Αναλογία εύρους προς διάμετρο

Αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό ζήτημα στο στάδιο του σχεδιασμού του κινητήρα, το οποίο είναι ο λόγος της διαδρομής του εμβόλου προς τη διάμετρο του εμβόλου, που ονομάζεται επίσης λόγος διαδρομής-διαμέτρου.
Γενικά, οι κινητήρες υψηλής ταχύτητας χρησιμοποιούν μεγάλα έμβολα με μικρές διαδρομές και οι κινητήρες χαμηλής ταχύτητας χρησιμοποιούν μικρά έμβολα με μεγάλες διαδρομές.
Ωστόσο, η επιλογή του λόγου αυτονομίας-διαμέτρου πρέπει να λαμβάνει υπόψη τον σχεδιαστικό σκοπό του κινητήρα και τον στόχο της βελτίωσης της απόδοσης.

Η επίδραση της διαδρομής του εμβόλου στην απόδοση του κινητήρα

Με την ταχύτητα του κινητήρα σταθερή και τη διαδρομή να αυξάνεται, η μέση ταχύτητα του εμβόλου θα αυξηθεί αναλογικά.
Η μέση ταχύτητα του εμβόλου είναι μια σημαντική παράμετρος που χαρακτηρίζει το βαθμό ενίσχυσης του κινητήρα.
Τα προβλήματα που προκαλούνται από την αύξηση της μέσης ταχύτητας του εμβόλου είναι:
1. Η απώλεια τριβής αυξάνεται και η μηχανική απόδοση μειώνεται. το θερμικό φορτίο του συγκροτήματος εμβόλου αυξάνεται και απαιτείται αντίσταση σε υψηλή θερμοκρασία και λάδι υψηλής χωρητικότητας φορτίου.
2. Η αδρανειακή δύναμη αυξάνεται και η μηχανική δόνηση και ο θόρυβος αυξάνονται.
3. Καθώς ο ρυθμός ροής εισόδου αέρα και εξαγωγής αυξάνεται, η αντίσταση εισόδου αέρα γίνεται μεγαλύτερη, γεγονός που θα μειώσει την απόδοση του φουσκώματος.

Η επίδραση της διαμέτρου του εμβόλου στην απόδοση του κινητήρα

Μια μεγάλη διάμετρος εμβόλου θα αυξήσει το θερμικό φορτίο των κυλίνδρων του κινητήρα, των εμβόλων, των κυλινδροκεφαλών, των βαλβίδων και άλλων εξαρτημάτων.
Οι βενζινοκινητήρες περιορίζονται από το χτύπημα και η διάμετρος του κυλίνδρου γενικά δεν υπερβαίνει τα 100 mm. Δεν υπάρχει κατώτερο όριο για τη διάμετρο του κυλίνδρου ενός βενζινοκινητήρα.
Η διάμετρος του κυλίνδρου των κινητήρων ντίζελ αυτοκινήτων είναι γενικά μεταξύ 80 και 160 mm.

Η επιλογή της αναλογίας διαδρομής προς διάμετρο

Η αναλογία εμβέλειας προς διάμετρο των βενζινοκινητήρων υψηλής ταχύτητας είναι γενικά μεταξύ 0,7 και 1,0.
Η αναλογία εμβέλειας προς διάμετρο των κινητήρων ντίζελ είναι γενικά μεταξύ 1,05 και 1,2. Ο λόγος συμπίεσης του κινητήρα ντίζελ είναι υψηλός και η διαδρομή του εμβόλου είναι μεγαλύτερη.