Какво означава съотношението на компресията и защо е важно

Двигателят с вътрешно горене е вид енергиен агрегат, който използва енергията, отделена в резултат на изгарянето на гориво (бензин, газ или дизелово гориво). Механизмът цилиндър-бутало преобразува възвратно-постъпателните движения в ротационни чрез свързващия прът.

Мощността на силовия агрегат зависи от много фактори и един от тях е степента на компресия. Нека да разгледаме какво е това, как влияе на характеристиките на мощността на автомобила, как да променя този параметър и също така как CC се различава от компресията.

Формула на степен на компресия (бутален двигател)

Първо, накратко за самия коефициент на компресия. За да може въздушно-горивната смес не само да се възпламени, но и да експлодира, тя трябва да бъде компресирана. Само в този случай се генерира удар, който ще премести буталото вътре в цилиндъра.

Буталният двигател е двигател с вътрешно горене, въз основа на който процесът на получаване на механично действие се постига чрез разширяване на работния обем на горивото. Когато горивото се изгаря, отделеният обем газове избутва буталата и поради това коляновият вал се върти. Това е най-често срещаният тип двигател с вътрешно горене.

Степента на компресия се изчислява по следната формула: CR = (V + C) / C

V - работен обем на цилиндъра

C е обемът на горивната камера.

Тези двигатели се състоят от множество цилиндри, в които буталата компресират горивото в горивната камера. Степента на компресия се определя от промяната в обема на пространството вътре в цилиндъра в крайните положения на буталото. Тоест, съотношението на обема на пространството при впръскване на горивото и обема при запалването му в горивната камера. Пространството между долната и горната мъртва точка на буталото се нарича работен обем. Пространството в цилиндъра с буталото в горната мъртва точка се нарича пространство за компресия.

Формула за степен на компресия (ротационен бутален двигател)

Ротационен бутален двигател е двигател, в който ролята на бутало е възложена на тристенен ротор, който извършва сложни движения вътре в работната кухина. Сега такива двигатели се използват главно в автомобили Mazda.

За тези двигатели степента на компресия се определя като съотношението на максималния към минималния обем на работното пространство, когато буталото се върти.

CR = V1/V2

V1 - максимално работно пространство

V2 е минималното количество работно пространство.

Влияние на степента на компресия

Формулата CC ще покаже колко пъти следващата порция гориво ще бъде компресирана в цилиндъра. Този параметър влияе върху това колко добре горивото гори, а съдържанието на вредни вещества в отработените газове зависи от това на свой ред.

Има двигатели, които променят степента на компресия в зависимост от ситуацията. Те работят при висока степен на компресия при ниски натоварвания и ниска степен на компресия при големи натоварвания.

При големи натоварвания съотношението на компресия трябва да бъде ниско, за да се предотврати почукване. При ниски натоварвания се препоръчва тя да е по-висока за максимална ефективност на ДВГ. При стандартен бутален двигател степента на компресия не се променя и е оптимална за всички режими.

Колкото по-високо е степента на компресия, толкова по-силна е компресията на сместа преди запалване. Степента на компресия влияе върху:

• Ефективността на двигателя, неговата мощност и въртящ момент;
• емисии;
• разход на гориво.

Възможно ли е да се увеличи степента на компресия

Тази процедура се използва при настройка на автомобилен двигател. Форсирането се постига чрез промяна на обема на входящата част от горивото. Преди да извършите тази модернизация, трябва да се има предвид, че с увеличаване на мощността на агрегата ще се увеличи и натоварването на частите не само на самия двигател с вътрешно горене, но и на други системи, например трансмисията и шасито.

Струва си да се има предвид, че процедурата е скъпа и в случай на промяна на вече достатъчно мощни единици, увеличаването на конските сили може да е незначително. Има няколко начина за увеличаване на степента на компресия в цилиндрите по-долу.

Скучно на цилиндъра

По-благоприятно време за тази процедура е основен ремонт на двигателя. Все пак цилиндровият блок ще трябва да бъде разглобен, така че ще бъде по-евтино да изпълнявате тези две задачи едновременно.

Когато цилиндрите са пробити, обемът на двигателя ще се увеличи и това също ще изисква инсталирането на бутала и пръстени с по-голям диаметър. Някои хора избират ремонтни бутала или пръстени, но за усилване е по-добре да се използват аналози за агрегати с голям обем, зададени в завода.

Пробиването трябва да се извършва от специалист, използващ специално оборудване. Това е единственият начин да се постигнат напълно еднакви размери на цилиндрите.

