Termenul "raport de compresie" se referă la motoarele cu piston care au o cameră de ardere. Prin acest termen se înțelege raportul dintre volumul spațiului de deasupra pistonului în momentul în care se află la centrul mort inferior și volumul spațiului super-piston din centrul mortului superior.
Cu alte cuvinte, aceasta este o diferență matematică a presiunii din interiorul camerei de ardere la momentul alimentării amestecului de combustibil în cilindru și la momentul aprinderii.
Există o mulțime de neînțelegeri și mituri în jurul acestui termen. Pentru a înțelege ce este adevărat și ce este o minciună, merită să înțelegem de ce acest parametru diferă între diferitele motoare și care sunt avantajele obținute de un raport de compresie scăzut sau ridicat.
Avantajele raportului de compresie ridicat
Motorul cu ardere internă funcționează prin aprinderea unui amestec de vapori de aer și combustibil. Când este aprins, amestecul se extinde și împinge pistonul, care rotește arborele cotit. Cu un grad mai mare de compresiune, presiunea pe piston crește, iar pentru o singură lovire motorul face mai multă muncă utilă.
Absența detonării în motoarele diesel este explicată pur și simplu: în camera de combustie, primul aer pur este comprimat, iar combustibilul este injectat mai târziu.
Se înțelege că cantitatea de benzină din amestecul combustibil-aer rămâne neschimbată și, datorită cantității mai mari de aer, arde cu o eficiență mai mare.
În stadiul actual de proiectare a autovehiculelor, utilizarea motoarelor cu un raport redus de comprimare a încetat practic. În ciuda faptului că este permis să se utilizeze benzină low-octanică și ieftină A-80, popularitatea lor este zero.
Faptul că consumatorii moderni au tendința de a cumpăra mașini cu mai multe „cai sub capota“, precum și cu motoare concepute pentru benzină cu cifră octanică mică (de exemplu, motor UAZ 469, (care, cu toate acestea, cu raport de compresie variabil și un număr de upgrade-uri instalate în UAZ Hunter ), este imposibil să eliminați puterea mare din motive de proiectare.
Pot schimba raportul de compresie?
Creșteți raportul de compresie prin reducerea volumului camerei de ardere, însă atunci când faceți upgrade la un motor existent, inginerii trebuie să caute în mod constant un compromis între eficiență și siguranță. De fapt, o creștere a raportului de compresie duce la o scădere a pragului de detonare.
Dacă creșteți prea mult raportul de compresie, puteți constata că nu puteți împiedica apariția detonării prin mijloacele disponibile. Cu alte cuvinte, uneori, pentru a dezvolta (sau pentru a pune de la o altă mașină mai puternică), un motor nou este mai ușor decât modernizarea celui vechi.
Pentru motoarele moderne este caracteristic un raport ridicat de compresie. În marea majoritate a cazurilor, folosesc benzină cu o cifră octanică de cel puțin 95 sau chiar 98.
Una dintre opțiunile pentru schimbarea raportului de comprimare, disponibilă pentru tunerele private - este frezarea capului de butelie. După "scurtarea" capului cilindrului, volumul camerei de ardere scade.
În acest caz, rata de comprimare va crește. Există un dezavantaj pentru o astfel de manipulare (prin modul în care, în mod oficial aceasta se numește forțând) va reduce cantitatea totală a amestecului de combustibil ars în cilindru per ciclu.
Grad de compresie sau compresie?
Gradul de comprimare este adesea confundat cu conceptul de "compresie". Nu este același lucru. Compresia este presiunea maximă în cilindru atunci când pistonul se deplasează de la centrul mort inferior până la vârf.
Compresia este măsurată în atmosferă, iar raportul de compresie are forma unui raport matematic, de exemplu, 10: 1 (zece la unu).
Prelungirea aprinderii și detonării
Amestecul care intră în camera de ardere nu trebuie să explodeze, dar să ardă, uniform și pe întreaga durată a timpului când pistonul se deplasează în jos.
În această condiție, energia este consumată cât mai eficient posibil și părțile grupului de pistoane se uzează uniform și nu se supraîncălzește. Dificultatea constă în faptul că viteza de ardere a amestecului este de obicei mult mai rapidă decât viteza pistonului.
În acest sens, principala problemă apare în calea celor care au propus creșterea raportului de compresie. Cu o presiune crescândă, amestecul se spargă spontan.
