قطر الأسطوانة (المحرك)

في محرك المكبس ، يكون التجويف (أو تجويف الأسطوانة ) هو قطر كل أسطوانة .

يتم حساب إزاحة المحرك بناءً على قطر الأسطوانة وطول الشوط وعدد الأسطوانات: ^{[ 1 ]}

الإزاحة = π ( ⁠ 1 / 2 ⁠ × القطر) ² × الشوط × عدد _{الأسطوانات}

نسبة الشوط ، التي تُحدد بقسمة قطر الأسطوانة على شوط المكبس، كانت تُشير تقليديًا إلى ما إذا كان المحرك مُصممًا لتوليد الطاقة عند سرعات دوران عالية ( عدد دورات المحرك في الدقيقة ) أو عزم الدوران عند سرعات دوران منخفضة. ^{[ 2 ] [ 3 ]} يُمكن أيضًا استخدام مصطلح "قطر الأسطوانة" للإشارة إلى قطر أسطوانة قاطرة أو مكابس محرك بخاري .

ينطبق مصطلح " الثقب" أيضاً على أسطوانة قاطرة بخارية أو محرك بخاري .

تُعرف خطوة الأسطوانة بأنها المسافة بين مركز تجويف الأسطوانة ومركز تجويف الأسطوانة المجاورة لها في محرك الاحتراق الداخلي . ويُشار إليها أيضاً باسم "متوسط ​​عرض الأسطوانة" أو "تباعد التجويف" أو "المسافة بين مركزي التجويف" أو "تباعد الأسطوانات".

تكون خطوة التجويف دائمًا أكبر من القطر الداخلي للأسطوانة (قطر التجويف وقطر المكبس) لأنها تشمل سماكة جدران الأسطوانة وأي ممر مائي يفصل بينهما. يُعد هذا أحد الأبعاد الأساسية المطلوبة عند تطوير محرك جديد، لأنه يحدد الحد الأقصى لحجم الأسطوانة (وبالتالي، بشكل غير مباشر، الحد الأقصى للإزاحة)، ويحدد طول المحرك (4، 6، 8 أسطوانات) أو طول مجموعة الأسطوانات (6، 8 أسطوانات، إلخ).

بالإضافة إلى ذلك، يجب أن تكون مواضع المحامل الرئيسية بين الأسطوانات الفردية (L4 مع 5 محامل رئيسية، أو L6 مع 7 محامل رئيسية - محور قضيب واحد فقط بين المحامل الرئيسية)، أو بين أزواج الأسطوانات المتجاورة (L4 مع 3 محامل رئيسية، أو L6 أو V6 مع 4 محامل رئيسية، أو V8 مع 5 محامل رئيسية - محورا قضيب بين المحامل الرئيسية).

في بعض المحركات القديمة (مثل محرك شيفروليه " ستوفبولت " سداسي الأسطوانات من الجيل الثاني، ومحرك جي إم سي سداسي الأسطوانات ، ومحرك بويك ثماني الأسطوانات ، ومحرك كرايسلر "سلانت 6" )، يتم زيادة تباعد الأسطوانات للسماح بوجود مساحة أكبر بين أذرع المحامل الرئيسية في كتلة المحرك. على سبيل المثال، في محرك L6، يكون تباعد الأسطوانات في الزوج الأول (رقم 1 و2)، والزوج الأوسط (رقم 3 و4)، والزوج الخلفي (رقم 5 و6) التي تشترك في زوج من المحامل الرئيسية أصغر من التباعد بين الأسطوانتين رقم 2 و3 والأسطوانتين رقم 4 و5 اللتين تربطان المحمل الرئيسي.

نظرًا لارتفاع تكلفة بدء تصنيع كتلة المحرك، يُعدّ هذا حافزًا قويًا للحفاظ على هذا البُعد لأطول فترة ممكنة لتوزيع تكلفة الأدوات على عدد كبير من المحركات. عند إجراء أي تحسينات أو تعديلات أو تكبيرات إضافية على المحرك، قد يكون تباعد الأسطوانات هو البُعد الوحيد المُحتفظ به من سابقه. غالبًا ما يُزاد قطر الأسطوانة إلى الحد الأدنى لسمك الجدار، ويُلغى ممر الماء بين كل زوج من الأسطوانات المتجاورة، ويُزاد ارتفاع سطح الأسطوانة لاستيعاب شوط أطول، وما إلى ذلك. ولكن بشكل عام، إذا كان تباعد الأسطوانات متطابقًا، فإن المحركات تكون متشابهة.

كمثال على التطوير، تمّت زيادة حجم محرك كرايسلر V8 متعدد الكرات سعة 277 بوصة ، الذي طُرح لأول مرة عام 1956، تدريجيًا من حيث القطر والشوط ليصل إلى 326 بوصة بحلول عام 1959، ثم خضع لتغيير جذري عام 1964 ليصبح ذا غرف احتراق تقليدية على شكل إسفين، ثم عُدّل مرة أخرى ليُستخدم فيه أذرع الصمامات المثبتة بمسامير، وأخيرًا خضع لإعادة تصميم أكبر ليصبح محرك هيمي الحديث سعة 5.7 لتر. جميع هذه المحركات تحتفظ بمسافة خطوة الأسطوانة الأصلية البالغة 4.460 بوصة التي حُددت عام 1956.