Как определить рабочий объем двигателя: Что такое объем двигателя и как рассчитать

Что такое рабочий объем двигателя и на что он влияет

Содержание

Двигатель является важнейшей компонентой любого транспортного средства, а его литраж у большинства ассоциируется с мощностью силового агрегата. В целом такой подход можно считать соответствующим истине.

Но за цифрами 1.1, 2.0, 3.5 мы видим только параметр, определяющий класс автомобиля: микролитражка, малолитражка, гольф-класс или крупнолитражное авто. Что же такое объём мотора на физическом уровне, понимают далеко не все.

Понятие рабочего объёма цилиндра

Распространённое определение рабочего объёма двигателя звучит следующим образом: им обозначают суммарное значение объёмов цилиндров силового агрегата, а под объёмом поршня следует понимать произведение длины его хода на площадь верхней проекции. Ход поршня, в свою очередь – это расстояние между верхней и нижней мёртвыми точками. Таким образом, рабочим объёмом цилиндра называют объём камеры сгорания, в которой и происходят энергетические процессы – воспламенение горючей смеси и её сгорание.

В такте впуска происходит наполнение цилиндра топливовоздушной смесью, который завершается, когда поршень находится в нижней МТ. При движении поршня в обратном направлении происходит сжатие горючей смеси и её воспламенение.

Степень сжатия определяется при делении полного объёма цилиндра (когда поршень пребывает в НМТ) к объёму камеры сгорания (ВМТ). Чем больше степень сжатия, тем с большей силой смесь при возгорании и расширении давит на поршень, то есть от этого показателя напрямую зависит мощность мотора.

Таким образом, для увеличения мощности двигателей достаточно увеличивать степень сжатии. Но на деле всё упирается в некий предел сжатия, при превышении которого смесь самовозгорается без искры или сгорает настолько быстро, что двигатель начинает детонировать и работать неустойчиво.

Симптомы детонационных процессов – постукивания, доносящиеся из двигателя, наличие густого выхлопа чёрного цвета, а также падение мощности. Автопроизводители тратят много усилий, чтобы увеличить степень сжатия и при этом избавиться от детонации, но делать это им становится всё труднее.

Рост мощности зависит также от скорости вращения коленвала, но и этот показатель бесконечно увеличивать нельзя: горючая смесь не будет успевать попадать в цилиндр, возникают проблемы с выводом отработанных газов, да и износ деталей при увеличении скорости вращения также увеличивается.

Современные моторы – многоцилиндровые. Это означает, что рабочий объём двигателя является арифметической суммой полных объёмов всех цилиндров, и чем он больше, тем выше класс автомобиля и мощнее силовой агрегат.

Для чего требуется проверка рабочего объёма мотора

Рядовому автомобилисту этот показатель, строго говоря, не нужен, но есть категория водителей, стремящихся выжать из своего мотора всё до капельки. Вот им знать рабочий объём камеры сгорания нужно для увеличения степени сжатия, достигаемого таким хитрым способом, как расточка цилиндров.

Подобный приём считается едва ли не единственным доступным способом увеличения мощности мотора, причём экономически очень выгодным – ведь при том же объёме топливной смеси полезной работы выполняется намного больше. Но, как мы уже отмечали, здесь необходимо соблюдать меру: при увеличении степени сжатия сверх пороговой смесь будет самовоспламеняться, что приведёт к нестабильной работе, уменьшению мощности и даже разрушением силового агрегата.

Расчет объёма цилиндра

Итаке, рассмотрим методику, как узнать рабочий (не полный) объём двигателя. Общую формулу мы уже называли: это результат умножения объёма 1 цилиндра на их количество в данном ДВС. А объём цилиндра определяется как умножение R²*L*π.

Длину и диаметр поршня принято обозначать в миллиметрах, объём силового агрегата – в кубических сантиметрах, поэтому полученный результат делят на 1000.

Нужно понимать, что понятия полный/рабочий объёмы – не тождественные, поскольку поршень имеет проточки, выпуклости и другие геометрические детали, плюс необходимо учесть объём камеры сгорания. Если влияние геометрии цилиндра минимально, то объём КС учитывать необходимо обязательно: полный объём получается сложением объёма рабочего и камеры сгорания.

Таким образом, определить рабочий объём цилиндра (силового агрегата, разумеется, тоже) можно с помощью калькулятора, достаточно знать исходные данные. Но если этих цифр под рукой нет, можно воспользоваться онлайн калькуляторами, многие из которых могут определять и мощность силового агрегата, поскольку это взаимозависимые показатели.

Часто объём мотора называют литражом и указывают не в кубических сантиметрах, а литрах. Таким образом, 1300 см³ эквивалентно 1,3 л., то есть полученное значение нужно разделить на тысячу.

Расчет объёма мотора онлайн калькулятором

Найти сайт, предлагающий такой калькулятор, не проблема. Чтобы посчитать рабочий объём двигателя, вам останется ввести три цифры в соответствующие поля и нажать кнопку расчет (иногда результат рассчитывается и автоматически, как только вы ввели последнюю цифру). Исходные данные можно взять в паспортных данных транспортного средства.

