Кој е односот на компресија на мотор со внатрешно согорување

Една од важните дизајнерски карактеристики на клипниот мотор со внатрешно согорување е односот на компресија. Овој параметар влијае на моќноста на моторот со внатрешно согорување, неговата ефикасност, а исто така и потрошувачката на гориво. Во меѓувреме, малку луѓе имаат вистинска идеја за тоа што се подразбира под степен на компресија. Многу луѓе мислат дека ова е само синоним за компресија. Иако второто е поврзано со степенот на компресија, сепак, ова се сосема различни работи.

За да ја разберете терминологијата, треба да разберете како е поставен цилиндерот на енергетската единица и да го разберете принципот на работа на моторот со внатрешно согорување. Запаливата смеса се вбризгува во цилиндрите, а потоа се компресира со клип кој се движи од долната мртва точка (BDC) до горниот мртов центар (TDC). Компресираната смеса во одреден момент во близина на TDC се запали и изгорува. Гасот што се шири врши механичка работа, туркајќи го клипот во спротивна насока - до BDC. Поврзана со клипот, поврзувачката шипка делува на коленестото вратило, предизвикувајќи таа да се ротира.

Просторот ограничен со внатрешните ѕидови на цилиндерот од BDC до TDC е работниот волумен на цилиндерот. Математичката формула за поместување на еден цилиндар е како што следува:

Vₐ = πr²s

каде што r е радиусот на внатрешниот пресек на цилиндерот;

s е растојанието од TDC до BDC (должина на ударот на клипот).

Кога клипот ќе достигне TDC, има уште малку простор над него. Ова е комората за согорување. Обликот на горниот дел од цилиндерот е сложен и зависи од специфичниот дизајн. Затоа, невозможно е да се изрази волуменот Vₑ на комората за согорување со која било формула.

Очигледно, вкупниот волумен на цилиндерот Vₒ е еднаков на збирот на работниот волумен и волуменот на комората за согорување:

Vₒ = Vₐ+Vₑ

И односот на компресија е односот на вкупниот волумен на цилиндерот до волуменот на комората за согорување:

ε = (Vₐ+Vₑ)/Vₑ

Оваа вредност е бездимензионална, а всушност ја карактеризира релативната промена на притисокот од моментот кога смесата се вбризгува во цилиндерот до моментот на палење.

Од формулата може да се види дека е можно да се зголеми односот на компресија или со зголемување на работниот волумен на цилиндерот или со намалување на волуменот на комората за согорување.

За различни мотори со внатрешно согорување, овој параметар може да се разликува и да се одредува според типот на единицата и карактеристиките на неговиот дизајн. Односот на компресија на современите бензински мотори со внатрешно согорување е во опсег од 8 до 12, во некои случаи може да достигне и до 13 ... 14. За дизел моторите, тој е поголем и достигнува 14 ... 18, ова се должи на особеностите на процесот на палење на дизелската смеса.

А што се однесува до компресија, ова е максималниот притисок што се јавува во цилиндерот додека клипот се движи од BDC до TDC. Меѓународната SI единица за притисок е паскал (Pa/Pa). Широко се користат и мерните единици како што се шипката (бар) и атмосферата (at/at). Односот на единицата е:

1 на = 0,98 бари;

1 бар = 100 Па

Покрај степенот на компресија, на компресијата влијаат и составот на запаливата смеса и техничката состојба на моторот со внатрешно согорување, особено степенот на абење на деловите од групата цилиндар-клип.

Со зголемување на односот на компресија, притисокот на гасовите на клипот се зголемува, што значи дека, во крајна линија, се зголемува моќноста и се зголемува ефикасноста на моторот со внатрешно согорување. Поцелосно согорување на смесата доведува до подобрување на еколошките перформанси и придонесува за поекономична потрошувачка на гориво.

Сепак, можноста за зголемување на односот на компресија е ограничена со ризикот од детонација. Во овој процес, мешавината воздух-гориво не гори, туку експлодира. Корисна работа не е завршена, но клиповите, цилиндрите и деловите од механизмот на чудакот доживуваат сериозни удари, што доведува до нивно брзо абење. Високата температура при детонација може да предизвика изгорување на вентилите и работната површина на клиповите. До одреден степен, бензинот со повисок октански рејтинг помага да се справите со детонацијата.

