스트로크비

Stroke ratio
보어/스트로크 비교

스트로크 비율은 오늘날 일반적으로 보어/스트로크 비율로 정의되며 왕복 피스톤 엔진에서 실린더 보어 직경과 피스톤 스트로크 길이 사이의 비율을 설명하는 용어입니다. 이는 엔진의 실린더 내에서 연료가 연소되는 내연 기관 또는 엔진의 작동 실린더 외부에서 연료의 연소가 일어나는 증기 엔진과 같은 외부 연소 기관에 사용될 수 있습니다.

관습

피스톤 엔진 실린더의 스트로크 비율을 설명하기 위한 종래의 방법은 보어/스트로크 비율입니다.[1]

스트로크/보어 비율은 왕복 엔진 개발 초기 시대로 거슬러 올라가는 오래된 표현입니다.[2]

보어/스트로크 비율

실린더 보어의 직경을 피스톤 스트로크의 길이로 나누어 비율을 제공합니다.

사각형, 오버 사각형 및 언더 사각형 엔진

다음 용어는 다양한 보어/스트로크 비율의 구성에 대한 명명 규칙을 설명합니다.

광장

사각 엔진은 보어와 스트로크 치수가 같아 정확히 1:1의 보어/스트로크 값을 제공합니다.

사각 엔진 예제

1953년 - 페라리 250 유로파는 68.0 mm × 68.0 mm (2.7 인치 × 2.7 인치)의 보어와 스트로크를 가진 람프레디 V12를 장착했습니다.

1967 – FIAT 125, 124 스포츠 엔진 125A000-90hp, 125B000-100hp, 125BC000-110hp, 1608cm, DOHC, 80.0mm × 80.0mm (3.15인치 × 3.15인치) 보어 및 스트로크.

1970년 – 포드 400은 101.6 mm × 101.6 mm (4.00 인치 × 4.00 인치)의 보어와 스트로크를 가지고 있었습니다.

1973년 - 가와사키 Z1과 KZ(Z)900은 66.0 mm × 66.0 mm (2.60 인치 × 2.60 인치)의 보어와 스트로크를 가졌습니다.[3]

1973년 – 영국 Leyland의 호주 사업부는 4.4리터 버전의 로버 V8 엔진을 개발했으며, 보어와 스트로크는 모두 88.9mm입니다. 이 엔진은 레이랜드 P76에 독점적으로 사용되었습니다.

1982년 - Honda Nighthawk 250과 Honda CMX250C Rebel은 53.0 mm × 53.0 mm (2.09 인치 × 2.09 인치)의 보어와 스트로크를 가지고 있어 사각 엔진입니다.[4]

1983 – 마쓰다 FE 2.0L 인라인 4기통 엔진으로 86.0mm × 86.0mm (3.4인치 × 3.4인치) 보어와 스트로크를 완벽하게 구현했습니다. 이 엔진은 또한 1.75:1 로드/스트로크 비율을 특징으로 합니다.

1987 – Opel/Vauxhall 2.0 LGM Family II 엔진은 86.0 mm × 86.0 mm(3.39인치 × 3.39인치)의 사각형 보어 및 스트로크를 갖습니다(예: C20XE C20NE C20).LET X20A X20XEV X20XER Z20LET Z20LEH Z20LER A20NHT A20NFT.

1989 – 닛산의 SR20DE는 사각형 엔진으로 86.0 mm × 86.0 mm (3.39 인치 × 3.39 인치)의 보어와 스트로크를 갖추고 있습니다.

1990년 - 마세라티 샤말은 3,217cc (3.2 L) 비터보 V8 엔진 AM 479를 장착하고 80.0 mm × 80.0 mm (3.1 인치 × 3.1 인치) 보어와 스트로크를 장착했습니다. 이 엔진은 수정을 거쳐 나중에 Quattroporte IV와 3200 GT에 장착되었습니다.

1990-2010 Saab B234/B235는 사각형 엔진으로 90.0mm × 90.0mm (3.54인치 × 3.54인치)의 보어와 스트로크를 가지고 있습니다.

