Serie de motores Northstar

Este artículo necesita citas adicionales para su verificación . Por favor, ayude a mejorar este artículo añadiendo citas de fuentes fiables . El material sin fuentes puede ser cuestionado y eliminado. Buscar fuentes:  «Serie de motores Northstar» – noticias  · periódicos  · libros  · académico  · JSTOR ( agosto de 2017 ) ( Aprenda cómo y cuándo eliminar este mensaje )

Motor Northstar
Motor Northstar de 4,6 L
Descripción general
Fabricante	Motores generales
También llamado	Cadillac Northstar Motor premium
Producción	1992–2011
Disposición
Configuración	V8 / V6 a 90°
Desplazamiento	3,5 L; 211,9 pulgadas cúbicas (3473 cc) 4,0 L; 243,8 pulgadas cúbicas (3995 cc) 4,4 L; 266,7 pulgadas cúbicas (4371 cc) 4,6 L; 278,6 pulgadas cúbicas (4565 cc)
Diámetro interior del cilindro	87 mm (3,43 pulgadas) 89,5 mm (3,52 pulgadas) 91 mm (3,58 pulgadas) 93 mm (3,66 pulgadas)
Carrera del pistón	84 mm (3,31 pulgadas) 92 mm (3,62 pulgadas)
Material del bloque de cilindros	Aluminio
Material de la culata	Aluminio
Tren de válvulas	DOHC 4 válvulas x cil. con VVT
Relación de compresión	9,0:1, 9,3:1, 10,0:1, 10,3:1, 10,5:1
Combustión
Sobrealimentador	En versiones de 4,4 L
Turbocompresor	Solo con doble turbo en el programa Northstar LMP de 2000
Sistema de combustible	AC Rochester FI secuencial
Tipo de combustible	Gasolina
Sistema de enfriamiento	Refrigerado por agua
Producción
Potencia de salida	215–469 CV (160–350 kW)
Par de salida	234–439 libras⋅pie (317–595 N⋅m)
Cronología
Predecesor	Motor de alta tecnología Cadillac (V8)
Sucesor	Cadillac V8 biturbo

El motor Northstar es una familia de motores en V a 90° de alto rendimiento producidos por General Motors entre 1993 y 2011. Considerado como el motor técnicamente más complejo de GM, el diseño original del V8 con doble árbol de levas en cabeza , cuatro válvulas por cilindro y bloque de aluminio/cabeza de aluminio fue desarrollado por Oldsmobile R&D, ^{[ cita requerida ]} pero está más asociado con la serie Northstar de Cadillac .

Con una cilindrada de 4,6 L (278,6 pulgadas cúbicas) en su forma básica, la línea familiar directa pasó a versiones longitudinales y sobrealimentadas de 4,4 L (266,7 pulgadas cúbicas) . Se utilizaron variantes en Oldsmobile (como el Aurora L47 V8 y el "Shortstar" LX5 V6 ), así como en varios Pontiac y Buick de gama alta de la década de 2000 .

El sistema Northstar relacionado era el nombre registrado de Cadillac para un paquete de características de rendimiento introducido a mediados de 1992 que combinaba la transmisión 4T80E, un intervalo de servicio de 100,000 millas, suspensión con detección de carretera, dirección asistida variable y frenos de disco en las 4 ruedas con los motores Northstar de alto rendimiento y alto torque de la División.

GM cesó la producción del Northstar en 2011. Los últimos coches que lo recibieron, el Cadillac DTS , el Buick Lucerne y el Cadillac STS , salieron de la línea de producción en 2011. ^[1] Fue reemplazado por el motor GM LS OHV de bloque pequeño , utilizado en los modelos Cadillac V8 más nuevos como el CTS-V , lo que marca un paso atrás hacia un diseño de motor de varilla de empuje más simple y confiable. Estos motores LS V8 fueron los únicos motores V8 utilizados por Cadillac durante los siguientes ocho años, hasta que se introdujo el Blackwing V8 en 2018 en el Cadillac CT6-V 2019. Exclusivo de Cadillac, se suspendió después de solo dos años a principios de 2020.

GM inició lo que finalmente se convirtió en el diseño del Northstar en Oldsmobile R&D ^{[ cita requerida ]} en algún momento de 1984 en previsión de ^{[ cita requerida ]} los avanzados motores V8 de doble árbol de levas en cabeza que introducirían los competidores europeos y japoneses más adelante en la década. En ese momento, Cadillac estaba utilizando el V8 OHV ( Overhead Valve ) de aluminio HT que GM puso en producción apresuradamente porque las normas CAFE para 1982 impedirían el uso del V8-6-4 de 1981. En ese momento, la política corporativa de GM era no trasladar el impuesto a los vehículos que consumen mucha gasolina al consumidor.

