Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Сравнение диаметра / хода

В возвратно - поступательном движении поршневого двигателя , то соотношение хода , определяется либо / отношение хода ствола или инсультом / отношением ствола , представляет собой термин , чтобы описать соотношение между отверстием цилиндра диаметром и поршнем ходом длиной. Это может использоваться либо для двигателя внутреннего сгорания , где топливо сжигается в цилиндрах двигателя, либо для двигателя внешнего сгорания , такого как паровой двигатель , где сгорание топлива происходит вне рабочих цилиндров двигателя.

Достаточно всестороннее, но понятное исследование эффектов удара / заточки было опубликовано в Horseless Age , 1916. [1]

Соглашения [ править ]

В поршневом двигателе существует два разных способа описания отношения хода его цилиндров , а именно: отношение диаметр / ход и отношение ход / диаметр .

Соотношение диаметр цилиндра / ход поршня [ править ]

Диаметр цилиндра / ход поршня - это более часто используемый термин, который используется в Северной Америке , Европе , Великобритании , Азии и Австралии .

Диаметр отверстия цилиндра делится на длину поршневого хода , чтобы дать соотношение.

Квадратные, квадратные и подквадратные механизмы [ править ]

Следующие термины описывают условные обозначения конфигураций различных соотношений диаметр цилиндра / ход поршня:

Квадратный двигатель [ править ]

Квадратный двигатель имеет равное отверстие и размеры инсульта, давая значение отверстия / ход точно , 1: 1.

Примеры Square Engine [ править ]

1953 - У Ferrari 250 Europa был Lampredi V12 с диаметром цилиндра 68,0 × 68,0 мм (2,7 × 2,7 дюйма).

1967 - FIAT 125, 124Sport двигатель 125A000-90 л.с., 125B000-100 л.с., 125BC000-110 л.с., 1608 куб.см, DOHC, диаметр цилиндра и ход поршня 80,0 мм × 80,0 мм (3,15 дюйма × 3,15 дюйма).

1970 - Ford 400 имел диаметр ствола и ход поршня 101,6 × 101,6 мм (4,00 × 4,00 дюйма).

1973 - Kawasaki Z1 и KZ (Z) 900 имели диаметр цилиндра и ход поршня 66,0 × 66,0 мм (2,60 × 2,60 дюйма). [2]

1973 - Австралийское подразделение British Leyland создало 4,4-литровую версию двигателя Rover V8 с диаметром цилиндра и ходом поршня 88,9 мм. Этот двигатель использовался исключительно в Leyland P76 .

1982 - Honda Nighthawk 250 и Honda CMX250C Rebel имеют диаметр цилиндра и ход поршня 53,0 × 53,0 мм (2,09 × 2,09 дюйма), что делает его квадратным двигателем. [3]

1983 - Рядный четырехцилиндровый двигатель Mazda FE объемом 2,0 л с идеально квадратными диаметром цилиндра 86,0 × 86,0 мм (3,4 × 3,4 дюйма). Этот двигатель также отличается идеальным соотношением шток / ход 1,75: 1.

1987 - Двигатели Opel / Vauxhall 2.0 L GM Family II имеют квадратную форму с диаметром цилиндра 86,0 × 86,0 мм (3,39 × 3,39 дюйма); Например, C20XE C20NE C20LET X20A X20XEV X20XER Z20LET Z20LEH Z20LER A20NHT A20NFT.

1989 - Nissan SR20DE представляет собой квадратный двигатель с диаметром цилиндра 86,0 × 86,0 мм (3,39 × 3,39 дюйма).

1990 - Maserati Shamal имел 3217 куб.см (3,2 л) битурбированный двигатель V8 AM 479 с диаметром цилиндра и ходом 80,0 × 80,0 мм (3,1 × 3,1 дюйма). Этот двигатель, после доработок, позже был установлен на Quattroporte IV и 3200 GT.

1990–2010 Saab B234 / B235 - квадратный двигатель с диаметром цилиндра и ходом 90,0 мм × 90,0 мм (3,54 дюйма × 3,54 дюйма).

1991 - Двигатель Ford 4.6 V8 OHC имеет диаметр цилиндра и ход поршня 90,2 мм × 90,0 мм (3,552 дюйма × 3,543 дюйма). На протяжении двух десятилетий он составлял основу легковых и грузовых автомобилей Ford с двигателями V8 с различными уровнями мощности и конструкциями головок.

1995 - Двигатель BMW M52 с рабочим объемом 2793 кубических сантиметра является примером двигателя идеального квадрата с диаметром цилиндра 84,0 мм × 84,0 мм (3,31 дюйма × 3,31 дюйма).

1996 - Двигатель Jaguar AJ-V8 объемом 4,0 литра имеет диаметр цилиндра и ход поршня 86,0 мм.

