Рабочий объём: формула сердца мотора

06.01.2026 22:52

Я люблю сравнивать блок цилиндров с лёгкими, где объём вдоха задаёт предел выдоха. Рабочий объём определяет, сколько топливно-воздушной смеси пройдёт через цилиндры за один цикл. Без этой величины разговор о мощности превращается в гадание по дыму.

Базовая формула

Берётся площадь сечения цилиндра, умножается на ход поршня и количество цилиндров: V = π·d²·S·n ⁄ 4. Диаметр d и ход S измеряю в миллиметрах, число цилиндров n — целое. Для V в литрах результат делю на 1000. Формула простая, но за ней стоит геометрия, где π напоминает о круглом мире поршневых движений.

Единицы измерения

В лабораторных протоколах фигурируют кубические сантиметры, на рекламных плакатах — литры, в англоязычных сводках — кубические дюймы. Чтобы конвертировать, достаточно помнить: 1 in 3 = 16,387 см3. В старых мануалах встречается редкий «кубический бар» — продукт объёма и давления, однако это уже глава из истории индикаторных диаграмм.

Связь с мощностью

При равных технологиях больший объём втягивает больше смеси, значит, высвобождает больше энергии. Но линейности нет. В игру вступают степень сжатия, время открытия клапанов, потеря на трение. Неправильный баланс приведёт к «дыхательной недостаточности» — мотору придётся сражаться за каждый литр воздуха, словно спортсмен на высоте без акклиматизации.

Нюансы расчёта

При проектировании двс учитывают тепловое расширение: алюминиевый блок при 90 °C изменяет диаметр цилиндра на сотые доли миллиметра, и фактический рабочий объём слегка плывёт. Добавьте овальность и конусность — и получите полифонию микровеличин, которые в сумме влияют на паспортные данные. В гоночных командах для их учёта применяют нутромер с погрешностью 0,002 мм и метод осреднения по квартирам, заимствованный из авиационного моторостроения.

Практический итог

Чтобы самостоятельно вычислить рабочий объём, достаточно штангенциркуля, глубиномера и калькулятора. Измерения провожу на холодном блоке, в положении верхней мёртвой точки. Проверочный выстрел: четырёхцилиндровый мотор с диаметром 86 мм и ходом 86 мм выдаёт 1998 см³ — классический двухлитровый формат. В руках конструктора эти цифры превращаются в почерк машины, где каждый кубический сантиметр отдаёт голос в хоре оборотов.