Spiegazione della cilindrata del motore del motociclo: alesaggio, corsa e montaggio del cilindro

Ordina un cilindro sostitutivo utilizzando solo la cilindrata del motore stampata sul coperchio laterale e c'è una reale possibilità che la parte non si inserisca nel carter. Ciò che effettivamente decide il montaggio è il calcolo della cilindrata dietro quell'etichetta: alesaggio, corsa e numero di cilindri. Due motori venduti entrambi come 125 cc possono avere alesaggi che differiscono di quasi 5 mm, e 5 mm di alesaggio rappresentano la differenza tra una parte imbullonata e una spedizione che viaggia attraverso l'oceano.

Ecco innanzitutto la conclusione. La cilindrata è il volume spostato, ovvero lo spazio percorso dal pistone in una corsa, moltiplicato per il numero di cilindri. Per un monocilindrico a quattro tempi il calcolo è 0,7854 x alesaggio x alesaggio x corsa, con alesaggio e corsa in millimetri e risultato in centimetri cubi. Dà un alesaggio di 56,5 mm con una corsa di 49,5 mm 124,1cc , che il mercato arrotonda e vende come 125. Un alesaggio di 57,4 mm con una corsa di 57,8 mm dà 149,6cc , che diventa un 150. Entrambi sono singoli raffreddati ad aria con un pistone, e nessuno dei due monoblocchi si fissa all'altro motore.

Il resto di questa guida spiega cosa misura realmente la cilindrata, come un'officina la verifica, come la modifica il lavoro di grande diametro, come si comporta su motociclette, scooter, macchine ATV e UTV, motori fuoribordo, piccoli diesel e compressori e quali misurazioni un acquirente dovrebbe confermare prima che un ordine venga imballato.

Cosa misura effettivamente la cilindrata del motore

La cilindrata conta solo il volume spostato dal pistone tra il punto morto inferiore e il punto morto superiore. Ignora deliberatamente il volume libero lasciato sopra il pistone nel punto morto superiore, perché quella tasca non si muove e quindi non sposta nulla. Il rapporto tra volume spazzato più volume libero e volume libero da solo è il rapporto di compressione, motivo per cui un singolo da 124,6 cc con camera da 12 cc gira vicino a 11,4 a 1 mentre lo stesso cilindro con camera da 15 cc gira vicino a 9,3 a 1. Cilindrata identica, comportamento termico e di carburante molto diverso.

Per un cilindro, la cilindrata in centimetri cubi è 0,7854 x alesaggio in millimetri x alesaggio in millimetri x corsa in millimetri, quindi divisa per 1000. Per un gemello, un triplo o un quattro, moltiplicare la cifra del singolo cilindro per il numero dei cilindri. La conversione delle unità umilia molti acquirenti: un pollice cubo equivale a 16.387 cc, quindi un motore da 61 pollici cubi è 999 cc e un motore da 103 pollici cubi è 1688 cc. Le due etichette descrivono esattamente la stessa quantità fisica.

L'arrotondamento è la seconda fonte di confusione. Le fabbriche arrotondano lo spostamento a una conveniente etichetta di classe, quasi sempre verso l’alto. Un motore da 124,1 cc diventa 125, un motore da 149,6 cc diventa 150 e un motore da 122,9 cc può ancora essere elencato come 125 in un catalogo aftermarket. L'etichetta della classe descrive la fascia dello showroom in cui compete la macchina. Non descrive l'alesaggio che è necessario ordinare.

• Volume spazzato: la parte mobile del cilindro e l'unico volume conteggiato come spostamento.
• Volume libero: la tasca fissa sopra il cielo del pistone, conteggiata solo nel calcolo della compressione.
• Corsa: la dimensione dell'albero motore e nessun cilindro acquistato può modificarla.
• Alesaggio: l'unica variabile impostata dal nuovo blocco cilindri, insieme all'altezza effettiva e alla disposizione dei prigionieri.

Quest’ultimo punto determina la maggior parte degli errori di ordinamento. Un blocco cilindri fissa il diametro del foro, l'altezza del foro, la faccia della guarnizione e la spaziatura dei prigionieri di montaggio. Non può modificare la corsa, perché la corsa appartiene alla manovella. Quindi, quando un acquirente chiede un cilindro da 150, la risposta veramente utile è una domanda: quale alesaggio, e quale altezza effettiva, su quale manovella?

