Współczynniki używane w wymiarach silnika
Wybór współczynnika nadmiaru powietrza
Wybór współczynnika nadmiaru powietrza X, który w trakcie obliczeń cieplnych jest zasadniczym wskaźnikiem określającym wysokość średniego ciśnienia użytecznego, lub też bezpośredni dobór pe zależy w głównej mierze od przewidywanych warunków pracy charakteryzujących obciążenie silnika. W latach powojennych ustaliło się wyraźnie – zwłaszcza w zakresie silników szybko- i średniobieżnych – dążenie do budowy silników o możliwie szerokim zastosowaniu. Przystosowanie silnika do różnych celów odbywa się przez odpowiednią regulację, a w razie potrzeby również przez zmianę niektórych jego elementów lub wyposażenia. Typowym przykładem silnika uniwersalnego może być silnik PERKINS 99, który zależnie od przeznaczenia jest różnie przez wytwórcę regulowany; w zastosowaniu do samochodu osobowego moc użyteczna wynosi 31,8 kW przy 4000 obr/min, w zastosowaniu do samochodu ciężarowego – 31,7 kW przy 3600 obr/min, w zastosowaniu do ciągnika – 26 kW przy 3000 obr/min, a jako silnik przemysłowy 26 kW przy 2850 obr/min.
Wielkości objętości skokowej
Wymiary te wyznaczają wielkość objętości skokowej która charakteryzuje również i większość innych parametrów geometrycznych silnika. Przystępując do projektowania silnika należy więc zawsze rozważyć możliwość ewentualnego zastosowania go w innych dziedzinach i w oparciu o to przyjąć do obliczeń odpowiednią wielkość. Po ustaleniu średniego ciśnienia użytecznego oblicza się najpierw objętość skokową jednego cylindra Vs, wykorzystując wzór na moc użyteczną silnika, współczynnik uwzględniający liczbę suwów na jeden obieg silnika; dla dwusuwu x = 1, dla czterosuwu t = 2, moc użyteczna silnika w kW, średnie ciśnienie użyteczne w MPa, prędkość obrotowa silnika w obr/min, liczba cylindrów. Znalezioną wielkość D zaokrągla się do najbliższej średnicy normalnej. Według PN/S-02010 w zakresie od 30 do 100 mm normalne wartości D kończą się na 0, 2, 5, oraz 8, w zakresie D = IOO-H 180 – na 0 oraz 5, a w zakresie ponad 180 mm wynoszą: 190, 200, 210 oraz 225. Następnie oblicza się skok tłoka S = k-D [cm].
Średnie ciśnienie użyteczne
Na podstawie ustalonej średnicy cylindra D oraz skoku tłoka S należy obliczyć ponownie średnie ciśnienie użyteczne, sprawdzając czy wynikające z zaokrąglenia wymiarów D oraz S’ odchylenie pe od wielkości założonej nie jest zbyt duże. Po ustaleniu średnicy cylindra D i skoku tłoka S oraz wyznaczeniu stopnia sprężania s zwykle oblicza się od razu kilka innych wielkości charakterystycznych, potrzebnych do dalszych obliczeń silnika, jak: objętość skokową, przy czym w ostatnim wzorze skok tłoka S podstawia się w metrach. Wybór typu silnika. W zakresie silników dużej mocy panuje niepodzielnie silnik z zapłonem samoczynnym. Podobnie przedstawia się sytuacja w zakresie średniej mocy, chociaż sporą grupę stanowią tu silniki z zapłonem iskrowym zasilane gazem ziemnym, rzadziej gazem wodnoczadowym. Zupełnie odmiennie przedstawia się sytuacja w zakresie silników małej mocy, w którym znajdują zastosowanie niemal wszystkie typy silników. Najbardziej rozpowszechnione są silniki z zapłonem samoczynnym oraz gaźnikowe silniki z zapłonem iskrowym.