2000 - Mercedes-Benz 4,0-литровый (3996 куб.см; 243,9 куб. Дюймов) дизельный двигатель OM628 V8 является примером квадратного двигателя - с диаметром цилиндра 86,0 мм × 86,0 мм (3,39 дюйма × 3,39 дюйма).

Двигатель W16 от Volkswagen Group 2005 года, который использовался в Bugatti Veyron, также имел диаметр цилиндра 86,0 × 86,0 мм (3,39 × 3,39 дюйма).

Peugeot XU10 двигатель линия - с рабочим объемом 1998 кубических сантиметров - это пример идеального квадратного двигателя с 86,0 мм × 86,0 мм (3,39 × 3,39 в в) Диаметр цилиндра и ход.

2JZ и 4U от Toyota представляют собой квадратные двигатели с диаметром цилиндра 86,0 × 86,0 мм (3,39 × 3,39 дюйма).

Двигатель Honda J30A имеет диаметр цилиндра и ход поршня 86,0 × 86,0 мм (3,39 × 3,39 дюйма).

Двигатель Suzuki AX100 имеет диаметр цилиндра и ход поршня 50,0 мм × 50,0 мм (1,97 × 1,97 дюйма).

Двигатель Yamaha YBR125 имеет диаметр цилиндра и ход поршня 54,0 × 54,0 мм (2,13 × 2,13 дюйма).

Квадратный или короткоходный двигатель [ править ]

Двигатель описывается как сверхквадратный или короткоходный, если его цилиндры имеют диаметр цилиндра больше, чем длина его хода, что дает соотношение диаметр цилиндра / ход поршня более 1: 1.

Двигатель с квадратной формой позволяет использовать больше и больше клапанов в головке цилиндра, более высокие возможные обороты за счет снижения максимальной скорости поршня и более низкое напряжение кривошипа из-за более низкого пикового ускорения поршня для той же скорости вращения двигателя. Поскольку эти характеристики благоприятствуют более высоким оборотам двигателя, двигатели с прямоугольной формой часто настраиваются на достижение максимального крутящего момента на относительно высокой скорости.

Из-за увеличенной площади поверхности поршня и головки тепловые потери увеличиваются по мере увеличения соотношения диаметр цилиндра / ход поршня. Таким образом, чрезмерно высокое передаточное число может привести к снижению теплового КПД по сравнению с двигателями других конфигураций. Большой размер / ширина камеры сгорания при зажигании может вызвать повышенную неоднородность топливовоздушной смеси во время сгорания, что приведет к увеличению выбросов.

Уменьшенная длина хода позволяет использовать более короткий цилиндр, а иногда и более короткий шатун, что, как правило, делает более квадратные двигатели менее высокими, но более широкими, чем квадратные двигатели аналогичного рабочего объема .

Примеры движка Oversquare [ править ]

Двигатели Oversquare (также известные как «двигатели с коротким ходом») очень распространены, поскольку они позволяют более высокие обороты (и, следовательно, большую мощность) без чрезмерной скорости поршня.

Примеры включают малые блоки V8 как Chevrolet, так и Ford. БМВ N45 бензиновый двигатель имеет отношение отверстия / обводки 1.167.

Горизонтально расположенные двигатели, также известные как «боксеры» или «плоские», обычно имеют прямоугольную конструкцию, поскольку любое увеличение длины хода приведет к двукратному увеличению общей ширины двигателя. Это особенно верно в компоновке Subaru с передним расположением двигателя, где угол поворота передних колес ограничен шириной двигателя. Хотя oversquare двигатели имеют репутацию возбудимы, [ править ] с низким крутящим моментом машины, то двигатель Subaru EJ181 развивает максимальный крутящий момент при скоростях , как низко как 3200 оборотов в минуту.

Двигатели Nissan RB, VQ, VK, VH и VR38DETT очень просты. Кроме того, двигатель SR16VE, установленный в Nissan Pulsar VZ-R и VZ-R N1, представляет собой двигатель квадратной формы с диаметром цилиндра 86 мм (3,39 дюйма) и ходом поршня 68,7 мм (2,70 дюйма), что дает ему 175–200 лошадиных сил (130–150 кВт), но относительно небольшой крутящий момент 119–134 фунт-фут (161–182 Н · м; 16,5–18,5 кг · м)

Двигатели с экстремальной квадратной формой встречаются в гоночных автомобилях Формулы-1 , где строгие правила ограничивают рабочий объем, что требует достижения мощности за счет высоких оборотов двигателя. Допускается соотношение ходов, приближающееся к 2,5: 1, [a] обеспечивающее частоту вращения двигателя 18 000 об / мин, при этом оставаясь надежным для нескольких гонок. [4]

