Co oznacza współczynnik kompresji i dlaczego ma to znaczenie

Silnik spalinowy to rodzaj jednostki napędowej, która wykorzystuje energię uwolnioną w wyniku spalania paliwa (benzyny, gazu lub oleju napędowego). Mechanizm cylinder-tłok przekształca ruchy posuwisto-zwrotne w obrotowe za pośrednictwem korbowodu.

Moc jednostki napędowej zależy od wielu czynników, a jednym z nich jest stopień sprężania. Zastanówmy się, co to jest, jak wpływa na charakterystykę mocy samochodu, jak zmienić ten parametr, a także jak CC różni się od kompresji.

Wzór stopnia sprężania (silnik tłokowy)

Najpierw pokrótce o samym współczynniku kompresji. Aby mieszanka paliwowo-powietrzna nie tylko zapaliła się, ale także wybuchła, musi być sprężona. Tylko w tym przypadku generowany jest wstrząs, który poruszy tłok wewnątrz cylindra.

Silnik tłokowy to silnik spalinowy, w którym proces uzyskiwania działania mechanicznego uzyskuje się poprzez zwiększenie roboczej objętości paliwa. Podczas spalania paliwa uwolniona objętość gazów popycha tłoki, dzięki czemu wał korbowy obraca się. Jest to najpopularniejszy typ silnika spalinowego.

Współczynnik kompresji oblicza się według następującego wzoru: CR = (V + C) / C

V - objętość robocza cylindra

C to objętość komory spalania.

Silniki te składają się z wielu cylindrów, w których tłoki sprężają paliwo w komorze spalania. Stopień sprężania jest określony przez zmianę objętości przestrzeni wewnątrz cylindra w skrajnych położeniach tłoka. Czyli stosunek objętości przestrzeni, kiedy paliwo jest wtryskiwane, do objętości, kiedy pali się ono w komorze spalania. Przestrzeń między dolnym a górnym martwym środkiem tłoka nazywana jest objętością roboczą. Przestrzeń w cylindrze z tłokiem w górnym martwym punkcie nazywana jest przestrzenią sprężania.

Wzór na stopień sprężania (silnik z tłokiem obrotowym)

Silnik tłokowy obrotowy to silnik, w którym rolę tłoka pełni trójścienny wirnik wykonujący złożone ruchy wewnątrz komory roboczej. Teraz takie silniki są stosowane głównie w samochodach Mazdy.

W przypadku tych silników stopień sprężania definiuje się jako stosunek maksymalnej do minimalnej objętości przestrzeni roboczej, gdy tłok obraca się.

CR = V1 / V2

V1 - maksymalna przestrzeń robocza

V2 to minimalna ilość przestrzeni roboczej.

Wpływ stopnia sprężania

Wzór CC pokaże, ile razy następna porcja paliwa zostanie ściśnięta w cylindrze. Ten parametr wpływa na to, jak dobrze pali się paliwo, a to z kolei decyduje o zawartości szkodliwych substancji w spalinach.

Istnieją silniki, które zmieniają stopień sprężania w zależności od sytuacji. Działają przy wysokim stopniu sprężania przy małych obciążeniach i niskim stopniu sprężania przy dużych obciążeniach.

Przy dużych obciążeniach współczynnik kompresji musi być niski, aby zapobiec stukaniu. Przy małych obciążeniach zaleca się, aby był wyższy w celu uzyskania maksymalnej wydajności ICE. W standardowym silniku tłokowym stopień sprężania nie zmienia się i jest optymalny dla wszystkich trybów.

Im wyższy stopień sprężania, tym silniejsza kompresja mieszanki przed zapłonem. Współczynnik kompresji wpływa na:

• Sprawność silnika, jego moc i moment obrotowy;
• emisje;
• zużycie paliwa.

Czy można zwiększyć współczynnik kompresji

Ta procedura jest używana podczas strojenia silnika samochodowego. Wymuszanie uzyskuje się poprzez zmianę objętości dopływającej porcji paliwa. Przed wykonaniem tej modernizacji należy mieć na uwadze, że wraz ze wzrostem mocy jednostki wzrośnie również obciążenie części nie tylko samego silnika spalinowego, ale także innych układów, np. Skrzyni biegów i podwozia.

