De forma directa, se puede decir que el diámetro del cilindro se refiere a la medida de la apertura interna del cilindro de un motor de combustión interna. Dicho de otra forma, representa el tamaño interior que tiene un cilindro. Este parámetro es de suma importancia, ya que influye directamente en el rendimiento y la eficiencia del motor.
El diámetro del cilindro: clave para determinar la cilindrada del motor
El diámetro del cilindro, junto con la carrera del cilindro, determina la cilindrada del motor, es decir, el volumen total de aire y combustible que el motor puede admitir en sus cilindros durante un ciclo de funcionamiento. Una mayor cilindrada generalmente está asociada con un mayor rendimiento y potencia, aunque también puede influir en el consumo de combustible y las emisiones.
El diámetro del cilindro se suele medir en milímetros, y es una medida de distancia. La cilindrada solemos medirla en centímetros cúbicos, y es una medida de volumen.
La carrera del cilindro es la distancia que puede recorrer el pistón de arriba a abajo. Cuando el pistón está abajo del todo, el cilindro se llena de aire y combustible, y cuando el pistón empieza a subir y comprimir la mezcla, se produce la explosión. Obviamente, cuanto más aire y combustible, más energía. Por ello, un mayor diámetro y una mayor carrera, llevan a una mayor cilindrada, que lleva a una mayor potencia en el motor.
La relación diámetro y carrera del cilindro
Cuando se habla de relación diámetro/carrera, se hace referencia a la proporción entre el diámetro del cilindro y la distancia que recorre el pistón en el interior del mismo. Una relación diámetro/carrera más grande suele indicar un motor de alta potencia que puede alcanzar altas revoluciones, mientras que una relación más pequeña puede estar asociada con un motor de mayor par y eficiencia en bajas revoluciones.
En realidad, el cilindro podemos imaginarlo como si fuera una lata de refresco. En esencia, el cilindro de un motor es prácticamente una lata.
Al igual que existen latas más estrechas y altas que tienen la misma capacidad que latas más anchas y bajas, un cilindro puede tener la misma cilindrada pero con diferentes diámetro y carrera. Si queremos la misma cilindrada con un cilindro más estrecho, necesitaremos que la carrera sea más larga.
En función de cómo se «diseña» un motor, y el objetivo que se tenga, se puede optar por diferentes configuraciones. Una relación más grande, donde el diámetro sea mayor que la carrera proporcionalmente, ofrecerá un motor de alta potencia que buscará funcionar a altas revoluciones. En cambio, cuando baja el diámetro y sube la carrera, tendremos un motor con mayor par y más eficiencia en bajas revoluciones.
Aun así, debe existir un equilibrio para alcanzar el mejor rendimiento sea cual sea el objetivo.
El papel del diámetro del cilindro
Un diámetro más grande permite la instalación de válvulas de admisión y escape de mayor tamaño, lo que a su vez mejora el flujo de aire dentro y fuera del cilindro. Esto conlleva una mejor combustión, lo que puede aumentar la potencia y la eficiencia del motor. Sin embargo, es importante encontrar un equilibrio, ya que un diámetro excesivamente grande podría afectar la velocidad a la que el motor puede girar, lo que perjudicaría la respuesta del motor.
Aunque hay que decir que lo anterior es una simplificación que en la práctica va mucho más allá. Un diámetro más grande también puede implicar una mayor fricción entre el pistón y las paredes del cilindro, lo que puede afectar la eficiencia del motor. Además, el tamaño del diámetro también puede influir en la velocidad a la que se propagan las ondas de presión dentro del cilindro, lo que impacta en el rendimiento en diferentes regímenes de revoluciones.
El diámetro del cilindro, los motores de combustión y los coches eléctricos
El diámetro del cilindro del motor, una característica fundamental de los motores de combustión interna, ha sido un factor crucial en la determinación de la capacidad de admisión y compresión de la mezcla de aire y combustible en el proceso de combustión. No obstante, en el contexto de los coches eléctricos, este concepto experimenta un giro radical debido a la naturaleza inherente de su propulsión.
El diámetro del cilindro se relaciona directamente con la capacidad del motor para admitir y comprimir la mezcla de aire y combustible. Un mayor diámetro suele significar una mayor capacidad y, a menudo, más potencia, pero también puede tener implicaciones en la eficiencia del motor. Sin embargo, los coches eléctricos operan bajo un paradigma completamente diferente. En lugar de depender de la explosión de combustible, emplean motores eléctricos que generan torque instantáneo a través de la interacción electromagnética.
Mientras que en este momento y hace años se podían analizar aspectos como la cilindrada, la cantidad de válvulas, o el diámetro o carrera del cilindro, para comparar posibilidades mecánicas entre diferentes coches y entre distintos modelos de motor, hoy en día los motores eléctricos se basan en cuestiones radicalmente diferentes.
Bobina de un motor eléctrico
En un motor eléctrico, el concepto de diámetro del cilindro ya no es relevante, ya que no hay cilindros ni combustión interna. En su lugar, los motores eléctricos cuentan con bobinas y rotores que trabajan juntos para generar movimiento. La potencia y el rendimiento en un vehículo eléctrico se ajustan mediante la gestión de la corriente eléctrica y la electrónica de control, en contraposición a las características físicas de los cilindros y su diámetro.
No es una locura decir que la potencia de un coche eléctrico y su comportamiento deportivo o eficiente depende más de una cuestión de software y de cómo «movemos» la electricidad que de contar con un motor de gran cilindrada. De hecho, incluso se puede decir que hoy en día el comportamiento y potencia de un vehículo eléctrico depende más de contar con una batería y un equilibrio de pesos que permita que el motor funcione en un régimen más potente que del hecho de que el propio motor pueda llegar a ofrecer una determinada potencia o no.
