Explicação do deslocamento do motor da motocicleta: diâmetro, curso e montagem do cilindro

Solicite um cilindro de reposição usando apenas o tamanho do motor impresso na tampa lateral e há uma chance real de a peça não assentar no cárter. O que realmente decide a instalação é o cálculo do deslocamento por trás dessa etiqueta: diâmetro interno, curso e contagem de cilindros. Dois motores vendidos como 125 cc podem operar com diâmetros que diferem em quase 5 mm, e 5 mm de diâmetro é a diferença entre uma peça aparafusada e uma remessa viajando de volta através do oceano.

Aqui está a conclusão primeiro. O deslocamento é o volume varrido, ou seja, o espaço pelo qual o pistão percorre em um curso, multiplicado pelo número de cilindros. Para um motor monocilíndrico de quatro tempos, a aritmética é 0,7854 x furo x furo x curso, com furo e curso em milímetros e o resultado em centímetros cúbicos. Um furo de 56,5 mm com curso de 49,5 mm proporciona 124,1 cc , que o mercado arredonda e vende como 125. Um furo de 57,4 mm com curso de 57,8 mm dá 149,6 cc , que se torna um 150. Ambos são simples refrigerados a ar com um pistão e nenhum bloco de cilindros é aparafusado no outro motor.

O restante deste guia explica o que o deslocamento realmente mede, como uma oficina o verifica, como o trabalho de grande porte o altera, como ele se comporta em motocicletas, scooters, máquinas ATV e UTV, motores de popa, pequenos motores diesel e compressores, e quais medições um comprador deve confirmar antes de um pedido ser embalado.

O que a cilindrada do motor realmente mede

O deslocamento conta apenas o volume varrido pelo pistão entre o ponto morto inferior e o ponto morto superior. Ele ignora deliberadamente o volume de folga deixado acima do pistão no ponto morto superior, porque esse bolsão não se move e, portanto, não desloca nada. A relação entre o volume varrido mais o volume de folga e o volume de folga por si só é a taxa de compressão, razão pela qual um único cilindro de 124,6 cc com uma câmara de 12 cc funciona perto de 11,4 para 1, enquanto o mesmo cilindro com uma câmara de 15 cc funciona perto de 9,3 para 1. Deslocamento idêntico, comportamento térmico e de combustível muito diferente.

Para um cilindro, o volume varrido em centímetros cúbicos é 0,7854 x diâmetro interno em milímetros x diâmetro interno em milímetros x curso em milímetros, então dividido por 1000. Para um gêmeo, um triplo ou um quatro, multiplique o valor do cilindro único pela contagem de cilindros. A conversão de unidades humilha muitos compradores: uma polegada cúbica equivale a 16.387 cc, então um motor de 61 polegadas cúbicas tem 999 cc e um motor de 103 polegadas cúbicas tem 1.688 cc. Os dois rótulos descrevem exatamente a mesma quantidade física.

O arredondamento é a segunda fonte de confusão. As fábricas arredondam o deslocamento para um rótulo de classe conveniente, quase sempre para cima. Um motor de 124,1 cc passa a 125, um motor de 149,6 cc passa a 150 e um motor de 122,9 cc ainda pode ser listado como 125 em um catálogo de reposição. A etiqueta da classe descreve o suporte de showroom em que a máquina compete. Ela não descreve o diâmetro que você precisa solicitar.

• Volume varrido: a parte móvel do cilindro e o único volume contado como deslocamento.
• Volume de folga: o bolsão fixo acima da coroa do pistão, contado apenas no cálculo da compressão.
• Curso: uma dimensão do virabrequim, e nenhum cilindro que você comprar pode alterá-lo.
• Furo: a única variável que o novo bloco de cilindros define, juntamente com a altura efetiva e o padrão dos pinos.

Esse último ponto causa a maioria dos erros de pedido. Um bloco de cilindros fixa o diâmetro do furo, a altura desse furo, a face da junta e o espaçamento dos pinos de montagem. Não é possível alterar o curso, porque o curso pertence à manivela. Portanto, quando um comprador solicita um cilindro de 150 cilindros, a resposta genuinamente útil é uma pergunta: qual diâmetro e qual altura efetiva, em qual manivela?

