Kaj pomeni razmerje stiskanja in zakaj je to pomembno

Motor z notranjim zgorevanjem je vrsta pogonske enote, ki porabi energijo, ki se sprosti zaradi zgorevanja goriva (bencin, plin ali dizelsko gorivo). Mehanizem valja in bata skozi ročično ojnico pretvori batne gibe v rotacijske.

Moč pogonske enote je odvisna od številnih dejavnikov, eden izmed njih pa je kompresijsko razmerje. Poglejmo, kaj je to, kako vpliva na značilnosti moči avtomobila, kako spremeniti ta parameter in kako se CC razlikuje od kompresije.

Formula razmerja kompresije (batni motor)

Najprej na kratko o samem kompresijskem razmerju. Da se mešanica zrak-gorivo ne samo vname, ampak tudi eksplodira, jo je treba stisniti. Le v tem primeru nastane šok, ki bo premaknil bat znotraj valja.

Batni motor je motor z notranjim zgorevanjem, na podlagi katerega se postopek pridobivanja mehanskega delovanja doseže s povečanjem delovne prostornine goriva. Pri zgorevanju goriva sproščena količina plinov potiska bate in zaradi tega se ročična gred vrti. To je najpogostejši tip motorja z notranjim zgorevanjem.

Kompresijsko razmerje se izračuna po naslednji formuli: CR = (V + C) / C

V - delovna prostornina valja

C je prostornina zgorevalne komore.

Ti motorji so sestavljeni iz več valjev, v katerih bati stisnejo gorivo v zgorevalni komori. Kompresijsko razmerje je določeno s spremembo prostornine prostora v valju v skrajnih položajih bata. To pomeni razmerje med prostornino prostora, ko se gorivo vbrizga, in prostornino, ko se vžge v zgorevalni komori. Prostor med spodnjo in zgornjo mrtvo točko bata se imenuje delovna prostornina. Prostor v valju z batom v zgornji mrtvi točki se imenuje kompresijski prostor.

Formula razmerja kompresije (rotacijski batni motor)

Rotacijski batni motor je motor, v katerem je vloga bata dodeljena trikotnemu rotorju, ki izvaja kompleksna gibanja znotraj delovne votline. Zdaj se takšni motorji uporabljajo predvsem v avtomobilih Mazda.

Za te motorje je kompresijsko razmerje opredeljeno kot razmerje med največjo in najmanjšo prostornino delovnega prostora, ko se bat vrti.

CR = V1 / V2

V1 - največji delovni prostor

V2 je minimalna količina delovnega prostora.

Vpliv kompresijskega razmerja

Formula CC bo pokazala, kolikokrat bo stisnjen naslednji del goriva v jeklenki. Ta parameter vpliva na to, kako dobro gorivo gori, od tega pa je odvisna tudi vsebnost škodljivih snovi v izpuhu.

Obstajajo motorji, ki spreminjajo kompresijsko razmerje glede na situacijo. Delujejo z visokim kompresijskim razmerjem pri majhnih obremenitvah in nizkim kompresijskim razmerjem pri velikih obremenitvah.

Pri velikih obremenitvah je treba ohraniti nizko stopnjo stiskanja, da se prepreči trkanje. Pri majhnih obremenitvah je priporočljivo, da je višja za največjo učinkovitost ICE. Pri običajnem batnem motorju se kompresijsko razmerje ne spremeni in je optimalno za vse načine.

Višje je kompresijsko razmerje, močnejše je stiskanje mešanice pred vžigom. Kompresijsko razmerje vpliva na:

• Učinkovitost motorja, njegova moč in navor;
• emisije;
• poraba goriva.

Ali je mogoče povečati kompresijsko razmerje

Ta postopek se uporablja pri nastavitvi avtomobilskega motorja. Stiskanje se doseže s spreminjanjem prostornine vhodnega dela goriva. Pred izvedbo te modernizacije je treba upoštevati, da se bo s povečanjem moči agregata povečala tudi obremenitev delov ne samo samega motorja z notranjim zgorevanjem, temveč tudi drugih sistemov, na primer menjalnika in šasije.

Upoštevati je treba, da je postopek drag in v primeru spremembe že dovolj močnih enot je povečanje konjskih moči lahko nepomembno. Obstaja več načinov za povečanje kompresijskega razmerja v spodnjih jeklenkah.

Dolgočasen valj

Ugodnejši čas za ta postopek je večja prenova motorja. Vseeno bo blok valja treba razstaviti, zato bo ceneje opravljati ti dve nalogi hkrati.

Ko bodo valji izvrtine, se bo prostornina motorja povečala, to pa bo zahtevalo tudi vgradnjo batov in obročev večjega premera. Nekateri ljudje izberejo bate ali obroče za popravilo, vendar je za prisilo bolje uporabiti analoge za enote z veliko prostornino, tovarniško nastavljene.