1991년 – 포드의 4.6 V8 OHC 엔진은 90.2 mm × 90.0 mm (3.552 인치 × 3.543 인치)의 보어와 스트로크를 가지고 있습니다. 이 자동차는 20년 동안 다양한 동력 수준과 헤드 디자인의 포드 V8 동력 자동차와 트럭의 중추 역할을 해 왔습니다.

1995 – 배기량 2793 입방 센티미터의 BMW M52 엔진은 84.0 mm × 84.0 mm (3.31 인치 × 3.31 인치) 보어 및 스트로크를 갖춘 완벽한 사각형 엔진의 한 예입니다.

1996 – 재규어의 4.0리터 형태의 AJ-V8 엔진은 86.0mm의 보어와 스트로크를 가지고 있습니다.

2000 – Mercedes-Benz 4.0리터(3996cc, 243.9인치) OM628 V8 디젤 엔진은 86.0mm × 86.0mm(3.39인치 × 3.39인치)의 보어와 스트로크를 가진 정사각형 엔진의 한 예입니다.

부가티 베이론에 사용된 폭스바겐 그룹의 2005년형 W16 엔진은 86.0 mm × 86.0 mm (3.39 인치 × 3.39 인치)의 보어와 스트로크를 사용했습니다.

1998 입방 센티미터의 배기량을 가진 푸조 XU10 엔진 라인은 86.0 mm × 86.0 mm (3.39 인치 × 3.39 인치)의 보어와 스트로크를 가진 완벽한 사각형 엔진의 한 예입니다.

토요타의 2JZ, 1TR 및 4U는 사각 엔진으로 86.0 mm × 86.0 mm (3.39인치 × 3.39인치) 보어 및 스트로크를 갖추고 있습니다.

토요타의 2TR-FE는 95.0mm × 95.0mm (3.74인치 × 3.74인치)의 보어와 스트로크를 가진 사각 엔진입니다.

토요타의 1G는 75.0 mm × 75.0 mm (2.95 인치 × 2.95 인치)의 보어와 스트로크를 가진 정사각형 엔진입니다.

도요타의 3NR-FE와 다이하츠 3NR-VE는 72.5mm × 72.5mm (2.85인치 × 2.85인치)의 보어와 스트로크를 가진 사각 엔진입니다.

혼다의 J30A 엔진은 86.0 mm × 86.0 mm (3.39 인치 × 3.39 인치)의 보어와 스트로크를 가지고 있습니다.

스즈키 AX100 엔진은 50.0mm × 50.0mm(1.97인치 × 1.97인치)의 보어와 스트로크를 가지고 있습니다.

야마하 YBR125 엔진은 54.0mm × 54.0mm (2.13인치 × 2.13인치) 보어와 스트로크를 가지고 있습니다.

오버스퀘어

엔진의 실린더가 스트로크 길이보다 큰 보어 직경을 가지므로 보어/스트로크 비율이 1:1보다 클 경우 엔진은 오버스퀘어 또는 숏스트로크로 설명됩니다.

오버스퀘어 엔진을 사용하면 실린더 헤드의 밸브가 점점 더 커지고, 최대 피스톤 속도를 낮춤으로써 가능한 rpm이 높아지며, 동일한 엔진(회전) 속도에 대해 피크 피스톤 가속이 낮아져 크랭크 응력이 낮아집니다. 이러한 특성은 높은 엔진 속도를 선호하기 때문에, 오버스퀘어 엔진은 비교적 빠른 속도에서 피크 토크를 발생시키도록 조정되는 경우가 많습니다.

피스톤과 헤드 표면적이 증가하여 보어/스트로크 비율이 증가할수록 열 손실이 증가합니다. 따라서 과도하게 높은 비율은 다른 엔진 기하학적 구조에 비해 열효율을 감소시킬 수 있습니다. 점화 시 연소실의 큰 크기/폭은 연소 시 공기/연료 혼합물의 불균일성을 증가시켜 더 높은 배출을 초래할 수 있습니다.

