Un motor de explosión tiene de diámetro 85 mm y de carrera 72 mm. Su relación de compresión es de 7:1. Debido al desgaste del cilindro, su diámetro ha sido rectificado hasta obtener una medida de 85´6 mm. Calcular la nueva relación de compresión.

A modo de curiosidad, vamos a calcular la cilindrada y la relación de compresión del motor sin rectificar, con el fin de comparar estos valores con los del mismo motor, una vez rectificado su cilindro. Hemos de tener en cuenta que consideramos al motor como si tuviera un solo cilindro, pues nada nos dice el enunciado sobre el número de ellos.

Cilindrada original Vu₁:

Relación de compresión original Rc₁ = 7 (la da el enunciado)

Volumen Vc₁ de la cámara de compresión (que no se rectifica):

Cilindrada rectificada Vu₂:

Relación de compresión Rc₂ una vez rectificado el motor:

Máquina rectificadora actuando sobre un bloque motor de 4 cilindros una vez convenientemente nivelado.

La relación de compresión ha aumentado a 7´08 simplemente con rectificar el cilindro tan solo 6 décimas de milímetro en su diámetro. Hay que asociar, por tanto, que cualquier reparación en el motor que suponga un rectificado del cilindro llevará consigo un aumento de la relación de compresión, y con ello de la potencia.

Ampliación al problema anterior: Supongamos que ahora sometemos la culata a un proceso mecánico denominado "rebaje de culata", que consiste en disminuir la altura de la misma. Con ello se logra que las cámaras de compresión sean más pequeñas, o sea lo que se hace es disminuir el volumen de la cámara, con lo que la relación de compresión se verá aumentada proporcionalmente a ese rebaje.

Para simplificar los cálculos se puede suponer que la cámara de compresión es cilíndrica. Su diámetro D1 será el diámetro del cilindro antes de rectificar, puesto que en la operación anterior no se ha tocado para nada la culata, y la cámara de compresión coincide perfectamente con el cilindro antiguo ya que es continuación de éste.

Culata de un motor de 4 cilindros sometida a un proceso de rectificado.

La altura de esa cámara de explosión es H, y de la cual hay que rebajar una altura más pequeña h. El problema se reduce a calcular el volumen del cilindro correspondiente a la altura inicial H, que ya lo hemos obtenido anteriormente y que corresponde a Vc₁,  y restar el volumen V_h que se ha de quitar, y que corresponde con el de la altura h. Al final se halla la nueva relación de compresión Rc₂ introduciendo el volumen resultante de la nueva cámara de compresión Vc₂, y el volumen del cilindro rectificado Vu₂ que ya teníamos calculado en el paso anterior.

Volumen de la nueva cámara:

Nueva relación de compresión:

La nueva relación de compresión, después de someter al motor a los dos sucesivos rectificados es de 7´3:1

Si uno se fija bien en el proceso del problema, se puede observar que se consigue un mayor aumento de la relación de compresión rebajando la culata, en vez de rectificar el cilindro. Aquí hemos visto que rectificando el cilindro seis décimas de milímetro (0´6 mm) obtenemos una relación de compresión de 7´08:1. Sin embargo, rebajando la culata tan solo cuatro décimas de milímetro (0´4 mm), la nueva relación de compresión ha sido aumentada proporcionalmente mucho más que en el caso anterior.