Stessa cilindrata, motore diverso: perché alesaggio e corsa dividono le classi

Due motori possono atterrare a meno di un centimetro cubo l'uno dall'altro e comportarsi comunque come macchine diverse. Un alesaggio di 52,4 mm con una corsa di 57,8 mm misura 124,7 cc. Un alesaggio di 56,5 mm con una corsa di 49,5 mm misura 124,1 cc. Il primo è sottosquadra, perché la corsa è più lunga dell'alesaggio. Il secondo è oversquare, perché l'alesaggio è più largo della corsa. Il motore sottoquadrato riempie il cilindro in modo più completo ai bassi regimi e sviluppa la coppia prima. Il motore sovraquadrato ha spazio per valvole più grandi e regimi più alti prima che la velocità del pistone diventi il ​​fattore limitante.

Per chi acquista un monoblocco questo è molto importante dal punto di vista pratico. L'etichetta della classe è condivisa, ma l'hardware no. Il diametro del foro è diverso, l'altezza del cilindro è diversa, la superficie della guarnizione è diversa e il pistone che si adatta a uno non si adatta all'altro. Una versione da 124,7 cc necessita di un alesaggio lavorato a 52,4 mm con l'altezza effettiva corretta per la propria pedivella, mentre una versione da 124,1 cc necessita di 56,5 mm con la propria altezza. Mescolandoli si produce un pistone che si incastra in un foro sovradimensionato o un blocco che non raggiunge mai l'altezza corretta del ponte, ed entrambi finiscono con un perno spogliato o una guarnizione bruciata nel giro di poche centinaia di chilometri.

Il layout di raffreddamento aggiunge un secondo divisore all'interno della stessa classe. Un singolo classe 135 alesato a 54,0 mm con una corsa di 58,7 mm funziona con una camicia d'acqua, perché il carico termico per centimetro quadrato di parete del cilindro è abbastanza elevato da far sì che le sole alette abbiano difficoltà nel traffico. I suoi cugini raffreddati ad aria della classe 125 hanno invece pinne più alte e un rapporto alesaggio-aletta più ampio. Entrambi gli approcci esistono nel nostro catalogo e i codici articolo portano la noia in modo che i due non vengano mai confusi sullo scaffale.

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Come i numeri di alesaggio nascondono i nomi delle parti del cilindro

Una delle abitudini più utili in questo mestiere è leggere le cifre dopo il codice del modello. Nei cataloghi aftermarket l'alesaggio è spesso stampato direttamente nel nome del pezzo, poiché il solo codice del modello è ambiguo. Un cilindro modello CG125 elencato come 56,5 è lavorato con un alesaggio di 56,5 mm. Un modello GN125 elencato come 57 è lavorato a 57 mm. Un modello GY6 elencato come 52.4 è 52.4 mm, mentre una versione 150 della stessa famiglia è 57.4 mm. La stessa convenzione vale per le linee diesel e di compressori: il modello F170 ha un alesaggio di 70 mm, il modello F175 è di 75 mm e i cilindri del compressore come BW125-65, BX100-78, BW200-90 e DFH100-38 hanno rispettivamente alesaggi di 65, 78, 90 e 38 mm.

Una volta che l'acquirente capisce che il numero finale è una noia e non una valutazione della potenza, i riferimenti incrociati diventano meccanici piuttosto che congetture. Abbinare l'alesaggio, quindi confermare la corsa dalla manovella o dal manuale d'officina, quindi confermare l'altezza effettiva rispetto al vecchio cilindro. Chiunque sia nuovo a questo flusso di lavoro troverà una procedura dettagliata strutturata nel nostro guida alla conoscenza dell'acquirente per la selezione del cilindro della motocicletta , che copre la stessa logica di corrispondenza dal lato dell'officina.

Un rapido avvertimento sugli elenchi che mostrano solo un'etichetta di classe. Un cilindro pubblicizzato semplicemente come 150 potrebbe essere 57,0 mm, 57,4 mm, 57,8 mm, 62,0 mm o 63,5 mm a seconda della famiglia a cui appartiene. La differenza tra 57,4 mm e 62,0 mm è 4,6 mm di alesaggio, ovvero circa il 16% in più di volume spazzato sulla stessa pedivella, e su un blocco raffreddato ad aria è anche la differenza tra una comoda parete di rivestimento e una parete che si rompe sotto il ciclo termico.

