В результате теплового расчёта определяется среднее эффективное давление и эффективная мощность, число цилиндров, частота вращения коленчатого вала, а также тактность двигателя. Рабочий объём цилиндра двигателя определяется из формулы эффективной мощности:
Vh=τNe/2peni.
Рабочий объём цилиндра также можно представить:
Vh=(πD2/4)S,
где D – диаметр цилиндра, S – ход поршня.
После умножения и разделения правой части на (D), получаем:
Vh=(πD3/4)•(S/D).
Откуда
Величина (S/D) является важным параметром двигателя, который определяет его массу и габариты, а также протекание всего рабочего процесса. Увеличение (S/D) приведёт к возрастанию средней скорости поршня (νср) и, как следствие, к возрастанию инерционных сил и сил трения, а также к уменьшению механического КПД. Это влечёт за собой увеличение массы и габаритов двигателя и ухудшение индикаторных показателей.
Уменьшение (S/D) ведёт к увеличению диаметра цилиндра, а также давления на него.
Отношение (S/D) для современных автомобильных двигателей выбирается в диапазоне 0,7-1,1, а для тракторных двигателей – 0,9-1,2.
Средняя скорость поршня определяется из выражения:
νср=2Sn,
где n – частота вращения коленвала (с-1).
Для современных двигателей легковых автомобилей νср=10-15 м/с, грузовых – 8-11 и для тракторных двигателей – 6-9 м/с.