Cadillac estaba desarrollando nuevos modelos que esperaban que compitieran contra los mejores autos de lujo de BMW , Mercedes-Benz y rivales asiáticos como Lexus , Acura e Infiniti . GM desarrolló una larga lista de elementos que se incluirían en el Allanté y los Eldorado y Seville STS actualizados , incluidas sofisticadas tecnologías de dirección, frenado y suspensión, y un motor exclusivo para "Cadillac" que los concesionarios de la División estaban pidiendo a gritos. Este grupo de características se conoció como el Sistema Northstar . En el centro de este sistema se encontraba un V8 de alta tecnología con el rendimiento y la sofisticación necesarios para competir con una lista cada vez mayor de rivales importados.

Capaz de producir 300 hp (224 kW) a partir de su cilindrada de 4,6 L; 278,6 pulgadas cúbicas (4565 cc), el Northstar presentaba un bloque V8 de 90° de aluminio fundido con un espaciado de diámetro de 4 pulgadas (101,6 mm) dividido en mitades superior e inferior unitarias. El conjunto del cárter inferior soportaba el cigüeñal sin las tapas de cojinetes principales convencionales. Una placa del colector de aceite con una junta de silicona integrada forma la galería de aceite debajo de esta. Un cambio de aceite típico utilizaba entre 7,5 y 8 cuartos de galón estadounidenses (7,1 y 7,6 L; 6,2 y 6,7 cuartos de galón imperiales) de aceite.

GM especificó camisas de cilindro de hierro fundido y los pistones de aluminio fundido incluían holgura de válvulas. Northstar es un motor de interferencia : las válvulas golpearán los pistones si pierden sincronización. Tiene bujes de pasador de pistón de bronce y pasadores de pistón flotantes. GM utilizó culatas de cilindro de aluminio fundido con 4 válvulas por cilindro. Las culatas usaban levas dobles en cabeza impulsadas a través de la caja de cadena de transmisión de levas "libre de mantenimiento". Las levas actúan directamente sobre elevadores hidráulicos en los extremos de las válvulas y se alimentan con un conducto de lubricación perforado a lo largo de la culata. Las válvulas de admisión están inclinadas a 25°, mientras que las válvulas de escape están inclinadas a 7° con bujías con punta de platino montadas en el centro. Las tapas de las levas son de magnesio para un peso ligero y amortiguación del sonido.

La inyección secuencial de combustible se realizaba a través de ocho tubos termoplásticos. El encendido no tenía distribuidor y se configuraba con chispa residual. El módulo de control del tren motriz (PCM) controlaba la sincronización de la chispa y la inyección de combustible, así como los puntos de cambio de la nueva transmisión transversal GM 4T80 de cuatro velocidades . Todos los motores de esta familia comparten el mismo patrón de campana Northstar .

Una característica notable anunciada en ese momento fue el modo de seguridad "limp home", que permitía que el motor siguiera funcionando durante un tiempo limitado sin refrigerante. Al suministrar combustible a un solo banco de cilindros por turno, el motor "enfriaba por aire" el banco inactivo. Esta técnica, combinada con su construcción totalmente de aluminio y su gran capacidad de aceite, permite que el motor mantenga temperaturas seguras, lo que permite que un automóvil equipado con Northstar se circule sin refrigerante durante aproximadamente 100 millas (161 km) sin sufrir daños. Otra característica inusual de algunos automóviles equipados con Northstar con una gran carga electrónica, como el Seville , el DeVille y el Eldorado , es un alternador refrigerado por líquido. Aunque esto tenía la intención de prolongar la vida útil del alternador, GM volvió a una configuración tradicional refrigerada por aire para 2001 para eliminar posibles puntos de fuga y tuberías extrañas.

Los desarrollos posteriores incluyeron encendido directo por bobina sobre bujía, elevadores de rodillos y sincronización variable de válvulas , que puede variar la admisión hasta 40° y el escape hasta 50°. La VVT se ideó para la versión longitudinal LH2 y no se utilizó en los motores de tracción delantera transversal debido a consideraciones de empaque. ^{[ aclaración necesaria ]}

El motor se introdujo a mediados de 1992 en el Cadillac Allanté de 1993 ; en 1996, el Northstar se convirtió en el motor estándar en todos los Cadillac excepto el Fleetwood, pero ahora ^{[ ¿cuándo? ]} se eliminó gradualmente de todos los modelos Cadillac. El motor Northstar de 275 hp (205 kW) se utilizó en todos los Cadillac equipados con Northstar, mientras que el Deville Concours, Eldorado ETC, Seville STS y, en 2000, el Deville DTS, estaban equipados con la versión de 300 hp (224 kW). El Northstar Allanté original también introdujo el sistema Northstar , que incluía control de tracción , suspensión adaptativa y frenos antibloqueo . Los primeros Northstar requerían gasolina de primera calidad para funcionar de manera segura.

