La relación de carrera , hoy universalmente definida como relación diámetro/carrera , es un término para describir la relación entre el diámetro del cilindro y la longitud de la carrera del pistón en un motor de pistón alternativo . Esto se puede utilizar ya sea para un motor de combustión interna , donde el combustible se quema dentro de los cilindros del motor, o para un motor de combustión externa , como una máquina de vapor , donde la combustión del combustible tiene lugar fuera de los cilindros de trabajo del motor.
La convención contemporánea para describir la relación de carrera de los cilindros de un motor de pistón es su relación diámetro/carrera . [1]
La relación carrera/diámetro es una expresión obsoleta que data de la era temprana del desarrollo de motores alternativos. [2]
El diámetro del cilindro se divide por la longitud de la carrera del pistón para obtener la relación.
Los siguientes términos describen las convenciones de nomenclatura para las configuraciones de las distintas relaciones diámetro/carrera:
Un motor cuadrado tiene iguales dimensiones de diámetro y carrera, lo que da un valor de diámetro/carrera de exactamente 1:1.
1953: Ferrari 250 Europa tenía Lampredi V12 con 68,0 mm × 68,0 mm (2,7 pulg. × 2,7 pulg.) de diámetro y carrera.
1967: motor FIAT 125, 124Sport 125A000-90 hp, 125B000-100 hp, 125BC000-110 hp, 1608 cc, DOHC, 80,0 mm × 80,0 mm (3,15 pulg. × 3,15 pulg.) de diámetro y carrera.
1970: el Ford 400 tenía un diámetro y carrera de 101,6 mm × 101,6 mm (4,00 pulg. × 4,00 pulg.).
1973: Kawasaki Z1 y KZ (Z) 900 tenían un diámetro y carrera de 66,0 mm × 66,0 mm (2,60 pulg. × 2,60 pulg.). [3]
1973: la división australiana de British Leyland creó una versión de 4,4 litros del motor Rover V8 , con un diámetro y una carrera de 88,9 mm. Este motor se utilizó exclusivamente en el Leyland P76 .
1982: Honda Nighthawk 250 y Honda CMX250C Rebel tienen un diámetro y carrera de 53,0 mm × 53,0 mm (2,09 pulg. × 2,09 pulg.), lo que lo convierte en un motor cuadrado. [4]
1983: motor Mazda FE de cuatro cilindros en línea y 2.0 L con un diámetro y carrera perfectamente cuadrados de 86,0 mm × 86,0 mm (3,4 pulg. × 3,4 pulg.). Este motor también presenta la relación ideal entre varilla y carrera de 1,75:1.
1987: los motores Opel / Vauxhall 2.0 L GM Familia II son cuadrados con 86,0 mm × 86,0 mm (3,39 pulg. × 3,39 pulg.) de diámetro y carrera; ejemplo como C20XE C20NE C20LET X20A X20XEV X20XER Z20LET Z20LEH Z20LER A20NHT A20NFT.
1989: el SR20DE de Nissan es un motor cuadrado, con un diámetro y carrera de 86,0 mm × 86,0 mm (3,39 pulg. × 3,39 pulg.).
1990: Maserati Shamal tenía un motor V8 biturbo AM 479 de 3217 cc (3,2 L) con 80,0 mm × 80,0 mm (3,1 pulg. × 3,1 pulg.) de diámetro y carrera. Este motor, tras modificaciones, se instaló posteriormente en Quattroporte IV y 3200 GT.
1990-2010 Saab B234/B235 es un motor cuadrado, con un diámetro y carrera de 90,0 mm × 90,0 mm (3,54 pulg. × 3,54 pulg.).
1991: el motor 4.6 V8 OHC de Ford tiene un diámetro y carrera de 90,2 mm × 90,0 mm (3,552 pulg. × 3,543 pulg.). Ha sido la columna vertebral de los automóviles y camionetas Ford con motor V8 en diferentes niveles de potencia y diseños de cabeza durante dos décadas.
1995 – El motor BMW M52 con una cilindrada de 2793 centímetros cúbicos es un ejemplo de motor cuadrado perfecto con un diámetro y carrera de 84,0 mm × 84,0 mm (3,31 pulg. × 3,31 pulg.).
1996: el motor AJ-V8 de Jaguar de 4,0 litros tiene un diámetro por carrera de 86,0 mm.