Ducati Panigale двигатель мотоцикла массово oversquare с отношением отверстия / хода 1,84: 1. Ducati назвала его «SuperQuadro» , что примерно переводится с итальянского как «суперквадрат» . [5]

Боковой клапан Бельгийского Д-Мотор LF26 авиационные двигатели имеют отношение отверстия / ход 1,4: 1. [6]

Ранние двигатели Mercedes-Benz M116 имели диаметр цилиндра 92 мм (3,62 дюйма) и ход поршня 65,6 мм (2,58 дюйма) для 3,5-литрового двигателя V8. [7]

Подквадратный или длинноходный двигатель [ править ]

Двигатель описывается как недостаточно квадратный или длинноходный, если его цилиндры имеют меньшее отверстие (ширина, диаметр), чем его ход (длина хода поршня), что дает значение передаточного отношения менее 1: 1.

При заданной частоте вращения двигателя более длинный ход увеличивает трение двигателя и увеличивает нагрузку на коленчатый вал из-за более высокого пикового ускорения поршня. Меньшее отверстие также уменьшает площадь, доступную для клапанов в головке блока цилиндров, требуя, чтобы их было меньше или меньше.

Двигатели с прямоугольной рамой демонстрируют пиковый крутящий момент на более низких оборотах, чем двигатель с прямоугольной формой, из-за более длинного хода кривошипа и высокой скорости поршня.

В последнее время более распространены двигатели Undersquare, поскольку производители стремятся к созданию все более эффективных двигателей и более высокой экономии топлива. [8]

Примеры движка Undersquare [ править ]

Многие рядные двигатели, особенно те, которые устанавливаются поперечно в переднеприводных автомобилях, имеют конструкцию под квадратом. Меньший диаметр цилиндра позволяет установить более короткий двигатель, что увеличивает пространство для управления передними колесами. Примеры этого включают многие двигатели Volkswagen , Nissan , Honda и Mazda . Двигатель 1KR-FE, используемый, в частности, в Toyota Aygo , Citroën C1 и Peugeot 107, является примером современного длинноходного двигателя, широко используемого в компоновке FF.легковые автомобили. Этот двигатель имеет диаметр цилиндра и ход поршня 71 мм × 84 мм (2,8 дюйма × 3,3 дюйма), что дает ему отношение диаметра цилиндра к ходу 0,845: 1. Некоторые автомобили с задним приводом, которые заимствуют двигатели от автомобилей с передним приводом (например, Mazda MX-5 ), используют конструкцию под квадрат.

Знаменитый двигатель BMW S54B32 был квадратным с диаметром цилиндра и ходом 87 мм × 91 мм (3,4 × 3,6 дюйма), предлагая мировой рекорд крутящего момента на литр (114 Нм / л, 1,38 фунт-фут / куб. в) для серийных двигателей без наддува в то время; этот рекорд сохранялся до тех пор, пока Ferrari не представила 458 Italia .

Многие британские автомобильные компании использовали квадратную конструкцию до 1950-х годов, в основном из-за системы налога на автомобили, которая облагала автомобили налогом по диаметру цилиндра . Это включает в себя двигатель BMC A-Series и многие производные от Nissan . Троян автомобили использовали undersquare, сплит поршень , два хода , двухцилиндровый рядный двигатель; Отчасти это было связано с этим налоговым преимуществом, а отчасти потому, что его пропорции позволяли изгибать V-образные шатуны для двух поршней каждого U-образного цилиндра, что было дешевле и проще, чем два шатуна, соединенных с дополнительным подшипником.

Двигатель Chrysler Slant-6 объемом 225 куб. Дюймов (3,7  литра ) имеет диаметр цилиндра и ход поршня 86 мм × 105 мм (3,4 дюйма × 4,1 дюйма) (соотношение диаметр цилиндра / ход = 0,819: 1).

Модульный двигатель Ford 5.4L имеет диаметр цилиндра и ход поршня 90,1 мм × 105,8 мм (3,55 дюйма × 4,17 дюйма), что обеспечивает соотношение диаметр цилиндра / ход поршня 0,852: 1. Поскольку ход поршня значительно больше диаметра внутреннего диаметра, версия этого двигателя SOHC 16V (2 клапана на цилиндр) способна генерировать максимальный крутящий момент 350 фунт · фут при 2501 об / мин.

Двигатели Willys Jeep L134 и F134 имели диаметр цилиндра и ход поршня 79,4 мм × 111,1 мм (3,13 дюйма × 4,37 дюйма) (соотношение диаметр цилиндра / ход поршня = 0,714: 1).

