Vad kompressionsförhållande betyder och varför det spelar roll

En förbränningsmotor är en typ av kraftenhet som använder den energi som frigörs till följd av förbränningen av bränsle (bensin, gas eller dieselbränsle). Cylinderkolvmekanismen, genom vevförbindningsstången, omvandlar fram- och återgående rörelser till roterande.

Kraften hos kraftenheten beror på många faktorer, och en av dem är kompressionsförhållandet. Låt oss överväga vad det är, hur det påverkar bilens effektegenskaper, hur man ändrar denna parameter och hur CC skiljer sig från kompression.

Formel för kompressionsförhållande (kolvmotor)

Först, kort om själva kompressionsförhållandet. För att luft-bränsleblandningen inte bara ska antändas utan att explodera måste den komprimeras. Endast i det här fallet genereras en chock som kommer att flytta kolven inuti cylindern.

En kolvmotor är en förbränningsmotor, baserad på vilken processen för att erhålla mekanisk verkan uppnås genom att utöka arbetsvolymen av bränsle. När bränsle förbränns trycker den frigjorda mängden gaser på kolvarna och på grund av detta roterar vevaxeln. Detta är den vanligaste typen av förbränningsmotor.

Kompressionsförhållandet beräknas med följande formel: CR = (V + C) / C

V - cylinderns arbetsvolym

C är volymen av förbränningskammaren.

Dessa motorer består av flera cylindrar där kolvar komprimerar bränsle i en förbränningskammare. Kompressionsförhållandet bestäms av förändringen i rymdvolymen inuti cylindern i kolvens ytterlägen. Det vill säga förhållandet mellan rymdvolymen när bränslet injiceras och volymen när det antänds i förbränningskammaren. Utrymmet mellan kolvens nedre och övre döda centrum kallas arbetsvolym. Utrymmet i cylindern med kolven vid det övre dödläget kallas kompressionsutrymmet.

Formel för kompressionsförhållande (roterande kolvmotor)

En roterande kolvmotor är en motor där rollen som en kolv är tilldelad en trihedrisk rotor som utför komplexa rörelser inuti arbetskaviteten. Nu används sådana motorer främst i Mazda-bilar.

För dessa motorer definieras kompressionsförhållandet som förhållandet mellan maximalt och minimivolym för arbetsutrymmet när kolven roterar.

CR = V1/V2

V1 - maximalt arbetsutrymme

V2 är den minsta mängden arbetsutrymme.

Påverkan av kompressionsförhållandet

CC-formeln visar hur många gånger nästa del bränsle kommer att komprimeras i cylindern. Denna parameter påverkar hur bra bränslet brinner, och innehållet av skadliga ämnen i avgaserna beror i sin tur på detta.

Det finns motorer som ändrar kompressionsförhållandet beroende på situationen. De arbetar med ett högt kompressionsförhållande vid låga belastningar och ett lågt kompressionsförhållande vid höga belastningar.

Vid höga belastningar är det nödvändigt att hålla kompressionsförhållandet lågt för att förhindra bankning. Vid låga belastningar rekommenderas att den är högre för maximal förbränningsmotor. I en standardkolvmotor ändras inte kompressionsförhållandet och är optimalt för alla lägen.

Ju högre komprimeringsförhållande, desto starkare är blandningens komprimering före antändning. Kompressionsförhållandet påverkar:

• Motorns effektivitet, dess kraft och vridmoment;
• utsläpp;
• bränsleförbrukning.

Är det möjligt att öka kompressionsförhållandet

Denna procedur används vid inställning av en bilmotor. Tvingning uppnås genom att ändra volymen på den inkommande delen av bränslet. Innan du utför denna modernisering bör man komma ihåg att med en ökning av enhetens effekt ökar belastningen på delarna inte bara av förbränningsmotorn själv utan även av andra system, till exempel transmission och chassi.

Det är värt att överväga att proceduren är dyr, och i händelse av ändring av redan tillräckligt kraftfulla enheter kan ökningen av hästkrafterna vara obetydlig. Det finns flera sätt att öka kompressionsförhållandet i cylindrarna nedan.

Cylinder tråkig

En mer gynnsam tid för detta förfarande är en större översyn av motorn. Ändå måste cylinderblocket demonteras, så det blir billigare att utföra dessa två uppgifter samtidigt.

Vid borrning av cylindrar kommer motorns volym att öka, och detta kräver också installation av kolvar och ringar med större diameter. Vissa människor väljer reparationskolvar eller ringar, men för att tvinga är det bättre att använda analoger för enheter med stor volym, inställd på fabriken.

Borrning ska göras av en specialist som använder specialutrustning. Detta är det enda sättet att uppnå perfekt enhetliga cylinderstorlekar.

