Relação de curso - Stroke ratio
Em um motor de pistão alternativo , a relação do curso , definida pela relação furo / curso ou relação curso / furo , é um termo para descrever a relação entre o diâmetro do furo do cilindro e o comprimento do curso do pistão . Isso pode ser usado para um motor de combustão interna , onde o combustível é queimado dentro dos cilindros do motor, ou motor de combustão externa , como uma máquina a vapor , onde a combustão do combustível ocorre fora dos cilindros de trabalho do motor.
Um estudo bastante abrangente, mas compreensível, dos efeitos do AVC / perfuração foi publicado em Horseless Age , 1916.
Convenções
Em um motor a pistão , existem duas maneiras diferentes de descrever a razão de curso de seus cilindros , a saber: razão de curso / curso e relação curso / furo .
Razão furo / curso
Furo / acidente vascular cerebral é o termo mais comumente usado, com uso na América do Norte , Europa , Reino Unido , Ásia e Austrália .
O diâmetro do furo do cilindro é dividido pelo comprimento do curso do pistão para fornecer a proporção.
Motores quadrados, superquadrados e subquadrados
Os termos a seguir descrevem as convenções de nomenclatura para as configurações das várias relações de furo / curso:
Motor quadrado
Um motor quadrado tem dimensões de furo e curso iguais, dando um valor de furo / curso de exatamente 1: 1.
Exemplos de motores quadrados
1953 - Ferrari 250 Europa tinha Lampredi V12 com diâmetro e curso de 68,0 mm × 68,0 mm (2,7 pol. × 2,7 pol.).
1967 - FIAT 125, 124Sport engine 125A000-90 hp, 125B000-100 hp, 125BC000-110 hp, 1608 ccm, DOHC, 80,0 mm × 80,0 mm (3,15 pol. × 3,15 pol.) De diâmetro e curso.
1970 - o Ford 400 tinha diâmetro e curso de 101,6 mm × 101,6 mm (4,00 pol. × 4,00 pol.).
1973 - Kawasaki Z1 e KZ (Z) 900 tinham um furo e curso de 66,0 mm × 66,0 mm (2,60 pol. × 2,60 pol.).
1973 - A divisão australiana da British Leyland criou uma versão de 4,4 litros do motor Rover V8 , com diâmetro e curso medindo 88,9 mm. Este motor foi usado exclusivamente no Leyland P76 .
1982 - Honda Nighthawk 250 e Honda CMX250C Rebel têm diâmetro e curso de 53,0 mm × 53,0 mm (2,09 pol. × 2,09 pol.), Tornando-o um motor quadrado.
1983 - Motor Mazda FE 2.0L de quatro cilindros em linha com um diâmetro e curso perfeitamente quadrados de 86,0 mm × 86,0 mm (3,4 pol. X 3,4 pol.). Este motor também apresenta a relação haste / curso de 1,75: 1 ideal.
1987 - Os motores Opel / Vauxhall 2.0 L GM Família II têm diâmetro e curso de 86,0 mm × 86,0 mm (3,39 pol × 3,39 pol.); exemplo como C20XE C20NE C20LET X20A X20XEV X20XER Z20LET Z20LEH Z20LER A20NHT A20NFT.
1989 - O SR20DE da Nissan é um motor quadrado, com diâmetro e curso de 86,0 mm x 86,0 mm (3,39 pol. X 3,39 pol.).
1990 - Maserati Shamal tinha 3.217 cc (3,2 L) motor biturbo V8 AM 479 com 80,0 mm x 80,0 mm (3,1 pol. X 3,1 pol.) De diâmetro e curso. Este motor, após modificações, foi posteriormente instalado no Quattroporte IV e no 3200 GT.
1990–2010 Saab B234 / B235 é um motor quadrado, com um diâmetro e curso de 90,0 mm × 90,0 mm (3,54 pol. × 3,54 pol.).
