CARRERA/DIÁMETRO - Definición - Significado

Es el cociente o relación entre la carrera y el diámetro del cilindro. La técnica actual del motor está orientada hacia las relaciones bajas, generalmente inferiores a la unidad. Cuando la carrera es igual al diámetro, se dice que el motor es cuadrado. Si la carrera es menor que el diámetro, el motor se denomina supercuadrado. Y cuando es mayor, el motor es de carrera larga.

Adoptando carreras cortas se consiguen diversas ventajas importantes:

- para el mismo régimen, disminuye la velocidad media del pistón, con esto se logra alcanzar regímenes más elevados y, por tanto, potencias Mayores;

— se reducen las fuerzas alternativas y la fuerza centrífuga: el inconveniente del mayor Peso del pistón queda ampliamente compensado por su menor aceleración.

En un motor de carrera corta es más fácil conseguir la rigidez del cigüeñal, puesto que las manivelas son más cortas. Además, se obtiene un acercamiento o superposición entre las muñequillas de bancada y las de manivela. Es de notar que con diámetros mayores se logra además más espacio para las válvulas, que pueden ser de diámetro también mayor, lo cual permite mejores rendimientos volumétricos; en igualdad de cilindrada, los motores de carrera corta ocupan menor espacio.

Por el contrario, los motores de carrera corta presentan también algunos inconvenientes, sobre todo de naturaleza térmica: el recorrido de la llama resulta más largo que en una cámara de combustión de radio menor; la superficie de la cámara es mayor y, por tanto, es mayor la pérdida de calor a través del sistema de refrigeración; además, puesto que esta superficie coincide con la llamada superficie de difusión de la llama, se produce una combustión menos completa, por lo cual es más difícil resolver los problemas relativos a las emisiones de gases perjudiciales o contaminantes. Los pistones de mayor diámetro se encuentran solicitados por mayores esfuerzos térmicos, y los segmentos de estanquidad se encuentran sometidos, además de a las citadas solicitaciones térmicas, a las dinámicas. En efecto, una carrera corta conlleva generalmente un aumento de la velocidad de rotación y, por tanto, un aumento del número de choques de los segmentos en la garganta del pistón, favoreciendo las filtraciones de gases (blow-by).

Otro inconveniente de los motores de carrera corta es el mayor desgaste de los cilindros, por tener que realizar el pistón más carreras en la unidad de tiempo. Sin embargo, los progresos tecnológicos permiten construir cilindros capaces de resistir el desgaste, aunque el número de carreras del pistón sea muy elevado. Antiguamente este problema tenía mucha importancia en la determinación de los límites del acortamiento de la carrera. No obstante, ya en 1901 se construyeron motores supercuadrados para competiciones, como el Gobron Brillié, que tenía un diámetro de 110 mm y una carrera de 100 mm. En el período de 1906 a 1914 los reglamentos, en un intento de poner freno a la preocupante escalada en las prestaciones de los automóviles, limitaron el diámetro de los cilindros, primero a 155 mm, y después a valores menores; en aquellos años, para obtener potencias elevadas, a los constructores no les quedaba otra elección que el aumento exagerado de la carrera de los pistones. En 1910 apareció, en un Peugeot de 4 cilindros en V de 16°, la máxima relación carrera/diámetro, que era de 4:1. Posteriormente se prefirió limitar otros factores, como la cilindrada, y se volvió a reducir progresivamente la carrera. Hoy, las relaciones carrera/diámetro de los motores de Fórmula 1 giran en torno a 0,66 (Ferrari). En la progresiva disminución de la relación carrera/diámetro se ha llegado a alcanzar incluso el valor 0,60, del Ford Anglia (48,41x80,92 mm), pero generalmente se trabaja con valores más elevados.

En cuanto a los automóviles de serie, se han seguido las tendencias confirmadas por las competiciones, aunque no faltan excepciones. Un freno de esta tendencia a reducir la carrera se debe a la necesidad de disminuir las emisiones de gases contaminantes.

Finalmente, conviene dedicar unas líneas a los motores Diesel: en los camiones, la relación carrera/diámetro generalmente es superior a la unidad, por diversas razones, entre ellas la necesidad que existe de que los motores de inyección directa mantengan entre ciertos límites la relación entre el volumen y la superficie de la cámara de combustión, así como el-dar su justo valor a otros parámetros geométricos que contribuyen en la determinación de la turbulencia del aire y en la distribución de las gotas de combustible. Otra razón es la de limitar las solicitaciones mecánicas y térmicas en el pistón. En general, en los motores para camiones se prefieren las carreras largas cuando los cilindros están en línea, y las carreras cortas cuando están en V; y esto por razones evidentes de ocupación de espacio y de peso. Los motores para turismos, que generalmente llevan antecámara y tienen parte en común con los correspondientes de gasolina, son, en su mayor parte, supercuadrados.