스트로크 길이가 줄어들면 실린더가 짧아지고 때로는 연결봉이 짧아져 일반적으로 오버스퀘어 엔진의 높이는 낮지만 비슷한 엔진 배기량의 언더스퀘어 엔진보다 넓어집니다.

오버스퀘어 엔진 예제

오버스퀘어 엔진(일명 "단축 엔진")은 과도한 피스톤 속도 없이 더 높은 rpm(즉, 더 많은 동력)을 허용하기 때문에 매우 일반적입니다.

예를 들어 Chevrolet과 Ford 소형 블록 V8이 모두 해당됩니다. GMC 478 V6의 보어/스트로크 비율은 1.33입니다. BMW N45 가솔린 엔진의 1.6리터 버전은 보어/스트로크 비율이 1.167입니다.

"Boxer" 또는 "flat"이라고도 불리는 수평으로 반대되는 엔진은 일반적으로 스트로크 길이가 증가하면 전체 엔진 폭이 두 배 증가하기 때문에 과제곱 설계가 특징입니다. 특히 앞바퀴의 조향각이 엔진의 폭에 의해 제약을 받는 스바루의 앞엔진 레이아웃에서는 더욱 그러합니다. 스바루 EJ181 엔진은 3200rpm의 낮은 속도에서 최고 토크를 발생시킵니다.

닛산의 RB, VQ, VK, VH, VR38 DETT 엔진은 모두 사각형입니다. 또한 Nissan Pulsar VZ-R 및 VZ-R N1에 탑재된 SR16VE 엔진은 86밀리미터(3.39인치)의 보어와 68.7밀리미터(2.70인치)의 스트로크를 가진 오버스퀘어 엔진으로 175~200마력(130~150kW)의 힘을 발휘하지만 119~134파운드피트(161~182N ⋅m, 16.5~18.5kg ⋅m)의 비교적 작은 토크를 제공합니다.

극단적인 오버스퀘어 엔진은 Formula One 경주용 자동차에서 발견되며, 여기서 엄격한 규칙은 배기량을 제한하므로 높은 엔진 속도를 통해 동력을 얻을 필요가 있습니다. 2.5:1에 근접한 스트로크 비율이 [a]허용되어 18,000rpm의 엔진 속도를 가능하게 하는 동시에 여러 경주에도 안정적입니다.[5]

Ducati Panigale 모터사이클 엔진은 1.84:1의 보어/스트로크 비율로 매우 과제곱입니다. 두카티는 "수퍼 콰드로"라는 이름을 붙였고, 대략 이탈리아어로 "수퍼 스퀘어"라고 번역했습니다.[6]

측면 밸브 벨기에 D-모터 LF26 에어로 엔진의 보어/스트로크 비율은 1.4:1입니다.[7]

초기 메르세데스-벤츠 M116 엔진은 3.5리터 V8의 경우 92밀리미터(3.62인치)의 보어와 65.6밀리미터(2.58인치)의 스트로크를 가졌습니다.[8]

언더스퀘어

엔진의 실린더가 스트로크(피스톤 이동 길이)보다 작은 보어(폭, 직경)를 가지고 있어 비율 값이 1:1 미만인 경우 엔진은 언더스퀘어 또는 롱스트로크로 설명됩니다.

주어진 엔진 속도에서 스트로크가 길어지면 엔진 마찰이 증가하고 피크 피스톤 가속도가 높아져 크랭크축에 가해지는 응력이 증가합니다. 또한 보어가 작으면 실린더 헤드의 밸브에 사용할 수 있는 면적이 줄어들기 때문에 수가 작거나 적어야 합니다.

언더스퀘어 엔진은 밸브가 작고 피스톤 속도가 빨라 회전 가능성이 높아 오버스퀘어 엔진보다 낮은 rpm에서 피크 토크를 발휘하는 경우가 많습니다.

