Explicación de la cilindrada del motor de una motocicleta: diámetro, carrera y ajuste del cilindro

Solicite un cilindro de repuesto utilizando únicamente el tamaño del motor impreso en la cubierta lateral y existe una posibilidad real de que la pieza no se asiente en el cárter. Lo que realmente decide el ajuste es el cálculo de desplazamiento detrás de esa etiqueta: diámetro, carrera y número de cilindros. Dos motores vendidos como 125 cc pueden tener diámetros que difieren en casi 5 mm, y 5 mm de diámetro es la diferencia entre una pieza atornillada y un envío que viaja de regreso a través del océano.

Aquí está la conclusión primero. El desplazamiento es el volumen barrido, es decir, el espacio que recorre el pistón en una carrera, multiplicado por el número de cilindros. Para un monocilíndrico de cuatro tiempos, la aritmética es 0,7854 x diámetro x diámetro x carrera, con diámetro y carrera en milímetros y el resultado en centímetros cúbicos. Un diámetro de 56,5 mm con una carrera de 49,5 mm proporciona 124,1 cc , que el mercado redondea y vende como 125. Un diámetro de 57,4 mm con una carrera de 57,8 mm da 149,6 cc , que se convierte en un 150. Ambos son monoplazas refrigerados por aire con un pistón y ninguno de los bloques de cilindros se atornilla al otro motor.

El resto de esta guía explica qué mide realmente el desplazamiento, cómo lo verifica un taller, cómo lo cambia el trabajo de gran calibre, cómo se comporta en motocicletas, scooters, máquinas ATV y UTV, motores fuera de borda, pequeños motores diésel y compresores, y qué medidas debe confirmar un comprador antes de empaquetar un pedido.

Lo que realmente mide la cilindrada del motor

El desplazamiento cuenta sólo el volumen barrido por el pistón entre el punto muerto inferior y el punto muerto superior. Ignora deliberadamente el volumen de holgura que queda sobre el pistón en el punto muerto superior, porque esa cavidad no se mueve y, por lo tanto, no desplaza nada. La relación entre el volumen barrido más el volumen libre y el volumen libre por sí solo es la relación de compresión, por lo que un monovolumen de 124,6 cc con una cámara de 12 cc funciona cerca de 11,4 a 1, mientras que el mismo cilindro con una cámara de 15 cc funciona cerca de 9,3 a 1. Cilindrada idéntica, comportamiento térmico y de combustible muy diferente.

Para un cilindro, el volumen barrido en centímetros cúbicos es 0,7854 x diámetro interior en milímetros x diámetro interior en milímetros x carrera en milímetros, y luego se divide por 1000. Para un motor bicilíndrico, triple o de cuatro, multiplique la cifra de un solo cilindro por el número de cilindros. La conversión de unidades humilla a muchos compradores: una pulgada cúbica equivale a 16,387 cc, por lo que un motor de 61 pulgadas cúbicas tiene 999 cc y un motor de 103 pulgadas cúbicas tiene 1688 cc. Las dos etiquetas describen exactamente la misma cantidad física.

El redondeo es la segunda fuente de confusión. Las fábricas redondean el desplazamiento hacia una etiqueta de clase conveniente, casi siempre hacia arriba. Un motor de 124,1 cc pasa a ser de 125, un motor de 149,6 cc pasa a ser de 150 y un motor de 122,9 cc todavía puede figurar como 125 en un catálogo de posventa. La etiqueta de clase describe el soporte de la sala de exposición en el que compite la máquina. No describe el orificio que debe solicitar.

• Volumen barrido: la parte móvil del cilindro, y el único volumen que se cuenta como desplazamiento.
• Volumen de holgura: la cavidad fija situada encima de la corona del pistón, que se cuenta únicamente al calcular la compresión.
• Carrera: una dimensión del cigüeñal y ningún cilindro que compre puede cambiarla.
• Diámetro: la única variable que establece el nuevo bloque de cilindros, junto con la altura efectiva y el patrón de pernos.

Ese último punto genera la mayoría de los errores en los pedidos. Un bloque de cilindros fija el diámetro del orificio, la altura de ese orificio, la cara de la junta y la separación de los pernos de montaje. No puede cambiar la carrera porque la carrera pertenece a la manivela. Entonces, cuando un comprador pregunta por un cilindro de 150, la respuesta realmente útil es una pregunta: ¿qué diámetro, qué altura efectiva y qué manivela?

