Содержание

Варианты увеличения объема мотора и значение R/S

Увеличить мощностную отдачу и крутящий момент двигателя можно несколькими способами. Начнем с самых простых. Во-первых, расточка блока цилиндров под диаметр поршня больше стандартного показателя. Этот вариант закономерно назван народным, потому что в его затратную часть входит лишь стоимость комплекта новых колец/поршней и работы по расточке. Второй вариант более затратный, ибо он рекомендует заменить штатный коленвал на иной, с большим радиусом кривошипно-шатунного механизма. Рассчет здесь прост – чем больше будет амплитуда хода поршня, тем больше увеличится объем силового агрегата.

Хотя форсировка мотора за счет роста рабочего объема его поршней оправдана далеко не всегда. Например, иногда выгоднее приобрести спортивный распредвал и модернизировать под него головку блока цилиндров – это даст больший прирост «лошадей». Однако доработка ГБЦ в таком случае будет очень серьезной: иногда приходится перепрессовывать седла и монтировать клапаны повышенного диаметра, не забывая при этом о впускных-выпускных каналах, из которых выхлопные газы будут выходить с большой скоростью – потребуется увеличить сечение этих элементов двигателя. Поэтому обращаться в «гаражные» автомастерские любителям такого тюнинга нельзя – это грозит едва ли не сразу после оплаты работ вызовом эвакуатора в Москве.

Кроме того, значительное влияние на «характер» силового агрегата оказывает и «геометрия» блоков цилиндров – есть разные типы и формы поршней, масса коленвалов и прочие параметры. Однако упомянуть об одном из чрезвычайно важных все-таки стоит: это отношение длины шатуна к ходу поршня, так как по своей сути мотор представляет собой насос, прокачивающий через себя определенный объем топливо-воздушной смеси за определенный отрезок времени. Наконец, кардинально важно соотношение диаметра кривошипа коленчатого вала к длине шатуна, которое в англоязычной автолитературе обозначается как «R/S» – rod to stroke ratio. Данному показателю и автопроизводители, и тюнеры уделяют серьезнейшее внимание, а многие специалисты идеальным показателем считает величину 1,75.

Положительная сторона большого R/S заключается в том, что он позволяет поршню гораздо дольше находиться в верхней мертвой точке (ВМТ), тем самым обеспечивая лучшее сгорание топлива. А поскольку оно вызывает повышенное давление в рабочих цилиндрах, то достигается повышенный крутящий момент на средних/высоких оборотах двигателя. Также удлиненный шатун уменьшает коэффициент трения поршня о стенки цилиндра, что особенно важно для рабочего хода поршня.

Негативное влияние большого R/S – это плохое наполнение цилиндров на низких/средних оборотах из-за того, что снижается скорость воздушного потока. А поскольку температура в камерах очень высокая и поршень в ВМТ находится долго, это повышает риск детонации.

Плюсы малого R/S, наоборот, выражаются в хорошей скорости наполнения цилиндров на средних и низких оборотах коленвала и, соответственно, лучшем сгорании топлива. Кроме того, при модернизации моторов таким способом, требования к качеству работ не высоки и вызывать эвакуатор в Москве не понадобится.

Против использования малого RS свидетельствует большой угол наклона шатуна по горизонтали, что автоматически приводит к повышенным нагрузкам на сам шатун и повышает вероятность выхода его из строя. Кроме того, увеличивается нагрузка и на стенки блока цилиндров, и на поршни с кольцами, увеличивается рабочая температура. Соответственно, названные элементы двигателя получают меньше смазки и быстрее изнашиваются.

Как вызвать эвакуатор недорого?

Заказать обратный звонок или
позвонить по телефону
8-964-566-07-55

В указанное время и
место прибудет наш
эвакуатор

Бережно и недорого
перевезем Ваш автомобиль
по нужному адресу

СТОИМОСТЬ ЭВАКУАЦИИ АВТО

Дешёвый эвакуатор в Москве и Московской области

Выберите тип своего ТС:

Мотоцикл

Малолитражка

Легковой

Кроссовер

Внедорожник

Микроавтобус

Мотоцикл
Малолитражка
Легковая
Кроссовер
Внедорожник
Микроавтобус

Москва

Подача:
БЕСПЛАТНО

Стоимость:
2500 руб
2500 руб
2500 руб
2500 руб
2800 руб
3000 руб

Подмосковье

Подача за МКАД:
250 руб

1 км перевозки:
15 руб
15 руб
15 руб
15 руб
15 руб
15 руб

Эвакуация с заблокированными колёсами: +150 руб/колесо

Предварительный расчет

стоимости эвакуатора

Тип транспортного средства:

