कई सिलेंडर, एक सहज सवारी

एक-सिलेंडर इंजन हर 720° पर एक बार धक्का देता है, और फिर दो पूरे चक्करों तक कुछ नहीं करता। यह सरल होता है, लेकिन काँपता है: क्रैंकशाफ्ट पर बलाघूर्ण एक बड़े शिखर से शून्य और कभी-कभी ऋणात्मक तक चला जाता है, और पिस्टन का ऊपर-नीचे होने वाला जड़त्व पूरे इंजन को हिला देता है। बड़े फ्लाईव्हील मदद करते हैं, लेकिन इसका एक बेहतर उपाय है: अधिक सिलेंडर, बारी-बारी से फायरिंग।

n सिलेंडरों के बराबर अंतराल पर फायर होने पर, हर 720° / n पर एक शक्ति स्ट्रोक शुरू होता है:

• 1 सिलेंडर: हर 720°
• 2 सिलेंडर: हर 360°
• 4 सिलेंडर: हर 180°
• 6 सिलेंडर: हर 120°
• 8 सिलेंडर: हर 90°

एक इनलाइन-4 में, एक शक्ति स्ट्रोक ठीक उसी समय खत्म होता है जब अगला शुरू होता है, इसलिए क्रैंकशाफ्ट को हमेशा धक्का मिलता रहता है। एक-सिलेंडर इंजन की तुलना में बलाघूर्ण में बहुत कम उतार-चढ़ाव होता है।

इनलाइन-4 में क्रैंक थ्रो जोड़ों में लगाए जाते हैं: पिस्टन 1 और 4 साथ-साथ चलते हैं, जबकि पिस्टन 2 और 3 भी साथ-साथ चलते हैं, लेकिन आधे चक्कर के अंतर से। जब यह जोड़ा सबसे ऊपर होता है, तब दोनों में से एक संपीड़न पूरा कर रहा होता है (फायर होने वाला होता है), जबकि उसका साथी निकास पूरा कर रहा होता है (ताज़ी वायु अंदर लेने वाला होता है)। इसलिए दोनों हमेशा आधे चक्र के अंतर पर रहते हैं। दो फायरिंग क्रम आम हैं: 1-3-4-2 (सबसे आम) और 1-2-4-3। दोनों में हर 180° पर एक सिलेंडर फायर होता है, और कोई सिलेंडर अपने बगल वाले सिलेंडर के ठीक बाद कभी फायर नहीं करता। इससे क्रैंकशाफ्ट पर दबाव कम होता है और इनटेक पाइप में बहने वाली गैस अधिक समान रहती है।

समान अंतराल पर फायरिंग ही पूरी कहानी नहीं है। एक साधारण इनलाइन-4 में इंजन की चाल के दोगुने पर भी हल्का बचा हुआ कंपन रहता है, क्योंकि पिस्टन ऊपर-नीचे सममित ढंग से नहीं चलते। बड़े इनलाइन-4 इंजन इसे कम करने के लिए अक्सर संतुलन शाफ्ट लगाते हैं। हर 120° पर फायर करने वाला इनलाइन-6 स्वाभाविक रूप से बहुत सहज चलता है, इसलिए इसे लंबे समय से बेहद पसंद किया जाता है, जबकि V8 हर 90° पर फायर करता है और इसके क्रैंक थ्रो इस तरह लगाए जाते हैं कि संतुलन बना रहे।

क्या ज़्यादा सिलिंडर होने का मतलब ज़्यादा शक्ति है? अपने आप नहीं। शक्ति इस बात पर निर्भर करती है कि इंजन हर सेकंड कितनी वायु और ईंधन जलाता है। यह उसके विस्थापन, उसकी चाल और हर चक्र में लगने वाले बल पर निर्भर करता है। चार-स्ट्रोक इंजन के लिए, P = p × V_d × N / 2, जहाँ p औसत प्रभावी दाब है (वह स्थिर दाब जो असली दाब जितना ही काम करेगा), V_d कुल विस्थापन है और N प्रति सेकंड घुमावों की संख्या है। 2.0-लीटर इंजन के लिए, जहाँ p ≈ 1.0 MPa और चाल 100 rev/s (6 000 rpm) है: P = 1.0×10⁶ × 0.002 × 100 / 2 = 100 kW। वही 2.0 लीटर छह या आठ सिलिंडर में बाँटने पर शक्ति लगभग उतनी ही रहती है; इंजन ज़्यादा सहज चलता है और उसकी ध्वनि अलग होती है, पर शक्ति नहीं बढ़ती।

टर्बोचार्जर ज़्यादा वायु को भीतर धकेलता है, जिससे p और उसी विस्थापन से मिलने वाली शक्ति बढ़ती है। इसी वजह से आधुनिक छोटे इंजन भी दमदार हो सकते हैं।