El Northstar fue vendido exclusivamente por ese nombre por Cadillac durante más de una década antes de ser introducido en el Pontiac Bonneville 2004-2005 y el Buick Lucerne 2006. Sin embargo, la variante L47 V8 Northstar de 4.0 L; 243.8 pulgadas cúbicas (3995 cc) se utilizó en el Oldsmobile Aurora y el LX5 V6 de 3.5 L en el Oldsmobile Intrigue y el Oldsmobile Shelby Serie 1. La variante del motor LH2 recibió un cigüeñal de acero forjado en octubre de 2003. Las variantes LD8 y L37 recibieron un cigüeñal forjado para el año modelo 2006. Cadillac había planeado introducir un Northstar V12 esta década, probablemente para su uso en el Escalade , pero la economía y los nuevos estándares CAFE mataron la idea.

La mayoría de los motores Northstar producen de 275 a 300 hp (205 a 224 kW), con una potencia que llega hasta los 469 hp (350 kW) en el LC3 sobrealimentado . Los motores fueron revisados ​​para el año 2000 con encendido por bobina sobre bujía y distribución de válvulas con seguidor de rodillos para mejorar el ahorro de combustible y reducir las emisiones. Aunque la potencia de salida no cambió, esta actualización hizo que el combustible premium fuera simplemente recomendado, en lugar de obligatorio.

Todos los Northstar, excepto los sobrealimentados, tenían una cilindrada de 4,6 L (4565 cc) con un diámetro y carrera de 93 mm × 84 mm (3,66 × 3,31 in). Para un mejor sellado de la junta de culata entre los cilindros, la versión sobrealimentada tiene un diámetro reducido a 91 mm (3,58 in) para una cilindrada total de 4,4 L (4371 cc). Se cree que el bloque puede expandirse hasta 5,4 L, aunque no se ha producido ningún motor de este tipo.

El Northstar estuvo en la lista de los 10 mejores motores de Ward en 1995, 1996 y 1997.

El motor V8 de 4,6 L que se encuentra en los modelos de 1995 a 2005 era conocido por fallas debido a un defecto de diseño que involucraba el uso de pernos de par de torsión en la junta de culata . ^[2] Básicamente, este tipo de pernos se estiran más allá de su elasticidad al instalarse, lo que en última instancia aumenta el desgaste y la fatiga del perno y disminuye su vida útil. La alta carga del motor eventualmente causaría que estos pernos se debilitaran y aflojaran en sus roscas, rompiendo el sello y, a su vez, haciendo estallar la junta de culata.

El Sistema Northstar fue el nombre registrado de Cadillac para un paquete de características de rendimiento del automóvil introducido a mediados de 1992 en el Cadillac Allanté de 1993 y más tarde en el Seville y Eldorado de 1993 .

El sistema Northstar incluía los siguientes componentes:

• • L37 de alto rendimiento, 300 hp (224 kW) y 295 lb⋅ft (400 N⋅m)
  • LD8 de alto par, 275 hp (205 kW) y 300 lb⋅ft (407 N⋅m)
• Sincronización variable de válvulas (VVT), un sistema continuamente variable en todo el rango de rpm, que aumenta el ahorro de combustible.

Los motores GM utilizan el sistema de doble árbol de levas en cabeza , variando tanto la admisión como el escape para lograr un mejor rendimiento.

• Transmisión automática de 4 velocidades GM 4T80-E
• Suspensión con detección de carretera (RSS), que monitorea las tasas de amortiguación de los amortiguadores cada 15 milisegundos, seleccionando entre dos configuraciones.

RSS estaba disponible tanto en sistemas estándar como en sistemas CV-RSS (continuamente variable).

• Frenos de disco en las 4 ruedas con frenos antibloqueo Bosch
• Dirección asistida de velocidad variable Magnasteer , que combina la dirección asistida hidráulica convencional y "donuts" magnetizados montados alrededor del eje de salida, que endurecen la dirección a medida que aumenta la velocidad del vehículo.