мотоциклмалолитражкалегковойкроссовервнедорожникмикроавтобус

Кол-во заблокированных колес:

01234

Рассчитать

Общая стоимость:

Время погрузки/разгрузки учтено. Конечную стоимость уточняйте у диспетчера

Пересчитать

Отношение диаметра цилиндра к ходу поршня Калькулятор

✖Длина шатуна определяется как общая длина шатуна двигателя iC.ⓘ Длина шатуна [r]

створаАнгстремарпанастрономическая единицаАттометрAU длиныЯчменное зерноМиллиардный светБор РадиусКабель (международный)Кабель (UK)Кабель (США)калибрсантиметрцепьCubit (греческий)Кубит (Длинный)Cubit (Великобритания)ДекаметрДециметрЗемля Расстояние от ЛуныЗемля Расстояние от СолнцаЭкваториальный радиус ЗемлиПолярный радиус ЗемлиРадиус электрона (классическая)флигельЭкзаметрFamnВникатьFemtometerФермиПалец (ткань)ширина пальцаФутFoot (служба США)ФарлонгГигаметрРукаЛадоньгектометрдюймкругозоркилометркилопарсеккилоярдлигаЛига (Статут)Световой годСсылкаМегаметрМегапарсекметрмикродюйммикрометрмикронмилмилиМиля (Роман)Миля (служба США)МиллиметрМиллион светлого годаNail (ткань)нанометрМорская лига (международная)Морская лига ВеликобританииМорская миля (Международный)Морская миля (Великобритания)парсекОкуньпетаметрцицеропикометраПланка ДлинаТочкаполюскварталРидРид (длинный)прутРоман Actusканатныйрусский АрчинSpan (ткань)Солнечный радиусТераметрТвипVara КастелланаVara ConuqueraVara De ФаареяДворЙоктометрЙоттаметрЗептометрЗеттаметр

+10%

-10%

✖Радиус кривошипа двигателя — это длина кривошипа двигателя. Это расстояние между центром кривошипа и шатунной шейкой, т.е. половина хода.ⓘ Кривошипный радиус двигателя [rc]

створаАнгстремарпанастрономическая единицаАттометрAU длиныЯчменное зерноМиллиардный светБор РадиусКабель (международный)Кабель (UK)Кабель (США)калибрсантиметрцепьCubit (греческий)Кубит (Длинный)Cubit (Великобритания)ДекаметрДециметрЗемля Расстояние от ЛуныЗемля Расстояние от СолнцаЭкваториальный радиус ЗемлиПолярный радиус ЗемлиРадиус электрона (классическая)флигельЭкзаметрFamnВникатьFemtometerФермиПалец (ткань)ширина пальцаФутFoot (служба США)ФарлонгГигаметрРукаЛадоньгектометрдюймкругозоркилометркилопарсеккилоярдлигаЛига (Статут)Световой годСсылкаМегаметрМегапарсекметрмикродюйммикрометрмикронмилмилиМиля (Роман)Миля (служба США)МиллиметрМиллион светлого годаNail (ткань)нанометрМорская лига (международная)Морская лига ВеликобританииМорская миля (Международный)Морская миля (Великобритания)парсекОкуньпетаметрцицеропикометраПланка ДлинаТочкаполюскварталРидРид (длинный)прутРоман Actusканатныйрусский АрчинSpan (ткань)Солнечный радиусТераметрТвипVara КастелланаVara ConuqueraVara De ФаареяДворЙоктометрЙоттаметрЗептометрЗеттаметр

+10%

-10%



✖Отношение длины шатуна к радиусу кривошипа определяется как отношение длины шатуна к радиусу коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания. ⓘ Отношение диаметра цилиндра к ходу поршня [R]




⎘ копия


👎


Формула


сбросить


👍


Отношение диаметра цилиндра к ходу поршня Решение

ШАГ 0: Сводка предварительного расчета

ШАГ 1. Преобразование входов в базовый блок

Длина шатуна: 150 Миллиметр —> 0.15 метр (Проверьте преобразование здесь)
Кривошипный радиус двигателя: 137.5 Миллиметр —> 0.1375 метр (Проверьте преобразование здесь)

ШАГ 2: Оцените формулу

ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода

1. 09090909090909 —> Конверсия не требуется



<

21 Для 4-тактного двигателя Калькуляторы


Коэффициент теплопроводности стенки двигателя




Идти



Коэффициент теплопроводности стенки двигателя = ((-Теплопроводность материала)*Площадь поверхности стенки двигателя*Разница температур на стенке двигателя)/Толщина стенки двигателя