2000: el motor diésel OM628 V8 Mercedes-Benz de 4,0 litros (3996 cc; 243,9 pulgadas cúbicas) es un ejemplo de motor cuadrado, con un diámetro y carrera de 86,0 mm × 86,0 mm (3,39 pulgadas × 3,39 pulgadas).
El motor W16 2005 del Grupo Volkswagen utilizado en el Bugatti Veyron también utiliza un diámetro y carrera de 86,0 mm × 86,0 mm (3,39 pulg. × 3,39 pulg.).
La línea de motores Peugeot XU10 , con una cilindrada de 1998 centímetros cúbicos, es un ejemplo de motor cuadrado perfecto con un diámetro y carrera de 86,0 mm × 86,0 mm (3,39 pulg. × 3,39 pulg.).
Los 2JZ , 1TR y 4U de Toyota son motores cuadrados, con 86,0 mm × 86,0 mm (3,39 pulg. × 3,39 pulg.) de diámetro y carrera.
El 2TR-FE de Toyota es un motor cuadrado, con 95,0 mm × 95,0 mm (3,74 pulg. × 3,74 pulg.) de diámetro y carrera.
El 1G de Toyota es un motor cuadrado con un diámetro y carrera de 75,0 mm × 75,0 mm (2,95 pulgadas × 2,95 pulgadas).
El 3NR-FE de Toyota y el Daihatsu 3NR-VE son motores cuadrados con 72,5 mm × 72,5 mm (2,85 pulg. × 2,85 pulg.) de diámetro y carrera.
El motor J30A de Honda tiene un diámetro y carrera de 86,0 mm × 86,0 mm (3,39 pulg. × 3,39 pulg.).
El motor Suzuki AX100 tiene un diámetro y carrera de 50,0 mm × 50,0 mm (1,97 pulg. × 1,97 pulg.).
El motor Yamaha YBR125 tiene un diámetro y carrera de 54,0 mm × 54,0 mm (2,13 pulg. × 2,13 pulg.).
Un motor se describe como cuadrado o de carrera corta si sus cilindros tienen un diámetro interior mayor que la longitud de su carrera, lo que da una relación diámetro/carrera superior a 1:1.
Un motor sobrecuadrado permite más válvulas y más grandes en la cabeza del cilindro, mayores rpm posibles al reducir la velocidad máxima del pistón y menor tensión de cigüeñal debido a la menor aceleración máxima del pistón para la misma velocidad (de rotación) del motor. Debido a que estas características favorecen velocidades más altas del motor, los motores cuadrados a menudo se ajustan para desarrollar un par máximo a una velocidad relativamente alta.
Debido al aumento de la superficie del pistón y de la cabeza, la pérdida de calor aumenta a medida que aumenta la relación diámetro/carrera. Por tanto, una relación excesivamente alta puede provocar una disminución de la eficiencia térmica en comparación con otras geometrías de motor. El gran tamaño/ancho de la cámara de combustión en el momento del encendido puede causar una mayor falta de homogeneidad en la mezcla de aire/combustible durante la combustión, lo que resulta en mayores emisiones.
La longitud de carrera reducida permite un cilindro más corto y, a veces, una biela más corta, lo que generalmente hace que los motores sobrecuadrados sean menos altos pero más anchos que los motores subcuadrados de cilindrada similar .
Los motores cuadrados (también conocidos como "motores de carrera corta") son muy comunes, ya que permiten rpm más altas (y por lo tanto más potencia), sin una velocidad excesiva del pistón.
Los ejemplos incluyen los motores V8 de bloque pequeño de Chevrolet y Ford; el GMC 478 V6 tiene una relación diámetro/carrera de 1,33. La versión de 1,6 litros del motor de gasolina BMW N45 tiene una relación diámetro/carrera de 1,167.
Los motores horizontalmente opuestos, también conocidos como "Boxer" o "planos", suelen presentar diseños sobrecuadrados, ya que cualquier aumento en la longitud de la carrera daría como resultado el doble del aumento en el ancho total del motor. Esto es particularmente cierto en el diseño de motor delantero de Subaru , donde el ángulo de dirección de las ruedas delanteras está limitado por el ancho del motor. El motor Subaru EJ181 desarrolla un par máximo a velocidades tan bajas como 3200 rpm.