Финализиране на главата на цилиндъра

Вторият начин за увеличаване на степента на компресия е изрязването на дъното на цилиндровата глава с фреза. В този случай обемът на цилиндрите остава същият, но пространството над буталото се променя. Ръбът се отстранява в границите на конструкцията на двигателя. Тази процедура трябва да се извършва и от специалист, който вече се занимава с този вид модификация на двигатели.

В този случай трябва да изчислите точно размера на отстранения ръб, защото ако се отстрани твърде много, буталото ще докосне отворения клапан. Това от своя страна ще повлияе неблагоприятно на работата на мотора, а в някои случаи дори ще го направи неизползваем, което ще изисква да търсите нова глава.

След преразглеждане на главата на цилиндъра ще е необходимо да се коригира работата на механизма за разпределение на газа, така че да разпределя правилно фазите на отваряне на клапана.

Измерване на обема на горивната камера

Преди да започнете да форсирате двигателя по изброените начини, трябва да знаете точно каква част от горивната камера (над пространството на буталото, когато буталото достигне горната мъртва точка).

Не всяка техническа документация на автомобил посочва такива параметри и сложната структура на цилиндрите на някои двигатели с вътрешно горене не ви позволява правилно да изчислите този обем.

Има един доказан метод за измерване на обема на тази част на цилиндъра. Коляновият вал се завърта така, че буталото да е в положение TDC. Свещта се отвива и с помощта на обемна спринцовка (можете да използвате най-голямата - за 20 кубчета) в кладенеца на свещта се налива двигателно масло.

Количеството излято масло ще бъде просто обемът на пространството на буталото. Обемът на един цилиндър се изчислява много просто - обемът на двигателя с вътрешно горене (посочен в информационния лист) трябва да бъде разделен на броя на цилиндрите. И коефициентът на компресия се изчислява по формулата, посочена по-горе.

В допълнителното видео ще научите как можете да подобрите ефективността на двигателя, ако го подобрите качествено:

ICE теория: Ibadullaev цикъл двигател (процес)

Недостатъци на увеличаването на степента на компресия:

Степента на компресия пряко влияе върху компресията в двигателя. За повече информация относно компресията вижте в отделен преглед... Преди да решите обаче да промените степента на компресия, трябва да имате предвид, че това ще има следните последици:

• преждевременно самозапалване на горивото;
• компонентите на двигателя се износват по-бързо.

Как да се измери налягането на компресия

Основни правила за измерване:

• Двигателят се загрява до работна температура;
• Горивната система е изключена;
• свещите се развиват (с изключение на цилиндъра, който се проверява);
• батерията е заредена;
• въздушен филтър - чист;
• предаването е в неутрално положение.

За да се получи точна информация за двигателя, се измерва налягането на компресията в цилиндрите. Преди измерването двигателят се загрява, за да се определят хлабините между буталото и цилиндъра. Сензорът за компресия е манометър или по-скоро манометър за компресия, който се завинтва вместо свещ. След това двигателят се стартира от стартера с натиснат педал на газта (отворена газ). Налягането на компресията се показва на стрелката на манометъра. Манометърът за компресия е инструмент за измерване на налягането на компресията.

Налягането на компресията е максималното постижимо налягане в края на такта на компресия на двигателя, когато сместа все още не е запалена. Размерът на компресионното налягане зависи от

• степен на компресия;

• обороти на двигателя;

• степен на пълнене на бутилки;

• плътност на горивната камера.

Всички тези параметри, с изключение на херметичността на горивната камера, са постоянни и се определят от конструкцията на двигателя. Следователно, ако измерването покаже, че един от цилиндрите не достига стойността, посочена от производителя, тогава това показва теч в горивната камера. Компресионното налягане трябва да бъде еднакво във всички цилиндри.

Причини за ниско налягане на компресия

• повреден клапан;
• повредена пружина на клапана;
• износена седалка на клапана;
• буталният пръстен е износен;
• износен цилиндър на двигателя;
• главата на цилиндъра е повредена;
• повредено уплътнение на главата на цилиндъра.

В работеща горивна камера максималната разлика в налягането на компресия на отделни цилиндри е до 1 bar (0,1 MPa). Компресионното налягане варира от 1,0 до 1,2 MPa за бензиновите двигатели и 3,0 до 3,5 MPa за дизеловите двигатели.

За да се предотврати преждевременно самозапалване на горивото, коефициентът на компресия за двигатели с принудително запалване не трябва да надвишава 10: 1. Двигателите, оборудвани със сензор за детонация, електронен блок за управление и други устройства, могат да постигнат съотношение на компресия до 14: 1.

За бензиновите турбо двигатели коефициентът на компресия е 8,5: 1, тъй като част от компресията на работната течност се извършва в турбокомпресора.