Acest fenomen se numește aprindere prematură. Mai mult, aprinderea amestecului are loc atunci când pistonul tocmai termină faza de compresie. În acest caz, energia combustibilului ars creează rezistență suplimentară și este irosită pentru a efectua o acțiune inutilă.
A doua problemă: alocarea de cantități excesive de energie. Pur și simplu pune - o explozie. Acest fenomen în teoria construirii motorului se numește detonare și are consecințe extrem de negative.
Astfel, creșterea raportului de compresie poate juca o glumă crudă asupra proprietarului motorului. Pentru a evita consecințele neplăcute, merită să ne familiarizăm cu un astfel de concept ca numărul octanic.
Ce este un număr octanic și ce afectează?
Benzina, utilizată pentru funcționarea ICE, este rezistentă la detonare și auto-aprindere. Pentru a desemna nivelul acestei forțe, este introdus conceptul de "număr octanic".
Detonarea are loc numai în camera de combustie a motorului pe benzină. Arderea combustibilului diesel necesită un grad mai mare de comprimare și se aprinde prin încălzire sub influența presiunii și prin contactul cu piese metalice fierbinți.
S-ar părea că toate condițiile de apariție sunt create, dar datorită unor caracteristici ale motorului diesel acesta este complet protejat de acest fenomen dăunător.
Un fapt important - cifra octanică a benzinei nu afectează cantitatea de energie care eliberează combustibilul în timpul arderii. Cu alte cuvinte, să credeți că turnarea benzinei cu un număr octanic mai mare în motor, vă creșteți puterea, în mod eronat.
Este foarte simplu: cu un raport de compresie ridicat, trebuie să utilizați combustibilul cu un număr mare de cifre octanice.
Consecințele utilizării combustibilului cu un număr octanic necorespunzător
Trebuie remarcat faptul că, în cazul în care combustibilul utilizat nu îndeplinește cerințele producătorului, pot apărea următoarele probleme:
- Când utilizați un combustibil cu un număr mare de cifre octanice, supapele de evacuare pot fi arse. Acest lucru se datorează faptului că benzina cu un număr mare de cifre octanice arde la o temperatură mai scăzută și mai lentă. În consecință, atunci când se utilizează, în timpul fazei de evacuare, în loc de gazele de eșapament, un amestec de ardere trece prin supapele de evacuare.
- Când utilizați un combustibil cu un număr mare de cifre octanice, lumanările pot forma depozite de carbon. Motivele sunt aceleași: viteza de ardere poate să nu coincidă cu ciclurile cursei pistonului.
- Când utilizați un combustibil cu un număr scăzut de cifre octanice, unitatea de comandă a motorului (sau corectorul octanic al distribuitorului) nu poate seta temporizarea aprinderii care exclude detonarea.
O modalitate alternativă de modificare a raportului de compresie
În practica modernă de dezvoltare a motorului, se folosește o metodă alternativă de schimbare dinamică a raportului de compresie - instalarea unui turbocompresor.
Ajută la creșterea presiunii în camera de ardere fără a schimba volumul fizic. Principiul compresorului este acela că mai mult aer pe unitatea de timp intră în camera de combustie sub presiune.
Ca urmare, raportul de compresie se modifică în mod constant, reacționând la creșterea și scăderea încărcăturii motorului. Acest proces are loc sub controlul electronicii, care schimbă rapid condițiile de aprindere a amestecului combustibil-aer.
Ca rezultat al tuturor factorilor negativi de mai sus, asociate cu schimbarea presiunii în camera de ardere, pot fi evitate.
În Emiratele Arabe Unite, popularitatea extremă se bucură de curse pe SUV-urile diesel. Pentru a crește gradul de compresie și de putere, turbinele de eficiență maximă
Ventilatoarele tuningului au perceput utilizarea turbocompresoarelor ca o modalitate mai flexibilă și controlată de creștere a puterii motorului.
Se poate spune că achiziționarea unui turbo-kit (kit de piese destinate instalării pe un motor turbo de beton), este mult mai frecvent decât cu forțarea. Compresoarele de diferite tipuri sunt utilizate cu succes și, dacă este necesar, cresc eficiența motorului diesel.
Subiecte legate de automobile:
- Principiul funcționării unui motor diesel
- Ordinea de funcționare a buteliilor de motor ale diferitelor mașini
- Funcționarea unui motor în doi timpi: dispozitivul și principiul de funcționare
- Principiul motorului hibrid
- Carburator motor: principiu de funcționare, dispozitiv și reglare
Trimiteți-le prietenilor: