La relación de compresión se refiere al volumen, o cantidad, de una mezcla de aire y combustible que la cámara de combustión en un motor de combustión puede contener cuando está vacía y en su mayor tamaño en comparación con el volumen que contiene cuando la mezcla se comprime al mínimo Tamaño posible. Esta relación se aplica tanto a los motores de combustión interna, como los que se encuentran en los vehículos modernos, como a los motores de combustión externa que rara vez se utilizan. Los motores diesel y de gas tienen una relación de compresión, aunque el diseño del motor diesel fomenta una relación de compresión más alta. Los motores con relaciones de compresión más altas generalmente se consideran mejores porque crean más potencia y mantienen la eficiencia.
Para calcular la relación de compresión de un motor, un ingeniero calcularía primero el volumen que puede contener un cilindro en el motor cuando el pistón está en la parte inferior del cilindro. Durante una carrera del motor, el pistón se mueve desde abajo hacia arriba y comprime la mezcla de aire y combustible. Después de encontrar el volumen del cilindro cuando el pistón está abajo y, por lo tanto, aún no está comprimido, el ingeniero necesitaría calcular el volumen cuando el pistón está arriba y la mezcla de aire y combustible se ha comprimido. Una relación como 13: 1, por ejemplo, significa que el motor retiene 13 veces más volumen cuando el pistón está abajo que cuando está comprimido. La cantidad de mezcla de aire y combustible no cambia, sino que simplemente se presiona en un espacio significativamente más pequeño para crear una gran explosión.
Los motores diesel usan compresión para crear la temperatura a la cual el aceite diesel
enciende la mezcla de aire y combustible que crea la potencia necesaria para conducir el vehículo hacia adelante. Las altas relaciones de compresión en los motores de gas a menudo causan un problema conocido como golpeteo del motor. Los motores diesel, por otro lado, están diseñados para una alta compresión con el fin de funcionar. Una relación de 13: 1 se considera alta en un motor de gasolina, mientras que un motor diesel puede variar de 14: 1 a 23: 1 dependiendo del tipo.
Las altas relaciones de compresión causan más potencia al comprimir el aire y el combustible aún más apretado que el promedio y, por lo tanto, crean una explosión más fuerte. El empaquetamiento apretado de la mezcla de aire y combustible ayuda a que el aire y el combustible se mezclen mejor y, cuando ocurre la explosión, se evapora más mezcla. Más evaporación es una señal de una mayor eficiencia térmica, lo que significa que el motor funciona mejor sin usar demasiada energía extra para obtener esta potencia.
La desventaja de una relación de compresión más alta en un motor de gasolina es la posibilidad de que el motor golpee o haga ping. Esto ocurre cuando ocurre una explosión mayor de la deseada y hace que el pistón se mueva hacia arriba o hacia abajo demasiado rápido. Se produce un fuerte ruido de golpeteo y, si no se repara, el golpe continuo del motor puede dañarlo permanentemente. Los automóviles que usan gasolina con una clasificación de octanaje más alta o un sensor de detonación pueden usar relaciones de compresión más altas, pero aún así no pueden igualar la alta relación de un motor diesel.