Misma cilindrada, motor diferente: por qué el diámetro y la carrera dividen las clases

Dos motores pueden aterrizar con una distancia de un centímetro cúbico entre sí y aun así comportarse como máquinas diferentes. Un diámetro de 52,4 mm con una carrera de 57,8 mm mide 124,7 cc. Un diámetro de 56,5 mm con una carrera de 49,5 mm mide 124,1 cc. El primero es bajo cuadrado, porque la carrera es más larga que el diámetro interior. El segundo es demasiado cuadrado, porque el diámetro interior es más ancho que la carrera. El motor undersquare llena su cilindro más completamente a bajas revoluciones y genera su par antes. El motor cuadrado tiene espacio para válvulas más grandes y acelera más antes de que la velocidad del pistón se convierta en el factor limitante.

Para quien compra un bloque de cilindros, esto tiene una importancia muy práctica. La etiqueta de clase se comparte, pero el hardware no. El diámetro del orificio es diferente, la altura del cilindro es diferente, la cara de la junta es diferente y el pistón que encaja en uno no encajará en el otro. Un modelo de 124,7 cc necesita un diámetro mecanizado de 52,4 mm con la altura efectiva correcta para su propia manivela, y un modelo de 124,1 cc necesita 56,5 mm con su propia altura. Mezclarlos produce un pistón que golpea en un orificio de gran tamaño o un bloque que nunca alcanza la altura correcta de la plataforma, y ​​ambos terminan en un perno pelado o una junta rota en unos pocos cientos de kilómetros.

El diseño de refrigeración agrega un segundo divisor dentro de la misma clase. Una clase 135 con un diámetro de 54,0 mm y una carrera de 58,7 mm funciona con una camisa de agua, porque la carga térmica por centímetro cuadrado de pared del cilindro es lo suficientemente alta como para que las aletas por sí solas tengan dificultades en el tráfico. Sus primos refrigerados por aire en la clase 125 tienen aletas más altas y una relación más amplia entre diámetro y aletas. Ambos enfoques existen en nuestro propio catálogo y los números de pieza incluyen el orificio para que nunca se confundan en el estante.

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Cómo se ocultan los números de orificio dentro de los nombres de las piezas del cilindro

Uno de los hábitos más útiles en este oficio es leer los dígitos después del código del modelo. En los catálogos del mercado de repuestos, el diámetro interior suele estar impreso directamente en el nombre de la pieza, porque el código del modelo por sí solo es ambiguo. Un cilindro de patrón CG125 listado como 56,5 está mecanizado con un diámetro interior de 56,5 mm. Un patrón GN125 listado como 57 está mecanizado a 57 mm. Un patrón GY6 listado como 52,4 mide 52,4 mm, mientras que una versión 150 de la misma familia mide 57,4 mm. La misma convención se aplica a las líneas de diésel y compresores: el patrón F170 tiene un diámetro de 70 mm, el patrón F175 es de 75 mm y los cilindros de compresores como BW125-65, BX100-78, BW200-90 y DFH100-38 tienen diámetros de 65, 78, 90 y 38 mm respectivamente.

Una vez que un comprador comprende que el número de seguimiento es un calibre y no una clasificación de caballos de fuerza, las referencias cruzadas se vuelven mecánicas en lugar de conjeturas. Haga coincidir el diámetro, luego confirme la carrera con la manivela o el manual de taller, luego confirme la altura efectiva contra el cilindro antiguo. Cualquiera que sea nuevo en este flujo de trabajo encontrará un tutorial estructurado en nuestro guía de conocimiento del comprador para la selección de cilindros de motocicletas , que cubre la misma lógica de coincidencia desde el lado del taller.

Una advertencia rápida sobre listados que muestran solo una etiqueta de clase. Un cilindro anunciado simplemente como 150 podría tener 57,0 mm, 57,4 mm, 57,8 mm, 62,0 mm o 63,5 mm según la familia a la que pertenezca. La diferencia entre 57,4 mm y 62,0 mm es 4,6 mm de diámetro, que es aproximadamente un 16 por ciento más de volumen barrido en la misma manivela, y en un bloque enfriado por aire también es la diferencia entre una pared de revestimiento cómoda y una pared que se agrieta bajo el ciclo de calor.

