ÇAP/STROK ORANI

Çap strok oranı adından da anlaşılacağı gibi pistonlu motorlarda piston çapının piston stroğuna oranıdır ve kısaca strok oranı olarak da anılabilir. Strok oranı aynı zamanda motorun karakteri hakkında genel bir bilgi verir.

Bir motor, piston çapı stroğuna eşit pistonlara sahipse çap/strok oranı yada kısaca strok oranı 1 olacaktır. Mesela 81mm piston çapı ve yaklaşık 81mm ( 81.4mm) stroku olan B17A motoru için çap strok oranı:

81mm / 81mm = 1 ; 1’e eşittir. Böyle bir motor kare motor olarak da anılır.

Bir motor stroğundan daha fazla çapta pistonlara sahipse doğal olarak çap/strok oranı yada kısaca strok oranı 1’den büyük olacaktır. Mesela 81mm piston çapı ve 77.4mm stroku olan B16A2 motoru için çap strok oranı:

81mm / 77.4mm = 1.0465 ; 1’den büyüktür. Böyle bir motor kısa stroklu motor yada kare altı motor olarak da anılır.

Bir motor stroğundan daha az çapta pistonlara sahipse doğal olarak çap/strok oranı yada kısaca strok oranı 1’den küçük olacaktır. Mesela 81mm piston çapı ve 89mm stroku olan B18A motoru için çap strok oranı:

81mm / 89mm = 0.91 ; 1’den küçüktür. Böyle bir motor uzun stroklu motor yada kare üstü motor olarak da anılır.

AVANTAJ VE DEZAVANTAJLAR

Kısa stroklu motorların piston yolunun daha az olmasından kaynaklı, sürtünme kayıpları daha azdır. Krank milleri de daha küçük ( biyel bağlantıları merkeze daha yakın ) olduğu için daha az zorlayıcı kuvvete maruz kalırlar. Bu avantajlarından dolayı özdeş bir uzun stroklu motora göre daha dayanıklıdır. Krank zorlayıcı kuvvetleri daha az olduğu için daha yüksek devirlere çıkarlar. Aşınmalar daha azdır. Güç açısından karşılaştırma yapıldığında, uzun stroklu motorlara göre çok ciddi bir kayıpları olmasa da ( güç, devir ve torka bağlı bir büyüklüktür ) düşük devir torkları uzun stroklu motorlara göre bir miktar düşüktür. Bu, biyel bağlantılarının merkeze daha yakın olmasının fiziksel bir sonucudur. Zira tork; piston kuvveti ve krank merkez – krank biyel bağlantı mesafesine bağlı bir büyüklüktür ( manivela kolu gibi ) . Kısa stroklu bir motor, sıkıştırma oranı açısından özdeş bir uzun stroklu motorla karşılaştırılacak olursa daha düşük sıkıştırma oranına sahip olmak zorundadır. Daha düşük sıkıştırma oranı, daha yüksek yakıt sarfiyatı ve daha yüksek egsoz emisyonları ile sonuçlanır.

Kısa stroklu motorlarda piston yolu daha kısa olduğundan ve daha az yüzeyde sürtündüğünden dolayı daha az sürtünme kayıpları oluşur ancak, bu aynı zamanda daha az ısı transferi ve daha zor soğutma demektir. Bu yüzden, bu tip motorlar daha etkin bir soğutma sistemiyle donatılırlar. Günümüz teknolojisinde soğutma kısa stroklu motorlar için çok ciddi bir sorun oluşturmaz.

Kısa stroklu motorlar, uzun stroklu motorlara göre daha alçak ebatta daha hafiftir. Ancak uzunluk ve genişlikleri daha fazladır. Bu çap ve strok ebatlarının kaçınılmaz bir sonucudur.

Formula 1 motorlarında çap strok oranı yaklaşık 2.5 dur ve yaklaşık 19.000 RPM devir sayılarına ulaşırlar. Yani bu eğer 81mm piston çapına sahip olan bir Formula 1 motoru olsa idi strokunun 32,4mm olacağı anlamına gelir.

Uzun stroklu bir motor özdeş bir kısa stroklu motora göre daha küçük bir piston çapına sahiptir. Bu aynı zamanda daha küçük emme ve egsoz subaplarrı anlamına gelir. Daha küçük subaplar ve manifold portları emme ve egsoz gazlarının alınıp atılmasında elbette sınırlayıcı bir etkendir. Fakat günümüz teknolojisinde bu da çok ciddi bir teknik sorun yaratmaz. Daha efektif tasarımlarla bu handikap giderilir.

FARKLI TASARIMLAR

1950’lere dek birçok İngiliz firması, araç vergilerinin silindir çapına göre alınmasından dolayı uzun stroklu motorlar üretmiştir. Austin A serisi motorlar bunun tipik bir örneğidir. Chrysler Slant-6 motorunun piston çapı 86mm stroku ise 105mm dir. 0.82 gibi düşük bir strok oranı söz konusudur. Bu motor maksimum gücüne yaklaşık maksimum tork noktasında ulaşır ve maksimum motor devri 4500RPM’dir. Bunun yanı sıra, test koşullarında, şarj dinamosu ve yağ pompası çıkarılmış ve uygun ayarlar yapılmış bir Slant-6 motor 75RPM gibi çok çok düşük rolanti devirlerinde çalışabilmiştir.

Willys markası da uzun stroklu motorlar üreten bir firmadır. L134 ve F134 MOTORLAR 74.9mm çap, 111.1mm strok, 0.674 strok oranları ile büyük olasılıkla en uzun stroklu seri üretim motorlardır.

Günümüzde üretilen bir çok motorda bu denli uzun stroklar söz konusu değildir. Motorlar daha çok 1 strok oranına yakın imal edilnektedir. B18A 0.91 strok oranı ile Willys’in 0.674 strok oranı karşılaştırıldığında, B18A’nın kare motora çok daha yakın bir tasarım olduğu anlaşılır.

Ortalama piston hızı ve maksimum piston hızı motorlar için önemli büyüklüklerdir.