Lavoro di grande noia: cosa consente l'aritmetica e cosa consente il metallo

Lo spostamento aumenta con il quadrato del foro, quindi un taglio modesto sulla barra di alesatura produce un salto sproporzionato nel volume spazzato. Inizia con un alesaggio di 57,0 mm su una corsa di 48,8 mm e il motore misura 124,6 cc. Portando l'alesaggio a 59,0 mm la stessa manovella ora spinge 133,4 cc, un guadagno di 7,1%. da 2 mm di materiale. Nella classe 150, un alesaggio da 57,4 mm con una corsa di 57,8 mm misura 149,6 cc, e aprendolo a 61,4 mm si ottengono 171,2 cc, un guadagno di 14,4%. .

Il rapporto di compressione si muove contemporaneamente e la maggior parte dei ciclisti non lo pianifica. Se il volume di scarico rimane a 12 cc, il primo esempio sale da circa 11,4 a 1 a 124,6 cc a circa 12,1 a 1 a 133,4 cc. Non è stato cambiato nulla nella camera, nel pistone o nella guarnizione, tuttavia il motore ora necessita di carburante con un numero di ottano più elevato e tira più tempi fuori dalla finestra di combustione. Questo è il momento in cui un progetto inizia a necessitare di interventi sui getti, una camma con diverse sovrapposizioni e una revisione del sistema di raffreddamento.

• Parete della camicia: su un singolo raffreddato ad aria, le camicie in ghisa sono generalmente mantenute ad un minimo di circa 3 mm nel punto più sottile. Al di sotto di questo, il foro si deforma quando è caldo e la guarnizione ad anello collassa.
• Fori placcati: un cilindro in alluminio placcato non può essere semplicemente alesato. Il rivestimento deve essere rimosso e rinnovato, perché un rivestimento più sottile nella parte superiore dell'alesaggio si consuma e trascina con sé il pistone.
• Rubinetto del basamento: l'apertura nel basamento superiore stabilisce un soffitto rigido sul diametro del foro. È possibile lavorare la cassa, ma è un lavoro che richiede il motore spento e modifica la superficie della guarnizione.
• Testa e guarnizione: un foro più ampio richiede una camera di combustione e un foro della guarnizione corrispondenti. Il riutilizzo di una guarnizione dimensionata per 57 mm su un cilindro da 61 mm lascia una sporgenza che si illumina sotto carico.
• Carburante e aria: un aumento della cilindrata del 14% con un carburatore intatto funziona magro a tutto gas. Le regolazioni del getto principale da due a quattro dimensioni sono comuni sui piccoli single.

Giudizio pratico: un aumento dal 5 all'8% è solitamente un progetto imbullonato con jetting. Qualunque cosa oltre il 12% in un singolo raffreddato ad aria appartiene a una costruzione pianificata con una testa più grande, una frizione più forte e una revisione del sistema di raffreddamento, non a un esperimento del fine settimana.

Intervalli di cilindrata per motocicli, ATV, fuoribordo, motori diesel e compressori

La cilindrata per cilindro è il numero che decide come è progettato un monoblocco, perché determina l'alesaggio, lo spessore della parete, la strategia di raffreddamento e il materiale. Lo stesso spostamento fisico viene gestito in modo molto diverso a seconda della macchina in cui si trova. Il cilindro di uno scooter da 125 cc sposta meno calore di un cilindro di un ATV da 400 cc, ma vive in un imballaggio più stretto e funziona a regimi più elevati per più tempo. La tabella seguente mappa gli intervalli che vediamo negli ordini reali.

La colonna fuoribordo mostra quanto può allungarsi una famiglia a cilindro singolo. Nella stessa linea di prodotti, i motori di piccole dimensioni utilizzano alesaggi nella regione di 50 mm mentre un cilindro della classe da 200 CV raggiunge i 90 mm, e il materiale passa da una fusione di alluminio convenzionale a una lega di alluminio ad alto contenuto di silicio che resiste alla vaiolatura dell'acqua salata pur trasferendo il calore lontano dall'alesaggio. Questo non è un dettaglio di marketing. È la differenza tra un cilindro che sopravvive cinque stagioni in servizio costiero e uno che si corrode dalla camicia d'acqua verso l'esterno in diciotto mesi.

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Perché un cilindro da 400 cc non è semplicemente un cilindro da 50 cc ingrandito

La cilindrata per cilindro determina il carico termico che la parete del cilindro deve trasportare. Il cilindro di uno scooter da 50 cc condivide la sua area di raffreddamento esterna con un motore che produce pochi kilowatt. Un monocilindrico da 400 cc raffreddato ad aria produce molte volte quella potenza da una superficie esterna comparabile, e le alette non possono crescere in proporzione perché il motore deve ancora essere inserito all'interno di un telaio. La scelta dei materiali è la risposta a questa stretta, ed è il motivo per cui il catalogo si divide in famiglie distinte anziché in un unico cilindro universale.

