Slagforhold - Stroke ratio
I en frem- og tilbakegående stempelmotor , den slag-forhold , definert enten ved boring / slag-forhold eller slag / boringen-forhold , er en betegnelse for å beskrive forholdet mellom sylinderboringen diameter og stempelslag lengde. Dette kan brukes til enten en forbrenningsmotor , hvor drivstoffet blir brent i sylinderne i motoren, eller ekstern forbrenningsmotor , for eksempel en dampmaskin , der forbrenningen av drivstoffet foregår utenfor arbeidssylindrene til motoren.
En ganske omfattende, men forståelig studie av slag/boreeffekter ble publisert i Horseless Age , 1916.
Konvensjoner
I en stempelmotor er det to forskjellige måter å beskrive slagforholdet til sylindrene på , nemlig: boring/slagforhold og slag/boring -forhold.
Boring/slagforhold
Bore/stroke er det mer vanlige uttrykket, med bruk i Nord -Amerika , Europa , Storbritannia , Asia og Australia .
Diameteren av sylinderboringen er delt på lengden av stempels slag for å gi forholdet.
Firkantede, oversquare og undersquare motorer
De følgende begrepene beskriver navnekonvensjonene for konfigurasjonene av de forskjellige hull/slagforholdet:
Firkantet motor
En firkantet motor har like hull og slagdimensjoner, noe som gir en boring/slagverdi på nøyaktig 1: 1.
Eksempler på firkantede motorer
1953 - Ferrari 250 Europa hadde Lampredi V12 med 68,0 mm × 68,0 mm (2,7 tommer × 2,7 tommer) hull og slag.
1967-FIAT 125, 124Sportmotor 125A000-90 hk, 125B000-100 hk, 125BC000-110 hk, 1608 ccm, DOHC, 80,0 mm × 80,0 mm (3,15 tommer × 3,15 tommer) boring og slaglengde.
1970 - Ford 400 hadde en hull på 101,6 mm × 101,6 mm (4,00 tommer × 4,00 tommer).
1973 - Kawasaki Z1 og KZ (Z) 900 hadde et hull på 66,0 mm × 66,0 mm (2,60 tommer × 2,60 tommer).
1973-Britiske Leylands australske divisjon opprettet en 4,4-liters versjon av Rover V8- motoren, med boring og slaglengde på 88,9 mm. Denne motoren ble utelukkende brukt i Leyland P76 .
1982 - Honda Nighthawk 250 og Honda CMX250C Rebel har et hull på 53,0 mm × 53,0 mm (2,09 x 2,09 tommer), noe som gjør det til en firkantet motor.
1983- Mazda FE 2.0L inline firesylindret motor med en perfekt firkantet 86.0 mm × 86.0 mm (3.4 in × 3.4 in) boring og slaglengde. Denne motoren har også det ideelle forholdet på 1,75: 1 stang/slag.
1987 - Opel/Vauxhall 2,0 L GM Family II -motorene er firkantede på 86,0 mm × 86,0 mm (3,39 tommer × 3,39 tommer) boring og slaglengde; eksempel som C20XE C20NE C20LET X20A X20XEV X20XER Z20LET Z20LEH Z20LER A20NHT A20NFT.
1989 - Nissans SR20DE er en firkantet motor, med hull på 86,0 mm × 86,0 mm (3,39 tommer × 3,39 tommer).
1990 - Maserati Shamal hadde 3.217 cc (3.2 L) biturbo V8 -motor AM 479 med 80,0 mm × 80,0 mm (3,1 tommer × 3,1 tommer) boring og slaglengde. Denne motoren, etter endringer, ble senere installert i Quattroporte IV og 3200 GT.
1990–2010 Saab B234/B235 er en firkantet motor, med et hull på 90,0 mm × 90,0 mm (3,54 tommer × 3,54 tommer).
1991 - Fords 4,6 V8 OHC -motor har en boring og slaglengde på 90,2 mm × 90,0 mm (3,552 x 3,543 tommer). Det har vært ryggraden i Ford V8-drevne biler og lastebiler i forskjellige effektnivåer og hodedesign i to tiår.
1995 - BMW M52 -motoren med et slagvolum på 2793 kubikkcentimeter er et eksempel på en perfekt firkantet motor med et hull på 84,0 mm × 84,0 mm (3,31 tommer × 3,31 tommer).
1996-Jaguars AJ-V8- motor i 4,0-liters form har et hull på 86,0 mm og slaglengde.
2000- Mercedes-Benz 4,0-liters (3996 cc; 243,9 cu in) OM628 V8 dieselmotor er et eksempel på en firkantet motor-med en hull på 86,0 mm × 86,0 mm (3,39 tommer × 3,39 tommer).
Den Volkswagen Group 's 2005 W16 som brukes i Bugatti Veyron også ved anvendelse av en 86,0 mm x 86,0 mm (3,39 i x 3,39 tommer) boring og slaglengde.
Den Peugeot XU10 motor linje - med et slagvolum på 1998 kubikkcentimeter - er et eksempel på et kvadrat motor med en 86,0 mm x 86,0 mm (3,39 i x 3,39 tommer) boring og slaglengde.
