Raport alezaj / cursă

Raportul alezaj / cursă este utilizat pentru a defini pe larg caracteristicile motorului , în plus, acest raport poate fi calculat numai pentru motoarele cu piston alternativ .

Calcul

Raportul foraj-cursă se calculează prin împărțirea forajului la cursă , exprimând ambele mărimi cu aceeași unitate de măsură (de exemplu, în milimetri):

$rapporto\ alesaggio\ corsa={alesaggio \over corsa}$ ${\ displaystyle ratio \ bore \ stroke = {bore \ over stroke}}$ ${\ displaystyle ratio \ bore \ stroke = {bore \ over stroke}}$ .

Clasificare

Ducati Superquadro, motorul Ducati 1199 Panigale, Cilindrul este 1 198 cm³ , furnizat de cei doi cilindri, cu alezaj Cursa de 112 mm și 60,8 mm, un exemplu perfect de motor super-cadru.

Pe baza valorii raportului cursei de foraj, motoarele sunt denumite după cum urmează: ^[1] :

Motorul "Quadro", dacă cele două măsuri sunt aceleași;
Motor "super pătrat" sau "cursă scurtă", dacă alezajul este mai mare decât cursa;
Motorul „subcotat” sau „cursă lungă”, dacă alezajul este mai mic decât cursa.

Raport super pătrat

Alegerea diametrului pentru un motor cu o anumită deplasare este determinată de rezultatul care trebuie obținut, de fapt, în funcție de cât de mare este alezajul, cu atât cursa trebuie redusă mai mult, ceea ce aduce anumite avantaje și dezavantaje:

Beneficii

Cu aceeași deplasare, utilizarea unui raport mare alezaj / cursă (supradimensionat) duce la anumite avantaje:

O suprafață laterală mai mică , cu un alezaj mai mare și o cursă mai scurtă, există o suprafață de contact mai mică între piston și cilindru, permițând o dispersie mai mică a energiei datorită frecării, care poate fi calculată cu această formulă S = A × π × C, unde S reprezintă suprafața de contact, A pentru alezaj și C pentru cursa pistonului.
Viteze de rotație mai mari, unul dintre parametrii caracteristici ai unui motor este viteza medie a pistonului, care reprezintă tensiunile datorate forțelor de inerție ale mecanismului manivelei. Prin reducerea cursei motorului, se pot realiza turații mai mari de rotație cu aceeași turație medie a pistonului.
Mai puține vibrații , pistonul și biela fiind supuse unei turații mai mici (cu aceeași turație a motorului și a motorului) în timpul rotațiilor dezvoltă mai puțin inerție și creează mai puține vibrații.

Numai pentru 4T

Eficiență volumetrică mai bună , cu aceste măsuri, umplerea cilindrului este îmbunătățită, deoarece pot fi utilizate supape mai mari, datorită spațiului mai mare disponibil pe chiulasă. Supape mai mari esențiale pentru respirația motorului la turații mari și, prin urmare, absolut necesare pentru a obține puterea maximă obținută, toți ceilalți factori fiind egali.

Doar pentru 2T

Numai pentru motoarele în doi timpi , utilizarea unui piston / cilindru cu alezaj mare duce la anumite avantaje:

Contact mai mic între amestecul proaspăt și gazele de ardere , cu un orificiu mare (de exemplu în cele 125 de dimensiuni, cum ar fi 56 mm × 50,6 mm comparativ cu 54 mm × 54,5 mm) există o dinamică diferită a fluidului care permite să aibă un front de contact mai mic între cele două elemente, ceea ce permite să existe dispersii mai mici de amestec proaspăt și, prin urmare, îmbunătățirea umplerii cilindrului .
O răcire mai bună , aceasta derivă din distanța mai mică dintre zonele neacoperite de circuitul de răcire, datorită sincronizării cilindrului, permițând totuși o mai bună conducere a căldurii prin continuitate .

Dezavantaje

Utilizarea unui piston / cilindru cu alezaj mare duce, de asemenea, la anumite dezavantaje:

Mai puțin etanșeitatea la piston inele , mai puțin etanșeitatea piston inele și inele racloare ulei , provine din faptul că aceste segmente dezvoltă toate aceeași forță (determinat de tipul de material, formă și dispozitive), dar este dezvoltat pe un o suprafață mai mare, creând astfel o presiune mai mică, reducând etanșeitatea la gaz și în cazul motoarelor în 4 timpi și uleiul de motor.
Eficiență termică mai mică , aceasta este dată de camera de ardere mai mare, deoarece pentru a avea același raport de compresie, pe lângă faptul că trebuie să fie mai largă, trebuie să fie și mai aplatizată, mărind efectiv timpul de ardere.
Forțe mai mari implicate , cu aceeași deplasare și cuplu de antrenare, un motor supradimensionat are forțe mai mari în faza de ardere și expansiune, care trebuie susținute de primele părți rotative ale motorului, cum ar fi biela și pistonul .
Un inel de clopot mai mare , favorizând lățimea pistonului față de înălțimea fustei, favorizează oscilația pistonului înainte și înapoi, accentuând acest fenomen.