Обычно значение в кубических сантиметрах крайне редко получается целым, поэтому при переводе в литры их закругляют с использованием общепринятых правил: 1598 см³ = 1,60 л. , 2.429 см³ = 2,40 л.

Бывают двигатели, у которых при равном рабочем литраже и числе цилиндров их диаметр неодинаков – в этом случае будут неодинаковыми ходы поршней, будет различаться и мощность каждого из них. Мотор, у которого ход поршня небольшой, являются более прожорливыми и характеризуются меньшим КПД, но большей мощностью, достигаемой на высоких оборотах. У длинноходных всё наоборот – они экономичнее и обладают лучшей тягой на всех диапазонах оборотов коленвала.

Хотя мощность и зависит от литража двигателя, но зависимость эта не линейна и включает другие показатели, из чего следует, что определить объём мотора по лошадиным силам не получится, точный расчёт производится только на основании данных о поршневой группе.

Увеличение литража двигателя

Существует категория автовладельцев, для которых задача увеличения мощности мотора становится самоцелью. Такое мероприятие, имеющее несколько названий (чип-тюнинг, тюнинг мотора, форсировка двигателя), можно выполнить и самостоятельно.

Силовой агрегат состоит из цилиндров (обычно их число кратно 4), которые расположены в общем корпусе (БЦ). Внутри цилиндра вверх-вниз бегает поршень, а всё вместе является камерой сгорания, теххарактеристики которой формируют литраж силового агрегата.

Каким образом можно нарастить мощность мотора, если все его параметры тщательно рассчитываются автопроизводителем? Существует несколько способов добиться желаемой цели, выбор которых зависит от ваших амбиций и финансовых возможностей.

Наиболее простой и дешёвый вариант – расточка цилиндров, позволяющая увеличить литраж КС. Но придётся устанавливать и новые поршни с изменённым в сторону увеличения радиусом.

Более затратный вариант – установка коленвала с увеличенным радиусом кривошипа. При этом увеличивается диаметр шатунов, так что замене подлежит вся поршневая группа. Увеличение мощности достигается за счёт роста хода поршней, что позволяет увеличить литраж мотора.

Отметим, что форсировка мотора в домашних условиях требует использования специализированного оборудования независимо от выбранного метода, а также наличия соответствующего опыта. Малейшая ошибка чревата крайне серьёзными последствиями, поэтому подобные работы принято доверять профессионалам – специалистам тюнинговых ателье.

Как определить объем двигателя автомобиля

Как известно, рабочий объем двигателя у многих автолюбителей напрямую ассоциируется с мощностью и скоростью. На практике зачастую так и получается, ведь если речь идет о легковых автомобилях, а не о спецтехнике, тогда чем больше объем мотора, тем быстрее, мощнее и динамичнее оказывается транспортное средство.

Отметим, что исключением из этого негласного правила можно считать разве что агрегаты с механическим компрессором или турбонаддувом, где рабочий объем может быть сравнительно небольшим, однако мощность такого мотора достаточно высока по сравнению с атмосферными аналогами.

Также водители знают, что общепринятые обозначения типа 1. 5, 1.8, 2.0, 3.5 и т.д. могут несколько отличатся от реального объема ДВС. Например, двигатель 1.5 литра может физически иметь 1497 кубических сантиметров, однако двигатель 4.4 на самом деле имеет целых 4499 «кубиков» объема.

По этой причине у некоторых владельцев возникает желание узнать реальный объем силового агрегата. Это может быть необходимо для расчета некоторых налогов на содержание ТС и т.д. Далее мы постараемся ответить на вопрос, как определить объем двигателя.

Объем двигателя: как узнать

Содержание статьи:

• 1 Объем двигателя: как узнать
• 2 Как определить объем цилиндра двигателя
• 3 Что в итоге

Прежде всего, данную характеристику можно определить, изучив технический паспорт транспортного средства. Еще для определения можно использовать VIN-код автомобиля, который фактически является уникальным идентификационным номером ТС и содержит много полезной информации о комплектации автомобиля, стране его производства и т.д.

Вин-код автомобиля может находиться в разных местах, на стойке между водительской и пассажирской задней дверью на специальной табличке, ближе к колесной арке, под задним сиденьем, на торпедо ближе к ветровому стеклу, под капотом в зоне моторного щита и т.д.

Отметим, что если приобретается автомобиль, который уже ранее был в употреблении, тогда данные по техпаспорту и VIN-коду  вполне могут отличаться от реальных. Если просто, свап мотора (замена двигателя) далеко не всегда производится на точно такой же агрегат.  Обычно при замене двигателя сам мотор часто ставят мощнее штатного, хотя встречаются случаи, когда намеренно устанавливается и менее производительное решение.

Чтобы получить точную информацию, необходимо найти номер двигателя, а также другие обозначения на ДВС. Исходя из полученных данных, можно затем найти этот мотор в каталогах производителя и выяснить его рабочий объем, а также другие характеристики. Обратите внимание, далеко не всегда номер двигателя можно с легкостью обнаружить.

