Cilindrada unitària i cilindrada total

La cilindrada d'un motor s'obté fent càlculs matemàtics que deriven del mesurament geomètric dels seus components. En concret, de la part del motor que genera la força motriu. No obstant això, no cal confondre la cilindrada unitària amb la total, ja que fan referència a valors diferents.

Encara que moltes persones així ho creuen, la cilindrada dun motor no és tot el buit que hi ha dins dels cilindres. Es tracta només del espai que s'aprofita per crear el moviment dels pistons. És a dir, el volum que hi ha entre el Punt Mort Superior i el seu Punt Mort Inferior dels pistons.

Tota la resta, queda fora del que es considera cilindrada del motor. Com EXEMPLE Per, Les càmeres de combustió, que són un espai on s'inicien les explosions, però fins on no puja el pistó. Tampoc no compten, com és lògic, les parts dels cilindres fins on no baixen els caps dels pistons.

Cilindrada unitària

Es tracta del volum de només un dels cilindres del motor. Com t'hem dit, es tracta de mesurar l'espai entre el Punt Mort Superior i el Punt Mort Inferior del pistó. El que s'obté amb la fórmula següent: π x (diàmetre del cilindre²/4) i multiplicant-lo per l'alçada del recorregut total o carrera del pistó.

Per descomptat, en els motors de compressió variable, es té en compte la relació de compressió més alta. És a dir, quan el motor funciona amb la màxima carrera del pistó possible. Si no coneixes aquest tipus de motors, et recomanem que facis una ullada a l'article Relació de compressió dun motor. Al final té un apartat on s'explica quins són els avantatges i la forma de funcionar.

Cilindrada total

En aquest cas, ja sí que estem parlant de la cilindrada d'un motor, que és el que se sol anunciar als diferents vehicles que hi ha a la venda. La cilindrada total, és simplement el resultat de multiplicar el valor obtingut amb el càlcul de la cilindrada unitària, pel nombre de pistons amb què compta el motor.

Noteu que és el nombre de pistons, no el nombre de cilindres. Tot i que no és habitual veure'ls, s'obtindria un valor incorrecte als motors de pistons oposats, perquè tenen dos pistons per cilindre. Una característica que es pot veure per exemple al motor INNEngine. De totes maneres, és indiferent fer servir cilindres o pistons a la resta de motors.

Cada resultat obtingut en aquests càlculs, i pel fet que el diàmetre del pistó generalment és expressat en mil·límetres, serà expressat en mil·límetres cúbics. Per tant, per obtenir la cilindrada en centímetres cúbics (com és freqüent veure'l expressat) hem de dividir el resultat per 1000.

Per què es fa servir la cilindrada unitària i total

A part de la utilització d'aquests valors al món de la enginyeria de motors, De la seva modificació y reparació, també s'usa per exemple en el càlcul dels cavalls fiscals d'un vehicle amb motor tèrmic. A les fórmules emprades per a això apareixen mesures com el diàmetre dels cilindres i la carrera dels pistons.

Tornant a l'enginyeria de motors, la cilindrada unitària, total i la relació que hi ha entre elles es fa servir de forma habitual. Per exemple, per als motors convencionals es tracta de que la relació entre totes dues no sigui ni molt gran ni molt petita. Dit d'una altra manera, no caure en cilindres massa petits per a la cilindrada del motor o altrament.

Cilindrada unitària baixa (cilindres petits)

Uns cilindres massa petits causen, per exemple, que la quantitat de mescla sigui menor i per tant que el parell generat sigui més escàs. Això es pot solucionar amb la sobrealimentació, encara que amb certs límits que no se superen en cotxes convencionals que veiem generalment pel carrer.

Cilindrada unitària alta (cilindres grans)

Cal no oblidar que l'encesa de la benzina no és instantani i la flama que genera triga a expandir-se. Com més gran sigui el cilindre més trigarà a empènyer el pistó de manera efectiva, perquè trigarà a arribar. El que es pot solucionar en certa mesura amb un major avenç d'encesa. No obstant això, aquest avenç té límits i no se'n pot abusar.

El resultat és que les revolucions del motor no poden ser gaire altes, perquè no dóna temps a la flama a moure el motor a determinades velocitats de gir. A més, com més gran és el cilindre, més gran és la velocitat que ha d'assolir el pistó per cobrir tot el moviment i, de nou, això genera més fricció i calor.

L'avantatge és que un cilindre gran permet grans vàlvules per a l'entrada d'aire o la mescla i l'expulsió dels gasos. A més de permetre més facilitat per incorporar sistemes de dos bugies.

Com veus, tots dos casos comporten problemes extra que cal resoldre. Per aquest motiu, a més d'altres, és per això que es veuen cada vegada més motors amb una cilindrada total molt baixa, però tres cilindres. Per exemple, als motors de 0,9 litres, 1.0 litres o fins i tot als de 1.2 litres. Tot i les vibracions extra que causen, principalment a baixes revolucions.

Es pot modificar la cilindrada?

Tot i que les potenciacions de motors més freqüents només impliquen una reprogramació de l'electrònica, també hi ha modificacions més profundes que fins i tot arriben a modificar la cilindrada unitària i, lògicament, la total. Un bon exemple n'és el Brabus 900 G65. Una modificació del Mercedes Classe G del 2016 amb un motor de 12 cilindres i 6.0 litres, que després dels canvis cubicava 6.3 litres.

Article relacionat:

Tipus de motors

Com has vist, hem esmentat tant el diàmetre dels cilindres com la cursa del pistó. Tots dos valors són susceptibles de canvis per part d'un preparador. Per exemple, el diàmetre se sol ampliar mitjançant una rectificadora de precisió, que disminueix el gruix de les parets dels cilindres. Un recurs del qual no cal abusar a causa dels límits de resistència del bloc motor. Que haurà d'aguantar la mateixa càrrega, fregament i calor amb una paret més prima. Això suposa per descomptat un augment de la mida dels pistons en la mateixa mida.

Pel que fa a la carrera del pistó, també es pot modificar, encara que això pot comportar canvis en bieles, cigonyal i altres elements relacionats. A més, tampoc no es pot abusar d'aquesta modificació ja que la velocitat del pistó augmentarà a cada volta de motor i això augmenta la calor per fregament, a més d'altres problemes.

imatge 1 – Nick Ares ; Imatge 5 – Eric Kilby