Doar pentru 2T

Numai pentru motoarele în doi timpi, utilizarea unui piston / cilindru cu alezaj mare duce, de asemenea, la anumite dezavantaje:

Eficiență volumetrică mai slabă , motorul 2T, spre deosebire de 4T, respiră prin pereții cilindrului și nu prin chiulasă, deoarece cursa variază liniar cu deplasarea, în timp ce alezajul variază patru, toate celelalte fiind factori egali ( deplasare , sincronizare, raportul de compresie ) un motor cu cursă scurtă va avea o zonă de trecere mai mică pentru fluidul de funcționare decât un motor pătrat sau subtire și, prin urmare, valori mai mici ale cuplului și puterii.
Precizie mai mică pentru sincronizare , datorită caracteristicilor motorului, a avea o cursă scurtă înseamnă a avea o marjă de eroare mai mică pentru același rezultat calitativ, deoarece sincronizarea este determinată de înălțimea orificiilor de transfer și având o cursă a pistonului mai mică, pentru aceeași eroare de turnare sau de prelucrare (de exemplu 0,5 mm) o eroare de sincronizare mai mare, din acest motiv este necesar să se utilizeze toleranțe de turnare mai mici pentru a avea același rezultat dinamic al fluidului.

Irelevant

Utilizarea unui piston / cilindru cu alezaj mare nu are nici avantaje, nici dezavantaje pentru:

Suprafață mai mare a capului pistonului , aceasta duce la o exploatare mai mare a arderii, de fapt la sfârșitul arderii există o anumită presiune, care apasă pe piston, care primește o forță care va fi transmisă la biela, care poate se calculează cu această formulă F = P × S, unde F reprezintă forța transmisă bielei, P pentru presiunea în camera de ardere și S pentru suprafața capului pistonului.

Pe de altă parte, întrucât lungimea brațului arborelui motorului este redusă datorită cursei mai scurte, există același cuplu sau forță exprimat ca un motor pătrat sau subțire.

În general

Alegerea diferitelor rapoarte între alezaj și cursă, care variază de obicei între 0,6: 1 și 1,4: 1, se bazează pe ceea ce încercați să obțineți de la motorul însuși, în mașinile de producție, în general, se folosesc motoare subterane, în timp ce în mașinile sport, ca și în Formula 1 , motoarele super-pătrate sunt utilizate cu un raport apropiat de 2,5: 1.

Întrucât este ușor de înțeles, motoarele inferioare permit mai ușor să aibă un raport de compresie ridicat, dar motoarele supradimensionate au un piston mai puțin stresat, astfel încât pot atinge o viteză de rotație mai mare până la 40 000 de rotații pe minut (rpm).

Multe mașini sport sunt echipate cu motoare subacționate, acest lucru este dat mai ales de regulamentul care impune anumite limite în turațiile maxime de rotație sau măsurile care trebuie respectate (alezaj și cursă egale cu modelele standard), ca în Cross și Rally, unde pentru a dezvolta un motor mai puternic este necesar să recurgeți la rapoarte de compresie ridicate.

Rapoartele super-pătrate au fost utilizate la motoarele în doi timpi ale mașinilor sport din anii 1980 și începutul anilor 1990, deoarece materialele și uleiurile de pe piață au necesitat o reducere a frecării interne, cu avantajul de a putea atinge viteze de funcționare ridicate. Odată cu îmbunătățirea progresivă a materialelor utilizate și a lubrifianților, având în vedere complicația mai mare în realizarea evacuărilor cu randamente constante la viteze din ce în ce mai mari, precum și datorită dificultății ridicate în realizarea dispozitivelor electronice de aprindere care ar permite viteze mari fără a crește costul de producție pentru vehiculele de producție, chiar și pentru aceste motoare, a fost trecută măsurarea sub pătrat, care a fost apoi introdusă și în competiții, unde a permis îmbunătățirea eficienței termice datorită camerei de ardere mai mici, fără dezavantaje semnificative.