Warto wziąć pod uwagę, że procedura jest kosztowna, aw przypadku przeróbki już wystarczająco mocnych jednostek przyrost mocy może być nieznaczny. Istnieje kilka sposobów na zwiększenie stopnia sprężania w poniższych cylindrach.

Wytaczanie cylindrów

Korzystniejszym okresem dla tej procedury jest generalny remont silnika. Mimo to blok cylindrów będzie musiał zostać zdemontowany, więc tańsze będzie wykonywanie tych dwóch zadań jednocześnie.

Kiedy cylindry są wiercone, objętość silnika wzrośnie, a to również będzie wymagało montażu tłoków i pierścieni o większej średnicy. Niektórzy wybierają naprawę tłoków lub pierścieni, ale do wzmocnienia lepiej jest użyć analogów do jednostek o dużej objętości, ustawionych fabrycznie.

Wytaczanie musi być wykonane przez specjalistę przy użyciu specjalnego sprzętu. Tylko w ten sposób można uzyskać idealnie jednolite rozmiary butli.

Finalizacja głowicy cylindrów

Drugim sposobem na zwiększenie stopnia sprężania jest przecięcie dolnej części głowicy cylindra frezarką. W tym przypadku objętość cylindrów pozostaje taka sama, ale zmienia się przestrzeń nad tłokiem. Krawędź jest usuwana w granicach projektu silnika. Ta procedura powinna być również wykonana przez specjalistę, który zajmuje się już tego typu modyfikacjami silników.

W takim przypadku należy dokładnie obliczyć wielkość usuniętej krawędzi, ponieważ w przypadku usunięcia zbyt dużej ilości tłok dotknie otwartego zaworu. To z kolei negatywnie wpłynie na działanie silnika, aw niektórych przypadkach nawet sprawi, że będzie bezużyteczny, co będzie wymagało poszukiwania nowej głowicy.

Po rewizji głowicy cylindrów konieczne będzie wyregulowanie działania mechanizmu dystrybucji gazu tak, aby prawidłowo rozprowadzał fazy otwierania zaworów.

Pomiar objętości komory spalania

Zanim zaczniesz forsować silnik za pomocą wymienionych metod, musisz dokładnie wiedzieć, ile komory spalania (powyżej przestrzeni tłoka, gdy tłok osiągnął górny martwy punkt).

Nie każda dokumentacja techniczna samochodu wskazuje na takie parametry, a złożona konstrukcja cylindrów niektórych silników spalinowych nie pozwala na prawidłowe obliczenie tej objętości.

Istnieje jedna sprawdzona metoda pomiaru objętości tej części cylindra. Wał korbowy obraca się tak, że tłok znajduje się w pozycji GMP. Świecę odkręca się i za pomocą strzykawki wolumetrycznej (można użyć największej - na 20 kostek) dobrze wlewa się olej silnikowy do świecy.

Ilość wlanego oleju będzie odpowiadać objętości przestrzeni tłoka. Objętość jednego cylindra oblicza się bardzo prosto - objętość silnika spalinowego (wskazaną w arkuszu danych) należy podzielić przez liczbę cylindrów. Współczynnik kompresji jest obliczany za pomocą powyższego wzoru.

W dodatkowym filmie dowiesz się, jak możesz poprawić wydajność silnika, jeśli zostanie on jakościowo zmodyfikowany:

Teoria ICE: silnik cyklu Ibadullaeva (proces)

Wady zwiększenia stopnia kompresji:

Stopień sprężania wpływa bezpośrednio na kompresję w silniku. Aby uzyskać więcej informacji na temat kompresji, zobacz w osobnej recenzji... Jednak przed podjęciem decyzji o zmianie współczynnika kompresji należy wziąć pod uwagę, że będzie to miało następujące konsekwencje:

• przedwczesny samozapłon paliwa;
• elementy silnika zużywają się szybciej.

Jak mierzyć ciśnienie kompresji

Podstawowe zasady pomiaru:

• Silnik jest rozgrzany do temperatura pracy;
• Układ paliwowy jest odłączony;
• świece odkręcone (poza cylindrem, który jest sprawdzany);
• bateria jest naładowana;
• filtr powietrza - czysty;
• skrzynia biegów jest w pozycji neutralnej.