Разные производители наносят маркировки в тех или иных местах, так что нужно иметь возможность заглянуть на блок цилиндров сзади, возможно потребуется смотреть снизу (нужна смотровая яма, подъемник  или эстакада), откручивать подкрылки в арках колес и т.д.

Однако может быть и так, что номер двигателя не читается (проржавел, спилен и т.п.). В этом случае достоверно определить, какой ДВС находится под капотом, намного сложнее, особенно тому, кто не является специалистом.

Конечно, в подобной ситуации можно обратиться к официальным экспертам, однако по понятным причинам делать этого не стоит, особенно если машина стоит на учете, а также никаких проблем по юридической части с ней не возникает. Также не стоит афишировать обнаруженную проблему, предоставляя автомобиль для осмотра частным независимым экспертам.

Если же вопрос определения реального объема стоит очень остро (например, при подборе запчастей в рамках ремонта и т.п.), тогда нужно отдельно запастись знаниями, как узнать объем двигателя по объему цилиндра. Другими словами, следует изучить, как узнать объем цилиндра ДВС.

Как определить объем цилиндра двигателя

Сейчас читают

Итак, чтобы узнать объем цилиндра двигателя, следует понимать, что фактически цилиндр является емкостью, подобно бытовым предметам цилиндрической формы (чашка, банка и т.д.). Зная радиус и высоту, объем высчитывается достаточно легко. Если же эти параметры не заданы, тогда задача усложняется. Еще нужно учитывать и то, что цилиндр ДВС не всегда идеален по окружности.

Вернемся к замерам. Для вычисления объема нужно умножить высоту на число «Пи» и на квадрат радиуса (Объем равен  В умножить на π и умножить на Р². Литера В данной формулы является высотой цилиндра, Р представляет собой  радиус основания,  а число π примерно равно 3,14.

Сам объем цилиндра измеряется  в соответствующих радиусу и высоте кубических единицах. Обычно для измерения объема в ДВС используются см3 (кубические сантиметры), если же параметры заданы в метрах, тогда данные по объему отражены в метрах кубических (кубометрах) и т. д.

При этом важно понимать, что указанная формула подходит для измерения объема прямого кругового цилиндра, то есть основание является кругом, а направляющая строго перпендикулярна ему.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое степень сжатия двигателя внутреннего сгорания. Из этой статьи вы узнаете о данном параметре, а также на что влияет степень сжатия в конструкции ДВС.

Кстати, если вместо радиуса цилиндра в исходных данных имеется диаметр, тогда расчеты следует производить по формуле, где объем равен В помноженное на  π и помноженное на (Д/2)². Еще одной формулой для вычислений является  следующая: Объем равен ¼ помноженное на В помноженное на π и помноженное на Д². В этом случае Д  является диаметром основания цилиндра.

Что касается практических замеров, несколько проще замерить периметр, то есть длину окружности основания цилиндра, чем промерять диаметр или радиус. Получается, высчитать объем, если известен периметр основания цилиндра, можно по формуле, где объем равен ¼ умножить на В умножить на П² / π. Литера П является периметром основания. Еще нужно учесть, что при расчетах фактическая вместимость будет немного меньше той, которую покажут расчеты, так как не учитывается величина объема стенок сосуда.

Что в итоге

Как видно, необходимость узнать точный рабочий объем двигателя возникает по разным причинам. Естественно, VIN-код и данные в техпаспорте являются самым быстрым способом определения параметров ДВС.

Однако это подходит только в случае, когда история автомобиля известна, ранее не производилась замена двигателя или номер замененного двигателя позволяет идентифицировать агрегат, мотор ранее не «капиталися», то есть не выполнялась расточка/гильзовка блока цилиндров во время капремонта и т.д.

Если даже один из перечисленных выше случаев нельзя исключить из списка, тогда единственным способом для получения достоверной информации о фактическом рабочем объеме цилиндров является разборка двигателя с последующими точными замерами.

• Что такое объем двигателя автомобиля

  Что означает понятие объем двигателя. Определение рабочего объема мотора. Классы авто в зависимости от объема ДВС, плюсы и минусы большого объема двигателя. Читать далее

• Что такое степень сжатия

  Влияние степени сжатия на мощность и другие характеристики мотора. Тюнинг и увеличение степени сжатия, а также понижение параметра в отдельных случаях. Читать далее

• Какой ресурс у двигателя: иномарки и отечественные авто

  Какой срок службы двигателя является нормой для современных моторов. Почему не осталось двигателей «миллионников». Как увеличить ресурс современного ДВС. Читать далее

• Двигатель с изменяемой степенью сжатия: принцип…

  Изменение степени сжатия: на что влияет способность динамично менять степень сжатия ДВС. Двигатели с возможностью изменения степени сжатия, устройство. Читать далее

• Какие бывают двигатели внутреннего сгорания: виды…

  Виды двигателей внутреннего сгорания, отличия различных типов ДВС. Особенности компоновки, объем двигателя, мощность, крутящий момент и другие параметры. Читать далее

• Температура в камере сгорания дизельного двигателя…

  Какая темература и давление в цилиндрах дизеля, а также как данные показатели влияют на производительность мотора и процесс сгорания дизельного топлива. Читать далее

Источник

Что такое рабочий объем двигателя? объем двигателя восемь куб…

Что такое рабочий объем двигателя? двигатели объемом восемь куб…

Задайте вопрос, получите ответ как можно скорее!