1991 - o motor 4.6 V8 OHC da Ford tem um diâmetro e curso de 90,2 mm × 90,0 mm (3,552 pol × 3,543 pol.). Há duas décadas, ele tem sido a espinha dorsal dos carros e caminhões com motor Ford V8 em diferentes níveis de potência e designs de cabeçote.
1995 - O motor BMW M52 com deslocamento de 2.793 centímetros cúbicos é um exemplo de motor quadrado perfeito com diâmetro e curso de 84,0 mm × 84,0 mm (3,31 pol × 3,31 pol.).
1996 - O motor AJ-V8 da Jaguar na forma de 4,0 litros tem um diâmetro e curso de 86,0 mm.
2000 - O motor a diesel OM628 V8 Mercedes-Benz de 4,0 litros (3996 cc; 243,9 cu in) é um exemplo de motor quadrado - com um diâmetro e curso de 86,0 mm × 86,0 mm (3,39 pol × 3,39 pol.).
O motor 2005 W16 do Grupo Volkswagen , usado no Bugatti Veyron, também usa um diâmetro e curso de 86,0 mm × 86,0 mm (3,39 pol. × 3,39 pol.).
A linha de motores Peugeot XU10 - com um deslocamento de 1998 centímetros cúbicos - é um exemplo de um motor quadrado perfeito com diâmetro e curso de 86,0 mm × 86,0 mm (3,39 pol × 3,39 pol.).
Os motores 2JZ e 4U da Toyota são quadrados, com diâmetro e curso de 86,0 mm × 86,0 mm (3,39 pol. × 3,39 pol.).
O motor J30A da Honda tem diâmetro e curso de 86,0 mm × 86,0 mm (3,39 pol × 3,39 pol.).
O motor Suzuki AX100 tem diâmetro e curso de 50,0 mm × 50,0 mm (1,97 pol × 1,97 pol.).
O motor Yamaha YBR125 tem um diâmetro e curso de 54,0 mm × 54,0 mm (2,13 pol × 2,13 pol.).
Motor superquadrado ou de curso curto
Um motor é descrito como superquadrado ou de curso curto se seus cilindros têm um diâmetro de furo maior do que o comprimento de seu curso, dando uma razão furo / curso maior que 1: 1.
Um motor superquadrado permite mais e maiores válvulas no cabeçote do cilindro, maior rpm possível, diminuindo a velocidade máxima do pistão, e menor tensão na manivela devido ao pico mais baixo de aceleração do pistão para a mesma velocidade (rotacional) do motor. Como essas características favorecem velocidades mais altas do motor, os motores superquadrados são freqüentemente ajustados para desenvolver o torque máximo em uma velocidade relativamente alta.
Devido ao aumento da área de superfície do pistão e da cabeça, a perda de calor aumenta à medida que a razão furo / curso aumenta. Assim, uma proporção excessivamente alta pode levar a uma redução da eficiência térmica em comparação com outras geometrias de motor. O grande tamanho / largura da câmara de combustão na ignição pode causar aumento da falta de homogeneidade na mistura ar / combustível durante a combustão, resultando em emissões mais elevadas.
O comprimento de curso reduzido permite um cilindro mais curta e, por vezes, uma haste de ligação mais curta, geralmente fazendo motores oversquare menos de altura, mas mais largo do que os motores de undersquare semelhante deslocamento do motor .
Exemplos de mecanismo Oversquare
Os motores superquadrados (também conhecidos como "motores de curso curto") são muito comuns, pois permitem rpm mais altas (e, portanto, mais potência), sem velocidade excessiva do pistão.
Os exemplos incluem os V8s de bloco pequeno Chevrolet e Ford; o GMC 478 V6 tem uma razão furo / curso de 1,33. O motor a gasolina BMW N45 tem uma relação diâmetro / curso de 1,167.