Vrtanje mora izvesti strokovnjak s posebno opremo. Le tako lahko dosežete popolnoma enakomerne velikosti cilindrov.

Dokončanje glave valja

Drugi način za povečanje kompresijskega razmerja je rezanje dna glave valja z rezkarjem. V tem primeru prostornina valjev ostane enaka, vendar se prostor nad batom spremeni. Rob je odstranjen v mejah konstrukcije motorja. Ta postopek mora izvesti tudi strokovnjak, ki se že ukvarja s tovrstno modifikacijo motorjev.

V tem primeru morate natančno izračunati količino odstranjenega roba, ker če se odstrani preveč, se bo bat dotaknil odprtega ventila. To pa bo negativno vplivalo na delovanje motorja, v nekaterih primerih pa celo neuporabno, zaradi česar boste morali iskati novo glavo.

Po reviziji glave valja bo treba prilagoditi delovanje mehanizma za distribucijo plina, tako da bo pravilno porazdelil faze odpiranja ventila.

Merjenje prostornine zgorevalne komore

Preden začnete siliti motor na navedene načine, morate natančno vedeti, koliko zgorevalne komore (prostor nad batom, ko bat doseže zgornjo mrtvo točko).

Vsaka tehnična dokumentacija avtomobila ne navaja takšnih parametrov in zapletena struktura valjev nekaterih motorjev z notranjim zgorevanjem ne omogoča pravilnega izračuna te prostornine.

Obstaja ena preizkušena metoda za merjenje prostornine tega dela valja. Ročična gred se obrne tako, da je bat v položaju TDC. Sveča se odvije in s pomočjo volumetrične brizge (lahko uporabite največjo - za 20 kock) v vdolbino sveče vlijemo motorno olje.

Količina vlijenega olja bo samo prostornina bata. Prostornina enega valja se izračuna zelo preprosto - prostornino motorja z notranjim zgorevanjem (navedeno v podatkovnem listu) je treba deliti s številom valjev. In razmerje stiskanja se izračuna po zgoraj navedeni formuli.

V dodatnem videu boste izvedeli, kako lahko izboljšate učinkovitost motorja, če je kvalitativno spremenjen:

Teorija ICE: ciklični motor Ibadullaev (postopek)

Slabosti povečanja kompresijskega razmerja:

Kompresijsko razmerje neposredno vpliva na kompresijo v motorju. Za več informacij o stiskanju glejte v ločenem pregledu... Preden se odločite za spremembo razmerja stiskanja, morate upoštevati, da bo to imelo naslednje posledice:

• prezgodnji samožig goriva;
• sestavni deli motorja se hitreje obrabijo.

Kako izmeriti kompresijski tlak

Osnovna pravila za merjenje:

• Motor je ogret na delovna temperatura;
• Sistem za gorivo je odklopljen;
• sveče se odvijejo (razen valja, ki se preverja);
• baterija je napolnjena;
• zračni filter - čist;
• menjalnik je v nevtralnem položaju.

Za pridobitev natančnih informacij o motorju se meri kompresijski tlak v valjih. Pred meritvijo se motor ogreje, da se določijo zračnosti med batom in valjem. Senzor kompresije je merilnik tlaka ali bolje rečeno merilnik kompresije, ki je privit namesto svečke. Motor nato zažene zaganjalnik s pritisnjeno stopalko za plin (odprt plin). Kompresijski tlak je prikazan na puščici merilnika kompresije. Merilnik kompresije je orodje za merjenje kompresijskega tlaka.

Kompresijski tlak je največji dosegljiv tlak na koncu kompresijskega takta motorja, ko mešanica še ni vžgana. Količina kompresijskega tlaka je odvisna od

• kompresijsko razmerje;

• vrtilna frekvenca motorja;

• stopnja polnjenja jeklenk;

• tesnost zgorevalne komore.

Vsi ti parametri, razen tesnosti zgorevalne komore, so stalni in jih določa konstrukcija motorja. Če torej meritev pokaže, da ena od jeklenk ne doseže vrednosti, ki jo je določil proizvajalec, potem to pomeni puščanje v zgorevalni komori. Tlak stiskanja mora biti enak v vseh jeklenkah.

Vzroki nizkega tlaka stiskanja

• poškodovan ventil;
• poškodovana vzmet ventila;
• obrabljen sedež ventila;
• batni obroč je obrabljen;
• dotrajan valj motorja;
• glava valja je poškodovana;
• poškodovano tesnilo glave valja.

V delujoči zgorevalni komori je največja razlika v tlaku stiskanja na posameznih jeklenkah do 1 bara (0,1 MPa). Kompresijski tlak je od 1,0 do 1,2 MPa pri bencinskih motorjih in 3,0 do 3,5 MPa pri dizelskih motorjih.