☰

×

ЗАПРОСИТЬ ЦЕНУ

спросил

Габриэль Дж

на
01 декабря 2015 г.

Что такое объем двигателя?

Джей Саффорд

Автомобильный механик

16 лет опыта

Объем двигателя — это общий объем цилиндров двигателя, сложенный вместе. Чтобы вычислить общий рабочий объем двигателя, вам необходимо знать диаметр цилиндра, который представляет собой диаметр каждого цилиндра, ход поршня, который представляет собой расстояние, которое поршень проходит от нижней мертвой точки (НМТ) до верхней мертвой точки (ВМТ), и количество цилиндров в блоке цилиндров. Общий объем, через который поршень перемещается вверх и вниз, представляет собой рабочий объем двигателя в кубических дюймах. Этот объем можно представить как объем прямого кругового цилиндра. Одна из самых важных вещей, которую следует помнить при расчете рабочего объема поршня, заключается в том, что вы измеряете общий объем одного поршня и умножаете его на количество цилиндров двигателя.

Чтобы рассчитать рабочий объем двигателя, вам потребуется использовать следующую формулу для измерения общего объема двигателя: Рабочий объем поршня = π x (Радиус x 2) x Ход x Количество цилиндров. Вот пример формулы, используемой для образца двигателя: Диаметр цилиндра = 40 мм, Ход поршня = 80 мм, Количество цилиндров = 4. Радиус = Диаметр цилиндра/2 = 40 ÷ 2 = 20 мм. Расчет объема двигателя/поршня = π x (радиус) x 2 x ход поршня x количество цилиндров = 3,14 x (20) x 2 x 80 x 4 = 40 192 мм. Двигатели обычно имеют рабочий объем в см, который обычно называют кубическими сантиметрами или сокращенно кубическими сантиметрами. Чтобы преобразовать свой ответ в CC, разделите ответ на 1000 мм. В этом примере у вас будет 40,192 мм ÷ 1000 мм, что дает ответ 40,192 см или 40,192 куб.см. Некоторые двигатели могут измеряться в кубических сантиметрах или кубических дюймах. Чтобы преобразовать 40,192 см или см3 в дюймы, все, что вам нужно сделать, это умножить 40,192 см3 на 0,061 см3 = 40,192 см3 x 0,061 см3. Ответ будет 2,452 ci.

Рабочий объем двигателя можно изменить, увеличив диаметр цилиндров, увеличив ход поршня или увеличив количество цилиндров в двигателе. Их можно изменить, увеличив диаметр цилиндра двигателя и установив поршни большего размера или заменив коленчатый вал, чтобы он имел более длинный ход, чтобы поршень поднимался выше в ВМТ и опускался в НМТ. Чтобы увеличить количество цилиндров в двигателе, вам придется заменить двигатель с 4 цилиндров на 6 или 8 цилиндров.

Заявления, приведенные выше, предназначены только для информационных целей и должны быть проверены независимо. Пожалуйста, смотрите наш
условия обслуживания
подробнее

Получите мгновенную смету для вашего автомобиля

К вам приедут наши сертифицированные механики ・Гарантия на 12 месяцев и пробег 12 000 миль・Справедливые и прозрачные цены

Узнать цену

Механик со стажем?

Зарабатывайте до
$70/час

Подать заявку

Что спрашивают другие

Что такое система Belt-Minder®?

В вашем автомобиле много дополнительных функций. Одной из них является система Belt-Minder®. По сути, он предназначен для отслеживания использования ремней безопасности в вашем автомобиле и предупреждения вас о потенциальных проблемах, обеспечивая вашу безопасность и безопасность ваших пассажиров. Belt-Minder®…

Отсутствие мощности и холостой ход Mitsubishi Eclipse 2.0 1999 года.

Срок службы этих машин ограничен. Первое, что вы хотите сделать с двигателем, который проехал 205 000 миль, это вызвать механика и провести тест двигателя на сжатие в мокром и сухом состоянии. Это скажет вам…

Что означает код p1494?

Код указывает на проблему с насосом обнаружения утечек EVAP в правой передней фаре. Насос или переключатель неисправен. Я рекомендую, чтобы механик диагностировал код для вас. Код P1494 совпадает с кодом TC184A…

Холостой ход во время движения

Основная проблема, с которой вы столкнулись, это количество миль на вашем автомобиле. С таким количеством миль большинство автомобилей были бы полностью изношены. Если вы не занимались дотошным уходом за своим автомобилем, часто бывает необходимо…

Мой грузовик перегревается, я слышу его шипение и вижу пар.