Slutförande av topplocket

Det andra sättet att öka kompressionsförhållandet är att skära botten på topplocket med en fräs. I det här fallet förblir volymen på cylindrarna densamma, men utrymmet ovanför kolven ändras. Kanten avlägsnas inom gränserna för motordesignen. Denna procedur bör också utföras av en specialist som redan är engagerad i denna typ av modifiering av motorer.

I det här fallet måste du exakt beräkna mängden av den borttagna kanten, för om för mycket tas bort kommer kolven att röra vid den öppna ventilen. Detta kommer i sin tur att påverka motorns funktion negativt och i vissa fall till och med göra den oanvändbar, vilket får dig att leta efter ett nytt huvud.

Efter att cylinderhuvudet har reviderats kommer det att vara nödvändigt att justera driften av gasfördelningsmekanismen så att den korrekt fördelar ventilens öppningsfaser.

Mätning av förbränningskammarens volym

Innan du börjar tvinga motorn på de angivna sätten måste du veta exakt hur mycket av förbränningskammaren (utrymmet ovanför kolven när kolven når det övre dödläget).

Inte varje teknisk dokumentation av en bil indikerar sådana parametrar, och den komplexa strukturen på cylindrarna hos vissa förbränningsmotorer tillåter dig inte att beräkna denna volym korrekt.

Det finns en beprövad metod för att mäta volymen på denna del av en cylinder. Vevaxeln vrids så att kolven är i TDC-läge. Ljuset skruvas loss och med hjälp av en volymetrisk spruta (du kan använda den största - i 20 kuber) hälls motorolja i ljusbrunnen.

Mängden olja som hälls in kommer bara att vara volymen på kolvutrymmet. Volymen på en cylinder beräknas mycket enkelt - volymen på förbränningsmotorn (anges i databladet) måste divideras med antalet cylindrar. Och kompressionsförhållandet beräknas med formeln som anges ovan.

I den extra videon lär du dig hur du kan förbättra motorns effektivitet om den kvalitativt modifieras:

ICE-teori: Ibadullaev-cykelmotor (process)

Nackdelar med att öka kompressionsförhållandet:

Kompressionsförhållandet påverkar direkt kompressionen i motorn. För mer information om komprimering, se i en separat granskning... Innan du bestämmer dig för att ändra kompressionsförhållandet måste du dock ta hänsyn till att detta kommer att få följande konsekvenser:

• för tidig självantändning av bränsle;
• motorkomponenter slits ut snabbare.

Hur man mäter kompressionstryck

Grundläggande regler för mätning:

• Motorn värms upp till arbetstemperatur;
• Bränslesystemet är frånkopplat;
• ljusen skruvas loss (förutom cylindern som kontrolleras);
• batteriet är laddat;
• luftfilter - rent;
• överföringen är i neutral.

För att få korrekt information om motorn mäts kompressionstrycket i cylindrarna. Innan mätning värms motorn upp för att bestämma avstånden mellan kolven och cylindern. Kompressionssensorn är en tryckmätare, eller snarare en kompressionsmätare, som skruvas in istället för ett tändstift. Motorn startas sedan av startmotorn med gaspedalen nedtryckt (öppen gas). Kompressionstrycket visas på pilen på kompressionsmätaren. En kompressionsmätare är ett verktyg för att mäta kompressionstryck.

Kompressionstryck är det maximalt uppnåeliga trycket vid slutet av en motors kompressionsslag, när blandningen ännu inte är antänd. Mängden kompressionstryck beror på

• kompressionsförhållande;

• motorvarvtal;

• grad av fyllning av cylindrar;

• förbränningskammarens täthet.

Alla dessa parametrar, förutom förbränningskammarens täthet, är konstanta och ställs in av motorkonstruktionen. Om en mätning visar att en av cylindrarna inte når det värde som anges av tillverkaren, indikerar det därför en läcka i förbränningskammaren. Komprimeringstrycket ska vara detsamma i alla cylindrar.

Orsaker till lågt kompressionstryck

• skadad ventil;
• skadad ventilfjäder;
• ventilsäte slitna;
• kolvringen är sliten;
• sliten motorcylinder;
• topplocket är skadat;
• skadad topplockpackning.

I en fungerande förbränningskammare är den maximala skillnaden i kompressionstryck på enskilda cylindrar upp till 1 bar (0,1 MPa). Kompressionstrycket varierar från 1,0 till 1,2 MPa för bensinmotorer och 3,0 till 3,5 MPa för dieselmotorer.

För att förhindra för tidig autoignation av bränsle, bör kompressionsförhållandet för positiva tändmotorer inte överstiga 10: 1. Motorer utrustade med knacksensor, elektronisk styrenhet och andra enheter kan uppnå kompressionsförhållanden upp till 14: 1.

För bensin-turbomotorer är kompressionsförhållandet 8,5: 1, eftersom en del av kompressionen av arbetsfluidet utförs i turboladdaren.