В Dodge Power Wagon использовался рядный шестицилиндровый двигатель Chrysler Flathead объемом 230 куб. Дюймов (3,8 л) с диаметром цилиндра и ходом 83 мм × 117 мм (3,3 дюйма × 4,6 дюйма), что давало существенно меньшее соотношение диаметра и хода поршня 0,709: 1.

4-литровый двигатель Barra Inline 6 от австралийского Ford Falcon имеет диаметр цилиндра и ход поршня 92,21 мм × 99,31 мм (3,63 × 3,91 дюйма), что соответствует соотношению цилиндров и ходов цилиндров 0,929: 1.

292 Chevrolet I6 также является недостаточно квадратным, с диаметром цилиндра и ходом 98,4 мм × 104,8 мм (3,875 дюйма × 4,125 дюйма) дюйма (соотношение диаметр цилиндра / ход поршня = 0,939: 1).

Двигатель Mitsubishi 4G63T, используемый в основном во многих поколениях Mitsubishi Lancer Evolution, представляет собой двигатель под квадратным сечением с диаметром цилиндра и ходом 85 мм × 88 мм (3,3 дюйма × 3,5 дюйма).

Двигатель Jaguar XK6 , который использовался во всех 6-цилиндровых Jaguar с 1949 по 1987 год, был недостаточно квадратным. Например, 4,2-литровый двигатель имел диаметр цилиндра и ход поршня 92,08 мм × 106 мм (3,63 дюйма × 4,17 дюйма), обеспечивая соотношение диаметр цилиндра / ход поршня 0,869: 1.

Практически все поршневые двигатели, используемые в военных самолетах, были длинноходными. PW R-2800, Wright R-3350, Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major , Rolls-Royce Merlin (1650), Allison V-1710 и Hispano-Suiza 12Y-Z - это лишь некоторые из более чем сотни примеров. .

Все суда с дизельными двигателями имеют судовые двигатели под большой площадью. Вяртсиля двухтактного судового дизельного двигателя имеет диаметр и ход 960 мм × 2500 мм (37,8 × в 98,4 дюйма), (отношение отверстия / ход = 0,384: 1).

В то время как большинство современных двигателей мотоциклов имеют квадратную или квадратную форму, некоторые из них - недостаточно квадратные. Kawasaki Z1300 «с прямой шесть двигателей был сделан undersquare , чтобы минимизировать ширину двигателя, в последнее время , новый прямой образный двигатель для серии Honda NC700 использовали undersquare конструкцию , чтобы достичь более высокой эффективности сгорания для того , чтобы уменьшить расход топлива. [9] [10]

Заметки [ править ]

  1. ^ Фактических ограничений по соотношению диаметр цилиндра к ходу нет, но диаметр цилиндра ограничен 98 миллиметрами или 3,86 дюйма, а объем - 2400 кубических сантиметров (150 кубических дюймов).

Ссылки [ править ]

  1. ↑ Ингрэм, Эдвард (апрель 1916 г.). «По поводу инсульта» . Безлошадный век . 37 (6 и 7): 275, 325 . Проверено 12 ноября 2015 года .
  2. ^ "Kawasaki 900 Super Four" . 240 достопримечательностей японской автомобильной техники . Общество инженеров автомобильной промышленности Японии, Inc . Проверено 6 ноября 2013 года . Журналисты и гонщики назвали его королем мотоциклов, и он завоевал репутацию супер спортивной модели во всем мире. Super Four отличался высокой производительностью и качеством. Этот самый продаваемый мотоцикл получил множество призов по всему миру всего за шесть месяцев после выпуска.
  3. ^ «Технические характеристики Honda Rebel 2013» . Отдел новостей Honda Media . American Honda Motor Co. 4 сентября 2012 . Проверено 25 марта 2014 года .
  4. ^ "Технический регламент 2011F1" (PDF) . FIA . Проверено 21 июля 2011 года .
  5. ^ "Ducati 1199 Panigale - Ducati" . www.1199panigale.ducati.com . Проверено 9 апреля 2018 .
  6. ^ http://d-motor1.vpweb.be/Price---product-specifications.html
  7. ^ http://www.uniquecarsandparts.com.au/mercedes_350SL_technical_specifications.htm
  8. ^ «2,0-литровый двигатель Dynamic Force, новый 2,0-литровый четырехцилиндровый бензиновый двигатель с прямым впрыском» (пресс-релиз). Япония: Toyota. 26 февраля 2018 . Проверено 11 июня 2018 .
  9. ^ «Глобальный двигатель 700 куб. См для следующего поколения: Технические детали» . Honda в мире . Honda Motor Co. 8 марта 2012 г. с. 5 . Проверено 25 марта 2014 года .
  10. ↑ Гаррет, Джерри (14 сентября 2012 г.). «Проверка реальности от Honda, в контакте с экономикой» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 25 марта 2014 года .