Здравствуйте, спасибо, что написали. Буду рад помочь. Пар из двигателя обычно является признаком небольшой утечки в системе охлаждения. Я бы порекомендовал внимательно осмотреть место, где появляется пар…

цепь ГРМ шумит при запуске что нужно заменить, чтобы устранить проблему?

Есть много сообщений об этой проблеме с вашим грузовиком. У меня есть доступ к IATN (Международной сети автомобильных техников), и все согласны с тем, что необходимо заменить все, что находится на передней части двигателя. Это очень, очень большой…

Автомобиль глохнет, когда я останавливаюсь — 2007 Dodge Charger

Здравствуйте. Такое поведение предполагает проблемы с «бережливым ходом» на низкой скорости, сценарий, который усугубляется в более холодную погоду. Это может быть вызвано засорением или неисправностью регулятора холостого хода и/или корпуса дроссельной заслонки, грязными или забитыми форсунками, клапаном рециркуляции отработавших газов…

Когда я включаю обогреватель, вентилятор радиатора также включается, и двигатель автомобиля может остыть. подскажите пожалуйста решение вентилятора

Привет. Климат-контроль настроен на оттаивание лобового стекла? Если это так, это по-прежнему включает компрессор кондиционера и включает вентиляторы радиатора. Какой сейчас уровень охлаждающей жидкости? Медленная утечка охлаждающей жидкости может оставить след…

В моем Mercury Cougar LS 1991 года заменен генератор переменного тока и новая батарея, но, похоже, батарея разряжается за ночь, и машина не заводится.

Привет. Похоже, что на вашем аккумуляторе присутствует паразитная нагрузка. Это загрузка чего-то, когда ключ вынут из замка зажигания и двери закрыты. Для проверки этого условия выполните следующее:…

Статьи по Теме

Как работает система зажигания автомобиля

Сложный процесс работы системы зажигания автомобиля требует точной синхронизации различных задействованных систем. Чтобы запустить автомобиль, нужно гораздо больше, чем просто повернуть ключ в замке зажигания; это требует от каждой системы…

Сколько служит трубка системы рециркуляции отработавших газов (EGR)?

Трубка рециркуляции отработавших газов (EGR) является частью системы EGR (рециркуляции отработавших газов) вашего автомобиля и частью клапана EGR. Клапан рециркуляции отработавших газов работает для рециркуляции выхлопных газов, производимых вашим автомобилем, чтобы вы не…

Как восстановить автомобильный двигатель

Независимо от того, хотите ли вы вдохнуть новую жизнь в пригородный или рабочий автомобиль, или для хобби в классический автомобиль, во многих случаях восстановление двигателя может быть отличной альтернативой его замене. Вообще говоря,…

Просмотрите другой контент

Услуги

Техническое обслуживание

Смета

Рабочий объем двигателя, диаметр цилиндра и ход поршня и мотоциклетные двигатели

Часто при поиске спецификаций мотоцикла вы видите рабочий объем двигателя вместе с диаметром цилиндра и ходом поршня.

«Что это за мистические фигуры?» Раньше я думал. «Почему меня должны волновать размеры салона мотоцикла? Все меня волнует ее водоизмещение, детка!»

Реальность такова, что диаметр цилиндра и ход поршня упомянуты не просто так — чтобы помочь вам понять , как двигатель мотоцикла получает такой рабочий объем, и сравнить эти цифры с другими мотоциклами того же класса (или даже серии, поскольку производитель разрабатывает двигатель).

Кроме того, иногда я встречаю такие термины, как «неквадратный» или «длинный ход». Площадь?? Я думал поршни круглые? Все это немного сбивает с толку непосвященных (включая меня в целом в жизни), поэтому я составляю простое руководство, объясняющее, что я узнал.

Эти рекомендации одинаково применимы как для автомобилей, так и для мотоциклов. Но, учитывая, что этот веб-сайт посвящен только мотоциклам, примеры, которые я здесь использую, относятся к мотоциклам. (Иногда я езжу на машине, если у меня много вещей, есть пассажир или просто слишком холодно и сыро. Но я никогда не признаюсь в этом!)

Вот все статьи по математике (и физике) для мотоциклы и транспортные средства в целом:

• Ярлыки для преобразования британских и метрических единиц
• Диаметр цилиндра, ход поршня и объем двигателя
• Объяснение мощности, крутящего момента, максимальной скорости и тяги
• Мотоциклетная передача, скорость и частота вращения двигателя

Двигатель Triumph Rocket 3 — массивный 3-цилиндровый двигатель с рабочим объемом 2458 куб. Но НЕ самые большие поршни на мотоцикле.

Вы одержимы мотоциклами?

Ну, я. Вот почему я создал этот сайт — как отдушину. Я люблю учиться и делиться тем, что может быть полезно другим. Если вам нравится то, что вы здесь читаете, и вы настолько же одержимы, как и я, вам может быть интересно узнать, когда я публиковал больше. (Проверьте последнюю версию, чтобы понять, что вы увидите.)

Расчет рабочего объема двигателя мотоцикла по диаметру цилиндра и ходу — в двух словах

Начнем с взаимосвязи между диаметром цилиндра и ходом и рабочим объемом двигателя. Время математики!

