Kakšno je razmerje stiskanja? Kompresijsko razmerje in stiskanje

Stopnja stiskanja je izračunana vrednost, ki prikazuje spremembo volumna pred in po stiskanju. Kompresija je velikost, izmerjena v resnici. V procesu stiskanja pride do spremembe ne samo volumna in tlaka, temveč tudi temperature, zato je pri dobrem motorju stiskanje običajno nekoliko višje. Na to vpliva morebitno puščanje ventilov, tesnil, obročev itd. Priročnik za motor običajno vsebuje navedbo najmanjše vrednosti stiskanja, pri kateri je dovoljeno voziti.

Osnovni koncept

Pomembno je vedeti, katero kompresijsko razmerje je optimalno za motor. To je težko vprašanje, saj so razvijalci motorjev z vžigom isker namenjeni povečanju te številke. In če motor deluje na kompresijski vžig, potem je ta parameter najbolje znižan. To je razmerje stiskanja, ki predstavlja značilnost motorjev z notranjim zgorevanjem, kar povzroča največje število napačnih mnenj.

Najpogostejša napačna predstava je, da je veliko odvisno od stopnje stiskanja. Vendar je vse preprosto - ta kazalnik je odraz odnosa volumen valja pri podobnem parametru zgorevalne komore, in če je drugače, je enako kot delitev volumna prostora nad batom na prostornino zgorevalne komore. Izkazalo se je, da je stopnja kompresije v geometrijskih pogojih odsev, kolikokrat se prostornina mešanice zrak-gorivo v valjih motorja zmanjša v procesu gibanja bata od spodnje do zgornje mrtve točke. Seveda je v življenju vse redko analogno tistemu, ki je izražen v teoriji.

Kako vse deluje?

Kompresijsko razmerje motorja ob zori avtomobilizma je bilo nizko - 4-5, tako da ni prišlo do detonacije zaradi dela na bencinu z nizko hitrostjo. oktanskega števila Na primer, z valjem s 400 kockami bo prostornina zgorevalne komore 100 ml. Izkazalo se je, da bo pri takšnem motorju razmerje stiskanja: e = (400 + 100): 100 = 5. Če zmanjšate prostornino gorivne komore na 40 kubičnih centimetrov, se bo razmerje stiskanja povečalo: e = (400 + 40): 40 = 11 .

Kakšen bo rezultat? Povečajte toplotni izkoristek motorja za skoraj 30%. Pod pogojem, da 2,4-litrski motor s šestimi valji s kompresijskim razmerjem 5 doseže moč 100 konjskih moči, bo pri razmerju stiskanja 11 enako skoraj 130 litrov. c. V tem primeru se porabi gorivo v enakem znesku. Izkazalo se je, da lahko na eno konjsko moč na uro govorimo o zmanjšanju porabe goriva za 22,7%.

Ta rezultat je neverjeten in sredstva za dosego tega je neverjetno preprosta. To ni mistika. Večja kot je stopnja kompresije motorja, nižja je temperatura plinov, ki po preizkusu gredo v izpuh.

Osnove toplotne tehnike

Avtomobilski motorji so vrsta toplotnih enot, ki so podvržene zakoni termodinamike. Fizik Sadi Carnot je v prvi polovici devetnajstega stoletja predlagal prve temelje teorije toplotnih motorjev. V skladu s svojo teorijo je učinkovitost takšnega motorja višja, večja je razlika med temperaturo plina na koncu zgorevanja mešanice goriva in zraka in temperaturnim indikatorjem na izhodu. Na to razliko najbolj vpliva stopnja raztezanja delovnih plinov znotraj valjev. Tu je pomembna točka, v skladu s svojo teorijo, za termično učinkovitost pomembnejša pa ni stopnja stiskanja, temveč stopnja ekspanzije. Močnejša je širitev vročih plinov pri delu, nižja je njihova temperatura, kar je povsem naravno. Pri motorjih s konvencionalno zasnovo razmerje stiskanja v celoti ustreza razmerju raztezanja. Zato mnogi ne delijo teh izrazov. Stopnja stiskanja in stiskanja skupaj povzročata detonacijo. Bolj ko je mešanica zrak-gorivo stisnjena v cilindrih motorja, višja je temperatura in tlak v trenutku nastajanja iskre, večja je verjetnost pojava udarnih valov v detonaciji in zgorevalni komori. Da zmanjša stopnjo kompresije, vendar ni ničesar v zvezi s stopnjo ekspanzije plinov med delovanjem.

Pet ciklov

Obstaja pet cikel cikel, ki je zasnovan tako, da razredči kompresijsko razmerje in razmerje raztezanja. Na primer, kompresijsko razmerje VAZ 2112 začne delovati le pri 75 stopinjah nad spodnjo točko merilnika, in tu je določen takt premika mešanice. Zdaj cikli 5: vbrizgavanje, povratni premik, kompresija, gib in sprostitev. Postavlja se vprašanje, ali je treba mešanico poganjati v obe smeri. Na primer, 20% mešanice bo izrinjeno nazaj, 80% pa bo stisnjeno, kot je bilo pričakovano. Tudi pri teh pogojih je dejansko kompresijsko razmerje in stiskanje 10,6.

Praktični pomen

Če ima konstrukcija realni kazalnik 10,6, razširitev delovnih plinov pa 13, je to povsem normalno. V tem primeru je toplotna učinkovitost motorja 1,0518-krat večja od kompresijskega razmerja. To ni dovolj, toda z leti so oblikovalci motorjev poskušali spremeniti razmere na tak način, da bi dosegli 5-odstotno ekonomičnost porabe goriva. Potniška vozila uporabljajo motorje, ki temeljijo na 5-taktnem ciklu.

Ta rešitev se zdi odlična, vendar obstaja pomanjkljivost. Geometrijski eksponent delavcev plini 13, in za realno kompresijsko razmerje 10,5. Postopek premikanja mešanice nazaj pomeni 1,5-litrski motor za moč in navor 1,2 litra. Posledica tega je povečanje toplotne učinkovitosti zaradi izgube premika. "Na dnu," motor s poznim zapiranjem sesalnih ventilov ne vleče. Petkratni cikel je primeren za uporabo na avtomobilih s hibridnimi enotami, pri čemer vlečni električni motor pri najnižji hitrosti vzame tovor. Nadalje je motor vključen v delo. In tukaj ni tako pomembno, kakšna je stopnja stiskanja v motorju, najpomembnejša je stopnja ekspanzije plinov med delovanjem.

Zaključek

Zaradi pritiska je treba zmanjšati kompresijsko razmerje. V procesu oskrbovanja mešanice zrak-gorivo s prevelikim tlakom se izkaže, da je zvišana realna kompresija v valjih. Zato se je treba umakniti. Zato je treba zmanjšati toplotno učinkovitost in povečati porabo goriva, če ne uporabljamo goriva za posebne namene.