Trabajo de gran calibre: lo que permite la aritmética y lo que permite el metal

El desplazamiento aumenta con el cuadrado del orificio, por lo que un corte modesto en la barra de mandrinado produce un salto desproporcionado en el volumen barrido. Comience con un diámetro de 57,0 mm con una carrera de 48,8 mm y el motor mide 124,6 cc. Lleve el diámetro a 59,0 mm y la misma manivela ahora impulsa 133,4 cc, una ganancia de 7,1 por ciento a partir de 2 mm de material. En la clase 150, un diámetro de 57,4 mm con una carrera de 57,8 mm mide 149,6 cc, y al abrirlo a 61,4 mm se obtienen 171,2 cc, una ganancia de 14,4 por ciento .

La relación de compresión se mueve al mismo tiempo y la mayoría de los ciclistas no lo planean. Si el volumen de liquidación se mantiene en 12 cc, el primer ejemplo sube de aproximadamente 11,4 a 1 en 124,6 cc a aproximadamente 12,1 a 1 en 133,4 cc. No se cambió nada en la cámara, el pistón o la junta, pero el motor ahora necesita combustible de mayor octanaje y extrae más sincronización de la ventana de combustión. Ese es el momento en que un proyecto comienza a necesitar trabajo de inyección, una leva con superposición diferente y una revisión del sistema de enfriamiento.

• Pared de revestimiento: en un monobloque refrigerado por aire, los revestimientos de hierro fundido suelen mantenerse a un mínimo de unos 3 mm en el punto más delgado. Por debajo de eso, el orificio se deforma cuando se calienta y el sello anular colapsa.
• Orificios chapados: un cilindro de aluminio chapado no se puede perforar simplemente. El recubrimiento debe quitarse y renovarse, porque un recubrimiento más delgado en la parte superior del orificio se desgasta y arrastra el pistón consigo.
• Llave del cárter: la abertura en la parte superior del cárter establece un techo rígido en el diámetro del orificio. Es posible mecanizar la carcasa, pero es un trabajo sin motor y cambia la superficie de la junta.
• Culata y junta: un orificio más ancho necesita una cámara de combustión y un orificio de junta que coincidan. La reutilización de una junta de 57 mm en un cilindro de 61 mm deja una repisa que brilla bajo carga.
• Combustible y aire: un aumento de cilindrada del 14 por ciento con un carburador intacto funciona pobremente con el acelerador a fondo. Los ajustes del chorro principal de dos a cuatro tamaños son comunes en los singles pequeños.

Juicio práctico: un aumento del 5 al 8 por ciento suele ser un proyecto complementario al jetting. Cualquier valor superior al 12 por ciento en un monovolumen enfriado por aire pertenece a una construcción planificada con una cabeza más grande, un embrague más fuerte y una revisión de enfriamiento, no a un experimento de fin de semana.

Rangos de cilindrada en motocicletas, vehículos todo terreno, motores fueraborda, diésel y compresores

La cilindrada por cilindro es el número que decide cómo se diseña un bloque de cilindros, ya que determina el diámetro interior, el espesor de la pared, la estrategia de refrigeración y el material. El mismo desplazamiento físico se maneja de manera muy diferente dependiendo de la máquina en la que se asienta. Un cilindro de scooter de 125 cc transfiere menos calor que un cilindro de ATV utilitario de 400 cc, pero vive en un embalaje más apretado y funciona a mayores rpm durante más tiempo. La siguiente tabla muestra los rangos que vemos en pedidos reales.

La columna exterior muestra hasta dónde puede extenderse una familia de un solo cilindro. En la misma línea de productos, los motores pequeños utilizan orificios en la región de 50 mm, mientras que un cilindro de 200 hp alcanza los 90 mm, y el material pasa de una fundición de aluminio convencional a una aleación de aluminio con alto contenido de silicio que resiste las picaduras de agua salada y al mismo tiempo transfiere calor fuera del orificio. Ese no es un detalle de marketing. Es la diferencia entre un cilindro que sobrevive cinco temporadas en servicio costero y uno que se corroe desde la camisa de agua hacia afuera en dieciocho meses.

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Por qué un cilindro de 400 cc no es simplemente un cilindro de 50 cc ampliado

El desplazamiento por cilindro determina la carga térmica que debe transportar la pared del cilindro. El cilindro de un scooter de 50 cc comparte su zona de refrigeración externa con un motor que genera unos pocos kilovatios. Un motor monocilíndrico de 400 cc refrigerado por aire genera varias veces esa potencia desde una superficie exterior comparable, y las aletas no pueden crecer en proporción porque el motor todavía tiene que caber dentro de un bastidor. La elección del material es la respuesta a esa presión, y es por eso que el catálogo se divide en familias distintas en lugar de un cilindro universal.