Вы помните, как вычислить объем цилиндра? Он равен площади поверхности поперечного сечения цилиндра, умноженной на его длину . Используйте эту формулу с отверстием и ходом, и вы получите рабочий объем.

Ручной расчет объема двигателя по диаметру цилиндра и ходу поршня

Вкратце, формула для расчета объема двигателя мотоцикла (такая же, как и для других двигателей):

π x радиус цилиндра ² x длина хода x количество поршней

Далее упрощенно, рабочий объем в куб. ² х ход х цилиндры х 0,0007854

Я использую эту упрощенную формулу для расчета рабочего объема двигателя — я проверил на ряде примеров, и она достаточно точна.

Математика расчета объема двигателя мотоцикла

Рассмотрим подробнее первую формулу.

• отверстие цилиндра — это его диаметр. Таким образом, цилиндр с диаметром отверстия 100 мм имеет ширину 100 мм. Радиус равен половине этого отверстия.
• Ход цилиндра — это расстояние, которое поршень проходит сверху вниз.
• Количество цилиндров зависит от архитектуры. В рядном четырехцилиндровом двигателе их четыре, в V-образном двигателе — два и т. д.

Рабочий объем одного цилиндра равен его объему. Возвращаясь к школьной математике, формула объема цилиндра: V=πr ² h .

Для двигателя это означает объем = π x квадрат радиуса (половина диаметра отверстия) x ход поршня.

Умножьте это на количество цилиндров, и вы получите общий объем двигателя.

Вторая формула представляет собой упрощение, объединяющее все константы в формуле (необходимо перевести диаметр отверстия в мм в радиус в см, а длину хода в см, объединив их с пи ).

Странное, но важное предостережение: некоторые очень редкие мотоциклы не имеют круглых цилиндров. Например, Хонда NR750. Если у вас есть один из них, то, во-первых, можно с вами познакомиться? Я имею в виду, что мне просто интересен твой мотоцикл, но мы также можем пообщаться. Во-вторых, для вашего мотоцикла с овальными поршнями не только сложно найти запчасти, но и сложнее рассчитать рабочий объем — вы не можете использовать приведенные выше формулы.

Примеры расчета объема двигателя

92 х 67,5 х 2 х 0,0007854 = 937 см3 .

Конечно, пиковая мощность имеет гораздо большее значение, чем диаметр цилиндра и ход поршня (и рабочий объем двигателя). Но, как видите, двигатели с одинаковым рабочим объемом могут иметь совершенно разные характеристики.

Некоторые термины по объему двигателя мотоцикла

Несколько слов о характеристиках двигателя, и я подумал, что мне следует подробно остановиться на том, что они означают.

Многие из них конкретно касаются того, как диаметр цилиндра и ход поршня влияют на характеристики мотоцикла, и относятся к «коэффициенту хода», который представляет собой отношение диаметра цилиндра к ходу (или наоборот).

1. Over-quad : означает «отверстие [намного] шире, чем длина хода».

Этот термин вводит в заблуждение, потому что цилиндр не квадратный, а круглый! (Ну, в основном. Иногда в них есть какая-то овальность.) В любом случае, «квадратный» означает, что диаметр цилиндра и ход поршня одинаковы в миллиметрах. «Oversquare»

Квадратный двигатель обычно имеет более легкие поршни и, таким образом, может (с некоторыми другими изменениями, например, клапанов) быть спроектирован таким образом, чтобы легче набирать обороты и достигать более высоких пиковых оборотов.

Квадратный цилиндр иногда также называют короткоходным двигателем. Термин «короткоходный» используется для описания двигателя с коротким ходом поршня. Они обычно встречаются в спортбайках с высокими ограничениями по оборотам.

2. Длинноходный двигатель : Длинноходный двигатель не обязательно является противоположностью «квадратного», просто его ход на длиннее, чем у других сопоставимых двигателей. Но часто бывает наоборот.

Например, двигатель K5 GSX-R1000, блок которого до сих пор используется в современных Suzuki GSX-S1000 и Katana, является «длинноходным» двигателем по сравнению с двигателем с немного более коротким ходом (более квадратным). К9GSX-R1000.

Длинноходный двигатель, как правило, легче настроить на низкий крутящий момент за счет менее экстремальной высокой мощности, поскольку он не так легко набирает обороты.

Двигатели с длинным ходом иногда называют «подквадратными».

3. Строкер: Двигатель, который был модифицирован для увеличения хода поршня, что позволило увеличить его рабочий объем.

Распространенной модификацией для увеличения рабочего объема двигателя является установка «ходового» кривошипа, который предназначен для уменьшения увеличения хода поршня, тем самым увеличивая общий рабочий объем.

Вы также можете расточить цилиндры двигателя, чтобы увеличить рабочий объем. Но чаще это делают производители между поколениями одного и того же базового мотоцикла.

Диаметр цилиндра и ход поршня, объем двигателя, крутящий момент и мощность — как они соотносятся?

