Miksi tehokkaimmissa moottoreissa on lyhyet iskut ja isot porat

Takaisin Formula 1:n V-10-ajoissa ei ollut harvinaista, että moottorin kierrosluku oli lähes 20 000 kierrosta minuutissa – luku, jota ei koskaan näkynyt tieliikenneautossa. Se oli mahdollista vain moottorin äärimmäisen lyhyen iskun ja leveän aukon ansiosta. Engineering Explained -lehden Jason Fenske julkaisi videon, jossa selvitetään, miten moottorin mittoja muuttamalla voidaan kehittää enemmän tehoa, vaikka moottorin kokonaistilavuus pysyisi samana.

Moottorin reikä on kunkin sylinterin halkaisija, kun taas isku on matka, jonka mäntä kulkee sylinterin sisällä. Periaatteessa moottorin maksimiteho riippuu siitä, kuinka monta kierrosta minuutissa se pystyy tuottamaan. Mitä enemmän kierroksia, sitä enemmän iskuja, sitä enemmän tehoa se tuottaa kokonaisuudessaan. On siis järkevää, että tehokkaimmat moottorit myös pyörivät eniten. Koska männän, jolla on lyhyt isku, ei tarvitse kulkea yhtä pitkää matkaa jokaisella kierroksella, se voi kulkea suuremman matkan samassa ajassa kuin moottori, jolla on pidempi isku ja pienempi aukko. Tämä tarkoittaa suurempia kierroslukuja. Vastaavasti suurempi läpimitta tarkoittaa suurempia venttiilejä, mikä tarkoittaa, että se voi ottaa sisään ja työntää ulos enemmän ilmaa jokaisella kierroksella. Ja enemmän ilmaa tarkoittaa enemmän tehoa.

Se toimii myös toiseen suuntaan. Sanotaan, että tavoitteena on tehokkuus eikä teho. Silloin paras moottori olisi sellainen, jossa on pieni läpimitta ja pitkä isku. Miksi? No, se on vähän monimutkaisempi kuin tehoyhtälö, mutta siihen liittyy pinta-ala. Mitä enemmän sylinterissä on pinta-alaa palamisen aikana, sitä vähemmän energiaa häviää lämmöksi, mikä johtaa tehokkaampaan sykliin.

Nämä ovat kuitenkin vain yksinkertaisia selityksiä. Jos haluat oppia kaiken tietämisen arvoisen boorista ja iskutilasta, katso Fensken yllä oleva video.

Tämän sisällön on luonut ja ylläpitänyt kolmas osapuoli, ja se on tuotu tälle sivulle, jotta käyttäjät voivat antaa sähköpostiosoitteensa. Saatat löytää lisätietoja tästä ja vastaavasta sisällöstä osoitteesta piano.io

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.