Mesmo deslocamento, motor diferente: por que o furo e o curso dividem as classes

Dois motores podem pousar a uma distância de um centímetro cúbico um do outro e ainda assim se comportar como máquinas diferentes. Um furo de 52,4 mm com curso de 57,8 mm mede 124,7 cc. Um furo de 56,5 mm com curso de 49,5 mm mede 124,1 cc. O primeiro é subquadrado, porque o curso é mais longo que o furo. O segundo é superquadrado, porque o furo é mais largo que o curso. O motor subquadrado enche seu cilindro mais completamente em baixas rotações e produz seu torque mais cedo. O motor oversquare tem espaço para válvulas maiores e rotações mais altas antes que a velocidade do pistão se torne o fator limitante.

Para quem compra um bloco de cilindros, isso importa de uma forma muito prática. O rótulo da classe é compartilhado, mas o hardware não. O diâmetro do furo é diferente, a altura do cilindro é diferente, a face da junta é diferente e o pistão que cabe em um não cabe no outro. Uma construção de 124,7 cc precisa de um furo usinado para 52,4 mm com a altura efetiva correta para sua própria manivela, e uma construção de 124,1 cc precisa de 56,5 mm com sua própria altura. Misturá-los produz um pistão que bate em um furo superdimensionado ou um bloco que nunca atinge a altura correta do convés, e ambos terminam em um pino desencapado ou em uma junta queimada dentro de algumas centenas de quilômetros.

O layout de resfriamento adiciona um segundo divisor dentro da mesma classe. Uma classe 135 com furo simples de 54,0 mm e curso de 58,7 mm usa uma camisa de água, porque a carga térmica por centímetro quadrado da parede do cilindro é alta o suficiente para que as aletas sozinhas tenham dificuldade no trânsito. Seus primos refrigerados a ar na classe 125 utilizam aletas mais altas e uma relação diâmetro-aleta mais ampla. Ambas as abordagens existem em nosso próprio catálogo, e os números das peças levam o furo para que os dois nunca se confundam na prateleira.

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Como os números do furo se escondem dentro dos nomes das peças do cilindro

Um dos hábitos mais úteis neste comércio é ler os dígitos após o código do modelo. Nos catálogos de reposição, o diâmetro muitas vezes é impresso diretamente no nome da peça, porque o código do modelo por si só é ambíguo. Um cilindro padrão CG125 listado como 56,5 é usinado com um furo de 56,5 mm. Um padrão GN125 listado como 57 é usinado em 57 mm. Um padrão GY6 listado como 52,4 tem 52,4 mm, enquanto uma versão 150 da mesma família tem 57,4 mm. A mesma convenção aplica-se às linhas de diesel e compressores: o padrão F170 tem diâmetro de 70 mm, o padrão F175 tem diâmetro de 75 mm e cilindros de compressor como BW125-65, BX100-78, BW200-90 e DFH100-38 possuem diâmetros de 65, 78, 90 e 38 mm, respectivamente.

Depois que o comprador entende que o número final é uma chatice e não uma classificação de potência, a referência cruzada torna-se mecânica, em vez de suposição. Combine o furo, depois confirme o curso da manivela ou do manual de oficina e, a seguir, confirme a altura efetiva em relação ao cilindro antigo. Qualquer pessoa nova neste fluxo de trabalho encontrará um passo a passo estruturado em nosso guia de conhecimento do comprador para seleção de cilindros de motocicleta , que abrange a mesma lógica de correspondência do lado da fábrica.

Um aviso rápido sobre listagens que mostram apenas um rótulo de classe. Um cilindro anunciado simplesmente como 150 pode ter 57,0 mm, 57,4 mm, 57,8 mm, 62,0 mm ou 63,5 mm dependendo da família a que pertence. A diferença entre 57,4 mm e 62,0 mm é de 4,6 mm de diâmetro, o que representa aproximadamente 16% mais volume varrido na mesma manivela, e em um bloco resfriado a ar é também a diferença entre uma parede de revestimento confortável e uma parede que racha sob o ciclo térmico.