Старая поговорка гласит, что «нет замены смещению». Но есть ли? Мотоциклы с самым большим объемом двигателя не всегда обладают наибольшей мощностью. Итак, что еще нам нужно знать?

Примеры лучше всего подходят для этого. Давайте посмотрим на несколько разных мотоциклов с одинаковым (или похожим) объемом двигателя и сравним их характеристики мощности и крутящего момента.

9039 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 29 2

Characteristic	Yamaha Stryker	BMW R 1250 GS	Suzuki GSX-1300R Hayabusa	Honda ST1300
Displacement	1304 cc	1254cc	1340 cc	1261 cc
Bore and Stroke	100 x 83 мм	102,5 x 76 мм	81 x 65 мм	78 x 66 мм
# Pistons
. 0027	2	4	4
Пик мощность	~ 60 кВт (80 л.с.) при 3000 об / мин.	91 кВт (125 л.с.) при 8000 об/мин
Пиковый крутящий момент	(81 фунт-фут) при 4000 об/мин	143 нМ (105 фунт-фут) при 6250 об/мин 143027 ) при 7200 об/мин	125 Нм (92 фунт-фут) при 6000 об/мин

Диаметр цилиндра и ход поршня, объем двигателя и характеристики двигателя

* оценка основана на пробегах на динамометрическом стенде, плюс-минус 10%

Итак, четыре мотоцикла, все с рабочим объемом 1250-1350 куб. см, все с сильно различающимися показателями мощности и крутящего момента. Очевидный вывод: есть много других вещей, помимо смещения, которые влияют на мощность. Вот некоторые из них: диаметр цилиндра и ход поршня, степень сжатия, синхронизация распределительного вала и компоненты, которые помогают двигателю набирать обороты быстрее и выше.

Выше я вкратце упомянул, что двигатель с более коротким ходом можно увеличить обороты, тем самым производя больше мощности.

И наоборот, говорят, что двигатели с более длинным ходом поршня можно настроить для увеличения крутящего момента. Но почему это так?

Во-первых, важно понимать взаимосвязь между крутящим моментом, скоростью и мощностью. В двух словах, мощность = скорость x крутящий момент x (постоянная) . Это линейная зависимость.

Таким образом, если вы поддерживаете постоянный крутящий момент, но увеличиваете число оборотов, вы получаете пропорционально большую мощность. И даже если крутящий момент немного упадет, если скорость сильно возрастет, вы все равно получите больше мощности. Вот почему пиковая мощность выше, чем крутящий момент.

Большое количество крутящего момента на низких оборотах может быть забавным и прекрасным, отлично подходит для пробок, вилли и 0-60 раз, но большое количество крутящего момента на высоких оборотах означает большую мощность. Большая мощность означает способность преодолевать ветер и развивать высокие максимальные скорости. (Подробнее об этом в другой раз.)

Чтобы двигатель развивал крутящий момент на высоких оборотах (и, следовательно, большую мощность), многие вещи должны работать согласованно. У вас должны быть клапаны и пружины, которые могут двигаться быстро, компоненты с низким коэффициентом трения, низкой скоростью и малым весом. И больше.

Но давайте сосредоточимся на двух факторах, связанных с диаметром цилиндра и ходом поршня, которые помогают двигателям вращаться быстрее:

1. Поршни/цилиндры с низким коэффициентом трения: ) трогает. Конечно, здесь могут помочь и другие вещи, такие как хорошая смазка и компоненты с низким коэффициентом трения.
2. Низкая скорость поршня: Разработчики двигателей думают о средней и максимальной скорости, которую должен развивать поршень, чтобы двигаться вверх и вниз по цилиндру. Чем длиннее ход поршня, тем выше скорость поршня при данной частоте вращения двигателя. Более высокие скорости хуже во многих отношениях — смазка может не работать, иногда скорость поршня может превышать скорость пламени (вызывая потерю мощности) и (при одинаковой массе поршня) требуется больше силы, чтобы повернуть поршень и отправить его. другой способ.

Таким образом, короткоходный двигатель означает, что при заданной скорости поршня, при прочих равных условиях, вы можете позволить себе работать на более высоких оборотах.

Итак, если они развивают более высокие обороты и развивают большую мощность, почему не все мотоциклы короткоходные?

Читая вышесказанное, вы можете подумать: хорошо, короткий ход явно лучше. Вы можете увеличить крутящий момент, что означает большую мощность, а больше мощности = больше лучше!!!! Но диаметр цилиндра и ход поршня также влияют на ходовые качества в реальном мире, а иногда и неблагоприятно.

Если у вас короткоходный двигатель, рассчитанный на большой крутящий момент при высоких оборотах, он все равно может выдавать скромный крутящий момент для повседневного использования.

Возьмем, к примеру, Yamaha R1 2015+, довольно эпичный гоночный мотоцикл мощностью около 200 л.с. Он достигает пика мощности примерно при 13 000 об/мин и имеет большой плато крутящего момента между 8 500 и 12 000 об/мин, составляющий около 100 Нм (73 футо-фунта).