Los motores RB, VQ, VK, VH y VR38DETT de Nissan son todos oversquare. Además, el motor SR16VE que se encuentra en Nissan Pulsar VZ-R y VZ-R N1 es un motor cuadrado con 86 milímetros (3,39 pulgadas) de diámetro y 68,7 milímetros (2,70 pulgadas) de carrera, lo que le da entre 175 y 200 caballos de fuerza (130 a 150 kW). par relativamente pequeño de 119 a 134 libras-pie (161 a 182 N⋅m; 16,5 a 18,5 kg⋅m)
Los motores extremadamente cuadrados se encuentran en los autos de carreras de Fórmula Uno , donde reglas estrictas limitan el desplazamiento, lo que requiere que la potencia se alcance a altas velocidades del motor. Se permiten relaciones de carrera cercanas a 2,5:1, [a] lo que permite velocidades del motor de 18 000 rpm sin dejar de ser confiable para múltiples carreras. [5]
El motor de la motocicleta Ducati Panigale es extremadamente cuadrado con una relación diámetro/carrera de 1,84:1. Ducati le dio el nombre de "SuperQuadro" , que se traduce aproximadamente como "supercuadrado" del italiano. [6]
El motor aeronáutico belga D-Motor LF26 de válvulas laterales tiene una relación diámetro/carrera de 1,4:1. [7]
Los primeros motores Mercedes-Benz M116 tenían un diámetro de 92 milímetros (3,62 pulgadas) y una carrera de 65,6 milímetros (2,58 pulgadas) para un V8 de 3,5 litros. [8]
Un motor se describe como cuadrado o de carrera larga si sus cilindros tienen un diámetro interior (ancho, diámetro) menor que su carrera (longitud del recorrido del pistón), lo que da un valor de relación inferior a 1:1.
A una velocidad determinada del motor, una carrera más larga aumenta la fricción del motor y aumenta la tensión en el cigüeñal debido a la mayor aceleración máxima del pistón. El diámetro más pequeño también reduce el área disponible para las válvulas en la culata, lo que requiere que sean más pequeñas o menos numerosas.
Los motores poco cuadrados a menudo exhiben un par máximo a rpm más bajas que un motor demasiado cuadrado debido a que sus válvulas más pequeñas y la alta velocidad del pistón limitan su potencial para acelerar más.
Los motores cuadrados se han vuelto más comunes últimamente, a medida que los fabricantes presionan por motores cada vez más eficientes y con mayor economía de combustible. [ aclarar ] [9]
Muchos motores en línea, particularmente los montados transversalmente en automóviles con tracción delantera, utilizan un diseño bajo cuadrado. El diámetro más pequeño permite un motor más corto que aumenta el espacio disponible para que giren las ruedas delanteras. Ejemplos de esto incluyen muchos motores Volkswagen , Nissan , Honda y Mazda . El motor 1KR-FE utilizado en el Toyota Aygo , Citroën C1 y Peugeot 107, entre otros, es un ejemplo de motor moderno de carrera larga ampliamente utilizado en coches con diseño FF . Este motor tiene un diámetro y carrera de 71 mm × 84 mm (2,8 pulgadas × 3,3 pulgadas), lo que le da una relación diámetro/carrera de 0,845:1. Algunos automóviles con tracción trasera que toman prestados motores de automóviles con tracción delantera (como el Mazda MX-5 ) utilizan un diseño bajo cuadrado.
El aclamado motor S54B32 M54 de BMW tenía un diámetro y carrera de 87 mm × 91 mm (3,4 pulg. × 3,6 pulg.) y ofrecía un récord mundial de par por litro (114 N⋅m/L, 1,38 lb⋅ft/ cu in) para motores de producción de aspiración normal en ese momento; este récord se mantuvo hasta que Ferrari presentó el 458 Italia .
Muchas compañías automovilísticas británicas utilizaron diseños bajo escuadra hasta la década de 1950, en gran parte debido a un sistema de impuestos a los automóviles que gravaba los automóviles según el diámetro de sus cilindros . Esto incluye el motor BMC Serie A y muchos derivados de Nissan . El Trojan Car utilizaba un motor de dos tiempos y dos cilindros en línea , de dos tiempos , con pistón dividido y bajo escuadra; esto se debía en parte a esta ventaja fiscal y en parte a que sus proporciones permitían flexionar bielas en forma de V para los dos pistones de cada cilindro en forma de U, lo que resultaba más económico y sencillo que dos bielas unidas con un cojinete adicional.
