Den volymetriska verkningsgraden för en förbränningsmotor återspeglar effektiviteten av sug in i cylindern och avgaser från cylindern i arbetsmediet (det vill säga bränsle-luftblandningen eller avgaserna ). Mer strikt sett är volymetrisk effektivitet förhållandet (eller procentandelen) av mängden arbetsvätska som faktiskt sugs in i cylindern och själva cylinderns volym ( under konstanta förhållanden). Därför kan de motorer som kan skapa tryck vid rörledningsinloppen över det omgivande trycket ha en volymetrisk verkningsgrad som är större än 100 %.
Volumetrisk effektivitet kan förbättras på flera sätt. Dessa inkluderar särskilt valet av den optimala öppningsgraden för ventilerna (i förhållande till cylindrarnas volym) och valet av en strömlinjeformad portdesign.
Motorer med hög volymetrisk verkningsgrad är i allmänhet kapabla att köra med högre hastigheter och kan producera mer total effekt på grund av mindre parasitiska luftrörelser in och ut ur motorn.
Ett vanligt tillvägagångssätt som tillverkare använder för att öka volymetrisk effektivitet är att använda större ventiler eller system med fler än två ventiler per cylinder flerventilsystem
Stora ventiler förbättrar sug och luftintag, men har en ökad massa. Ett flerventilssystem inkluderar två eller flera ventiler med en kombinerad yta som är större än en stor ventils yta, medan ett flerventilssystem har mindre massa.
Många sportbilar använder exakt beräknad placering av insugsportar och avgassystem för att flytta luft in och ut ur motorn med hjälp av systemresonans. I tvåtaktsmotorer implementeras denna idé i användningen av expansionskammare , som återför läckande luft-bränsleblandning tillbaka till cylindern. En modernare teknik är variabel ventiltid , som tar hänsyn till effekten på motorvarvtalets volymetriska verkningsgrad: vid högre varvtal behöver motorn ventilerna vara öppna under en större andel av cykeltiden för att flytta arbetsvätskan in och ut av motorn.
Volumetrisk verkningsgrad över 100 % kan erhållas genom att använda kompressorer eller turboladdare - enheter som tvingar in luft i cylindrarna. Med rätt inställningar kan du få en volymetrisk verkningsgrad på mer än 100 % i atmosfäriska motorer. Gränsvärdet för den volymetriska verkningsgraden för sådana motorer är cirka 137 % [1] ; sådana motorer har typiskt två överliggande kamaxlar och fyra ventiler per cylinder.
Mer radikala lösningar på problemet med ökande volymetrisk effektivitet inkluderar användningen av hylsventiler , där istället för en tallriksventil en hylsa roterar runt en kolv, eller i andra fall en hylsa roterar under cylindriska huvuden. I ett sådant system kan portarna vara så stora som behövs. Emellertid finns det en praktisk begränsning på grund av fodrets styrka: om portarna är för stora kan fodret pressas in i dem under påverkan av trycket i cylindern.