Toyotas 2JZ og 4U er firkantede motorer, med hull på 86,0 mm × 86,0 mm (3,39 tommer × 3,39 tommer).
Hondas J30A -motor har en hull på 86,0 mm × 86,0 mm (3,39 tommer × 3,39 tommer).
Suzuki AX100 -motor har et hull på 50,0 mm × 50,0 mm (1,97 tommer × 1,97 tommer).
Yamaha YBR125 -motor har et hull og slaglengde på 54,0 mm × 54,0 mm (2,13 tommer × 2,13 tommer).
Oversquare eller kortslagsmotor
En motor beskrives som oversquare eller short-stroke hvis sylindrene har en større borediameter enn slaglengden, noe som gir et boring/slagforhold større enn 1: 1.
En overkantmotor gir mulighet for flere og større ventiler i sylinderhodet, høyere mulig turtall ved å senke maksimal stempelhastighet og lavere veivspenning på grunn av lavere toppstempelakselerasjon for samme motor (rotasjons) turtall. Fordi disse egenskapene favoriserer høyere motorhastigheter, blir kvadratmotorer ofte innstilt på å utvikle toppmoment ved en relativt høy hastighet.
På grunn av det økte stempel- og hodeoverflaten, øker varmetapet etter hvert som hullet/slagforholdet økes. Dermed kan et for høyt forhold føre til redusert termisk effektivitet sammenlignet med andre motorgeometrier. Den store størrelsen/bredden på brennkammeret ved tenning kan forårsake økt inhomogenitet i luft/drivstoffblandingen under forbrenning, noe som resulterer i høyere utslipp.
Den reduserte slaglengden gir mulighet for en kortere sylinder og noen ganger en kortere vevstang, noe som vanligvis gjør oversquare -motorer mindre høye, men bredere enn undersquare -motorer med lignende motorvolum .
Oversquare motor eksempler
Oversquare -motorer (alias "korte slagmotorer") er svært vanlige, ettersom de tillater høyere turtall (og dermed mer effekt), uten overdreven stempelhastighet.
Eksempler inkluderer både Chevrolet og Ford småblokk-V8-er; den GMC 478 V6 har en boring / slag-forhold på 1,33. Den BMW N45 bensinmotor med en boring / slag-forhold på 1,167.
Horisontalt motsatte, også kjent som "Boxer" eller "flat", har motorer vanligvis oversquaredesign siden enhver økning i slaglengde ville resultere i dobbelt så stor økning i den totale motorbredden. Dette er spesielt tilfelle i Subarus frontmotoroppsett, der styrevinkelen til forhjulene er begrenset av motorens bredde. Selv om kvadratmotorer har et rykte på seg for å være høystrammede maskiner med lavt dreiemoment, utvikler Subaru EJ181-motoren toppmoment ved hastigheter så lave som 3200 o / min.
Nissans RB, VQ, VK, VH og VR38DETT motorer er alle oversquare. I tillegg er SR16VE- motoren som er funnet i Nissan Pulsar VZ-R og VZ-R N1 en oversquare-motor med 86 millimeter (3,39 tommer) boring og 68,7 millimeter (2,70 tommer) slag, noe som gir den 175–200 hestekrefter (130–150 kW) men relativt lite dreiemoment på 119–134 pund-fot (161–182 N⋅m; 16,5–18,5 kg⋅m)
Ekstreme overkantmotorer finnes i Formel 1 -racerbiler, der strenge regler begrenser forskyvningen, og derved krever at kraft oppnås gjennom høye motorhastigheter. Slagforhold som nærmer seg 2,5: 1 er tillatt, noe som muliggjør motorhastigheter på 18 000 o / min, mens de er pålitelige for flere løp.
Den Ducati Panigale motorsykkelmotor er ekstremt oversquare med en boring / slag-forhold på 1,84: 1. Det ble gitt navnet "SuperQuadro" av Ducati , grovt oversatt som "super-square" fra italiensk.
Den side-ventil belgisk D-Motor LF26 flymotor har en boring / slag-forhold på 1,4: 1.
Tidlige Mercedes-Benz M116-motorer hadde en boring på 92 millimeter (3,62 tommer) og et slag på 65,6 millimeter (2,58 tommer) for en 3,5 liters V8.
Ukvadratisk eller langtaktsmotor
En motor beskrives som undersquare eller langt slag hvis sylindrene har en mindre boring (bredde, diameter) enn slaglengden (lengde på stempelkjøring) - noe som gir en forholdsverdi på mindre enn 1: 1.
Ved et gitt turtall øker et lengre slag motorens friksjon og øker belastningen på veivakselen på grunn av den høyeste toppstempelakselerasjonen. Den mindre boringen reduserer også arealet som er tilgjengelig for ventiler i sylinderhodet, noe som krever at de er mindre eller færre i antall.
Undersquare -motorer viser ofte toppmoment ved lavere turtall enn en oversquare -motor på grunn av deres mindre ventiler og høye stempelhastighet som begrenser potensialet til å turtall høyere.
Undersquare -motorer har blitt mer vanlig i det siste, ettersom produsentene presser på for stadig mer effektive motorer og høyere drivstofføkonomi.