Тормозная мощность измеряется динамометром




Идти



Тормозная мощность измеряется динамометром = (pi*Диаметр шкива*(Скорость двигателя в об/с*60)*(Мертвый вес-Показания весенней шкалы))/60


Указанная мощность четырехтактного двигателя




Идти



Указанная мощность = (Количество цилиндров*Среднее эффективное давление*Длина хода*Площадь поперечного сечения*(Скорость двигателя))/(2)


Работа, совершаемая за цикл в двигателе внутреннего сгорания




Идти



Работа, совершаемая за цикл в двигателе внутреннего сгорания = (Указанная мощность двигателя*Число оборотов коленчатого вала на рабочий такт)/Скорость двигателя в об/мин


Эффективность преобразования топлива




Идти



Эффективность преобразования топлива = Работа, совершаемая за цикл в двигателе внутреннего сгорания/(Масса добавляемого топлива за цикл*Теплота сгорания топлива)


Тормозное среднее эффективное давление двигателей 4S с учетом тормозной мощности




Идти



Тормозное среднее эффективное давление = (2*Тормозная мощность)/(Длина хода*Площадь поперечного сечения*(Скорость двигателя))


Впускная воздушная масса цилиндра двигателя




Идти



Масса воздуха на впуске = (Массовый расход воздуха*Число оборотов коленчатого вала на рабочий такт)/Скорость двигателя в об/мин


Эффективность сгорания




Идти



Эффективность сгорания = Тепло, добавляемое при сгорании за цикл/(Масса добавляемого топлива за цикл*Теплота сгорания топлива)


Тепловой КПД двигателя внутреннего сгорания




Идти



Тепловой КПД двигателя внутреннего сгорания = Работа, совершаемая за цикл в двигателе внутреннего сгорания/Тепло, добавляемое при сгорании за цикл


Bmep при заданном крутящем моменте двигателя




Идти



БМЕП = (2*pi*Крутящий момент двигателя*Скорость двигателя)/Средняя скорость поршня


Плотность всасываемого воздуха




Идти



Плотность воздуха на входе = Давление воздуха на впуске/([R]*Температура всасываемого воздуха)


Рабочий объем в цилиндре двигателя




Идти



Смещенный объем = (Ход поршня*pi*(Диаметр цилиндра двигателя в метрах^2))/4


КПД преобразования топлива с учетом КПД термического преобразования




Идти



Эффективность преобразования топлива = Эффективность сгорания*Эффективность теплового преобразования


Фактический объем всасываемого воздуха на цилиндр




Идти



Фактический объем всасываемого воздуха = Масса воздуха на впуске/Плотность воздуха на входе


Отношение длины шатуна к радиусу кривошипа




Идти



Отношение длины шатуна к радиусу кривошипа = Длина шатуна/Кривошипный радиус двигателя


Отношение диаметра цилиндра к ходу поршня




Идти



Отношение длины шатуна к радиусу кривошипа = Длина шатуна/Кривошипный радиус двигателя


Мощность трения двигателя




Идти



Мощность трения двигателя = Указанная мощность двигателя-Тормозная мощность двигателя


Общий объем цилиндров двигателя внутреннего сгорания




Идти



Общий объем двигателя = Общее количество цилиндров*Общий объем цилиндра двигателя


Мощность двигателя




Идти



Мощность двигателя = (Крутящий момент двигателя*обороты двигателя)/5252


Указанное среднее эффективное давление с учетом механического КПД




Идти



Имэп = БМЕП/Механический КПД двигателя внутреннего сгорания


Среднее эффективное давление трения




Идти



FMEP = Имэп-БМЕП


Отношение диаметра цилиндра к ходу поршня формула


Отношение длины шатуна к радиусу кривошипа = Длина шатуна/Кривошипный радиус двигателя


R = r/rc

Share


Copied!

Длина и передаточное отношение штока

Соотношение между диаметром цилиндра и ходом влияет на диапазон оборотов, в котором двигатель развивает максимальный крутящий момент и мощность.

Производители высокопроизводительных двигателей всегда ищут изменения, которые они могут внести, чтобы дать их двигателю преимущество над конкурентами. Соотношение стержней — один из тех факторов, которые могут иметь значение. Изменение длины шатунов по отношению к ходу коленчатого вала дает некоторые преимущества в определенных ситуациях и может позволить тому же количеству кубических дюймов обеспечить немного большую мощность или немного увеличить срок службы кольца (выбирайте). Но эксперты расходятся во мнениях относительно того, действительно ли изменение передаточного числа стержней имеет такое большое значение.