최근에는 제조업체들이 점점 더 효율적인 엔진과 더 높은 연비를 추구하면서 언더스퀘어 엔진이 보편화되었습니다.[clarify][9]

언더스퀘어 엔진 예제

많은 인라인 엔진, 특히 전륜 구동 자동차에 가로로 장착된 엔진은 언더 스퀘어 디자인을 사용합니다. 보어가 작아지면 엔진이 짧아져 앞바퀴가 조향할 수 있는 공간이 늘어납니다. 여기에는 폭스바겐, 닛산, 혼다, 마쓰다 엔진 등이 많이 포함됩니다. 도요타 Aygo, 시트로 ë C1, 푸조 107 등에 사용되는 1KR-FE-엔진은 FF 레이아웃 자동차에 널리 사용되는 현대적인 장타 엔진의 한 예입니다. 이 엔진은 71mm × 84mm(2.8인치 × 3.3인치) 스트로크로 0.845:1의 보어/스트로크 비율을 제공합니다. 마쓰다 MX-5와 같이 전륜구동 자동차에서 엔진을 빌려오는 후륜구동 자동차 중에는 언더 스퀘어 디자인을 사용하는 것도 있습니다.

BMW의 호평을 받고 있는 S54B32 M54 엔진은 87mm × 91mm(3.4인치 × 3.6인치)의 보어와 스트로크로 사각형 아래에 있었으며, 당시 정상적으로 열망하는 생산 엔진에 대한 세계 기록적인 리터당 토크 수치(114N ⋅m/L, 1.38lb ⋅ft/cuin)를 제공했습니다.

많은 영국의 자동차 회사들은 1950년대까지 사각형 아래의 디자인을 사용했는데, 이는 주로 자동차에 실린더 보어로 세금을 부과하는 자동차세 제도 때문이었습니다. 여기에는 BMC A-Series 엔진과 많은 닛산 파생 모델이 포함됩니다. 트로이 카는 언더 스퀘어, 스플릿 피스톤, 2행정, 2기통 인라인 엔진을 사용했습니다. 이는 부분적으로는 세금 혜택을 위한 것이었고, 부분적으로는 U자형 실린더의 2개의 피스톤에 V자형 연결봉을 유연하게 만들 수 있었기 때문에 추가 베어링을 결합한 2개의 연결봉보다 저렴하고 간단했습니다.

당시 프랑스와 독일의 경쟁사들도 르노 빌랑쿠르 엔진과 오펠 스트레이트-6 엔진과 같은 세제상의 이유가 없는 경우에도 사각형 아래의 디자인을 사용했습니다.

225큐인(3.7리터) Crysler Slant-6 엔진은 86mm × 105mm (3.4인치 × 4.1인치) 스트로크( bore/스트로크 비 = 0.819:1)의 보어와 스트로크를 가지고 있습니다.

Ford 5.4L Modular Engine은 90.1mm × 105.8mm(3.55인치 × 4.17인치)의 보어와 스트로크를 갖추고 있어 보어/스트로크 비율은 0.852:1입니다. 이 엔진의 SOHC 16V(실린더당 2-밸브) 버전은 보어보다 스트로크가 상당히 길기 때문에 2501rpm에서 350lb·ft의 피크 토크를 생성할 수 있습니다.

Willys Jeep L134 및 F134 엔진은 79.4 mm × 111.1 mm (3.13 인치 × 4.37 인치) 스트로크( bore/스트로크 비 = 0.714:1)의 언더 스퀘어 엔진이었습니다.

닷지 파워 왜건은 230큐인(3.8L)의 직선형 크라이슬러 플랫헤드 엔진을 사용하여 83mm × 117mm(3.3인치 × 4.6인치)의 보어와 스트로크를 사용하여 0.709:1의 상당히 낮은 보어/스트로크 비율을 산출했습니다.

호주 Ford Falcon의 4리터 Barra Inline 6 엔진은 92.21mm × 99.31mm (3.63인치 × 3.91인치)의 보어 및 스트로크를 사용하며, 이는 0.929:1의 보어-스트로크 비율과 동일합니다.

또한 292 쉐보레 I6는 98.4mm × 104.8mm(3.875인치 × 4.125인치)의 보어와 스트로크로 bore/스트로크비 = 0.939:1을 기록했습니다.