Trabalho de grande porte: o que a aritmética permite e o que o metal permite

O deslocamento aumenta com a quadratura do furo, portanto, um corte modesto na barra de mandrilar produz um salto desproporcional no volume varrido. Comece com um diâmetro de 57,0 mm em um curso de 48,8 mm e o motor mede 124,6 cc. Leve o diâmetro para 59,0 mm e a mesma manivela agora aciona 133,4 cc, um ganho de 7,1 por cento a partir de 2 mm de material. Na classe 150, um furo de 57,4 mm com curso de 57,8 mm mede 149,6 cc, e abrindo-o para 61,4 mm produz 171,2 cc, um ganho de 14,4 por cento .

A taxa de compressão muda ao mesmo tempo e a maioria dos pilotos não planeja isso. Se o volume de folga permanecer em 12 cc, o primeiro exemplo sobe de aproximadamente 11,4 para 1 em 124,6 cc para aproximadamente 12,1 para 1 em 133,4 cc. Nada foi alterado na câmara, no pistão ou na junta, mas o motor agora precisa de combustível com maior octanagem e tira mais tempo da janela de combustão. É nesse momento que um projeto começa a precisar de um trabalho de jateamento, um came com sobreposição diferente e uma revisão do sistema de refrigeração.

• Parede do revestimento: em um revestimento único refrigerado a ar, os revestimentos de ferro fundido são geralmente mantidos com um mínimo de cerca de 3 mm no ponto mais fino. Abaixo disso, o furo distorce quando quente e a vedação do anel entra em colapso.
• Furos chapeados: um cilindro de alumínio chapeado não pode simplesmente ser furado. O revestimento deve ser removido e renovado, porque um revestimento mais fino na parte superior do furo se desgasta e leva consigo o pistão.
• Torneira do cárter: a abertura na parte superior do cárter estabelece um teto rígido no diâmetro do furo. Usinar a caixa é possível, mas é um trabalho de desligamento do motor e altera a superfície da junta.
• Cabeça e junta: um furo mais largo precisa de uma câmara de combustão e furo de junta correspondentes. A reutilização de uma junta dimensionada para 57 mm em um cilindro de 61 mm deixa uma saliência que brilha sob carga.
• Combustível e ar: um aumento de 14% no deslocamento com um carburador intocado funciona com pouca aceleração. Ajustes do jato principal de dois a quatro tamanhos são comuns em singles pequenos.

Julgamento prático: um aumento de 5 a 8 por cento é geralmente um projeto complementar com jateamento. Qualquer coisa além de 12% em um single refrigerado a ar pertence a uma construção planejada com cabeçote maior, embreagem mais forte e revisão de refrigeração, não a um experimento de fim de semana.

Faixas de deslocamento em motores de motocicletas, quadriciclos, motores de popa, diesel e compressores

O deslocamento por cilindro é o número que decide como um bloco de cilindros é projetado, pois define o diâmetro interno, a espessura da parede, a estratégia de resfriamento e o material. O mesmo deslocamento físico é tratado de maneira muito diferente dependendo da máquina em que está instalado. Um cilindro de scooter de 125 cc transfere menos calor do que um cilindro utilitário de ATV de 400 cc, mas vive em uma embalagem mais apertada e funciona em rotações mais altas por mais tempo. A tabela abaixo mapeia os intervalos que vemos em pedidos reais.

A coluna externa mostra até onde uma única família de cilindros pode se estender. Na mesma linha de produtos, motores pequenos usam furos na região de 50 mm, enquanto um cilindro de classe de 200 HP atinge 90 mm, e o material muda de uma fundição de alumínio convencional para uma liga de alumínio com alto teor de silício que resiste à corrosão por água salgada enquanto ainda transfere calor para longe do furo. Isso não é um detalhe de marketing. É a diferença entre um cilindro que sobrevive cinco temporadas no serviço costeiro e outro que sofre corrosão da camisa de água em dezoito meses.

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Por que um cilindro de 400 cc não é simplesmente um cilindro de 50 cc ampliado

O deslocamento por cilindro define a carga térmica que a parede do cilindro deve suportar. O cilindro de uma scooter de 50 cc compartilha sua área de resfriamento externa com um motor que produz alguns quilowatts. Um single de 400 cc refrigerado a ar produz várias vezes mais potência a partir de uma superfície externa comparável, e as aletas não podem crescer proporcionalmente porque o motor ainda precisa caber dentro de um quadro. A escolha do material é a resposta a esse problema e é por isso que o catálogo se divide em famílias distintas, em vez de um cilindro universal.

