Relación de Compresión en Motores de Motocicletas

Relación de Compresión en Motores de Motocicletas



La relación de compresión en un motor de combustión interna es el número que permite medir la proporción en que se ha comprimido la mezcla de aire-combustible dentro de la cámara de combustión de un cilindro. Para calcular su valor teórico se utiliza la fórmula siguiente:

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donde

• d = diámetro del cilindro
• s = carrera del pistón desde el punto muerto superior hasta el punto muerto inferior
• Vc = volumen de la cámara de combustión.
• RC = es la relación de compresión y es adimensional.

Efecto sobre el ciclo del motor



Se demuestra que la relación de compresión define el rendimiento térmico del motor de combustión interna, es decir el grado de aprovechamiento de la energía del combustible.



En las motos, el rendimiento aumenta al aumentar la compresión, ventaja cuya aplicación se ve limitada por el encendido espontáneo de la mezcla o Detonación, es decir, se ve afectado por la calidad de la gasolina que le suministremos (ver octanaje).




Aun no han entendido que es la Relación de Compresión?



La relacion de compresion es la diferencia en el volumen del cilindro cuando el piston esta en el punto muerto inferior (abajo del todo) con respecto a cuando el piston esta en el punto muerto superior (arriba del todo).



O sea que una relacion de compresion de 10:1 significa que cuando el piston esta en el punto muerto superior, el volumen del cilindro es exactamente 10 veces menor con respecto a cuando el piston se encuentra en el punto muerto inferior.



Es mejor una mayor relacion de compresión? A igual cilindrada?



Depende del diseño de cada motor. Los motores de, por ejemplo, un CRF 450 deben estar arriba de los 10,5:1, pero son motores que están preparados para rendir al maximo siempre, y ademas tienen un mantenimiento mucho mas delicado que los motores de calle.



O sea, a mayor relacion de compresion, mejor se aprovecha el combustible, pero el motor sufre mas, así que no siempre conviene tener una relación de compresión altísima, es mejor buscar las mejoras de rendimiento por otro lado (cambiando el arbol de levas, por decir algo).



Obteniendo el mayor rendimiento térmico



Para que un motor obtenga gran rendimiento del combustible, es necesario obtener un mayor rendimiento térmico del mismo, es decir, someter la mezcla aire/gasolina a una mayor presión, gracias a la cual, aumentaremos la temperatura de la misma. La forma de obtener un alto rendimiento térmico para obtener alta potencia es mediante la geometría del motor, aumentando la relación de compresión.



Es decir: Mientras mayor relación de compresión tenga un motor, la mezcla que se comprime dentro del mismo estará sometido a mayor presión, y por consecuencia a mayor temperatura, con lo cual, la mezcla, al explotar, producirá un mayor esfuerzo de expansión y consecuentemente el empuje del pistón será mayor, con lo que obtendremos gran potencia.



Ahora bien, no podemos aumentar la relación de compresión así porque sí, puesto que a relaciones mayores de 12:1, la mezcla, debido a las características propias de las gasolinas actuales, revienta antes de que el pistón llegue a su PMS (Punto Muerto Superior), con lo cual la explosión no se produce en el momento de saltar la chispa, sino a destiempo (como si se tratara de un Diesel). Esto causa un efecto que se conoce como "detonación", y que se nota en un picado del motor y una pérdida de potencia muy bestia, con riesgo de perforación del pistón. Debemos, por tanto, no alcanzar el límite máximo de relación de compresión que nos permiten las gasolinas de las que disponemos.



Para evitar la detonación y permitir que los motores vayan cada vez más apretados (altas relaciones de compresión), las gasolinas evolucionan, y se les añaden elementos antidetonantes que retrasan la facilidad de reventar de un combustible por aumento de presión. Antiguamente se utilizaba el plomo como aditivo antidetonante. Notamos que las gasolinas (en Colombia) tienen un octanaje (Gasolina corriente sin plomo 81, Extra sin plomo 87, etc). Los octanos son elementos antidetonantes.



Cuanto mayor sea el octanaje de un combustible usado, a mayor relación de compresión podremos someter un motor sin tener el "picado", y mayor potencia obtendremos de él. El octanaje se obtiene al añadir a la gasolina una combinación de iso- octanos y heptanos, pero esto es relevante.



Porqué las motos de carretera tienen mayor relación de compresión que las de cross?



En un motor de 4 tiempos, el volúmen útil del cilindro es el volumen del cilindro en su totalidad, es decir, en toda su carrera. Ahora bien, en un motor de 2 tiempos, cuando el pistón se encuentra abajo en su PMI (Punto Muerto Inferior), tenemos al descubierto la lumbrera de escape, con lo cual, en toda la altura de dicha lumbrera, es volumen de cilindro desperdiciado desde el punto de vista de la compresión, puesto que, cuando el pistón comienza a ascender en su fase de compresión, por el escape se pierde parte de la presión, por tanto, EL VOLUMEN de cilindro UTIL de un motor de 2 TIEMPOS, es el volumen que va desde la finalización de la lumbrera de escape, hasta la parte superior del cilindro.



Hay fabricantes que al dar a conocer la relación de compresión de su motor (caso de motores 2 tiempos siempre), dicen la relación de compresión REAL, y otros que dan la relación de compresión TEÓRICA. En realidad, si aplicas la fórmula de arriba tomando "Vu" como el volumen total de cilindro, obtendrás una relación similar a las de las motos de carretera, puesto que en realidad no existen diferencias. La diferencia, como he dicho, es en la manera de aplicar la fórmula.



Queda claro ahora que el valor que el fabricante nos da, depende de si tiene en cuenta la lumbrera de escape o no?



Por tanto, no tiene que ver con el estilo de moto. Ah, y no olvides que este detalle solo aparece en los motores de 2 tiempos.



Más Altos = mas bajos? Mas bajos = más altos?



Respecto a lo de bajos o altos, claro está que un motor más apretado está sometido a mayor presión, y por tanto le costará más alcanzar muchas revoluciones, y, por el contrario, un motor poco apretado podrá subir más de régimen, pero esto es casi despreciable, puesto que un motor muy apretado con un buen carburador puede subir mucho de vueltas, y la prueba de esto está en las motos actuales, tanto de carretera como la Aprilia RS, como las de cross, Honda CR.