Aby uzyskać dokładne informacje o silniku, mierzone jest ciśnienie sprężania w cylindrach. Przed pomiarem silnik jest rozgrzewany w celu określenia luzów między tłokiem a cylindrem. Czujnik kompresji to manometr, a właściwie manometr, wkręca się zamiast świecy. Silnik jest następnie uruchamiany przez rozrusznik przy wciśniętym pedale przyspieszenia (otwarta przepustnica). Ciśnienie sprężania jest wyświetlane na strzałce miernika sprężania. Miernik kompresji to narzędzie do pomiaru ciśnienia sprężania.

Ciśnienie sprężania to maksymalne ciśnienie osiągalne na końcu suwu sprężania silnika, gdy mieszanka nie jest jeszcze zapalona. Wielkość ciśnienia sprężania zależy od

• Stopień sprężania;

• prędkość silnika;

• stopień napełnienia butli;

• szczelność komory spalania.

Wszystkie te parametry, poza szczelnością komory spalania, są stałe i są ustalane przez konstrukcję silnika. Dlatego jeśli pomiar wykaże, że jeden z cylindrów nie osiąga wartości określonej przez producenta, oznacza to wyciek w komorze spalania. Ciśnienie sprężania powinno być takie samo we wszystkich cylindrach.

Przyczyny niskiego ciśnienia sprężania

• uszkodzony zawór;
• uszkodzona sprężyna zaworu;
• zużyte gniazdo zaworu;
• pierścień tłokowy jest zużyty;
• zużyty cylinder silnika;
• głowica cylindrów jest uszkodzona;
• uszkodzona uszczelka głowicy cylindrów.

W pracującej komorze spalania maksymalna różnica ciśnień sprężania na poszczególnych cylindrach wynosi do 1 bara (0,1 MPa). Ciśnienie sprężania waha się od 1,0 do 1,2 MPa dla silników benzynowych i 3,0 do 3,5 MPa dla silników Diesla.

Aby zapobiec przedwczesnemu zapłonowi paliwa, stopień sprężania dla silników o zapłonie iskrowym nie powinien przekraczać 10: 1. Silniki wyposażone w czujnik spalania stukowego, elektroniczną jednostkę sterującą i inne urządzenia mogą osiągać stopnie sprężania do 14: 1.

W przypadku silników benzynowych z turbodoładowaniem stopień sprężania wynosi 8,5: 1, ponieważ część sprężania płynu roboczego odbywa się w turbosprężarce.

Tabela głównych stopni sprężania i zalecanych paliw dla benzynowych silników spalinowych:

Współczynnik kompresji	benzyna
przez 10	92
10,5-12	95
z 12	98

Zatem im wyższy stopień sprężania, tym więcej oktanowych paliwa należy użyć. Zasadniczo jego wzrost doprowadzi do wzrostu wydajności silnika i zmniejszenia zużycia paliwa.

Optymalny stopień sprężania dla silnika wysokoprężnego wynosi od 18: 1 do 22: 1, w zależności od jednostki. W takich silnikach wtryskiwane paliwo jest zapalane pod wpływem ciepła sprężonego powietrza. Dlatego też stopień sprężania silników wysokoprężnych powinien być wyższy niż w silnikach benzynowych. Stopień sprężania silnika wysokoprężnego jest ograniczony obciążeniem wynikającym z ciśnienia w cylindrze silnika.

Kompresja

Sprężanie to najwyższy stopień ciśnienia powietrza w silniku, który występuje w cylindrze pod koniec suwu sprężania i mierzony jest w atmosferach. Kompresja jest zawsze wyższa niż stopień sprężania silnika spalinowego. Średnio przy stopniu sprężania około 10 kompresja wyniesie około 12. Dzieje się tak, ponieważ podczas pomiaru kompresji wzrasta temperatura mieszanki paliwowo-powietrznej.

