El ángulo del cigüeñal se refiere a la posición del cigüeñal de un motor en relación con el pistón a medida que viaja dentro de la pared del cilindro. Medido en grados, el ángulo del cigüeñal para un pistón que está en el punto muerto superior (PMS) de su carrera de compresión es cero grados de ángulo del cigüeñal (CAD). Este ángulo es crítico para determinar la sincronización del encendido, la secuencia de apertura y cierre de la válvula y la entrega de combustible en aplicaciones de inyección de combustible. Si bien no es crítico para el propietario o mecánico promedio de automóviles, el ángulo del cigüeñal es crucial en las ecuaciones y fórmulas matemáticas que se utilizan para determinar la velocidad del pistón, la velocidad máxima del pistón y otros datos del pistón y la biela en los motores de carreras.
Muchos mecánicos entienden la relación del pistón con su posición TDC dentro de la pared del cilindro en lo que respecta a la sincronización del encendido. Establecer el tiempo de encendido para encender la bujía unos grados antes o después del TDC puede ser una herramienta invaluable para obtener el máximo rendimiento de un motor de combustión interna. Sin embargo, la mayoría de los mecánicos aficionados no entiende qué relación tiene el ángulo del cigüeñal con el rendimiento de un motor a una velocidad determinada, ni cómo se puede utilizar esta información para ajustar la potencia del motor.
Uno de los factores más críticos dentro de cualquier motor de combustión es la velocidad del pistón. Esto determina la capacidad, así como el tiempo, que le toma al motor extraer una nueva mezcla de combustible y aire, purgar los gases de escape de un cilindro y comprimir la mezcla de combustible y aire para la combustión. Con este conocimiento, se pueden tener en cuenta las tasas adecuadas de apertura y cierre de la válvula, así como el diseño del lóbulo de la leva para aprovechar al máximo este momento crítico. Esta información sobre el ángulo del cigüeñal es especialmente crítica en los motores stroker más nuevos.
Los motores Stroker, llamados así por las dimensiones alteradas de la carrera del pistón, están diseñados para aprovechar el ángulo óptimo del cigüeñal. Utilizan una velocidad mejorada del pistón para vaciar y llenar las cámaras de combustión. La dinámica mejorada del ángulo del cigüeñal actúa como un supercargador primitivo, utilizando la parte más rápida de la carrera del pistón para llenar los cilindros con combustible y aire. Por el contrario, el ángulo ayuda a determinar el momento adecuado para abrir las válvulas de escape para utilizar mejor la carrera de potencia mientras se mantiene capaz de eliminar los gases de escape gastados del cilindro. Comprender el ángulo del cigüeñal permite que un fabricante de motores personalizado diseñe un motor usando la longitud óptima de la biela y la altura del pasador del pistón en un cigüeñal con las dimensiones de tiro adecuadas para obtener la máxima potencia y par.