Во дизел мотор, детонацијата е исто така можна, но таму е предизвикана од неправилно прилагодување на вбризгувањето, саѓи на внатрешната површина на цилиндрите и други причини кои не се поврзани со зголемен однос на компресија.

Можно е да се присили постоечката единица со зголемување на работниот волумен на цилиндрите или односот на компресија. Но, тука е важно да не претерувате и внимателно да пресметате сè пред да брзате во битка. Грешките може да доведат до таква нерамнотежа во работата на единицата и детонации што нема да помогнат ниту бензинот со високи октани, ниту прилагодувањето на времето на палење.

Едвај има смисла да се принудува мотор кој првично има висок сооднос на компресија. Трошоците за труд и пари ќе бидат доста големи, а зголемувањето на моќта најверојатно ќе биде незначително.

Посакуваната цел може да се постигне на два начина - со здодевање на цилиндрите, со што работниот волумен на моторот со внатрешно согорување ќе биде поголем или со глодање на долната површина (главата на цилиндерот).

Цилиндар досадно

Најдобар момент за ова е кога и онака треба да ги издупчите цилиндрите.

Пред да ја извршите оваа операција, треба да ги изберете клиповите и прстените за новата големина. Веројатно нема да биде тешко да се најдат делови за димензиите за поправка за овој мотор со внатрешно согорување, но тоа нема да даде забележително зголемување на работниот волумен и моќноста на моторот, бидејќи разликата во големината е многу мала. Подобро е да барате клипови со поголем дијаметар и прстени за други единици.

Не треба да се обидувате сами да ги дупчите цилиндрите, бидејќи ова бара не само вештина, туку и специјална опрема.

Финализација на главата на цилиндерот

Мелењето на долната површина на главата на цилиндерот ќе ја намали должината на цилиндерот. Комората за согорување, делумно или целосно лоцирана во главата, ќе стане пократка, што значи дека односот на компресија ќе се зголеми.

За приближни пресметки, може да се претпостави дека отстранувањето на слој од четвртина милиметар ќе го зголеми односот на компресија за околу една десетина. Пофина поставка ќе го даде истиот ефект. Можете исто така да комбинирате едно со друго.

Не заборавајте дека финализирањето на главата бара точна пресметка. Ова ќе избегне прекумерен однос на компресија и неконтролирана детонација.

Присилувањето на мотор со внатрешно согорување на овој начин е полн со уште еден потенцијален проблем - скратувањето на цилиндерот го зголемува ризикот клиповите да се сретнат со вентилите.

Меѓу другото, ќе биде неопходно и повторно прилагодување на времето на вентилот.

Мерење на волуменот на комората за согорување

За да го пресметате односот на компресија, треба да го знаете волуменот на комората за согорување. Комплексната внатрешна форма го оневозможува математички пресметување на нејзиниот волумен. Но, постои прилично едноставен начин да се измери. За да го направите ова, клипот мора да се постави на горниот мртов центар и, користејќи шприц со волумен од приближно 20 cm³, истурете масло или друга соодветна течност низ дупката на свеќичката додека целосно не се наполни. Избројте колку коцки сте истуриле. Ова ќе биде волуменот на комората за согорување.

Работниот волумен на еден цилиндар се одредува со делење на волуменот на моторот со внатрешно согорување со бројот на цилиндри. Знаејќи ги двете вредности, можете да го пресметате односот на компресија користејќи ја горната формула.

Таквата операција може да биде неопходна, на пример, да се префрли на поевтин бензин. Или треба да се вратите назад во случај на неуспешно принудување на моторот. Потоа, за да се вратат во првобитните позиции, потребна е задебелена заптивка на главата на цилиндерот или нова глава. Како опција, користете два обични дистанца, меѓу кои може да се стави алуминиумска влошка. Како резултат на тоа, комората за согорување ќе се зголеми, а односот на компресија ќе се намали.

Друг начин е да се отстрани слој од метал од работната површина на клиповите. Но, таков метод ќе биде проблематичен ако работната површина (долу) има конвексна или конкавна форма. Комплексната форма на круната на клипот често се прави за да се оптимизира процесот на согорување на смесата.

Кај постарите карбураторски ICE, дефорирањето не предизвикува проблеми. Но, електронската контрола на модерните мотори со внатрешно согорување со вбризгување по таква постапка може да биде погрешна во прилагодувањето на времето на палење, а потоа може да дојде до детонација кога се користи бензин со низок октан.