ΓεωμετρίαΓια τον υπολογισμό του κυβισμού ενός κινητήρα χρειαζόμαστε να γνωρίζουμε τον τύπο υπολογισμού του εμβαδόν ενός κύκλου, βάση του οποίου μπορούμε να υπολογίσουμε τον όγκο ενός κυλίνδρου. Έτσι έχουμε:
Εμβαδόν κύκλουΕ = π * r
2 Εναλλακτικά Ε = π * d
2 / 4
Όγκος κυλίνδρουV = h * Ε =>
V = h * π * r
2 ή
Εναλλακτικά V = h * π * d
2 / 4

Για τους παραπάνω τύπους έχουμε:
π: Μαθηματική σταθερά ίση με 3,14
r: Η ακτίνα του κύκλου
d: Η διάμετρος του κύκλου
h: Το ύψος του κυλίνδρου
ΘεωρείαΣε έναν κινητήρα το έμβολο ανεβοκατεβαίνει από το άνω νεκρό σημείο μέχρι το κάτω νεκρό σημείο. Η διαδρομή αυτή του εμβόλου είναι γνωστή με την λέξη «Χρόνος» (Stroke). Έτσι κάποιοι κινητήρες λέμε ότι είναι δίχρονοι (2-Stroke) γιατί παράγουν έργο κάθε δύο χρόνους ή λέμε ότι είναι τετράχρονοι (4-Stroke) εάν παράγουν έργο κάθε τέσσερις χρόνους αντίστοιχα.
Το μήκος της κατακόρυφης αυτής διαδρομής που διαγράφει το πιστόνι, προσδιορίζεται από το μήκος που έχει το γόνατο του στρόφαλου. Αντιλαμβάνεται λοιπόν κανείς ότι, όσο μικρότερο το γόνατο του στρόφαλου τόσο και μικρότερη διαδρομή διαγράφει το έμβολο, ενώ όσο μεγαλύτερο το γόνατο τόσο και μεγαλύτερη γίνεται η διαδρομή που διαγράφει το έμβολο.
Οι δυο χρόνοι σε έναν δίχρονο κινητήρα
Οι τέσσερις χρόνοι σε έναν τετράχρονο κινητήρα Υπολογίζοντας τον κυβισμό του κινητήραΓια να υπολογίσουμε την χωρητικότητα ενός μονοκύλινδρου κινητήρα (αντίστοιχα για ένα πολυκύλινδρο κινητήρα απλά υπολογίζουμε τον κυβισμό του ενός μόνο κυλίνδρου και έπειτα πολλαπλασιάζουμε επί το σύνολο των κυλίνδρων) πρέπει να ξέρουμε την ακτίνα του πιστονιού (r). Πρακτικά όμως αυτό που συνήθως γνωρίζουμε είναι η διάμετρος του πιστονιού. Αυτό γιατί εάν έχουμε μπροστά μας λυμένο ένα μοτέρ, παίρνουμε ένα παχήμετρο και μετράμε την διάμετρο του πιστονιού (d). Γι’ αυτό και ποιο πάνω δίνονται δύο τύποι ένας με χρήση της ακτίνας και ένας με χρήση της διαμέτρου.
Το άλλο μέγεθος που πρέπει να γνωρίζουμε είναι η διαδρομή που διαγράφει το έμβολο, το ύψος του κυλινδρικού γεωμετρικού σχήματος που νοητά δημιουργεί η διαδρομή του πιστονιού (h).
Πρακτικός υπολογισμός της διαδρομήςΓια να υπολογίσουμε την διαδρομή, μπορούμε έχοντας λύσει την κεφαλή του κινητήρα, να μετρήσουμε την απόσταση του πιστονιού (h1) από την κορυφή του κυλίνδρου, όταν το πιστόνι βρίσκεται στο άνω νεκρό σημείο. (
Σημείωση: Το πιθανότερο είναι η τιμή αυτή να είναι μηδέν, δηλαδή το πιστόνι να έρχεται έως την άκρη του κυλίνδρου, πρόσωπο όπως λέγεται συνήθως)
Στην συνέχεια στρέφουμε το στρόφαλο και φέρνουμε το πιστόνι στο κάτω νεκρό σημείο, οπότε και μετράμε ξανά την απόσταση του πιστονιού από την κορυφή του κυλίνδρου (h2).
Άνω και κάτω νεκρό σημείο
Προσέξτε: To h1 είναι μηδέν, ενώ φαίνεται ξεκάθαρα η απόσταση h2 Η διαφορά των παραπάνω τιμών μας δίνει την διαδρομή:
h = h2 – h1 Κυβισμός Yamaha TDM 900Γνωρίζοντας λοιπόν την διάμετρο του εμβόλου και την διαδρομή που διαγράφει, κάνουμε απλά τους υπολογισμούς και βρίσκουμε τον κυβισμό ενός κινητήρα. Στην περίπτωση του Yamaha TDM 900 έχουμε τα έξης δεδομένα σύμφωνα με τον κατασκευαστή:
Υπολογίζοντας τον κυβισμό
για τον ένα κύλινδρο έχουμε:
V = h * π * d
2 / 4 =
67,5 * 3,14 * 92
2 / 4 = 448486,2 mm
3 = 448,4862 cm
3 ~ 448,5 cm3Επειδή ως γνωστό όμως το Yamaha TDM 900 είναι δικύλινδρο απλά πολλαπλασιάζουμε το παραπάνω αποτέλεσμα επί δυο και έχουμε τα πραγματικά κυβικά του κινητήρα μας:
448,5 * 2 = 897 cm3