Dört zaman, bir döngü

Dört zamanlı bir motor her iki krank turunda aynı dansı yapar: emme, sıkıştırma, iş, egzoz. Silindirdeki basıncı hacme karşı çizersen bu dans kapalı bir döngü olur ve döngünün içindeki alan, o çevrimde pistondan krank miline aktarılan iştir. engine-sim her silindirin gazını gerçek zamanlı simüle ederek bu döngüyü ve sonunda sesi üretir.

İdeal verim sadece sıkıştırma oranına bağlıdır: η = 1 − r^1−γ. Oranı 8’den 12’ye çıkarmak verimi yaklaşık 56’dan 63 yüzdeye taşır. Ama bedava değil: sıkıştırma sonundaki sıcaklık ve basınç da yükselir ve bir noktadan sonra karışım kıvılcımı beklemeden kendi kendine patlar. Buna vuruntu denir ve motor tasarımının büyük kısmı bu sınırın hemen altında yaşamaktır.

Tek silindir iki turda bir kez iter; arada volan dönmeyi sürdürür. Silindir eklemek darbeleri turun geri kalanına yayar. Dört silindirde her 180 derecede bir, altı silindirde her 120, sekizde her 90 derecede bir ateşleme olur. Ama darbelerin sadece sıklığı değil, hangi silindirin ne zaman ateşlendiği de önemlidir: bu hem titreşimi hem de egzozda duyduğun ritmi belirler.

Dört silindirde toplam tork neredeyse sıfıra kadar iner; sıralı altıda ve V12’de darbeler üst üste biner ve eğri düzleşir. İki V8 aynı sayıda silindire sahip ama farklı ses çıkarır: çapraz düzlemli krankta bir sıradaki silindirler eşit olmayan aralıklarla ateşlenir, düz düzlemlide ise iki sıra düzenli olarak sırayla ateşlenir.

Egzoz sesi büyük ölçüde bu darbelerin ritmidir. Her ateşleme egzoz borusuna bir basınç dalgası yollar; boru ve susturucu bazı frekansları büyütür, bazılarını boğar. Aşağıdaki sentezleyici tam olarak bunu yapıyor: seçtiğin motorun ateşleme açılarına göre darbe üretiyor ve her sırayı kendi rezonans filtresinden geçiriyor. engine-sim bunun çok daha fazlasını, akışkan dinamiğinden türeterek yapar.

Çapraz düzlemli V8’in o tanıdık homurtusu, her sıranın düzensiz aralıklarla ateşlenmesinden gelir; düz düzlemli V8 ise daha tiz ve düzgün bağırır. Dört silindir yüksek devirde vızıldar, tek silindir düşük devirde tek tek vuruşlar halinde duyulur. Bu küçük model gerçek bir motor değil, ama ritmin sesi ne kadar belirlediğini kulağınla duymana yeter.