 10.000 unidades en ventas en el año 1962, lo que sugiere que los turbo-compresores eran demasiado misteriosos para la mayoría de los compradores de autos compactos.
Al otro lado del mundo (Australia), el ligero y compacto motor V-8 de Oldsmobile se recibió con mucha mayor consideración. El piloto de carreras australiano Jack Brabham encargó a su socio y proveedor de autopartes Repco que basara un motor V-8 de Fórmula 1, en el bloque de aluminio del motor Oldsmobile, fabricado por Buick, dotándolo de cabezales SOHC y un cigüeñal plano para producir más de 300 HP, incrementando la proporción de compresión de 11: 1, y manteniendo un desplazamiento de solo 3.0L. Ese astuto movimiento le valió a Brabham los títulos de pilotos y constructores de 1966. Esta ha sido la primera y la única vez que un motor con raíces de autos de producción estadounidenses triunfara en la Fórmula 1.
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| Jack Brabham, Campeon ed F-1 en un Brabham BT19 con un bloque de aluminio proveniente de GM |
Al otro lado del Atlántico, “The Rover Company Limited” de Gran Bretaña, tuvo a bien aprovecharse del ‘Buick Aluminium V-8’. A principios de la década de 1960, el motor seis cilindros en línea de 3.0L, más conocido como el ‘F-head’ que impulsaba su sedán insignia estaba ya fuera de época y retrasado para su reemplazo. En una visita a los Estados Unidos, el Director y Gerente de Rover, William Martin-Hurst, se tropezó con un motor ‘Buick Aluminium V-8’ que la compañía “Mercury Marine” tenía destinado para instalar en un bote, pero tras un corto cambio de ideas fue enviado a Inglaterra donde los ingenieros de Rover estaban menos que entusiasmados con la idea de usar un motor estadounidense en sus automóviles, pero el V-8 de aluminio transformó radicalmente el rendimiento del Rover usado como prueba- Este novedoso V-8 era solo un poco más pesado que el motor de cuatro cilindros del Rover P6, significativamente más liviano que el ‘F-head Six’ del P5 y dramáticamente más poderoso que cualquiera de los dos, por lo que finalmente concluyeron que satisfaría sus necesidades.
Si Buick todavía hubiera estado construyendo el V-8 de aluminio, Rover probablemente habría acordado comprar motores completos para usar en sus propios autos. Sin embargo, dado que el motor de aluminio ya no estaba en producción, Martin-Hurst se acercó a Edward D. Rollert, quien presidía Buick Division, desde 1959, sobre la posibilidad de que Rover comprara los derechos de fabricación. Aunque GM vaciló en un principio por lo costosa que había resultado la investigación, a principios de 1965 se llegó a un acuerdo.
Este acuerdo le dio a Rover los derechos para fabricar y usar el motor de aluminio, eso incluía datos técnicos, planos y algunos motores usados. El diseñador Turlay, a punto de retirarse de Buick, se mudó a Inglaterra para ayudar a reiniciar la producción. Aparentemente, a nadie en GM se le ocurrió que Rover estaría compitiendo contra las propias marcas europeas de GM, Opel y Vauxhall, con el motor exiliado.
Rover cambió la fabricación de bloques a fundición en arena convencional con camisas de cilindro prensados para resolver el problema de porosidad para siempre. El primer automóvil Rover que llevaría este motor, programado para generar 184 HP, sería el Sedán P5 del año modelo 1967. La versión inicial del motor Rover tenía un desplazamiento de 3.5L (3.532 cc), equivalentes a 215.5 pulg³. El diámetro y la carrera fueron 88.9 mm × 71.12 mm. El novedoso motor ‘Buick Aluminium V-8’ que nadie quiso en los Estados Unidos, tendría ahora una prolífica vida en la familia Rover de Gran Bretaña. Ya para 1968, fue instalado en P6, posteriormente se le montó al SUV de lujo Range Rover cuando debutó en 1970. La exitosa durabilidad de la marca Land Rover es, sin lugar a dudas, el resultado directo de su llegada con un motor suave y potente.
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| 1967 Rover P5 Sedán – Motor V-8 de aluminio de 3.5L |
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| 1968 Rover P6 Sedán – Motor V-8 de aluminio de 3.5L |
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| SUV de lujo 1970 Range Rover – Motor V-8 de aluminio de 3.5L |
Llevado hasta los 5.0L, el V-8 de aluminio prosperó en autos de marcas tan variadas como MG, Morgan, Triumph y TVR, permaneciendo en producción hasta el año 2004. La empresa remanufacturera MCT (MCT ReMan Ltd) tomó el relevo para continuar el suministro de motores a las marcas especializadas de bajo volumen de Gran Bretaña, hasta el año 2010. La industria automotriz británica es consciente que sin este V-8, los japoneses con sus muy eficientes marcas habrían aniquilado los autos deportivos británicos tan rápido como lo habían hecho con la industria de motocicletas del Reino Unido.
Las valientes iniciativas de GM, en el desarrollo de motores como el ‘Buick Aluminium V-8’, así como el mejoramiento de los sistemas de turbo-alimentación produjeron significativos éxitos como un notable triunfo en las carreras de Fórmula 1, haber salvado miles de empleos en la industria automotriz británica y millones de clientes satisfechos, en variadas y reconocidas marcas de vehículos. Como dice el adagio popular, tantas veces repetido por mi madre: ¡Nadie sabe para quién trabaja!