Передаточное число шатунов — это математическое соотношение между общей длиной шатунов и ходом коленчатого вала. Разделите длину штока на ход кривошипа, и вы получите отношение штока. Например, предположим, что вы собираете серийный малолитражный Chevy 350 с 5,7-дюймовыми шатунами и ходом 3,48 дюйма. Передаточное отношение штока в этом двигателе будет 5,7 (длина штока) разделить на 3,48 (ход поршня), что равно 1,64.

Если построить тот же двигатель 350 с более длинными 6-дюймовыми шатунами, передаточное число шатунов станет равным 1,72. И если вы строите строкур 383 с 6-дюймовыми стержнями, передаточное число стержней становится 1,6 из-за более длинного хода (3,750 дюйма).

Что означают эти цифры? Они выражают геометрическую взаимосвязь между шатунами, коленчатым валом и поршнями. Чем меньше передаточное отношение штока, тем больше боковые силы, действующие на поршни на стенки цилиндра. Это увеличивает износ юбок поршня и стенок цилиндров и создает более высокий уровень вибрации внутри двигателя. Увеличение трения также может привести к повышению температуры охлаждающей жидкости и масла.

Длинные стержни по сравнению с короткими

С другой стороны, более низкие передаточные числа стержней имеют некоторые преимущества. Более короткие стержни означают, что общая высота блока может быть короче, что означает, что общий вес блока может быть легче. Двигатель обычно создает больше вакуума на низких оборотах, что означает лучшую реакцию дроссельной заслонки и низкий крутящий момент (хорошо для уличной езды и повседневной езды). Момент зажигания может быть увеличен на несколько градусов для дополнительного крутящего момента на низких скоростях, а двигатель менее подвержен детонации, что может быть плюсом в двигателях с турбонаддувом, наддувом или закиси азота.

Шатуны бывают разных стилей и длины. Выбор того, который «правильно» подходит для данного приложения, зависит больше от прочности, нагрузки и оборотов, чем от соотношения стержней.

Как насчет более длинных передаточных чисел штока? Использование более длинных шатунов с одинаковым ходом уменьшает боковую нагрузку на поршни, что снижает трение. Это также увеличивает время пребывания поршня в верхней мертвой точке. Удерживание сжатия на полградуса вращения коленчатого вала дольше в ВМТ улучшает эффективность сгорания и выжимает немного больше мощности из воздушно-топливной смеси. Как правило, двигатель с более высоким передаточным числом стержней будет производить немного больше мощности от среднего до пикового числа оборотов.

Для более длинных шатунов поршневой палец должен быть расположен выше в поршне, или двигатель должен иметь большую высоту платформы для размещения более длинных шатунов. Более длинные штоки также означают, что можно использовать более короткие и легкие поршни, поэтому дополнительный вес штоков более или менее компенсируется уменьшенным весом поршней.

Одним из недостатков более длинных штоков и более высокого передаточного отношения является то, что разрежение на впуске при низких оборотах несколько снижается. Пониженная скорость воздуха в двигателе ухудшает реакцию дроссельной заслонки на низких оборотах и ​​крутящий момент, что не очень хорошо для повседневного вождения или уличных характеристик, но хорошо работает на высокооборотистом гоночном двигателе.

Некоторые производители двигателей говорят, что «хорошее» передаточное отношение штока составляет 1,55 или выше. Серийные двигатели могут иметь передаточное отношение штока в диапазоне от 1,4 до более 2,0, причем многие из них находятся в диапазоне от 1,6 до 1,8. Четырехцилиндровые двигатели, как правило, имеют более низкое передаточное отношение штока (диапазон от 1,5 до 1,7), в то время как многие двигатели V6 имеют несколько более высокое передаточное отношение штока от 1,7 до 1,8. Что касается двигателей V8, они обычно варьируются от 1,7 до 1,9. Часто передаточное число шатунов определяется конструкцией и высотой блока, а также поршнями, шатунами и кривошипом, которые подходят для блока.

Лучшее соотношение стержней?

По сути, не существует «наилучшего» передаточного отношения штока для любого двигателя. Некоторые говорят, что нужно использовать самые длинные шатуны, которые подходят к двигателю, чтобы обеспечить наибольшую мощность на средних и пиковых оборотах, в то время как другие говорят, что это не имеет большого значения. Смоки Юник был одним из первых сторонников длинных удилищ, и они хорошо сработали для него в NASCAR. Тем не менее, некоторые двигатели с более низким передаточным числом шатунов будут превосходить двигатели того же рабочего объема с более высокими передаточными числами стержней. Как это может быть? Из-за различий в конструкции и портировании головок цилиндров, разных размеров и углов клапанов, разного подъема и продолжительности распредвала, разных систем впуска и разной настройки.