Юбилейный выпуск Yamaha YZF-R1 2016 года

Это здорово, но кто каждый день разгоняется до 8500 об/мин? Может быть, некоторые люди и делают, но вы будете нарушать большинство ограничений скорости, когда будете там. И это только начало моментной стороны.

Ниже 8500 об/мин Yamaha R1 2015+ имеет гораздо более скромное плато крутящего момента около 70 Нм (~50 ft-lb). В принципе, ниже 8500 Yamaha R1 показывает худших , чем более скромная (но классная) Yamaha MT-09. График кривой крутящего момента

R1 и MT-09 (из разных источников). Исправлено, август 2021 г.

Другие факторы, такие как передача (R1 больше ориентирован на высокую скорость), также делают MT-09 более отзывчивым на низких оборотах, чем R1.

Почему и как R1 работает умеренно на низких оборотах, но так хорошо на высоких? Что ж, вам, возможно, придется спросить конструктора двигателя или профессионального настройщика. Многие факторы играют роль. Вот несколько часто упоминаемых:

1. Впуск и выпуск: Мотоцикл, производящий большую мощность, должен сжигать много топлива, поэтому много вдыхает и выбрасывает много выхлопных газов. Это означает, что впуск рассчитан на высокоскоростной поток воздуха, как и выхлоп.

Распределительные валы впускного и выпускного клапанов разработаны для оптимальной работы при высоких оборотах. Невозможно спроектировать эти компоненты так, чтобы они работали идеально эффективно в бесконечно широком диапазоне оборотов.

Попытка приблизиться к этой цели — хорошо дышать в широком диапазоне оборотов — является одной из целей конструкции двигателя, иногда с такими технологиями, как изменение фаз газораспределения (как в S 1000 RR 2019+), впускные отверстия переменной длины и т. д.

2. Эффективность сгорания (внутри поршня) : Короткоходный двигатель имеет более широкие поршни. Это означает, что взрыв должен пройти большее расстояние, чтобы покрыть всю поверхность поршня и равномерно протолкнуть его вниз.

Просто трудно добиться такой же эффективности, как у меньшей взрывной камеры, как и у двигателя меньшего диаметра с более длинным ходом поршня (при одинаковом общем рабочем объеме). В двигателях используются более тонкие форсунки и конструкции с несколькими свечами зажигания.

3. Размер и вес двигателя : Более широкие (короткий ход) поршни означают более толстый металл между поршнями и проволочным двигателем.

Более высокие (длинноходовые) поршни приводят к более высокому двигателю и более толстой головке. В любом случае есть компромиссы.

Как и во всех аспектах конструкции двигателя, конструкторы много думают о балансировке рабочего объема двигателя, диаметра цилиндра и хода поршня.

Высокий крутящий момент, но низкая мощность — Big Bore Big Twins

В связи с этим возникает вопрос: почему не все мотоциклы имеют большой диаметр?

Давным-давно я заметил, что Harley-Davidson не публикует данные о мощности большинства своих мотоциклов. Но они ДЕЙСТВИТЕЛЬНО публикуют данные о крутящем моменте.

Почему это? Есть много сопутствующих вопросов. Например, почему водитель Suzuki SV650 (75 л.с.), который может достаточно быстро переключаться, может не отставать от ZX-6R 636 (130 л.с.) по крайней мере до 80-100 км/ч или около того — несмотря на то, что у последнего почти в два раза больше пиковой мощности?

Ответ на оба этих вопроса: есть что-то в крутящем моменте . Однажды я видел, как он бойко выразился, что «крутящий момент = ускорение, мощность = максимальная скорость». Там еще много всего, но я согласен с этой общей идеей в принципе.

Когда люди описывают мотоцикл как «быстрый», они имеют в виду одну из трех вещей:

1. У него высокая максимальная скорость, как у любого из мотоциклов линейки Ninja h3
2. У него низкая скорость 0-60 или 0-100 — быстро разгоняется
3. Это «ощущается» быстро, что очень субъективно, но может просто означать «огромное тяговое усилие»

Этот последний фактор «ощущения» скорости может относиться ко многим круизерам с V-образными двигателями, которые имеют удивительно низкие пределы числа оборотов и показатели лошадиных сил.

Большие круизеры не развивают высокие обороты (по крайней мере, за очень немногими исключениями), но создают большой крутящий момент на низких оборотах. Как они делают такой большой крутящий момент? С поршнями большого диаметра .

Возьмем Suzuki M109R, мотоцикл с поршнями диаметром 112 мм и ходом поршня 90,5 мм (теперь подсчитайте его рабочий объем!).

Из-за большого диаметра ствола M109R способен сделать монстра с крутящим моментом .

Почему поршни большего диаметра создают больший крутящий момент

Итак, почему бы не установить большие поршни для большего крутящего момента на всех мотоциклах?

Все сводится к тем же компромиссам, что и выше.

• Наличие больших поршней означает большую движущуюся массу (особенно при большем крутящем моменте, что означает, что вам нужно больше металла), которую труднее перемещать на высоких оборотах. Таким образом, большие поршни достигаются за счет высоких оборотов и, следовательно, высокой мощности.