El aluminio con un revestimiento de hierro fundido es el caballo de batalla para las motocicletas de cercanías de hasta aproximadamente 150 cc. Se mecaniza bien, se puede volver a perforar y mantiene los costos predecibles para los mercados de reparación de gran volumen. El revestimiento soporta el desgaste, el aluminio soporta el calor. El aluminio recubierto elimina el revestimiento y recubre el orificio directamente con un recubrimiento duro tipo níquel-carburo de silicio, que mejora la transferencia de calor y permite un control más estricto del orificio, pero no se puede volver a perforar y se debe volver a recubrir cuando se desgasta. El aluminio con alto contenido de silicio lleva la misma idea más allá para trabajos marinos, utilizando el contenido de silicio de la propia aleación como superficie de desgaste. El hierro fundido sigue siendo la opción cuando la resistencia al desgaste y la estabilidad dimensional importan más que el peso, razón por la cual los motores diésel monocilíndricos y los cilindros de compresores todavía dependen en gran medida de él.

Nuestra propia base de fabricación ha estado mecanizando estas piezas fundidas desde 1992, con más de 300 especificaciones en todo el mundo. Serie de cilindros de motocicleta de aluminio. , series de hierro fundido, gama ATV y UTV, gama fueraborda, gama diésel y gama de compresores. La variación en esa lista existe porque el desplazamiento, el método de enfriamiento y el ciclo de trabajo empujan el diseño en diferentes direcciones, no porque se haya repetido un tamaño de orificio con nuevos números de pieza.

Qué verificar antes de pedir un cilindro de repuesto

El desplazamiento te lleva a la familia correcta. Las medidas a continuación le brindan la pieza correcta. Un taller que trabaja con ellos rara vez devuelve un cilindro.

1. Mida el orificio anterior con un calibre de orificios en tres alturas y dos ejes, de modo que en los números aparezcan ahusados ​​y deformados. El diámetro nominal no es suficiente, porque un cilindro desgastado de 56,5 mm puede medir 56,6 mm en la parte superior.
2. Confirme la carrera del cigüeñal o del manual de servicio. Nunca deduzcas los trazos de la etiqueta de clase, ya que una etiqueta 125 cubre trazos de 48,8 mm a 57,8 mm.
3. Compare la altura efectiva, la distancia desde la cara de la junta de la base hasta la plataforma superior, con la original. Un error de 0,5 mm cambia la altura de la plataforma y, por lo tanto, la compresión.
4. Verifique el ancho de la cara de la junta y el espacio entre los pernos. Un orificio más ancho con el mismo patrón de pernos deja menos superficie de sellado, que es donde comienzan las fallas en las juntas de culata.
5. Haga coincidir la disposición de enfriamiento. Las aletas enfriadas por aire y las camisas de agua no son intercambiables y el volumen de la camisa afecta la cantidad de refrigerante que necesita el sistema.
6. Confirme el objetivo de holgura entre pistón y cilindro para el pistón que realmente instalará. Los sencillos pequeños enfriados por aire comúnmente caen en la banda de 0,03 a 0,06 mm con pistones fundidos, mientras que los pistones forjados en orificios chapados generalmente necesitan más, en la región de 0,05 a 0,08 mm.
7. Si se trata de un proyecto de gran tamaño, mida el diámetro de la espiga del cárter antes de realizar el pedido. Establece el diámetro máximo que aceptará la caja.
8. Al recibirlo, inspeccione el acabado del orificio, los chaflanes en los puertos y la uniformidad del recubrimiento antes del ensamblaje, y registre las medidas en la hoja de trabajo.

Vale la pena indicar claramente los límites de desgaste, porque deciden si un cilindro se puede reutilizar. La práctica de taller en cilindros individuales pequeños enfriados por aire generalmente retira un cilindro una vez que la forma cónica o redonda pasa aproximadamente 0,05 mm, con límites de servicio de fábrica citados entre 0,05 y 0,10 mm, según el modelo y el material. Un rectificado y pulido hasta el siguiente pistón de gran tamaño es la ruta más económica, siempre que el espesor de la pared lo permita. Una vez que la pared del revestimiento cae por debajo de aproximadamente 3 mm, reemplazar el bloque es la decisión más segura.

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Preguntas frecuentes sobre la cilindrada del motor de una motocicleta

¿La cilindrada del motor es lo mismo que cc?