Например, у BMW M3 передаточное отношение штока составляет 1,48, что звучит не очень хорошо, если судить только по числу. Но двигатель M3 также развивает мощность 2,4 лошадиных силы на кубический дюйм (с помощью турбонаддува), что почти вдвое превышает коэффициент мощности типичного уличного автомобиля Chevy 350 или компактного Ford. Дело здесь не в том, что турбины производят много энергии (они делают), а в том, что передаточное отношение штока так или иначе не сильно влияет на производительность.

Некоторые люди придают слишком большое значение передаточным числам штоков и чрезмерно беспокоятся о том, как соотношение штоков их двигателя повлияет на производительность. Наш подход к этому вопросу заключается в том, что соотношение стержней — это просто число, которое может иметь или не иметь большого значения в зависимости от ситуации. В некоторых случаях это может иметь небольшое значение, а в других, похоже, не имеет существенного значения. Пиковая мощность и крутящий момент зависят от слишком многих других переменных.

Максимально достижимое передаточное число шатунов всегда будет ограничено физическими размерами блока (высота платформы, высокий или короткий), самыми длинными шатунами, подходящими для двигателя (штоки серийного производства или изготовленные по индивидуальному заказу). сделано), и самые короткие поршни, которые будут работать с комбинацией штока, блока и хода. Общий вес штока и поршня больше влияет на импульс и приемистость, чем передаточное отношение штока. Кроме того, перемещение поршневого пальца выше в поршне и использование более короткого поршня может создать некоторые проблемы с колебанием и нестабильностью поршня, если вы зайдете слишком далеко. Из-за этого чрезмерное передаточное отношение штока может на самом деле отрицательно сказаться на характеристиках двигателя.

Эти относительно длинные и тонкие шатуны Ford (4,6 л слева и 5,2 л GT 350 справа) имеют передаточное число 1,68, что немного меньше, чем у Chevy 350 с 5,7-дюймовыми шатунами, но немного больше, чем у Chevy 350, построенного с более длинными 6-дюймовыми стержнями.

Oversquare vs Undersquare

Тема, тесно связанная с передаточным числом стержня, — это диаметр отверстия и ход поршня. Если диаметр цилиндра и ход поршня в двигателе одинаковы (скажем, диаметр цилиндра 4,00 дюйма и ход поршня 4,00 дюйма), двигатель называется «квадратным». Если диаметр цилиндров больше, чем ход поршня, двигатель называется «квадратным», а если ход поршня больше, чем диаметр цилиндра, говорят, что он «неквадратный».

Если вы разделите ход на диаметр, вы получите числовое значение соотношения ход/отверстие. Многие серийные двигатели легковых автомобилей имеют соотношение ход/диаметр от 0,8 до 1,1. Соотношение ход/диаметр грузовика обычно выше (от 1,0 до 1,4) для повышения эффективности и крутящего момента на низких скоростях. Чем выше соотношение ход/диаметр, тем меньше оборотов двигатель может безопасно выдержать, но тем больше крутящий момент он будет производить на низких оборотах.

Ford GT 350 2017 года оснащен двигателем объемом 5,2 л с плоской рукояткой, которая достигает красной отметки при 8250 об/мин. Он имеет 3,7-дюймовый (9Диаметр цилиндра 4 мм) и ход поршня 3,66 дюйма (93 мм), что делает его немного более квадратным. Для сравнения, C7 Corvette с 6,2-литровым двигателем LT1 имеет диаметр цилиндра и ход поршня 4,06 x 3,62, что довольно много, но при этом его отметка составляет

6600 об/мин (из-за гидравлических подъемников). Оба являются отличными двигателями с большим потенциалом производительности, но у Ford выше обороты из-за его головок с верхним расположением распредвала, и он развивает большую мощность (526 против 460).

Как и в случае с передаточными числами штока, геометрическая взаимосвязь между диаметром цилиндра и ходом поршня также может влиять на мощность двигателя и потенциальное число оборотов. Тем не менее, такие общие положения часто не верны для всего спектра серийных двигателей или двигателей, специально созданных для гонок.

