Співвідношення діапазону до діаметра

Це дуже важливе питання на стадії проектування двигуна, яке є відношенням ходу поршня до діаметра поршня, яке також називають співвідношенням хід-діаметр.
Як правило, у високошвидкісних двигунах використовуються великі поршні з коротким ходом, а в низькошвидкісних двигунах використовуються маленькі поршні з великим ходом.
Однак вибір співвідношення діапазону до діаметра повинен враховувати проектну мету двигуна та мету підвищення продуктивності.

Вплив ходу поршня на продуктивність двигуна

При постійній частоті обертання двигуна і збільшенні робочого ходу середня швидкість поршня зростатиме пропорційно.
Середня частота обертання поршня є важливим параметром, що характеризує ступінь зміцнення двигуна.
Проблеми, викликані збільшенням середньої швидкості поршня:
1. Збільшуються втрати на тертя, а механічний ККД зменшується; збільшується теплове навантаження поршневого вузла, і потрібна висока термостійкість і висока навантажувальна олива;
2. Збільшується сила інерції, збільшуються механічна вібрація та шум;
3. У міру збільшення швидкості потоку повітря на вході та випуску повітря опір входу повітря стає більшим, що зменшує ефективність надування.

Вплив діаметра поршня на продуктивність двигуна

Великий діаметр поршня збільшить теплове навантаження на циліндри двигуна, поршні, головки циліндрів, клапани та інші деталі.
Бензинові двигуни обмежені детонацією, а діаметр циліндра зазвичай не перевищує 100 мм. Немає нижньої межі для діаметра циліндра бензинового двигуна.
Діаметр циліндра автомобільних дизельних двигунів зазвичай становить від 80 до 160 мм.

Вибір співвідношення шляху до діаметра

Співвідношення діапазону до діаметра високошвидкісних бензинових двигунів зазвичай становить від 0,7 до 1,0.
Відношення діапазону до діаметра дизельних двигунів зазвичай становить від 1,05 до 1,2. Ступінь стиснення дизельного двигуна висока, а хід поршня довший.