Pero espera, espera, ¿qué coj*nes es eso de la relación de compresión?
La relación de compresión es el número que permite medir la proporción en volumen que se ha comprimido la mezcla de aire-combustible (Si el motor es gasolina, como es nuestro caso) o el aire (Si es Diésel) dentro de la cámara de combustión de un cilindro.
Es decir, la relación de compresión es el volumen máximo o total (que es el volumen desplazado más el de la cámara de combustión) entre el volumen mínimo (el volumen de la cámara de combustión)
Dicho así puede sonar a puto chino, pero es más fácil de lo que parece, vamos a verlo en un vídeo con un motor real de uno de nuestros proyectos de restauración de coches clásicos.
Este es el motor de nuestro Mini Clásico con motor 1275 cc de inyección monopunto, un solo cilindro. Petrolhead, échale imaginación :P
En él tenemos el pistón, la culata y su junta.
- D'Addario, Ing Miguel (Author)
Hay dos puntos característicos en el movimiento del pistón, el PMS (Punto Muerto Superior) y el PMI (Punto Muerto Inferior). Por cierto, si quieres saber exactamente el PMS del pistón échale un vistazo a nuestro vídeo sobre la distribución de este motor, que lo puedes aplicar a cualquiera.
Bien, pues lo que nosotros queremos saber es cuánto se comprime el aire ahí dentro, básicamente. Para saberlo necesitamos medir y calcular una serie de volúmenes, y es lo que vamos a hacer ahora.
Vamos a ver qué volúmenes necesitamos conocer:
- Volumen de la cámara de combustión
- Volumen de la junta de la culata para este cilindro
- Volumen del pistón, que es el volumen que deja entre su PMS y el plano del bloque (en nuestro caso sí deja un volumen)
- Volumen del cilindro, es decir, la cilindrada unitaria.
Para conocer estos volúmenes algunos los podremos medir, otros los tendremos que calcular. Vamos a verlo.
El volumen de la cámara de combustión lo mediremos directamente. ¿Qué vamos a necesitar para ello? Básicamente un trozo de metacrilato con dos agujeros y una pipeta calibrada o, más sencillo todavía, una simple jeringuilla que compres en una farmacia. Después veremos cómo hacerlo en detalle en el vídeo.
El volumen de la junta de la culata la calcularemos directamente. Para ello necesitaremos un calibre y unas matemáticas simples. Lo que mediremos será el diámetro del agujero del cilindro y su espesor, para después calcular el volumen que despeja con estas cuentas simples, que es básicamente el volumen de un cilindro:
El volumen del pistón lo mediremos directamente, de la misma manera que el el volumen de la cámara de combustión.
El volumen del cilindro, o lo que es lo mismo, la cilindrada unitaria, la calcularemos. Para ello necesitamos saber el diámetro del cilindro (que en nuestro caso lo mediremos con un calibre) y la carrera del pistón, que sacaremos de los datos que nos da el fabricante. Volveremos a usar la fórmula del volumen del cilindro.
Ya sabemos qué volúmenes necesitamos conocer. Ahora ya podremos sacar la relación de compresión, que básicamente es:
Esto es un chorizo infumable, así que para hacerlo más sencillo al “Volumen pistón+Volumen junta+Volumen cámara de combustión” lo llamaremos directamente “V cam”. Entonces nos queda:
Si te fijas, y resumiendo, la Relación de compresión es el volumen más grande entre el volumen más pequeño, es decir, cuántas veces entra el volumen pequeño en el grande. Traducido al castellano, cuánto comprime nuestro motor la mezcla de aire gasolina que traga. Y punto.
Pero espera, ANTES de ver el vídeo con el motor real tenemos que entender lo siguiente:
Valores de Relación de Compresión más habituales según el tipo de motor
Petrolhead, para que tengas una referencia y compares con lo que vas a ver en el vídeo de después, los datos de relación de compresión más comunes según los tipos de motor de combustión son:
- Gasolina atmosférico: 10-13 a 1.
- Gasolina turbo o sobre alimentado: 9-11 a 1: (salvo el motor Skyactiv-X de Mazda, que tiene una relación de compresión alta de coj*nes, de 16:1 aprox).