Как правило, двигатели с большим диаметром цилиндра и коротким ходом поршня представляют собой высокооборотные двигатели большой мощности, подходящие для шоссейных гонок и кольцевых трасс. Гонщикам Pro Stock также нравится эта комбинация для дрэг-рейсинга, как и производителям двигателей NASCAR. С другой стороны, двигатели с малым диаметром цилиндра и большим ходом лучше подходят для крутящего момента на низких оборотах, дорожных характеристик, буксировки и тяги, но имеют ограниченный потенциал оборотов.

Двигатели Формулы-1 имеют чрезвычайно короткий ход поршня, всего 1,566 дюйма. Размер отверстия ограничен максимальным значением 3,858 дюйма. Это очень квадратная конструкция, но она позволяет этим двигателям развивать невероятные 20 000 оборотов в минуту и ​​выжимать 800 лошадиных сил из 2,4 литра рабочего объема! Одной из причин, по которой они могут развивать такие высокие обороты, является чрезвычайно короткий ход поршня. Поршни не двигаются вверх и вниз очень далеко в своих отверстиях. Соотношение ход/диаметр составляет всего 0,4, что вдвое меньше, чем у типичного двигателя легкового автомобиля. При 20 000 об/мин относительная скорость поршня в двигателе Формулы 1 составляет 5 248 футов в минуту. В двигателях Формулы-1 также используется пневматическая система клапанов, которая работает намного быстрее, чем любой механический клапанный механизм.

Для сравнения, двигатель NASCAR объемом 358 кубических дюймов с диаметром цилиндра 4,185 и ходом поршня 3,58 дюйма (все еще сверхквадратный, но не такой, как у двигателя Формулы-1) достигает красной черты при 10 000 об/мин при скорости поршня 5 416 футов в минуту.

Тормозной двигатель Pro Stock объемом 500 куб. дюймов может работать с диаметром отверстия 4,750 дюйма и ходом кривошипа 3,52 дюйма. При 10 000 об/мин скорость поршня в одном из этих двигателей примерно такая же, как у двигателя NASCAR. Если они используют меньший диаметр цилиндра с более длинным кривошипом (скажем, 3,75 дюйма), скорость поршня может достигать 6250 футов в минуту.

Высокие скорости поршня не только увеличивают трение и износ колец внутри двигателя, но и резко увеличивают нагрузку на шатуны. Использование более длинных штоков с более короткими и легкими поршнями может помочь снизить нагрузку на штоки в этих условиях.

Определение наилучшего соотношения диаметра штока и комбинации диаметра/хода поршня для двигателя Pro Stock во многом зависит от характеристик дыхания головок цилиндров, впускных каналов и вентиляционной камеры. Некоторые говорят, что более короткие стержни лучше всего работают с головками и системами впуска, которые могут пропускать большие числа кубических футов в минуту. Более длинные стержни лучше подходят для головок и систем впуска, которые также не текут. Передаточное отношение стержня, которое, кажется, лучше всего работает в дрэг-рейсинге Pro Stock несколько лет назад, было около 1,8, но сегодня, согласно некоторым источникам, оно находится в диапазоне от 1,70 до 1,65.

Не существует волшебной формулы создания двигателя для победы в гонках. Соотношение стержней и отношение ход/диаметр могут сильно различаться. Правила, которые ограничивают максимальный рабочий объем двигателя в определенных классах, могут также ограничивать максимальный диаметр цилиндра и длину хода, но в рамках этих правил часто есть некоторая свобода действий для экспериментов с различными комбинациями — и это настоящий секрет поиска правильной комбинации деталей, которая создаст действительно конкурентоспособный двигатель.

Что такое передаточное отношение штока двигателя?

Окунитесь в сложный мир внутренней геометрии двигателя и внимательно изучите то, о чем вы очень мало знаете: соотношение шток/ход. (Да ладно, признайтесь!) Редактор Боб демистифицирует.

Видео по теме

Если и есть что-то общее между высокопроизводительными двигателями OEM с малым рабочим объемом, так это то, что они любят кричать. А энтузиасты любят заставлять их кричать. В некоторых случаях (мы смотрим на тебя, Хонда) цифры на тахометре достигают таких высот, что разработчики двигателей практически предлагают лицензию: вперед. Заставь петь. Это хорошо. Пока вы не пропустите смену, все в порядке.

Понимание передаточного отношения штока, или величины, на которую шток отклоняется от воображаемой прямой линии, проходящей от центра шейки коленчатого вала к центру поршня, является ключом к пониманию того, как эти машины обеспечивают мощность при высоких оборотах.

