Los términos teóricos mas importantes a la hora de estudiar un motor son:
Punto muerto superior (PMS): es cuando el pistón en su movimiento alternativo alcanza la punto máximo de altura antes de empezar a bajar.Punto muerto inferior (PMI): es cuando el pistón en su movimiento alternativo alcanza el punto máximo inferior antes de empezar a subir.
Diámetro o calibre (D): Diámetro interior del cilindro (en mm.)
Carrera (C): Distancia entre el PMS y el PMI (en mm).
Cilindrada unitaria (V): es el volumen que desplaza el pistón del PMI al PMS.
Volumen de la cámara de combustión (v): Volumen comprendido entre la cabeza del pistón en PMS y la culata.
Relación de compresión (Rc): Relación entre la suma de volúmenes (V + v) y el volumen de la cámara de combustión. Este dato se expresa en el formato ejemplo: 10,5/1. La relación de compresión (Rc) es un dato que nos lo da el fabricante no así el volumen de la cámara de combustión (v) que lo podemos calcular por medio de la formula de la (Rc).La Rc para motores gasolina viene a ser del orden de 10/1. Con motores turboalimentados desciende este valor. La Rc para motores diesel viene a ser del orden de 20/1.
Calculo de un ejemplo real: Volkswagen Passat 1.9 TDi.
Diámetro por carrera (mm)= 79,5 x 95,5.
Cilindrada= 1896 cc.
Relación de compresión= 19,5 : 1.
Calculo de la cilindrada a partir del diámetro y el calibre.
Calculo del volumen de la cámara de combustión (v) a partir de la relación de compresión (Rc).
En función de la medida de la carrera y diámetro diremos que un motor es:
D>C = Motor supercuadrado.
D=C = Motor cuadrado.
D<C = Motor alargado.
Actualmente se tiende a la fabricación de motores con mayor diámetro que carrera, con objeto de que al disminuir la carrera se reduzca la velocidad lineal del pistón y el desgaste de este y el cilindro provocado por el rozamiento entre ambos. Ejemplo Fiat 1.9 TD. Diámetro por carrera 82 x 90,4, Opel 1.6 i. diámetro por carrera 79 x 81.5, Citroen 2.0 16V diámetro por carrera 86 x 86, como se ve las medidas son muy dispares.
Las ventajas de los motores cuadrados y supercuadrados son:
a) Cuanto mayor es el diámetro (D), permite colocar mayores válvulas en la culata, que mejoran el llenado del cilindro de gas frevacuación de los gases quemados.
b) Las bielas pueden ser mas cortas, con lo que aumenta su rigidez.
c) Se disminuye el rozamiento entre pistón y cilindro por ser la carrera mas corta, y, por tanto, las perdidas de potencia debidrozamiento.
d) Cigüeñal con los codos menos salientes, o sea, mas rígido y de menor peso.
Los inconvenientes son:
a) Se provoca un menor grado de vació en el carburador, con lo que la mezcla se pulveriza peor, y, por tanto, se desarrolla menopotencia a bajo régimen.
b) Los pistones han de ser mayores y por ello mas pesados.
c) Menor capacidad de aceleración y reprise.