O alumínio com revestimento de ferro fundido é a abordagem robusta para motocicletas de transporte regional de até cerca de 150 cc. Ela usina bem, pode ser retificada e mantém os custos previsíveis para mercados de reparos de alto volume. O revestimento carrega o desgaste, o alumínio carrega o calor. O alumínio revestido remove o revestimento e reveste o furo diretamente com um revestimento duro do tipo carboneto de silício de níquel, que melhora a transferência de calor e permite um controle mais rígido do furo, mas não pode ser refurado e deve ser re-revestido quando desgastado. O alumínio com alto teor de silício leva a mesma ideia para trabalhos marítimos, usando o teor de silício da própria liga como superfície de desgaste. O ferro fundido continua a ser a escolha onde a resistência ao desgaste e a estabilidade dimensional são mais importantes do que o peso, razão pela qual os motores diesel de cilindro único e os cilindros de compressor ainda dependem fortemente dele.

Nossa própria base de fabricação usina essas peças fundidas desde 1992, com mais de 300 especificações em todo o mundo. série de cilindros de motocicleta de alumínio , séries de ferro fundido, linha ATV e UTV, linha de motores de popa, linha diesel e linha de compressores. A variação nessa lista existe porque o deslocamento, o método de resfriamento e o ciclo de trabalho puxam o projeto em direções diferentes, e não porque um tamanho de furo foi repetido com novos números de peça.

O que verificar antes de solicitar um cilindro de reposição

O deslocamento coloca você na família correta. As medidas abaixo fornecem a peça correta. Uma oficina que trabalha com eles raramente envia um cilindro de volta.

1. Meça o furo antigo com um medidor de furo em três alturas e dois eixos, de forma que apareçam cônicos e fora de círculo nos números. O diâmetro nominal não é suficiente, porque um cilindro desgastado de 56,5 mm pode medir 56,6 mm na parte superior.
2. Confirme o curso do virabrequim ou do manual de serviço. Nunca deduza o curso a partir do rótulo da classe, pois um rótulo 125 cobre traços de 48,8 mm a 57,8 mm.
3. Compare a altura efetiva, a distância da face da junta de base até o deck superior, com a original. Um erro de 0,5 mm altera a altura do convés e, portanto, a compressão.
4. Verifique a largura da face da junta e o espaçamento dos pinos. Um furo mais largo com o mesmo padrão de pino deixa menos área de vedação, que é onde começam as falhas na junta do cabeçote.
5. Combine o arranjo de resfriamento. As aletas resfriadas a ar e as camisas de água não são intercambiáveis, e o volume da camisa afeta a quantidade de líquido refrigerante que o sistema precisa.
6. Confirme a meta de folga entre o pistão e o cilindro para o pistão que você realmente irá encaixar. Pequenos singles refrigerados a ar geralmente ficam na faixa de 0,03 a 0,06 mm com pistões fundidos, enquanto pistões forjados em furos revestidos geralmente precisam de mais, na região de 0,05 a 0,08 mm.
7. Se este for um projeto de grande porte, meça o diâmetro da torneira do cárter antes de fazer o pedido. Ele define o diâmetro máximo que o gabinete aceitará.
8. No recebimento, inspecione o acabamento do furo, os chanfros nas portas e a uniformidade do revestimento antes da montagem e registre as medidas na folha de trabalho.

Vale a pena indicar claramente os limites de desgaste, porque eles decidem se um cilindro pode ser reutilizado. A prática de oficina em pequenos singles refrigerados a ar normalmente retira um cilindro quando o cone ou fora do círculo passa cerca de 0,05 mm, com limites de serviço de fábrica cotados entre 0,05 e 0,10 mm, dependendo do modelo e do material. Um refuro e afiação para o próximo pistão de tamanho grande é o caminho mais barato, desde que a espessura da parede permita. Quando a parede do revestimento cair abaixo de aproximadamente 3 mm, a substituição do bloco é a decisão mais segura.

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Perguntas frequentes sobre deslocamento do motor da motocicleta

A cilindrada do motor é a mesma coisa que cc?