Mitsubishi Lancer Evolution의 여러 세대에서 주로 발견되는 Mitsubishi의 4G63T 엔진은 85mm × 88mm (3.3인치 × 3.5인치)의 보어와 스트로크를 가진 언더스퀘어 엔진입니다.

1949년부터 1987년까지 모든 6기통 재규어에 사용된 재규어 XK6 엔진은 사각형 아래에 있었습니다. 예를 들어, 4.2리터 엔진의 보어 및 스트로크는 92.08mm × 106mm(3.63인치 × 4.17인치)로 0.869:1의 보어/스트로크 비율을 제공했습니다.

사실상 군용기에 사용되는 모든 피스톤 엔진은 장타 엔진이었습니다. PWR-2800, 라이트 R-3350, 프랫 앤 휘트니 R-4360 와스프 메이저, 롤스로이스 멀린(1650), 앨리슨 V-1710, 히스패노-수이자 12Y-Z는 백 가지가 넘는 예 중 몇 가지에 불과합니다.

디젤 엔진을 사용하는 모든 선박은 일반적으로 크로스헤드를 사용하는 광범위하게 하부 사각형의 해양 엔진을 가지고 있습니다. Wärtsilä 2행정 해양 디젤 엔진의 보어 및 스트로크는 960mm × 2,500mm (37.8인치 × 98.4인치), (bore/스트로크 비율 = 0.384:1)입니다.

대부분의 현대 오토바이 엔진은 사각형 또는 오버 사각형이지만 일부는 언더 사각형입니다. 가와사키 Z1300의 스트레이트 6 엔진은 엔진 폭을 최소화하기 위해 제작되었으며, 최근에는 혼다 NC700 시리즈의 새로운 스트레이트 트윈 엔진이 연료 소비를 줄이기 위해 언더 스퀘어 디자인을 사용했습니다.[10][11]

메모들

  1. ^ 보어: 스트로크 비율에 대한 실제 제한은 없지만 실린더 보어는 98밀리미터 또는 3.86인치로 제한되고 용량은 2,400입방센티미터(150큐핀)로 제한됩니다.

참고문헌

  1. ^ 보어/스트로크는 북미, 유럽, 영국, 아시아 및 호주에서 사용되며 더 일반적으로 사용되는 용어입니다.[citation needed]
  2. ^ Ingram, Edward (April 1916). "As to the Matter of Stroke". Horseless Age. 37 (6 & 7): 275, 325. Retrieved 12 November 2015.
  3. ^ "Kawasaki 900 Super Four". 240 Landmarks of Japanese Automotive Technology. Society of Automotive Engineers of Japan, Inc. Retrieved 6 November 2013. Journalists and riders called it the king of motorcycles, and it gained a reputation as a super sport model all over the world. The Super Four boasted high performance and quality. This best-selling motorcycle won many prizes around the world within only six months of its release.
  4. ^ "2013 Honda Rebel Specifications". Honda Media Newsroom. American Honda Motor Co. 4 September 2012. Retrieved 25 March 2014.
  5. ^ "2011F1 Technical Regulations" (PDF). FIA. Retrieved 21 July 2011.
  6. ^ "Ducati 1199 Panigale - Ducati". www.1199panigale.ducati.com. Retrieved 9 April 2018.
  7. ^ "Price". Netherlands: D-Motor. Archived from the original on 25 April 2012.
  8. ^ "Mercedes Benz 350SL Technical Specifications". Archived from the original on 31 August 2007.
  9. ^ "2.0-liter Dynamic Force Engine, a New 2.0-liter Direct-injection, Inline 4-cylinder Gasoline Engine" (Press release). Japan: Toyota. 26 February 2018. Retrieved 11 June 2018.
  10. ^ "Global 700cc Engine for Next-Generation : Technical details". Honda Worldwide. Honda Motor Co. 8 March 2012. p. 5. Retrieved 25 March 2014.
  11. ^ Garrett, Jerry (14 September 2012). "Reality Check From Honda, in Touch With Economics". New York Times. Retrieved 25 March 2014.
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