Undersquare motor eksempler
Mange inline motorer, spesielt de som er montert på tvers i forhjulsdrevne biler, bruker en undersquare design. Den mindre boringen gir mulighet for en kortere motor som øker rommet som er tilgjengelig for forhjulene å styre. Eksempler på dette inkluderer mange Volkswagen- , Nissan- , Honda- og Mazda -motorer. Den 1KR-FE -engine brukes i Toyota Aygo , Citroen C1 og Peugeot 107 blant andre, er et eksempel på et moderne lang-taktsmotor er mye brukt i FF layout biler. Denne motoren har en boring og slaglengde på 71 mm × 84 mm (2,8 tommer × 3,3 tommer) slag, noe som gir den en boring/slagforhold på 0,845: 1. Noen bakhjulsdrevne biler som låner motorer fra forhjulsdrevne biler (for eksempel Mazda MX-5 ) bruker en undersquare design.
BMWs anerkjente S54B32- motor var underkantet med et hull og slaglengde på 87 mm × 91 mm (3,4 tommer × 3,6 tommer)), og tilbyr et verdensrekord dreiemoment per liter (114 N⋅m/L, 1,38 lb⋅ft/cu) in) for normalt aspirerte produksjonsmotorer den gangen; denne rekorden stod til Ferrari avduket 458 Italia .
Mange britiske bilselskaper brukte undersquaredesign fram til 1950 -årene, hovedsakelig på grunn av et motoravgiftssystem som beskatte biler på sylinderboringen . Dette inkluderer motoren i BMC A-serien og mange Nissan- derivater. Den trojanske bilen brukte en undersquare, delt stempel , totakts , to-sylindret inline motor; Dette var delvis for denne avgiftsfordelen, og delvis fordi proporsjonene tillot bøyning av V-formede forbindelsesstenger for de to stemplene i hver U-formet sylinder, noe som var billigere og enklere enn to forbindelsesstenger forbundet med et ekstra lager.
225 cu in (3,7 liter ) Chrysler Slant-6-motoren er undersquare, med en boring og slaglengde på 86 mm × 105 mm (3,4 in × 4,1 in) slaglengde (boring/slagforhold = 0,819: 1).
Ford 5.4L modulmotor har en boring og slaglengde på 90,1 mm × 105,8 mm (3,55 tommer × 4,17 tommer), noe som gir et boring/slagforhold på 0,852: 1. Siden slaglengden er betydelig lengre enn boringen, er SOHC 16V (2-ventil per sylinder) versjon av denne motoren i stand til å generere et toppmoment på 350 lb · ft så lavt som 2501 o / min.
Willys Jeep L134- og F134 -motorene var undersquare, med en boring og slaglengde på 79,4 mm × 111,1 mm (3,13 in × 4,37 in) slaglengde (boring/slagforhold = 0,714: 1).
Den Dodge Strøm Wagon anvendes en rett seks Chrysler Flat motor på 230 cu in (3,8 l) med en boring og slaglengde på 83 mm x 117 mm (3.3 x 4.6 tommer), hvilket ga et i det vesentlige undersquare boring / slag-forhold fra 0,709: 1.
4-liters Barra Inline 6- motoren fra australske Ford Falcon , bruker en boring og slaglengde på 92,21 mm × 99,31 mm (3,63 in × 3,91 in) slaglengde, noe som tilsvarer et forhold på 0,929: 1 boring.
292 Chevrolet I6 er også underkant, med en boring og slaglengde på 98,4 mm × 104,8 mm (3,875 tommer × 4,125 tommer) i (boring/slagforhold = 0,939: 1).
Mitsubishis 4G63T -motor som hovedsakelig finnes i mange generasjoner av Mitsubishi Lancer Evolution, er en undersquare -motor med et hull og slaglengde på 85 mm × 88 mm (3,3 tommer × 3,5 tommer).
Den Jaguar XK6 motor , som brukes i alle seks sylindre Jaguar 1949-1987 var undersquare. For eksempel hadde 4,2 liters motor en boring og slaglengde på 92,08 mm × 106 mm (3,63 tommer × 4,17 tommer), noe som ga et boring/slagforhold på 0,869: 1.
Nesten alle stempelmotorer som ble brukt i militære fly var langslagsmotorer. PW R-2800, Wright R-3350, Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major , Rolls-Royce Merlin (1650), Allison V-1710 og Hispano-Suiza 12Y-Z er bare noen få av mer enn hundre eksempler .
Alle dieseldrevne skip har massivt undersquare marine motorer. En Wärtsilä totakts marin dieselmotor har en boring og slaglengde på 960 mm × 2500 mm (37,8 tommer × 98,4 tommer), (boring/slagforhold = 0,384: 1).
Mens de fleste moderne motorsykkelmotorer er firkantede eller oversquare, er noen undersquare. Den Kawasaki Z1300 's rett seks motor ble gjort undersquare for å minimalisere motor bredde, mer nylig, en ny rett tvilling motor for Honda NC700 serie anvendes en undersquare design for å oppnå bedre forbrenning effektivitet for å redusere drivstofforbruket.