TAMAÑO DE LOS MOTORES (DESPLAZAMIENTO).

por Saturnino Núñez Chanquet, Presidente del Centro de Capacitación contra la Contaminación Ambiental Vehicular, A.C.

Existen muchas y diversas formas de agrupar y clasificar a los motores de combustión interna que se utilizan en el area automotriz; podemos clasificarlos por el tipo de combustible que usan, por el número de cilindros que tienen o por la disposición de los mismos (en línea, en “V”, “inclinados”, horizontales-opuestos) y también por su “desplazamiento”.

Cuando vemos el catálogo de un coche o una publicidad, es común encontrarnos con informaciones como éstas: “...motor de 2 litros...”, “302 pulgadas cúbicas de desplazamiento” ó “1,800 centímetros cúbicos”. Estos tres ejemplos tienen algo en común: todos están informando sobre el desplazamiento o tamaño del motor, ya que éste puede expresarse en unidades del Sistema Métrico Decimal (litros o centímetros cúbicos) o del Sistema Inglés (pulgadas cúbicas).

El “desplazamiento” es una medida de volumen y la fórmula que se utiliza para calcularlo es la misma que se usa en geometría para conocer el volumen de un “cilindro circular recto”. Antes de continuar, debo decir que existen dos clases de desplazamiento: el “parcial” y el “total”. El “parcial” únicamente nos indica el volumen de un solo cilindro del motor, mientras que el “desplazamiento total”, resulta de multiplicar el “desplazamiento parcial” por el número de cilindros que tiene el motor. Generalmente, la mayoría de los fabricantes indican el “desplazamiento total” del motor, como en los ejemplos que aparecen líneas arriba, pero, ocasionalmente, podemos encontrar informaciones que nos indican un “desplazamiento parcial”, como en el caso de los motores Diesel G.M.C., que suelen designarse con una especie de “clave”, que indica el número de cilindros del motor y el “desplazamiento parcial”, es decir, el volumen de solamente uno de sus cilindros. En el caso del motor G.M.C. 6V-92, esta “clave” nos indica que se trata de un motor de 6 cilindros dispuestos en “V” y que su “desplazamiento parcial” es de 92 pulgadas cúbicas. El “desplazamiento total” de este motor es de 552 pulgadas cúbicas, obtenidas de multiplicar el volumen de un cilindro (92 pulgadas cúbicas) por el número de cilindros del motor (6).

La fórmula que se utiliza para calcular el volumen de un cilindro circular recto es: Pi (3.1416) x radio al cuadrado x altura, pero cuando calculamos el “desplazamiento parcial” substituimos la palabra “altura” por “carrera”, es decir, la “carrera” del cigüeñal, mientras que el “radio” será el radio que tenga el pistón.

La fórmula para calcular el “desplazamiento parcial” del motor será: Radio del Pistón al cuadrado x la Carrera del Cigüeñal x Pi (3.1416).

La fórmula con la que calcularemos el “desplazamiento total” del motor será: Radio del Pistón al cuadrado x la Carrera del Cigüeñal x Pi (3.1416) x Número de Cilindros del Motor.

Si contamos con el “desplazamiento parcial”, podemos calcular directamente el “desplazamiento total”, multiplicando el “desplazamiento parcial” por el número de cilindros. (Como se hizo con el ejemplo del motor G.M.C.)

Vamos a poner un ejemplo de cálculo de “desplazamiento total”, utilizando como base las dimensiones del motor 302 (pulgadas cúbicas) de la Ford, como el que utilizaba el Mustang. El radio del pistón de este motor es de 2 pulgadas, el radio del pistón elevado al cuadrado es de 4 pulgadas, la carrera del cigüeñal es de 3 pulgadas y tiene 8 cilindros:

4 pulgadas (Radio del Pistón al Cuadrado) x 3 pulgadas (Carrera del Cigüeñal) x 3.1416 (Pi) x 8 (Número de Cilindros del Motor) = 301.5936 pulgadas cúbicas.

El “desplazamiento total” de este motor es de 301.5936 pulgadas cúbicas, pero generalmente se redondea a 302 pulgadas cúbicas.

Como decíamos al principio de este artículo, es posible expresar el desplazamiento bien sea “parcial” o “total” en unidades del Sistema Métrico Decimal o del Sistema Inglés. A continuación, aparece una tabla con equivalencias para realizar conversiones de unidades entre estos sistemas:

 

1 pulgada cúbica =

16.39 centímetros cúbicos.

 

1 centímetro cúbico =

0.061 de pulgada cúbica.

 

1 litro =

1000 centímetros cúbicos.

 

1 pulgada cúbica =

0.01639 litros.

Convertiremos las 302 pulgadas cúbicas (redondeadas) del desplazamiento total del motor del Mustang a centímetros cúbicos, multiplicando 302 pulgadas cúbicas por 16.39, obteniendo 4949.78 centímetros cúbicos, que expresados en litros serían 4.9 (generalmente, al expresar el desplazamiento en litros, solamente se utiliza un dígito después del punto decimal). Los emblemas que utilizaban en las salpicaderas delanteras los últimos Mustangs fabricados en México indicaban “5.0”, que es del “desplazamiento total” del motor expresado en litros. Esta cifra también se encuentra redondeada, al igual que “302”, siendo el “desplazamiento total” real de 301.5936 pulgadas cúbicas, 4949.78 centímetros cúbicos ó 4.9 litros.

¿Es posible que el “desplazamiento total” de un motor aumente? La respuesta es “Sí”.

Cuando ajustamos un motor y utilizamos pistones en sobremedida, estamos alterando el “desplazamiento total” del motor, ya que los pistones en sobremedida tienen un “radio” mayor que los pistones “en standard”. Supongamos que ajustamos el motor del Mustang que hemos venido utilizando para calcular el desplazamiento y le instalamos unos pistones en sobremedida “30”, es decir, que los nuevos pistones tendrán 30 milésimas de pulgada más (0.030”) de diámetro que los pistones en standard. Si el diámetro de los nuevos pistones es de 4.030 pulgadas, obtendremos el radio del pistón dividiendo 4.030 pulgadas entre 2, lo que nos dará 2.015 pulgadas de radio del pistón en sobremedida.

El radio del pistón del motor ajustado será de 2.015 pulgadas, el radio del pistón elevado al cuadrado será de 4.060225 pulgadas, la carrera del cigüeñal es de 3 pulgadas y tiene 8 cilindros:

4.060225 pulgadas (Radio del Pistón al Cuadrado) x 3 pulgadas (Carrera del Cigüeñal) x 3.1416 (Pi) x 8 (Número de Cilindros del Motor) = 306.13447 pulgadas cúbicas, que será el “desplazamiento total”, expresado en pulgadas cúbicas, que tenga un motor “302” de Mustang después de ajustarlo, utilizando pistones en sobremedida “30”. El “desplazamiento total” del motor aumentó en un 1.505625 % con respecto a las medidas en standard.

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