Las versiones posteriores del motor Northstar incluyeron el LH2 de 4,6 L de 320 hp (239 kW) y 315 lb⋅ft (427 N⋅m) que comenzó en 2004, y el LC3 supercargado de 4,4 L de 469 hp (350 kW) creado para el STS-V que se detallan a continuación.

El motor L37 de 4,6 L (4565 cc) ( número de bastidor "9") fue el Northstar original. Está diseñado para ofrecer capacidad de respuesta y potencia, mientras que el LD8 posterior está diseñado para un uso más tranquilo. El código L37 se había utilizado en todos los Northstar transversales de alto rendimiento , incluso cuando las especificaciones exactas del motor evolucionaron. La relación de compresión del L37 es de 10,3:1 para los motores fabricados antes de 2000 y de 10,0:1 después.

El L37 original tenía una potencia nominal de 290 CV (216 kW), pero los ejemplares de producción de 1993 tenían una potencia nominal de 295 CV (220 kW). El motor alcanzó una potencia máxima de 300 CV (224 kW) entre 1996 y 2004 en los modelos STS , DTS y ETC , lo que los convirtió en unos de los coches de tracción delantera domésticos más potentes jamás fabricados. ^{[ cita requerida ]} En 2005, el Northstar de alto rendimiento se convirtió en el Northstar NHP y se redujo a 290 CV (216 kW) según el nuevo sistema de clasificación de potencia certificado por la SAE . En 2006, el modelo actualizado "Performance Package" del DTS recibió un ligero aumento a 292 CV (218 kW). Los vehículos que utilizan el L37 incluyen:

El LD8 (VIN "Y") de 4,6 L y 278,6 pulgadas cúbicas (4565 cc) es un V8 transversal para vehículos con tracción delantera . Introducido en 1994, está diseñado para proporcionar más par que el L37 de altas revoluciones. El código LD8 se había utilizado en todos los Northstar transversales ajustados por par, incluso cuando las especificaciones exactas del motor evolucionaron. La relación de compresión es de 10,3:1 para los motores fabricados antes del año modelo 2000 y de 10,0:1 para los fabricados después. La revisión de 1998 es más silenciosa que los motores Northstar anteriores, debido a los soportes hidráulicos del motor, y tiene un mejor rendimiento debido a un sistema de admisión ajustado.

La mayoría de los Northstar LD8 tienen una potencia nominal de 275 hp (205 kW) y 300 lb⋅ft (407 N⋅m).

El Northstar de 4,6 L (278,6 pulgadas cúbicas) fue diseñado originalmente para aplicaciones de tracción delantera transversal . Se modificó sustancialmente en 2004 para su uso con tracción trasera y en las cuatro ruedas longitudinales en el STS , SRX y XLR , además de recibir sincronización variable continua de válvulas tanto en el lado de admisión como en el de escape. El Northstar de tracción trasera ( LH2 ) produce 320 hp (239 kW) y 315 lb⋅ft (427 N⋅m). La adición de sincronización variable de válvulas permite la mayor parte del aumento de potencia de los Northstar L37 y LD8.

En el Cadillac STS-V y el Cadillac XLR-V de 2006 se utilizó un Northstar supercargado de 4,4 L (266,7 pulgadas cúbicas) con 4371 cc . Se redujo el diámetro interior para aumentar la resistencia y mejorar el sellado de la junta de culata. Se utiliza sincronización variable de válvulas tanto en el lado de admisión como en el de escape. El motor STS-V produce 469 hp (350 kW) a 6400 rpm y 439 lb⋅ft (595 N⋅m) a 3900 rpm con una compresión de 9,0:1 y el motor XLR-V produce 443 hp (330 kW) a 6400 rpm y 414 lb⋅ft (561 N⋅m) a 3900 rpm.

El motor L47 Aurora era un V8 especial diseñado para el Oldsmobile Aurora , basado en el motor Northstar, utilizado durante los años modelo 1995-1999 y 2001-2003. Es un V8 DOHC de 4.0 L; 243,8 pulgadas cúbicas (3995 cc) que producía 250 hp (186 kW) y 260 lb⋅ft (353 N⋅m) de torque. El diámetro y la carrera eran de 87 mm × 84 mm (3,43 in × 3,31 in). El L47 tenía una relación de compresión de 10,3:1 y utilizaba combustible premium.

Aunque la mayoría de las características del Northstar, incluido el sistema de pérdida de refrigerante, permanecieron intactas, la reducción del diámetro aumentó el peso de manera inaceptable. Para reducirlo, Oldsmobile utilizó un colector de admisión termoplástico de una sola pieza reforzado con fibra de vidrio y simplificó la inyección de combustible secuencial AC Rochester . Un nuevo cárter de aceite de aluminio estructural fundido a presión incorporó deflectores para reducir la falta de aceite en condiciones de conducción difíciles. Un interbloqueo del motor de arranque impedía que este se activara si el silencioso L47 ya estaba en marcha.