Em oposição horizontal, também conhecido como "Boxer" ou "plano", os motores normalmente apresentam designs superquadrados, uma vez que qualquer aumento no comprimento do curso resultaria em duas vezes o aumento na largura geral do motor. Isso é particularmente verdade no layout do motor dianteiro do Subaru , onde o ângulo de direção das rodas dianteiras é limitado pela largura do motor. Embora os motores superquadrados tenham a reputação de serem máquinas de alto torque e baixo torque, o motor Subaru EJ181 desenvolve pico de torque em velocidades tão baixas quanto 3200 rpm.
Os motores RB, VQ, VK, VH e VR38DETT da Nissan são todos superquadrados. Além disso, o motor SR16VE encontrado no Nissan Pulsar VZ-R e VZ-R N1 é um motor superquadrado com 86 milímetros (3,39 pol.) De diâmetro e 68,7 milímetros (2,70 pol.) De curso, dando-lhe 175–200 cavalos (130–150 kW), mas torque relativamente pequeno de 119-134 libras-pés (161-182 N⋅m; 16,5-18,5 kg⋅m)
Motores superquadrados extremos são encontrados em carros de corrida de Fórmula Um , onde regras rígidas limitam o deslocamento, exigindo, assim, que a potência seja alcançada por meio de altas velocidades do motor. Razões de curso que se aproximam de 2,5: 1 são permitidas, permitindo velocidades do motor de 18.000 rpm, permanecendo confiável para várias corridas.
O motor da motocicleta Ducati Panigale é extremamente quadrado, com uma relação diâmetro / curso de 1,84: 1. Recebeu o nome de "SuperQuadro" pela Ducati , traduzido aproximadamente como "superquadrado" do italiano.
O motor aero motor belga D-Motor LF26 com válvula lateral tem uma relação diâmetro / curso de 1,4: 1.
Os primeiros motores Mercedes-Benz M116 tinham um diâmetro de 92 milímetros (3,62 polegadas) e um curso de 65,6 milímetros (2,58 polegadas) para um V8 de 3,5 litros.
Motor subquadrado ou de curso longo
Um motor é descrito como subquadrado ou de curso longo se seus cilindros têm um diâmetro menor (largura, diâmetro) do que seu curso (comprimento do curso do pistão) - dando um valor de relação inferior a 1: 1.
Em uma determinada rotação do motor, um curso mais longo aumenta o atrito do motor e aumenta a tensão no virabrequim devido ao pico de aceleração do pistão mais alto. O furo menor também reduz a área disponível para válvulas no cabeçote do cilindro, exigindo que sejam menores ou em menor número.
Os motores subquadrados freqüentemente exibem pico de torque em rpm mais baixas do que um motor superquadrado devido às suas válvulas menores e à alta velocidade do pistão, limitando seu potencial para rotações mais altas.
Os motores undersquare tornaram-se mais comuns ultimamente, à medida que os fabricantes pressionam por motores cada vez mais eficientes e maior economia de combustível.
Exemplos de motor Undersquare
Muitos motores em linha, particularmente aqueles montados transversalmente em carros com tração dianteira, utilizam um design sub-quadrado. O diâmetro menor permite um motor mais curto que aumenta o espaço disponível para as rodas dianteiras dirigirem. Exemplos disso incluem muitos motores Volkswagen , Nissan , Honda e Mazda . O motor 1KR-FE usado no Toyota Aygo , Citroën C1 e Peugeot 107, entre outros, é um exemplo de motor moderno de longo curso amplamente usado em carros de layout FF . Este motor tem um diâmetro e curso de 71 mm × 84 mm (2,8 pol x 3,3 pol.), Dando-lhe uma relação diâmetro / curso de 0,845: 1. Alguns carros com tração traseira que usam motores emprestados de carros com tração dianteira (como o Mazda MX-5 ) usam um design sub-quadrado.
O aclamado motor S54B32 da BMW era inferior, com diâmetro e curso de 87 mm × 91 mm (3,4 pol x 3,6 pol.)), Oferecendo um valor de torque por litro recorde mundial (114 N⋅m / L, 1,38 lb⋅ft / cu em) para motores de produção normalmente aspirados no momento; este recorde permaneceu até a Ferrari revelar o 458 Italia .
