razão entre tempos e tempos: uma chave para a eficiência do Motor

embora existam muitos factores que contribuem para a eficiência do motor, o factor primário que deve ser considerado é a própria geometria do motor. Não só a dimensão global do motor importa, mas também a proporção dos cilindros do motor—definida pela razão curso-para-diâmetro—importa. Para explicar por que, deve-se considerar três fatores: transferência de calor em cilindro, varrimento de cilindro e atrito.relações geométricas simples mostram que um cilindro do motor com maior relação entre o curso e o furo terá uma área de superfície menor exposta aos gases da câmara de combustão em comparação com um cilindro com menor relação entre o curso e o furo. A área menor leva diretamente à redução de transferência de calor no cilindro, maior transferência de energia para a cambota e, portanto, maior eficiência.revivendo Cilindro-um fenômeno de dois tempos em que os produtos de escape no cilindro são substituídos por ar fresco—também é fortemente afetado pela razão curso-para-diâmetro em um motor uniflow-revivendo, contraponto-pistão, dois tempos. À medida que a relação entre o traço e o diâmetro aumenta, também aumenta a distância que o ar fresco tem de percorrer entre as portas de admissão numa extremidade do cilindro e as portas de escape na outra extremidade. Este aumento da distância resulta em maior eficiência de limpeza e, como resultado, menor trabalho de bombeamento porque menos ar fresco é perdido através de curto-circuito de carga.o atrito do motor é afetado pela relação entre o curso e o furo por causa de dois efeitos concorrentes: o atrito da cambota e o atrito do cilindro de potência. À medida que a relação entre o traço e o furo diminui, o atrito de rolamento aumenta porque a maior área de pistão transfere forças maiores para os rolamentos da cambota. No entanto, o curso mais curto correspondente resulta numa diminuição do atrito do cilindro de potência com origem na interface Anel/Cilindro.
Em Achates de Energia, temos uma extensa análises em todas as três áreas, a fim de identificar corretamente o motor ideal de geometria que proporciona a melhor oportunidade para ter um eficiente motor de combustão interna. Simulações em cilindro mostraram que a transferência de calor aumenta rapidamente abaixo de uma relação entre tempos e bordos de cerca de 2, simulações de sistemas de motores mostraram que o trabalho de bombeamento aumenta rapidamente abaixo de uma relação entre tempos e tempos de cerca de 2.2 (devido à diminuição associada na eficiência de escavação), e modelos de atrito do motor têm mostrado que os valores de atrito da cambota e motor-cilindro de potência, na maior parte, cancelar uns aos outros para o nosso oposto-Pistão, Motor de dois tempos.deve-se notar aqui que em um motor de pistão oposto—onde há dois pistões por cilindro trabalhando no oposto, movimento alternativo—o “curso” resulta dos movimentos combinados dos dois pistões e é aproximadamente o dobro da distância que um dos pistões viaja em meia revolução. Este fato permite uma oposição-com motor de pistão, de ter muito maior acidente vascular cerebral-que-pariu rácios de um motor com um pistão por cilindro sem ter excessivamente elevada média de velocidade do pistão que são prejudiciais para a inércia de carga e de fricção.
para o contexto, abaixo está um gráfico de densidade de potência versus relação curso-a-bore de alguns motores de quatro tempos atuais projetados para uma ampla gama de aplicações. Note que todos os motores no gráfico têm cabeças de cilindro, de modo que o curso descreve o curso de pistão real. Os dados do gráfico mostram uma tendência em que os motores que exigem alta densidade de potência—como os dos automóveis de corrida—têm uma pequena relação entre tempos e tempos, e os motores que exigem elevada eficiência de combustível-como os dos camiões pesados e dos navios de carga marítimos-têm uma grande relação entre tempos e tempos.

The limiting factor in this relationship is the inertial forces origination from the piston motion. Para atingir alta densidade de potência, o motor deve operar a uma velocidade elevada (até 18.000 rpm para o motor de Fórmula 1), o que leva a altas forças inerciais que devem ser limitadas através do uso de um pequeno curso-para-boro rácio. Para aplicações que exigem alta eficiência, é necessário um longo curso-para-furo Rácio e, novamente por causa das forças inerciais do pistão, requer uma velocidade mais lenta do motor e menor densidade de potência. Para a aplicação marinha que tem um curso de 2,5 m, a velocidade do motor é limitada a 102 rpm.
in comparison, the Achates Power opposed-piston, two-stroke engine is being designed with a stroke-to-bore ratio in the range of 2.2 to 2.6. Esta gama de valores da relação traço-a-Furo permite – nos criar um motor de combustão interna altamente eficiente, embora ainda tendo velocidades médias de pistão comparáveis aos motores actualmente disponíveis em aplicações de média e alta carga. Qualquer contraponto-Pistão, Motor de dois tempos com um curso-para-bore rácio abaixo de 2 irá sofrer de alta transferência de calor in-cilindro e pobre raspagem, ambos os quais agem para reduzir a eficiência geral do motor.