- Turbo diesel: 13-17 a 1.
Para que esto se «vea» mejor. Fíjate en la siguiente imagen, es la comparación de los tres motores que comento. Todos tienen la misma carrera más o menos (es decir, recorren la misma distancia desde el PMS hasta el PMI), por lo que con fijarnos en el volumen de la cámara de combustión cuando llega el pistón al PMS nos vale. Recuerda, cuánto más pequeño sea ese volumen es que la mezcla se comprime más; es decir, mayor será la relación de compresión ¿verdad?. Fíjate en las zonas marcadas en rojo:
La relación de compresión, en resumidas cuentas, es cuánto se comprime el combustible. Cuánta más alta es esta relación más se comprime, y la combustión generalmente es más eficiente, aprovechas más el «poder» del combustible. Por eso, un motor diesel tiene una relación de compresión de, por ejemplo, 13:1. Un gasolina atmosférico de unos 10:1. Generalmente, ¿qué tipo de motor es más eficiente? El diesel, y uno de los motivos es esta alta relación de compresión.
Entonces, ¿por qué no aumentar esta relación de compresión a tope en todos los motores? Auto detonación o picado, esa es la causa. ¿Te suena? Es decir, que el combustible explote o combustione (según si es diesel o gasolina, respectivamente) cuando NO quieres. Y eso puede hacer un buen «¡BOOM!» en tu coche. No mola.
¿Recuerdas por qué había motores (incluso hoy en día) en los el fabricante te «obligaba» a usar un tipo de gasolina (95 o 98) en su motor? Generalmente los turbo o los «muy estrujados» necesitaban gasolina de 98, y los más «normalitos» y atmosféricos de 95. Estos valores (95 y 98) es el octanaje de la gasolina. Para resumir y no hacer esto un tostón terrible, a mayor valor más difícil es que detone cuando no quieres. Y eso mola.
¿Cómo realizar las mediciones para sacar la Relación de Compresión del motor? (Ejemplo en Vídeo)
Ahora, en el siguiente vídeo, de nuestro canal PetrolheadGarage, vamos a ver cómo hemos tomado nosotros las mediciones y qué resultado hemos obtenido en nuestro motor 1275cc totalmente reconstruido. ¡Al lío!
Calibre o pie de rey, más esencial que comer:
No dejes tu motor por ahí tirado, trabaja cómodo con este soporte para motores y transmisiones:
¡Ups! No se ha encontrado el producto
Extra: ¿Es lo mismo la Relación de Compresión y la Compresión dinámica del motor? (Vídeo)
Lo acabas de ver es la medición de la Relación de Compresión, que es una relación entre volúmenes (por lo tanto, sin unidades). En el siguiente vídeo, lo que vas a ver, es la medición de la Compresión Dinámica del motor (en unidades de presión).
Además, podrás ver que para medir la compresión dinámica no es necesario ni siquiera tener el motor montado en el coche (incluso para arrancar un motor tampoco, mira). Esto te puede servir para comprobar, con una prueba sencilla, el estado mecánico de un motor antes de montarlo en el coche (como hemos nosotros en este swap)
- Herramienta para comprobar la presión en motores de gasolina de 0 a 300 psi con directamente desde la bujía.
- Nos permitirá detectar acumulación de carbonilla, mala sincronización...
- Incluye conectores rápidos y universales, además de 1 adaptador M8 gratis usado en motores pequeños y motos. Los 2 cónicos permiten probar la compresión en casi cualquier motor sin necesidad de rosca la cabeza
Extra: ¿Qué partes internas tiene un motor? (Vídeo)
No todo van a ser «dibujitos» y esquemas como si estuviéramos en clase. Hombre ya.
Petrolhead, sabemos que te gusta la «carnaza mecánica» tanto como a nosotros, así que aquí tienes el siguiente vídeo.
¿Alguna vez has visto todas las piezas mecánicas de un motor de combustión de gasolina? ¡Tiene decenas de partes! En este vídeo vamos a repasar los componentes principales y cuáles son los más importantes a la hora de comprobar su estado y reconstruir un motor.