Una versión temprana o prototipo de este motor se utilizó en la segunda generación del Oldsmobile Aerotech . Una versión altamente modificada de 650 hp (485 kW) de este motor fue utilizada por la división de carreras de General Motors inicialmente para la competencia de autos deportivos IMSA en un Oldsmobile Aurora GTS-1 y prototipos Riley & Scott LMP en 1995, la competencia de la Indy Racing League a partir de 1997, luego se utilizó más tarde en el programa Cadillac Northstar LMP en 2000. Ambos motores conservaron la cilindrada de 4.0 L, pero la versión Northstar LMP era biturbo. ^[3] El Aurora también se utilizó en el automóvil Shelby Serie 1. En la temporada inaugural del DTM , Opel debutaría con su Astra con un V8 derivado del L47.

El motor Aurora se introdujo en 1994 para el modelo del año 1995, y General Motors no ha utilizado este motor desde el retiro de Oldsmobile en 2004.

El LX5 es un motor DOHC V6 de Oldsmobile , introducido en 1999 con el Intrigue . Fue producido por el grupo de motores Premium de GM y, por ello, se lo denominó Premium V6 o PV6 mientras se desarrollaba. Se basa en el L47 Aurora V8, que a su vez se basa en el motor Northstar, por lo que los ingenieros lo llamaron Short North, aunque los fanáticos de Oldsmobile han empezado a llamarlo Shortstar .

Aunque tiene un ángulo en V de 90° como el Northstar, el bloque del motor fue diseñado desde cero, por lo que los centros de los orificios son diferentes. Tiene levas dobles en cabeza impulsadas por cadena y cuatro válvulas por cilindro, pero es un diseño de encendido uniforme con un cigüeñal de pasador dividido similar al motor Buick 3800. El LX5 desplazaba 3,5 L; 211,9 pulgadas cúbicas (3473 cc) y producía 215 hp (160 kW) a 5600 rpm y 234 lb⋅ft (317 N⋅m) a 4400 rpm. El diámetro y la carrera son de 89,5 mm × 92 mm (3,52 in × 3,62 in). También fue uno de los primeros motores de GM en utilizar encendido de bobina sobre bujía. La relación de compresión es de 9,3:1.

El coste de fabricación de este motor era elevado y no se utilizaba en muchos vehículos. En su momento se dijo que luego vendría una familia de V6 premium, con cilindradas que iban desde los 3,3 L hasta los 3,7 L, pero solo se fabricó el LX5 antes de que GM descontinuara el Shortstar en favor de su actual buque insignia V6, el motor High Feature , en 2004.

El LX5 era completamente diferente de cualquier otro V6 en el inventario de GM - los únicos otros motores DOHC V6 ofrecidos por GM incluían el Chevrolet Twin Dual Cam producido entre 1991 y 1997, que se hizo modificando el tradicional V6 de bloque OHV de 60 grados de Chevy para los árboles de levas dobles en cabeza en lugar de construir un motor DOHC desde cero, y el Cadillac/Holden HFV6 disponible desde 2004 hasta la actualidad. Estos tres diseños no tienen ninguna relación y dejan dos huecos en 1998 y 2003 donde no había ningún V6 DOHC disponible de GM (excepto el V6 de 54 grados de Opel usado más notablemente en la primera generación de Cadillac CTS en el lanzamiento, así como en la Serie L de Saturn y Catera). Esto contrasta marcadamente con las prácticas de la competencia de evolución de la ingeniería a través de múltiples diseños en constante mejora. Al igual que con el Aurora V8, la producción se detuvo con la desaparición de Oldsmobile.

El LX5 de 3,5 L estuvo en la lista de los 10 mejores motores de Ward en 1999 y 2000.

• Frank Markus. "Aspectos técnicos destacados de 1993". Car and Driver (octubre de 1992): 59-60.
• "Aspectos técnicos destacados". Car and Driver (octubre de 1993): 115.
• Joel D. Pietrangelo. "Northstar es el corazón de la renovación de Allante para 1993: motor V-8, el nuevo modelo roadster de Cadillac Motor Car Div. de General Motors". Ward's Auto World (febrero de 1992).

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Motor Northstar de General Motors .

• Sitio web oficial del motor Northstar
• Artículo técnico de AutoSpeed
• Patente Wiebe n.° 8 740 532, Kit de espárragos de culata para el motor Northstar