L'alluminio con rivestimento in ghisa è l'approccio ideale per le motociclette da pendolare fino a circa 150 cc. Funziona bene, può essere rialesato e mantiene i costi prevedibili per i mercati di riparazione ad alto volume. Il rivestimento sopporta l'usura, l'alluminio sopporta il calore. L'alluminio placcato rimuove la camicia e riveste il foro direttamente con un rivestimento duro di tipo carburo di silicio al nichel, che migliora il trasferimento di calore e consente un controllo più stretto del foro, ma non può essere rialesato e deve essere placcato nuovamente quando usurato. L'alluminio ad alto contenuto di silicio porta avanti la stessa idea per il lavoro marino, utilizzando il contenuto di silicio nella lega stessa come superficie di usura. La ghisa rimane la scelta per cui la resistenza all’usura e la stabilità dimensionale contano più del peso, motivo per cui i motori diesel monocilindrici e i cilindri dei compressori fanno ancora molto affidamento su di essa.

La nostra base produttiva lavora questi pezzi fusi dal 1992, con oltre 300 specifiche in tutto il mondo serie di cilindri per moto in alluminio , serie in ghisa, gamma ATV e UTV, gamma fuoribordo, gamma diesel e gamma compressori. La variazione nell'elenco esiste perché lo spostamento, il metodo di raffreddamento e il ciclo di lavoro spingono il progetto in direzioni diverse, non perché una dimensione del foro è stata ripetuta con nuovi codici.

Cosa verificare prima di ordinare un cilindro sostitutivo

Lo spostamento ti fa entrare nella famiglia giusta. Le misurazioni seguenti ti danno la parte corretta. Un'officina che li lavora per spedire raramente un cilindro.

1. Misurare il vecchio foro con un alesametro a tre altezze e due assi, in modo che nei numeri appaiano conicità e obliquità. L'alesaggio nominale non è sufficiente, perché un cilindro usurato da 56,5 mm può misurare superiormente 56,6 mm.
2. Confermare la corsa dall'albero motore o dal manuale di servizio. Non dedurre mai il tratto dall'etichetta della classe, poiché un'etichetta 125 copre i tratti da 48,8 mm a 57,8 mm.
3. Confrontare l'altezza effettiva, la distanza dalla superficie della guarnizione di base al piano superiore, con l'originale. Un errore di 0,5 mm modifica l'altezza del piatto e quindi la compressione.
4. Controllare la larghezza della faccia della guarnizione e la spaziatura dei prigionieri. Un foro più ampio con lo stesso modello di perno lascia meno spazio di tenuta, che è il punto in cui iniziano i guasti alla guarnizione della testata.
5. Abbinare la disposizione di raffreddamento. Le alette raffreddate ad aria e le camicie ad acqua non sono intercambiabili e il volume della camicia influisce sulla quantità di refrigerante necessaria al sistema.
6. Conferma il gioco obiettivo tra pistone e cilindro per il pistone che intendi effettivamente montare. I piccoli singoli raffreddati ad aria rientrano comunemente nella fascia da 0,03 a 0,06 mm con pistoni fusi, mentre i pistoni forgiati in alesaggi placcati di solito ne richiedono di più, nella regione da 0,05 a 0,08 mm.
7. Se si tratta di un progetto di grande diametro, misurare il diametro del rubinetto del basamento prima di ordinare. Imposta il foro massimo che la custodia accetterà.
8. Al ricevimento, ispezionare la finitura del foro, gli smussi sulle porte e l'uniformità del rivestimento prima dell'assemblaggio e registrare le misurazioni sul foglio di lavoro.

I limiti di usura meritano di essere chiari perché determinano se una bombola può essere riutilizzata. La pratica di officina su piccoli cilindri singoli raffreddati ad aria in genere manda in pensione un cilindro una volta che il cono o l'obliquità superano circa 0,05 mm, con limiti di servizio in fabbrica indicati ovunque tra 0,05 e 0,10 mm a seconda del modello e del materiale. Una nuova alesatura e affilatura per il pistone sovradimensionato successivo è la strada più economica finché lo spessore della parete lo consente. Una volta che la parete del rivestimento scende al di sotto di circa 3 mm, la decisione più sicura è la sostituzione del blocco.

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Domande frequenti sulla cilindrata del motore della motocicletta

La cilindrata del motore è la stessa cosa di cc?