Sus competidores franceses y alemanes de la época también utilizaban diseños de bajo cuadrado, incluso sin la justificación fiscal, como por ejemplo el motor Renault Billancourt y el motor Opel de seis cilindros en línea .
El motor Chrysler Slant-6 de 225 pulgadas cúbicas (3,7 litros ) es cuadrado, con un diámetro y carrera de 86 mm × 105 mm (3,4 pulgadas × 4,1 pulgadas) (relación diámetro/carrera = 0,819:1).
El motor modular Ford 5.4L presenta un diámetro y carrera de 90,1 mm × 105,8 mm (3,55 pulgadas × 4,17 pulgadas), lo que genera una relación diámetro/carrera de 0,852:1. Dado que la carrera es significativamente más larga que el diámetro interior, la versión SOHC 16V (2 válvulas por cilindro) de este motor es capaz de generar un par máximo de 350 lb·ft a tan solo 2501 rpm.
Los motores Willys Jeep L134 y F134 eran cuadrados, con un diámetro y carrera de 79,4 mm × 111,1 mm (3,13 pulgadas × 4,37 pulgadas) (relación diámetro/carrera = 0,714:1).
El Dodge Power Wagon utilizó un motor Chrysler Flathead de seis cilindros en línea de 230 pulgadas cúbicas (3,8 L) con un diámetro y carrera de 83 mm × 117 mm (3,3 pulgadas × 4,6 pulgadas), lo que produce una relación diámetro/carrera sustancialmente inferior a 0,709: 1.
El motor Barra Inline 6 de 4 litros del Ford Falcon australiano utiliza un diámetro por carrera de 92,21 mm × 99,31 mm (3,63 x 3,91 pulgadas), lo que equivale a una relación diámetro-carrera de 0,929:1.
El 292 Chevrolet I6 también es cuadrado, con un diámetro y carrera de 98,4 mm × 104,8 mm (3,875 pulgadas × 4,125 pulgadas) pulgadas (relación diámetro/carrera = 0,939:1).
El motor 4G63T de Mitsubishi que se encuentra principalmente en muchas generaciones de Mitsubishi Lancer Evolution es un motor cuadrado con un diámetro y carrera de 85 mm × 88 mm (3,3 pulgadas × 3,5 pulgadas).
El motor Jaguar XK6 , utilizado en todos los Jaguars de 6 cilindros desde 1949 hasta 1987, era bajo cuadrado. Por ejemplo, el motor de 4,2 litros tenía un diámetro y carrera de 92,08 mm × 106 mm (3,63 pulgadas × 4,17 pulgadas), lo que proporciona una relación diámetro/carrera de 0,869:1.
Prácticamente todos los motores de pistón utilizados en aviones militares eran motores de carrera larga. El PW R-2800, Wright R-3350, Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major , Rolls-Royce Merlin (1650), Allison V-1710 e Hispano-Suiza 12Y-Z son sólo algunos de los más de cien ejemplos. .
Todos los barcos que funcionan con diésel tienen motores marinos de gran tamaño, que normalmente utilizan crucetas . Un motor diésel marino de dos tiempos Wärtsilä tiene un diámetro y carrera de 960 mm × 2500 mm (37,8 pulgadas × 98,4 pulgadas), (relación diámetro/carrera = 0,384:1).
Si bien la mayoría de los motores de motocicletas modernas son cuadrados o demasiado cuadrados, algunos son demasiado cuadrados. El motor de seis cilindros en línea de la Kawasaki Z1300 se hizo bajo escuadra para minimizar el ancho del motor; más recientemente, un nuevo motor bicilíndrico en línea para la serie Honda NC700 utilizó un diseño bajo escuadra para lograr una mejor eficiencia de combustión con el fin de reducir el consumo de combustible. [10] [11]
Periodistas y motociclistas la llamaron la reina de las motocicletas y se ganó la reputación de modelo súper deportivo en todo el mundo. El Super Four contaba con un alto rendimiento y calidad. Esta motocicleta superventas ganó numerosos premios en todo el mundo tan sólo seis meses después de su lanzamiento.