Таблица на основните степени на компресия и препоръчителните горива за бензинови двигатели с вътрешно горене:

Коефициент на компресия	Бензин
Чрез 10	92
10,5-12	95
от 12	98

По този начин, колкото по-високо е степента на компресия, толкова по-високо октаново число трябва да се използва горивото. По принцип увеличаването му ще доведе до увеличаване на ефективността на двигателя и намаляване на разхода на гориво.

Оптималното съотношение на компресия за дизелов двигател е между 18: 1 и 22: 1, в зависимост от агрегата. При такива двигатели инжектираното гориво се запалва от топлината на сгъстения въздух. Следователно степента на компресия на дизеловите двигатели трябва да бъде по-висока от тази на бензиновите двигатели. Степента на компресия на дизелов двигател е ограничена от натоварването от налягането в цилиндъра на двигателя.

компресия

Компресията е най-високата степен на въздушно налягане в двигателя, която възниква в цилиндъра в края на такта на компресия и се измерва в атмосфери. Компресията винаги е по-висока от степента на компресия на двигателя с вътрешно горене. Средно при степен на компресия около 10, компресията ще бъде около 12. Това се случва, защото когато се измерва компресията, температурата на сместа въздух-гориво се повишава.

Ето кратко видео за степента на компресия:

Степен на компресия и компресия. Каква е разликата? Това е същото или не. Почти сложно

Компресията показва, че двигателят работи нормално и коефициентът на компресия определя кое гориво да се използва за двигателя. Колкото по-висока е компресията, толкова по-високо е октановото число за оптимална производителност.

Примери за дефекти на двигателя:

дефект	доказателства	Компресия, MPa	Компресия, MPa
Без дефекти	не	1,0-1,2	0,6-0,8
Пукнатина в буталния мост	високо налягане в картера, сини изгорели газове	0,6-0,8	0,3-0,4
Изгаряне на буталото	Същото, цилиндърът не работи при ниски скорости	0,5-0,5	0-0,1
Захващане на пръстени в бутални канали	Същото	0,2-0,4	0-0,2
Изземване на буталото и цилиндъра	Вероятна е същата, неравномерна работа на цилиндъра на празен ход	0,2-0,8	0,1-0,5
Деформация на клапана	Цилиндърът не работи при ниски скорости	0,3-0,7	0-0,2
Изгаряне на клапана	Същото	0,1-0,4	0
Дефект на профила на гърбичния вал на разпределителния вал	Същото	0,7-0,8	0,1-0,3
Въглеродни отлагания в горивната камера + износване на уплътненията и пръстените на клапаните	Голям разход на масло + сини изгорели газове	1,2-1,5	0,9-1,2
Износване на групата цилиндър-бутало	Голям разход на гориво и масло за отпадъци	0,2-0,4	0,6-0,8

Основните причини за проверка на двигателя:

• бавно ускорение;
• ниско налягане на маслото;
• голям разход на масло;
• стартиране на проблем;
• ниска компресия;
• сини отработени газове;
• висок разход на гориво;
• неравномерно празен ход;
• силна детонация;
• сажди върху свещи / честа смяна на свещи;
• почукване / прегряване на двигателя;
• износване на уплътнения;
• пулсация в маркуча за изпускане на газ от картера.

Първоначално двигателите са направени от такива добре познати и обичайни материали като чугун, стомана, бронз, алуминий и мед. Но през последните години автомобилните концерни се стремят да постигнат повече мощност и по-малко тегло на своите двигатели и това ги подтиква да използват нови материали - керамично-метален композит, силициево-никелови покрития, полимерни въглероди, титан, както и различни сплави.

Най-тежката част от двигателя е цилиндровият блок, който исторически винаги е бил направен от чугун. Основната задача е да се правят сплави от чугун с най-добри качества, без да се жертва силата му, така че да не се налага да правите цилиндрови втулки от чугун (това понякога се прави на камиони, където такава конструкция се изплаща финансово).

Въпроси и отговори:

Какво се случва, ако увеличите степента на компресия? Ако двигателят е бензинов, тогава ще се образува детонация (необходим е бензин с високо октаново число). Това ще увеличи ефективността на двигателя и неговата мощност. В този случай разходът на гориво ще бъде по-малък.

Каква е степента на компресия в бензинов двигател? При повечето двигатели с вътрешно горене степента на компресия е 8-12. Но има двигатели, при които този параметър е 13 или 14. Що се отнася до дизеловите двигатели, в тях е 14-18.

Какво означава висока компресия? Това е, когато въздухът и горивото, влизащи в цилиндъра, се компресират в камера, която е по-малка от стандартния размер на камерата на базовата версия на двигателя.

Какво е ниска компресия? Това е, когато въздухът и горивото, влизащи в цилиндъра, се компресират в камера, която е по-голяма от стандартния размер на камерата на базовата версия на двигателя.