SÌ. cc sta per centimetri cubi, che è l'unità di volume spazzato. Quando un catalogo dice 150 cc, significa che il pistone distribuisce 150 centimetri cubi di volume per ciclo su tutti i cilindri. Nei cataloghi più vecchi la stessa misura appare in pollici cubi, dove un pollice cubo equivale a 16,387 cc.

Posso montare un cilindro da 150 cc su un motore da 125 cc?

Solo quando l'alesaggio, l'altezza effettiva e il rubinetto del basamento sono in linea con la tua struttura. L'etichetta della classe è irrilevante per l'adattamento. Spostando un alesaggio da 57,4 mm a 61,4 mm sulla stessa corsa da 57,8 mm, la cilindrata passa da 149,6 cc a 171,2 cc, ovvero un aumento del 14,4% e di solito richiede un pistone corrispondente, un controllo della camera, modifiche dei getti e una revisione del raffreddamento.

Quanto spostamento aggiunge un big-bore da 2 mm?

Poiché il volume aumenta con il quadrato del foro, un aumento di 2 mm su un foro da 57,0 mm aggiunge circa il 7%. Con una corsa di 48,8 mm, ciò richiede da 124,6 cc a 133,4 cc. Gli stessi 2 mm su un foro più piccolo da 52,4 mm aggiungono proporzionalmente di più, poiché il punto di partenza è più piccolo.

Una manovella Stroker cambia la cilindrata?

Sì, e lo modifica in modo lineare anziché quadrato. Un alesaggio di 57,4 mm con una corsa di 57,8 mm misura 149,6 cc. Aumentando la corsa a 61,8 mm con lo stesso alesaggio si producono 159,9 cc, circa il 6,9% in più, e il blocco cilindri potrebbe necessitare di un'altezza effettiva maggiore o di una piastra distanziale per mantenere il pistone alla giusta altezza del piatto.

Perché il mio motore da 125 cc ha un alesaggio di 56,5 mm anziché qualcosa che corrisponda esattamente?

Perché le etichette delle classi sono arrotondate. Un alesaggio da 56,5 mm con una corsa di 49,5 mm misura 124,1 cc, mentre un alesaggio da 52,4 mm con una corsa di 57,8 mm misura 124,7 cc. Entrambi sono commercializzati come 125. L'etichetta è una parentesi, non una specifica.

Un cilindro di cilindrata maggiore è sempre più caldo?

Non automaticamente, ma il flusso di calore per unità di superficie di raffreddamento aumenta rapidamente. Passando da 124,6 cc a 133,4 cc con le stesse alette, la quantità di energia che ogni centimetro quadrato di parete del cilindro deve trasmettere all'aria aumenta di circa il 7% allo stesso livello di potenza, motivo per cui le costruzioni raffreddate ad aria di grande diametro spesso necessitano di un rifornimento più ricco e di un'attenzione al flusso d'aria sulla canna.

Cosa dovrebbe essere misurato su un nuovo cilindro prima dell'installazione?

Diametro del foro a tre altezze e due assi, altezza effettiva dalla superficie di base al piano superiore, planarità della superficie della guarnizione, qualità dello smusso alle porte e uniformità del rivestimento o del rivestimento. Registrare questi numeri sul foglio di lavoro trasforma una conversazione sulla garanzia in un confronto di misurazioni invece che in una discussione.

Come funziona il calcolo su un motore pluricilindrico?

Calcolare il volume spazzato di un cilindro e moltiplicarlo per il numero dei cilindri. Un bicilindrico da 250 cc utilizza quindi circa 125 cc per cilindro, motivo per cui può utilizzare una combinazione di alesaggio e corsa che assomiglia al design di un monocilindrico da 125, anche se il blocco, la testa e la manovella sono parti completamente diverse.

I quattro numeri che decidono tutto

Lo spostamento è una conseguenza, non una specificazione. Cade da quattro numeri: alesaggio, corsa, numero di cilindri e, in pratica, l'altezza effettiva che mantiene il pistone nella giusta posizione del piatto. Tieni quei quattro davanti a te e l'etichetta della classe smetterà di essere fonte di confusione. Un motore da 124,1 cc e un motore da 124,7 cc condividono una staffa da showroom e non condividono nulla sul banco di lavoro.

Per gli acquirenti che lavorano tramite un elenco di parti, la sequenza è semplice. Calcolare la cilindrata per identificare la famiglia, verificare l'alesaggio effettivamente utilizzato dalla famiglia, verificare la corsa della manovella, quindi verificare l'altezza, la faccia della guarnizione e il materiale. Fallo e il cilindro sostitutivo arriverà come una parte che si adatta piuttosto che come una parte che si adatta quasi.