Muitas empresas automobilísticas britânicas usavam designs undersquare até a década de 1950, em grande parte por causa de um sistema de impostos automotivos que tributava os carros de acordo com o diâmetro do cilindro . Isso inclui o motor BMC A-Series e muitos derivados Nissan . O Trojan carro utilizado um, undersquare divisão de êmbolo , dois tempos , de dois cilindros motor em linha; isso era em parte por essa vantagem fiscal e em parte porque suas proporções permitiam a flexão das bielas em forma de V para os dois pistões de cada cilindro em U, o que era mais barato e simples do que duas bielas unidas com um rolamento adicional.
O motor Chrysler Slant-6 de 225 cu pol. (3,7 litros ) é subquadrado, com um diâmetro e curso de 86 mm × 105 mm (3,4 pol. × 4,1 pol.) De curso (razão de diâmetro / curso = 0,819: 1).
O Motor Modular Ford 5.4L apresenta um diâmetro e curso de 90,1 mm × 105,8 mm (3,55 pol. × 4,17 pol.), O que resulta em uma relação diâmetro / curso de 0,852: 1. Uma vez que o curso é significativamente mais longo do que o diâmetro interno, a versão SOHC 16V (2 válvulas por cilindro) deste motor é capaz de gerar um torque máximo de 350 lb · ft tão baixo quanto 2501 rpm.
Os motores Willys Jeep L134 e F134 eram subquadrados , com um diâmetro e curso de 79,4 mm × 111,1 mm (3,13 pol. × 4,37 pol.) De curso (razão de diâmetro / curso = 0,714: 1).
O Dodge Power Wagon usou um motor Chrysler Flathead de seis cilindros em linha de 230 cu pol. (3,8 l) com um diâmetro e curso de 83 mm × 117 mm (3,3 pol. X 4,6 pol.), Produzindo uma relação furo / curso substancialmente inferior de 0,709: 1
O motor Barra Inline 6 de 4 litros do australiano Ford Falcon usa um diâmetro e curso de 92,21 mm × 99,31 mm (3,63 pol. × 3,91 pol.), O que equivale a uma razão furo-curso de 0,929: 1.
O 292 Chevrolet I6 também é subquadrado, com um diâmetro e curso de 98,4 mm × 104,8 mm (3,875 pol x 4,125 pol.) Pol (razão diâmetro / curso = 0,939: 1).
O motor 4G63T da Mitsubishi, encontrado principalmente em muitas gerações do Mitsubishi Lancer Evolution, é um motor sub-quadrado com diâmetro e curso de 85 mm × 88 mm (3,3 pol × 3,5 pol.).
O motor Jaguar XK6 , usado em todos os Jaguars de 6 cilindros de 1949 a 1987, era baixo. Por exemplo, o motor de 4,2 litros tinha um diâmetro e curso de 92,08 mm × 106 mm (3,63 pol. × 4,17 pol.), Fornecendo uma razão de diâmetro / curso de 0,869: 1.
Praticamente todos os motores de pistão usados em aeronaves militares eram motores de longo curso. O PW R-2800, Wright R-3350, Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major , Rolls-Royce Merlin (1650), Allison V-1710 e Hispano-Suiza 12Y-Z são apenas alguns dos mais de cem exemplos .
Todos os navios movidos a diesel têm motores marítimos maciçamente subquadrados. Um motor marítimo a diesel Wärtsilä de dois tempos tem um diâmetro e curso de 960 mm × 2.500 mm (37,8 pol × 98,4 pol.), (Razão diâmetro / curso = 0,384: 1).
Enquanto a maioria dos motores de motocicletas modernos são quadrados ou superquadrados, alguns são subquadrados. A Kawasaki Z1300 's -seis cilindros em linha motor foi feito undersquare para minimizar a largura do motor, mais recentemente, um novo motor de dois cilindros em linha para as séries Honda NC700 usado um design undersquare para conseguir uma melhor eficiência de combustão, a fim de reduzir o consumo de combustível.