La relación de compresión es un determinante importante en la «personalidad» de un motor. En pocas palabras, la relación de compresión es una medida de cuánto aire y combustible puede comprimir un cilindro de un motor. Es simplemente una comparación del volumen que puede contener el cilindro en su tamaño máximo (cuando el pistón está en el punto muerto inferior) en relación con el volumen, de su cámara de compresión, en su tamaño mínimo (el pistón en el punto muerto superior).
Para una perspectiva sin complicaciones, piensa en términos de potencial de presión. Al poner la mezcla del combustible y el aire bajo más presión, existe el potencial de extraer mayor potencia de la mezcla de aire y combustible que se quema.
Qué vamos a leer
Que es la relación de compresión
La relación de compresión, en un motor de combustión interna, es el grado en el que se comprime la mezcla de combustible antes de la explosión/combustión. Se define como el volumen máximo de la cámara de combustión (punto muerto inferior) dividido por el volumen con el pistón en la posición de compresión completa (punto muerto superior). Una relación de compresión de nueve significa que la mezcla se comprime a una novena parte de su volumen original por la acción del pistón en el cilindro. La relación máxima teórica, basada en las dimensiones del cilindro, puede no lograrse si la válvula de admisión se cierra después de que el pistón comienza su carrera de compresión.
Los ingenieros de automoción pueden mejorar la eficiencia del combustible y el ahorro de combustible mediante el diseño de motores con altas relaciones de compresión. Cuanto mayor sea la relación, más comprimido será el aire en el cilindro. Cuando el aire se comprime, se obtiene una explosión más potente de la mezcla y más se economiza el combustible utilizado. Al mantener la explosión en un espacio más pequeño, se puede aprovechar más de su potencia.
Los motores de alta eficiencia de muchos de los vehículos tienen gran parte de su economía de combustible gracias a sus altas relaciones de compresión. Pero, un motor de alta compresión tiene sus inconvenientes, también. Para mantenerlo funcionando perfectamente, es necesario gasolina de alto octanaje, si la gasolina no cumple con el motor puede picar biela por autodetonación. Es cuando la explosión no ocurre en el momento óptimo de la carrera del pistón. Esto no ocurre en los motores diesel en los que el combustible se inyecta para provocar la combustión.
Al aumentar la ración de compresión de 8:1 a 9:1, por ejemplo, puede mejorar el ahorro de combustible entre un 5 y un 6 por ciento.
Estática
La relación de compresión estática es la relación entre el volumen del cilindro y la cámara de combustión cuando el pistón está en la parte inferior, y el volumen de la cámara de combustión cuando el pistón está en la parte superior.
El tipo de relación de compresión que acabamos de ver es lo que se conoce como una relación de compresión estática. Se llama estática porque se mide sin tener en cuenta cuando la válvula de admisión está cerrada. La compresión estática del motor se mide cuando la válvula de admisión de aire de un motor está completamente cerrada. Sin embargo, en funcionamiento real, eso casi nunca sucede. El motor está funcionando tan rápido, que la válvula de admisión de aire puede necesitar abrir antes de que el pistón haya terminado su carrera completa hacia arriba y hacia abajo. Cuando eso sucede, parte de la presión dentro del cilindro se calma, lo que reduce la eficiencia.
Dinámica
Hay otro tipo de relación de compresión que tiene en cuenta la apertura y el cierre de la válvula de admisión.
Las relaciones de compresión dinámicas tienen en cuenta el movimiento de la válvula de admisión de aire. Los ingenieros pueden ajustar un motor para que la válvula de admisión de aire se cierre antes, lo que ayuda a aumentar la presión del cilindro. El motor también se puede ajustar para que la válvula se cierre más tarde, pero eso permite salir un poco de aire y reduce la eficiencia con la que el motor utiliza combustible.Calcular la relación de compresión dinámica es bastante difícil. Para ello, la medida de la carrera y de la biela son necesarias para determinar la posición del pistón cuando la válvula está completamente cerrada.
Debido a que esta relación se encuentra cuando el pistón está realizando su carrera, siempre es inferior a la relación de compresión estática. Al igual que la compresión estática, una relación de compresión más alta significa un uso más eficiente del combustible y un mejor ahorro de combustible.
Esta es una especie de guía inicial para la relación de compresión; hay todo tipo de matices que no hemos cubierto. Sin embargo, ahora conoces lo básico, así que este es un número más en una hoja de especificaciones que debería ayudarte a entender un poco mejor las características de un motor.
Relación de compresión gasolina
Vivimos en una era en la que los ingenieros no pueden simplemente dar más potencia a un motor haciéndolo más grande. Cambiar la relación de compresión de un motor se está convirtiendo en la forma en que se hace.Cuando ves relaciones de compresión en el rango de 6:1 a 7:1 en un gasolina, es probable que estés viendo un motor muy antiguo. Las motos deportivas de calle suelen tener proporciones de entre 9,5:1 y 13,5:1. Estas motos tienen un rendimiento potente para el tamaño del motor, evolucionado a lo largo de los años.
Relación de compresión Diesel
Los motores Diésel no tienen bujía. Necesitan altas relaciones de compresión para generar las altas temperaturas requeridas para el encendido automático del combustible (cuanto mayor sea la compresión, mejor será el encendido).
La compresión es mucho mayor en un motor Diesel (14:1 a 25:1) que en un motor de gasolina (8:1 a 12:1). Los motores de gasolina utilizan relaciones de compresión más bajas para evitar el encendido automático de combustible (picado de biela). Las relaciones de compresión más altas conducen a mayores eficiencias térmicas y a mejores economías de combustible.