Tabell över huvudkomprimeringsförhållanden och rekommenderade bränslen för förbränningsmotorer med bensin:

Kompressionsförhållande	bensin
genom 10	92
10,5-12	95
från 12	98

Således, ju högre kompressionsförhållande, desto högre oktantal måste bränslet användas. I grund och botten kommer dess ökning att leda till en ökning av motorns effektivitet och en minskning av bränsleförbrukningen.

Det optimala kompressionsförhållandet för en dieselmotor är mellan 18: 1 och 22: 1, beroende på enhet. I sådana motorer antänds det injicerade bränslet av tryckluftens värme. Och därför bör kompressionsförhållandet för dieselmotorer vara högre än för bensinmotorer. Kompressionsförhållandet för en dieselmotor begränsas av belastningen från trycket i motorcylindern.

kompression

Kompression är den högsta graden av lufttryck i motorn som uppstår i cylindern i slutet av kompressionsslaget och mäts i atmosfärer. Kompressionen är alltid högre än kompressionsförhållandet för förbränningsmotorn. I genomsnitt, med ett kompressionsförhållande på cirka 10, kommer kompressionen att vara cirka 12. Detta händer eftersom när kompressionen mäts, stiger temperaturen på luft-bränsleblandningen.

Här är en kort video om kompressionsförhållandet:

Kompressionsförhållande och komprimering. Vad är skillnaden? Detta är detsamma eller inte. Bara om komplicerat

Kompression indikerar att motorn fungerar normalt och kompressionsförhållandet avgör hur mycket bränsle som ska användas till motorn. Ju högre kompression, desto högre oktantal krävs för optimal prestanda.

Exempel på motorfel:

defekt	bevis	Komprimering, MPa	Komprimering, MPa
Inga brister	ingen	1,0-1,2	0,6-0,8
Spricka i kolvbryggan	högt vevhustryck, blå avgaser	0,6-0,8	0,3-0,4
Kolvutbränning	Detsamma fungerar inte cylindern i låga hastigheter	0,5-0,5	0-0,1
Förlovning av ringar i kolvspår	Det samma	0,2-0,4	0-0,2
Beslag på kolven och cylindern	Samma, ojämna drift av cylindern vid tomgång är troligt	0,2-0,8	0,1-0,5
Ventildeformation	Cylindern fungerar inte i låga hastigheter	0,3-0,7	0-0,2
Ventilutbränning	Det samma	0,1-0,4	0
Kamskaftets profilprofil	Det samma	0,7-0,8	0,1-0,3
Kolavlagringar i förbränningskammaren + slitage av ventilspindeltätningar och ringar	Hög oljeförbrukning + blå avgaser	1,2-1,5	0,9-1,2
Slitage på cylinderkolvgruppen	Hög bränsle- och oljeförbrukning för avfall	0,2-0,4	0,6-0,8

De viktigaste orsakerna till att kontrollera motorn:

• trög acceleration;
• lågt oljetryck;
• hög oljeförbrukning
• problemlansering;
• låg kompression
• blå avgaser;
• hög bränsleförbrukning;
• ojämn tomgång
• stark detonation
• sot på ljus / ofta byte av ljus;
• knackning / överhettning av motorn;
• slitage av packningar;
• pulsering i gasutloppsslangen från vevhuset.

Till en början tillverkades motorer av så välkända och vanliga material som gjutjärn, stål, brons, aluminium och koppar. Men under de senaste åren har bilföretagen strävat efter att uppnå mer kraft och mindre vikt för sina motorer, och detta har fått dem att använda nya material - keramisk-metallkomposit, kisel-nickel-beläggningar, polymera kol, titan, såväl som olika legeringar.

Den tyngsta delen av motorn är cylinderblocket, som historiskt sett alltid har gjorts av gjutjärn. Huvuduppgiften är att tillverka gjutjärnslegeringar med de bästa egenskaperna, utan att offra dess styrka, så att du inte behöver göra cylinderfoder av gjutjärn (detta görs ibland på lastbilar, där en sådan struktur lönar sig ekonomiskt).

Frågor och svar:

Vad händer om du ökar komprimeringsförhållandet? Om motorn är bensin, kommer detonation att bildas (bensin med ett högt oktantal behövs). Detta kommer att öka motorns effektivitet och dess effekt. I det här fallet blir bränsleförbrukningen mindre.

Vad är kompressionsförhållandet i en bensinmotor? I de flesta förbränningsmotorer är kompressionsförhållandet 8-12. Men det finns motorer där denna parameter är 13 eller 14. När det gäller dieselmotorer är det 14-18 i dem.

Vad betyder hög kompression? Detta är när luften och bränslet som kommer in i cylindern komprimeras i en kammare som är mindre än standardkammarens storlek för basversionen av motorn.

Vad är låg kompression? Detta är när luften och bränslet som kommer in i cylindern komprimeras i en kammare som är större än standardkammarens storlek för basversionen av motorn.