Den volumetriske effektivitet af en forbrændingsmotor afspejler effektiviteten af sug ind i cylinderen og udstødning fra cylinderen af arbejdsmediet (det vil sige brændstof-luftblandingen eller udstødningsgasser ). Mere strengt taget er volumetrisk effektivitet forholdet (eller procentdelen) mellem mængden af arbejdsvæske, der faktisk suges ind i cylinderen, og selve cylinderens volumen ( under konstante forhold). Derfor kan de motorer, der kan skabe tryk ved rørledningens indløb over det omgivende tryk, have en volumetrisk effektivitet på mere end 100 %.
Volumetrisk effektivitet kan forbedres på flere måder. Disse omfatter især valget af den optimale åbningsgrad af ventilerne (i forhold til cylindrenes volumen) og valget af et strømlinet portdesign.
Motorer med høj volumetrisk effektivitet er generelt i stand til at køre ved højere hastigheder og er i stand til at producere mere samlet effekt på grund af mindre parasitisk luftbevægelse ind og ud af motoren.
En almindelig tilgang, som fabrikanter har valgt for at øge den volumetriske effektivitet, er at bruge større ventiler eller systemer med mere end to ventiler pr. cylinder multiventilsystemer
Store ventiler forbedrer sug og luftindtag, men har en øget masse. Et multiventilsystem inkluderer to eller flere ventiler med et kombineret areal større end arealet af en stor ventil, mens et multiventilsystem har mindre masse.
Mange sportsvogne bruger præcist beregnet indsugningsåbningsplacering og udstødningssystemindstillinger til at flytte luft ind og ud af motoren ved hjælp af systemresonans. I totaktsmotorer implementeres denne idé i brugen af ekspansionskamre , som returnerer lækkende luft-brændstofblanding tilbage til cylinderen. En mere moderne teknologi er variabel ventiltiming , som tager højde for virkningen på motorhastighedens volumetriske effektivitet: ved højere hastigheder skal motoren have ventilerne åbne i en større procentdel af cyklustiden for at flytte arbejdsvæsken ind og ud af motoren.
Volumetrisk effektivitet over 100 % kan opnås ved at bruge superladere eller turboladere - enheder, der tvinger luft ind i cylindrene. Med korrekte indstillinger kan du få en volumetrisk effektivitet på mere end 100 % i atmosfæriske motorer. Grænseværdien for sådanne motorers volumetriske virkningsgrad er omkring 137 % [1] ; sådanne motorer har typisk to overliggende knastaksler og fire ventiler pr. cylinder.
Mere radikale løsninger på problemet med at øge volumetrisk effektivitet omfatter brugen af muffeventiler , hvor i stedet for en tallerkenventil en muffe roterer omkring et stempel, eller i andre tilfælde roterer en muffe under cylindriske hoveder. I et sådant system kan portene være så store som nødvendigt. Imidlertid er der en praktisk begrænsning pålagt af styrken af foringen: Hvis portene er for store, kan foringen presses ind i dem under påvirkning af tryk i cylinderen.