Sí. cc significa centímetros cúbicos, que es la unidad de volumen barrido. Cuando un catálogo dice 150 cc, significa que el pistón barre 150 centímetros cúbicos de volumen por ciclo en todos los cilindros. En catálogos más antiguos aparece la misma medida en pulgadas cúbicas, donde una pulgada cúbica equivale a 16,387 cc.

¿Puedo montar un cilindro de 150 cc en un motor de 125 cc?

Sólo cuando el diámetro interior, la altura efectiva y la espiga del cárter estén alineados con su estructura. La etiqueta de clase es irrelevante para el equipamiento. Mover un diámetro de 57,4 mm a 61,4 mm con la misma carrera de 57,8 mm requiere un desplazamiento de 149,6 cc a 171,2 cc, lo que representa un aumento del 14,4 por ciento y generalmente requiere un pistón correspondiente, una revisión de la cámara, cambios de chorro y una revisión del enfriamiento.

¿Cuánto desplazamiento añade un gran diámetro de 2 mm?

Debido a que el volumen aumenta con el cuadrado del orificio, un aumento de 2 mm en un orificio de 57,0 mm agrega aproximadamente un 7 por ciento. En una carrera de 48,8 mm, se necesitan de 124,6 cc a 133,4 cc. Los mismos 2 mm en un diámetro más pequeño de 52,4 mm añaden proporcionalmente más, ya que el punto de partida es más pequeño.

¿Una manivela Stroker cambia el desplazamiento?

Sí, y lo cambia linealmente en lugar de hacerlo al cuadrado. Un diámetro de 57,4 mm con una carrera de 57,8 mm mide 149,6 cc. Aumentar la carrera a 61,8 mm con el mismo diámetro produce 159,9 cc, aproximadamente un 6,9 por ciento más, y el bloque de cilindros puede necesitar una altura efectiva más alta o una placa espaciadora para mantener el pistón a la altura correcta de la plataforma.

¿Por qué mi motor de 125 cc tiene un diámetro de 56,5 mm en lugar de algo que suma exactamente?

Porque las etiquetas de clase están redondeadas. Un diámetro de 56,5 mm con una carrera de 49,5 mm mide 124,1 cc y un diámetro de 52,4 mm con una carrera de 57,8 mm mide 124,7 cc. Ambos se comercializan como 125. La etiqueta es un soporte, no una especificación.

¿Un cilindro de mayor cilindrada siempre se calienta más?

No automáticamente, pero el flujo de calor por unidad de área de enfriamiento aumenta rápidamente. Pasar de 124,6 cc a 133,4 cc con las mismas aletas aumenta la cantidad de energía que cada centímetro cuadrado de pared del cilindro debe pasar al aire en aproximadamente un 7 por ciento al mismo nivel de potencia, razón por la cual las construcciones de gran calibre refrigeradas por aire a menudo necesitan un combustible más rico y atención al flujo de aire sobre el cañón.

¿Qué se debe medir en un cilindro nuevo antes de la instalación?

Diámetro del orificio en tres alturas y dos ejes, altura efectiva desde la cara base hasta la cubierta superior, planitud de la cara de la junta, calidad del chaflán en los puertos y uniformidad del revestimiento o revestimiento. Registrar esos números en la hoja de trabajo convierte una conversación sobre garantía en una comparación de medidas en lugar de una discusión.

¿Cómo funciona el cálculo en un motor multicilíndrico?

Calcule el volumen barrido de un cilindro y multiplíquelo por el número de cilindros. Por lo tanto, un bicilíndrico de 250 cc tiene aproximadamente 125 cc por cilindro, por lo que puede utilizar una combinación de diámetro y carrera que parece un diseño de 125 monocilíndrico, aunque el bloque, la culata y la manivela sean partes completamente diferentes.

Los cuatro números que lo deciden todo

El desplazamiento es una consecuencia, no una especificación. Se divide en cuatro números: diámetro, carrera, número de cilindros y, en la práctica, la altura efectiva que mantiene el pistón en la posición correcta de la plataforma. Mantén esos cuatro frente a ti y la etiqueta de clase dejará de ser fuente de confusión. Un motor de 124,1 cc y un motor de 124,7 cc comparten un soporte de exposición y no comparten nada en el banco de trabajo.

Para los compradores que trabajan con una lista de piezas, la secuencia es simple. Calcule el volumen barrido para identificar la familia, confirme el diámetro interior que realmente usa esa familia, confirme la carrera de la manivela y luego confirme la altura, la cara de la junta y el material. Haga eso y recibirá un cilindro de repuesto como una pieza que encaja en lugar de una pieza que casi encaja.