Relació rang-diàmetre

Aquest és un tema molt important en l'etapa de disseny del motor, que és la relació entre la carrera del pistó i el diàmetre del pistó, també anomenada relació cursa-diàmetre.
Generalment, els motors d'alta velocitat utilitzen pistons grans amb carrera curta, i els motors de baixa velocitat utilitzen pistons petits amb carrera gran.
Tanmateix, la selecció de la relació rang-diàmetre ha de tenir en compte el propòsit del disseny del motor i l'objectiu de la millora del rendiment.

Influència de la carrera del pistó en el rendiment del motor

Amb la velocitat del motor constant i la carrera augmentant, la velocitat mitjana del pistó augmentarà proporcionalment.
La velocitat mitjana del pistó és un paràmetre important que caracteritza el grau d'enfortiment del motor.
Els problemes causats per l'augment de la velocitat mitjana del pistó són:
1. La pèrdua per fricció augmenta, i l'eficiència mecànica disminueix; augmenta la càrrega tèrmica del conjunt del pistó i es requereix una resistència a alta temperatura i una gran capacitat de càrrega d'oli;
2. La força inercial augmenta, i la vibració mecànica i el soroll augmenten;
3. A mesura que augmenta el cabal d'entrada i d'escapament, la resistència d'entrada d'aire augmenta, la qual cosa reduirà l'eficiència de la inflació.

Influència del diàmetre del pistó en el rendiment del motor

Un gran diàmetre del pistó augmentarà la càrrega tèrmica dels cilindres del motor, pistons, culata, vàlvules i altres peces.
Els motors de gasolina estan limitats per cops i el diàmetre del cilindre generalment no supera els 100 mm. No hi ha un límit inferior per al diàmetre del cilindre d'un motor de gasolina.
El diàmetre del cilindre dels motors dièsel d'automoció és generalment entre 80 i 160 mm.

L'elecció de la relació camí-diàmetre

La relació rang-diàmetre dels motors de gasolina d'alta velocitat és generalment entre 0,7 i 1,0.
La relació rang-diàmetre dels motors dièsel és generalment entre 1,05 i 1,2. La relació de compressió del motor dièsel és alta i la carrera del pistó és més llarga.