Легкие компоненты, более прочные материалы и более короткий ход позволяют современным двигателям вращаться очень быстро, но при этом служить дольше, чем когда-либо. В разработку и создание этих высокоскоростных машин уходит огромное количество научных знаний, большая часть которых уходит корнями в элементарные принципы физики и основы геометрии, которые должен знать каждый, кто планирует построить двигатель.

Передаточное отношение штока: математика

Чтобы вычислить передаточное отношение штока двигателя (также известное как отношение штока к ходу), разделите длину шатуна (то есть расстояние от центра большого и малого концов, также известного как центр к центру или c-c) по ходу (то есть по расстоянию внутри цилиндра, которое проходит поршень). Например, Honda B18C1 inline-4 сочетает в себе 138-миллиметровые шатуны с ходом 87,2 мм для соотношения 1,58: 1.

Мы слышали, что многие производители двигателей стремятся к передаточному числу от 1,5:1 до 1,8:1 для уличного двигателя, при этом 1,75:1 считается идеальным, независимо от области применения. Наиболее совершенные четырехтактные двигатели в мире — двигатели Формулы-1 и мотоциклетные — имеют передаточное отношение шатунов более 2:1.

Передаточное отношение штока влияет на некоторые динамические характеристики двигателя, включая скорость и ускорение поршня, выдержку поршня в верхней мертвой точке (ВМТ) и нижней мертвой точке (НМТ), боковые нагрузки поршня, нагрузку на цилиндр и нагрузку на подшипники. Многие из этих элементов играют роль в аспирации, сгорании и износе двигателя.

Ноу-хау мельницы для вашего мозга
Контрольный список замены двигателя
RB26DETT или 2JZ-GTE — какая шестерка сексуальнее?

Как правило, более низкое передаточное отношение означает большой угол наклона штока, что создает большую вероятность ускоренного износа стенок цилиндров, юбок поршня и колец; увеличение трения также может повысить температуру охлаждающей жидкости. Низкое передаточное отношение также может привести к более высокому уровню вибрации двигателя. Достаточно низкое передаточное число из-за серьезности угла его штока может вдавить поршень прямо в стенку цилиндра.

Двигатели с более высоким передаточным числом, с другой стороны, не имеют таких проблем с трением, но имеют компромисс в других областях. Воздух не заполняет впускные отверстия с той же скоростью, и потребность в потоках через отверстия также меньше, поскольку для заполнения и очистки цилиндра требуется больше времени (мы обсудим это явление позже). Обычно это означает застойный поток воздуха на низких оборотах и ​​более слабый крутящий момент. Эй, ты не можешь иметь все это.

Нижние передаточные числа — характеристика Honda

Как показывает диаграмма в конце этой истории, многие передаточные числа Honda, разработанные для экономии, находятся на низком уровне. Honda производит компактные короткие блоки цилиндров с четырьмя цилиндрами, для которых не требуются длинные штоки. Большинство блоков Honda также имеют маленькое отверстие. В сочетании с коротким ходом угол штока по-прежнему резкий, хотя и не такой плохой, как если бы поршень был большего диаметра.

Некоторые тюнеры берут геометрию в свои руки с помощью более длинных стержней. Более длинный шток создает больший крутящий момент при той же силе поршня, и, поскольку он имеет меньший угол, чем более короткий шток, снижает нагрузку на боковую стенку и уменьшает трение. Все это увеличивает мощность.

Более длинные шатуны также дают поршням больше «задержек», короткие периоды времени, когда поршень находится в верхней и нижней мертвых точках. Более длительное время задержки обеспечивает лучший поток впускных и выхлопных газов, поскольку поршень движется медленнее между ходами вверх и вниз.

Более длительное время выдержки также дает больше времени для заполнения цилиндров во время такта впуска и больше времени для продувки во время перекрытия. А поскольку поршень дольше находится в ВМТ или около нее, у такта сгорания больше времени для полной передачи энергии поршню.

В тактном двигателе поршень в конечном итоге достигает большей скорости, чтобы покрыть дополнительный ход. Скорость делает такты впуска, сжатия и выпуска более турбулентными и, следовательно, более мощными. Это также связано с износом компонентов, что следует учитывать при поиске деталей, увеличивающих ход.

Однако при коротком ходе и длинном штоке поршень более плавно разгоняется от ВМТ. Наибольшую скорость он набирает дальше по каналу ствола, в точке, где угол наклона шатунной шейки относительно шатуна достигает 90 градусов. Поскольку поршни перемещаются из ВМТ медленнее, вся нижняя часть поглощает меньше механических нагрузок.