Sim. cc significa centímetros cúbicos, que é a unidade de volume varrido. Quando um catálogo diz 150 cc, significa que o pistão varre 150 centímetros cúbicos de volume por ciclo em todos os cilindros. Em catálogos mais antigos a mesma medida aparece em polegadas cúbicas, onde uma polegada cúbica equivale a 16,387 cc.

Posso instalar um cilindro de 150 cc em um motor de 125 cc?

Somente quando o furo, a altura efetiva e a torneira do cárter estiverem alinhados com a sua construção. O rótulo da classe é irrelevante para a montagem. Mover um furo de 57,4 mm para 61,4 mm no mesmo curso de 57,8 mm leva o deslocamento de 149,6 cc para 171,2 cc, o que representa um aumento de 14,4 por cento e geralmente requer um pistão correspondente, uma verificação de câmara, mudanças de jato e uma revisão de resfriamento.

Quanto deslocamento um furo grande de 2 mm adiciona?

Como o volume aumenta com o quadrado do furo, um aumento de 2 mm em um furo de 57,0 mm acrescenta cerca de 7%. Em um curso de 48,8 mm, isso leva de 124,6 cc a 133,4 cc. Os mesmos 2 mm em um furo menor de 52,4 mm acrescentam proporcionalmente mais, já que o ponto inicial é menor.

Uma manivela de curso altera o deslocamento?

Sim, e muda linearmente e não ao quadrado. Um furo de 57,4 mm com curso de 57,8 mm mede 149,6 cc. Aumentar o curso para 61,8 mm com o mesmo furo produz 159,9 cc, cerca de 6,9% a mais, e o bloco de cilindros pode precisar de uma altura efetiva mais alta ou de uma placa espaçadora para manter o pistão na altura correta da plataforma.

Por que meu motor de 125 cc tem um diâmetro de 56,5 mm em vez de algo que faz sentido exatamente?

Porque os rótulos das classes são arredondados. Um furo de 56,5 mm com curso de 49,5 mm mede 124,1 cc, e um furo de 52,4 mm com curso de 57,8 mm mede 124,7 cc. Ambos são comercializados como 125. O rótulo é um colchete, não uma especificação.

Um cilindro de maior cilindrada sempre esquenta mais?

Não automaticamente, mas o fluxo de calor por unidade de área de resfriamento aumenta rapidamente. Passar de 124,6 cc para 133,4 cc nas mesmas aletas aumenta a quantidade de energia que cada centímetro quadrado da parede do cilindro deve passar para o ar em cerca de 7% no mesmo nível de potência, razão pela qual construções refrigeradas a ar de grande diâmetro geralmente precisam de um abastecimento mais rico e atenção ao fluxo de ar sobre o cano.

O que deve ser medido em um novo cilindro antes da instalação?

Diâmetro do furo em três alturas e dois eixos, altura efetiva da face base ao convés superior, planicidade da face da gaxeta, qualidade do chanfro nas portas e uniformidade do revestimento ou revestimento. Registrar esses números na folha de trabalho transforma uma conversa sobre garantia em uma comparação de medidas em vez de uma discussão.

Como funciona o cálculo em um motor multicilindros?

Calcule o volume varrido de um cilindro e multiplique pela contagem de cilindros. Portanto, um gêmeo de 250 cc roda cerca de 125 cc por cilindro, e é por isso que ele pode usar uma combinação de diâmetro e curso que se parece com um design de 125 cilindros únicos, embora o bloco, o cabeçote e a manivela sejam peças completamente diferentes.

Os quatro números que decidem tudo

O deslocamento é uma consequência, não uma especificação. Ele cai fora de quatro números: diâmetro, curso, contagem de cilindros e, na prática, a altura efetiva que mantém o pistão na posição correta do deck. Mantenha esses quatro na sua frente e o rótulo da classe deixará de ser uma fonte de confusão. Um motor de 124,1 cc e um motor de 124,7 cc compartilham um suporte de showroom e não compartilham nada na bancada.

Para compradores que trabalham com uma lista de peças, a sequência é simples. Calcule o volume varrido para identificar a família, confirme o furo que a família realmente usa, confirme o curso da manivela e depois confirme a altura, a face da gaxeta e o material. Faça isso e um cilindro de reposição chegará como uma peça que cabe, em vez de uma peça que quase cabe.