Stosunek zasięgu do średnicy

Jest to bardzo istotna kwestia na etapie projektowania silnika, czyli stosunek skoku tłoka do średnicy tłoka, zwany także stosunkiem średnicy skoku.
Ogólnie rzecz biorąc, silniki szybkoobrotowe wykorzystują duże tłoki o krótkich skokach, a silniki wolnoobrotowe wykorzystują małe tłoki o dużych skokach.
Jednakże wybór stosunku zakresu do średnicy musi uwzględniać cel konstrukcyjny silnika i cel polegający na zwiększeniu wydajności.

Wpływ skoku tłoka na osiągi silnika

Przy stałej prędkości obrotowej silnika i zwiększającym się skoku, średnia prędkość tłoka wzrośnie proporcjonalnie.
Średnia prędkość tłoka jest ważnym parametrem charakteryzującym stopień wzmocnienia silnika.
Problemy spowodowane wzrostem średniej prędkości tłoka to:
1. Zwiększa się strata tarcia, a wydajność mechaniczna maleje; wzrasta obciążenie termiczne zespołu tłoka i wymagana jest odporność na wysoką temperaturę i olej o dużej nośności;
2. Zwiększa się siła bezwładności oraz zwiększają się wibracje mechaniczne i hałas;
3. Wraz ze wzrostem natężenia przepływu powietrza wlotowego i wylotowego zwiększa się opór wlotu powietrza, co zmniejsza skuteczność napełniania.

Wpływ średnicy tłoka na osiągi silnika

Duża średnica tłoka zwiększa obciążenie termiczne cylindrów silnika, tłoków, głowic cylindrów, zaworów i innych części.
Silniki benzynowe ograniczane są przez stukanie, a średnica cylindra na ogół nie przekracza 100 mm. Nie ma dolnej granicy średnicy cylindra silnika benzynowego.
Średnica cylindra samochodowych silników wysokoprężnych wynosi zazwyczaj od 80 do 160 mm.

Wybór stosunku ścieżki do średnicy

Stosunek zasięgu do średnicy szybkich silników benzynowych wynosi zazwyczaj od 0,7 do 1,0.
Stosunek zasięgu do średnicy silników wysokoprężnych wynosi zazwyczaj od 1,05 do 1,2. Stopień sprężania silnika wysokoprężnego jest wysoki, a skok tłoka dłuższy.