Oto krótki film na temat współczynnika kompresji:

Współczynnik kompresji i kompresja. Jaka jest różnica? To jest to samo, czy nie. Prawie skomplikowane

Kompresja wskazuje, że silnik pracuje normalnie, a stopień sprężania określa, ile paliwa należy zużyć do silnika. Im wyższa kompresja, tym wyższa liczba oktanowa jest wymagana dla uzyskania optymalnej wydajności.

Przykłady usterek silnika:

Wada	Objawy	Kompresja, MPa	Kompresja, MPa
Żadnych wad	nie	1,0-1,2	0,6-0,8
Pęknięcie mostka tłoka	wysokie ciśnienie w skrzyni korbowej, niebieskie spaliny	0,6-0,8	0,3-0,4
Przepalenie tłoka	To samo, cylinder nie działa przy niskich prędkościach	0,5-0,5	0-0,1
Zatrzaskiwanie pierścieni w rowkach tłoka	To samo	0,2-0,4	0-0,2
Zatarcie tłoka i cylindra	Prawdopodobne jest to samo, nierównomierne działanie cylindra na biegu jałowym	0,2-0,8	0,1-0,5
Deformacja zaworu	Siłownik nie działa przy niskich prędkościach	0,3-0,7	0-0,2
Przepalenie zaworu	To samo	0,1-0,4	0
Uszkodzony profil krzywki wałka rozrządu	To samo	0,7-0,8	0,1-0,3
Osady węgla w komorze spalania + zużycie uszczelek trzonków zaworów i pierścieni	Wysokie zużycie oleju + niebieskie spaliny	1,2-1,5	0,9-1,2
Zużycie grupy cylinder-tłok	Wysokie zużycie paliwa i oleju na odpady	0,2-0,4	0,6-0,8

Główne powody, dla których warto sprawdzić silnik:

• powolne przyspieszenie;
• niskie ciśnienie oleju;
• wysokie zużycie oleju;
• uruchomienie problemu;
• niska kompresja;
• niebieskie spaliny;
• wysokie zużycie paliwa;
• nierówny bezczynność;
• silna detonacja;
• sadza na świecach / częsta wymiana świec;
• stukanie / przegrzanie silnika;
• zużycie uszczelek;
• pulsacja w przewodzie wylotowym gazu ze skrzyni korbowej.

Początkowo silniki były wykonywane z tak znanych i powszechnych materiałów, jak żeliwo, stal, brąz, aluminium i miedź. Ale w ostatnich latach koncerny motoryzacyjne dążą do uzyskania większej mocy i mniejszej masy swoich silników, co skłania je do stosowania nowych materiałów - kompozytu ceramiczno-metalowego, powłok krzemowo-niklowych, węgli polimerowych, tytanu, a także różnych stopy.

Najcięższą częścią silnika jest blok cylindrów, który historycznie zawsze był wykonany z żeliwa. Głównym zadaniem jest wykonanie stopów żeliwa o jak najlepszych właściwościach, bez poświęcania jego wytrzymałości, tak aby nie było konieczności wykonywania tulei cylindrowych z żeliwa (czasem robi się to w samochodach ciężarowych, gdzie taka konstrukcja opłaca się finansowo).

Pytania i odpowiedzi:

Co się stanie, jeśli zwiększysz stopień kompresji? Jeśli silnik jest benzynowy, nastąpi detonacja (potrzebna jest benzyna o wysokiej liczbie oktanowej). Zwiększy to sprawność silnika i jego moc. W takim przypadku zużycie paliwa będzie mniejsze.

Jaki jest stopień sprężania w silniku benzynowym? W większości silników spalinowych stopień sprężania wynosi 8-12. Ale są silniki, w których ten parametr wynosi 13 lub 14. Jeśli chodzi o silniki wysokoprężne, to jest w nich 14-18.

Co oznacza wysoka kompresja? Dzieje się tak, gdy powietrze i paliwo wchodzące do cylindra jest sprężane w komorze, która jest mniejsza niż standardowy rozmiar komory w podstawowej wersji silnika.

Co to jest niska kompresja? Dzieje się tak, gdy powietrze i paliwo wchodzące do cylindra jest sprężane w komorze, która jest większa niż standardowy rozmiar komory w podstawowej wersji silnika.