Продвижение к тонкой линии

Даже сочетание короткого хода и длинного удилища имеет свои пределы. Чтобы приспособиться к дополнительной длине штока, некоторые строители перемещают поршневой палец выше в поршень или выбирают пластину настила. Любой метод требует опытного гаечного ключа с доступом к большому количеству нестандартных деталей.

Более длинные штоки в двигателе с рабочим ходом могут компенсировать любое увеличение угла штока, но также требуют более короткого поршня. Чем глубже вы копаетесь в поршне, чтобы укоротить его, тем выше ваши шансы врезаться в канавку маслосъемного кольца и нанести ущерб расходу масла. Большинство поршневых компаний на рынке спортивных компактных поршней разрабатывают поршни с более плотными пакетами колец и мостовыми кольцами, чтобы избежать этой проблемы.

Независимо от того, выберете ли вы линию хода или просто установите более длинные штоки, вы достигнете точки, когда вы больше не сможете укоротить поршень без ущерба для надежности.

Несколько дружеских советов

Большинство производителей двигателей считают, что более длинные шатуны лучше, но некоторые энтузиасты по-прежнему ценят крутящий момент на низких оборотах, который могут создавать более короткие шатуны. Мы советуем строителям, которым требуется соотношение менее 1,6: 1, использовать самые прочные стержни, которые они могут найти, учитывая угол наклона. Мы также рекомендуем втулки вторичного рынка, чтобы лучше противостоять боковому напряжению, создаваемому углом штока.

Вот последний самородок, которым можно удивить своих друзей: формула для расчета скорости поршня в футах или метрах в секунду. Уравнение иллюстрирует тот факт, что чем длиннее ход поршня, тем быстрее движется поршень при тех же оборотах.

Сравните B16A2 и h33. При 7000 об/мин пуля B16 движется со скоростью 18 м/с. При тех же оборотах поршень х33 тянет дополнительную задницу — 22 м/сек. Просто умножьте ход на число оборотов, и вуаля — минуты бесконечной писанины в классе.

Информация о передаточном отношении штока для различных популярных двигателей
Блок Длина стержня Ход Передаточное отношение штока
Хонда Б16А1, А2, А3 И4 134,4 мм 77,4 мм 1,74:1
Хонда Б20Б4 И4 137 мм 89 мм 1,54:1
Хонда Б18С1, С5 И4 138 мм 87,2 мм 1,58:1
Хонда х32А1 И4 143 мм 90,7 мм 1,58:1
Хонда К20А, А2 И4 139 мм 86м 1,62:1
Хонда К24А И4 152 мм 99 мм 1,54:1
Ниссан SR20DET I4 136,3 мм 86 мм 1,58:1
Ниссан РБ26ДЭТТ И6 121,5 мм 73,7 мм 1,65:1
Ниссан ВР38ДЭТТ В6 165 мм 88,4 мм 1,87:1
Ниссан ВК35ДЕ В6 144,2 мм 81,4 мм 1,77:1
Тойота 2JZ-GTE I6 142 мм 86 мм 1,65:1
Тойота 4А-ГЭ И4 122 мм 77мм 1,58:1
Тойота 3S-GTE I4 137,5 мм 86 мм 1,60:1
Мицубиси 4G63 I4 150 мм 88 мм 1,70:1
GM 6,2 л E-ROD LS3 V8 154,9 мм 92 мм 1,68:1
Популярные страницы
  • Новые фотографии показывают, что Lexus GX следующего поколения выглядит чертовски крутым Рядные внедорожники по сравнению с
  • Сколько стоит новый среднеразмерный грузовик Ford Ranger 2024 года?
  • 3-рядный внедорожник Большое испытание! Kia Telluride против Honda Pilot, Mazda CX-90, Hyundai Palisade, Subaru Ascent, Ford Explorer, Jeep Grand Cherokee L Рекомендуемые истории

    All Toyotafest привозит в Лонг-Бич более 500 автомобилей Toyota, Lexus и Scion

    Rodrez|

    Понимание установки колес, смещения и правильного размера

    Аарон Бонк |

    20 самых крутых олдскульных колес из когда-либо созданных

    Джофель Толоса|

    Результат обязательного простоя в обновлении нашего проекта Honda Civic 1992 года благодаря Hybrid Racing, NRG Innovations, Odyssey Battery, AEM Electronics и Classic Dash

    Rodrez|

    Ваш путеводитель по правильно выбритой и подвернутой бухте

    Архивы Супер-Стрит|

    Проектный автомобиль Honda Civic Si 2018 года получил 130 лошадиных сил и более 120 фунт-футов. крутящего момента!

    Родрез|