Da bi preprečili prezgodnje samožig goriva, kompresijsko razmerje motorjev na prisilni vžig ne sme presegati 10: 1. Motorji, opremljeni s senzorjem udarcev, elektronsko krmilno enoto in drugimi napravami, lahko dosežejo kompresijsko razmerje do 14: 1.

Pri bencinskih turbomotorjih je kompresijsko razmerje 8,5: 1, saj se del stiskanja delovne tekočine izvaja v turbopolnilniku.

Tabela glavnih stopenj stiskanja in priporočenih goriv za bencinske motorje z notranjim zgorevanjem:

Kompresijsko razmerje	Bencin
Do 10	92
10,5-12	95
od 12	98

Torej, višje je kompresijsko razmerje, več oktana je treba porabiti. V bistvu bo njegovo povečanje povzročilo povečanje izkoristka motorja in zmanjšanje porabe goriva.

Optimalno kompresijsko razmerje za dizelski motor je med 18: 1 in 22: 1, odvisno od enote. V takih motorjih vbrizgano gorivo vžge toplota stisnjenega zraka. Zato mora biti stopnja stiskanja pri dizelskih motorjih višja kot pri bencinskih motorjih. Kompresijsko razmerje dizelskega motorja je omejeno z obremenitvijo zaradi tlaka v valju motorja.

Stiskanje

Kompresija je najvišja stopnja zračnega tlaka v motorju, ki se pojavi v valju na koncu kompresijskega takta in se meri v atmosferah. Kompresija je vedno višja od kompresijskega razmerja motorja z notranjim zgorevanjem. V povprečju bo pri kompresijskem razmerju približno 10 kompresija približno 12. To se zgodi, ker se pri merjenju kompresije temperatura mešanice zrak-gorivo dvigne.

Tu je kratek video o kompresijskem razmerju:

Kompresijsko razmerje in kompresija. Kakšna je razlika? To je ista stvar ali ne. Skoraj zapleteno

Stiskanje pomeni, da motor deluje normalno, stopnja stiskanja pa določa, koliko goriva bo motor porabil. Višja kot je stiskanje, večje oktansko število je potrebno za optimalno delovanje.

Primeri okvar motorja:

Napaka	Simptomi	Stiskanje, MPa	Stiskanje, MPa
Brez napak	ne	1,0-1,2	0,6-0,8
Razpoka na batnem mostu	visok tlak v karterju, modri izpušni plini	0,6-0,8	0,3-0,4
Izgorelost bata	Enako, valj ne deluje pri nizkih hitrostih	0,5-0,5	0-0,1
Vpenjanje obročev v batnih utorih	Enako	0,2-0,4	0-0,2
Zaseg bata in valja	Verjetno je enako, neenakomerno delovanje valja v prostem teku	0,2-0,8	0,1-0,5
Deformacija ventila	Pri majhnih hitrostih valj ne deluje	0,3-0,7	0-0,2
Izgorelost ventila	Enako	0,1-0,4	0
Okvara profila odmične gredi	Enako	0,7-0,8	0,1-0,3
Naložbe ogljika v zgorevalni komori + obraba tesnil in obročev stebla ventila	Velika poraba olja + modri izpušni plini	1,2-1,5	0,9-1,2
Obraba skupine valjev-bata	Velika poraba goriva in olja za odpadke	0,2-0,4	0,6-0,8

Glavni razlogi za preverjanje motorja:

• počasno pospeševanje;
• nizek tlak olja;
• velika poraba olja;
• zagon težave;
• nizka kompresija;
• modri izpušni plini;
• velika poraba goriva;
• neenakomeren prosti tek;
• močna detonacija;
• saje na svečah / pogosta zamenjava sveč;
• trkanje / pregrevanje motorja;
• obraba tesnil;
• utripanje v izstopni cevi za plin iz ohišja motorja.

Sprva so bili motorji izdelani iz tako znanih in običajnih materialov, kot so lito železo, jeklo, bron, aluminij in baker. Toda v zadnjih letih si avtomobilski koncerni prizadevajo doseči večjo moč in manjšo težo svojih motorjev, kar jih žene k uporabi novih materialov - keramično-kovinskega kompozita, silicijevo-nikljevih prevlek, polimernega ogljika, titana, pa tudi raznih zlitine.

Najtežji del motorja je blok cilindrov, ki je bil zgodovinsko gledano vedno izdelan iz litega železa. Glavna naloga je izdelati zlitine litega železa najboljše kakovosti, ne da bi žrtvovali njegovo trdnost, tako da vam ni treba izdelovati oblog cilindrov iz litega železa (to se včasih izvaja na tovornjakih, kjer se takšna konstrukcija finančno izplača).

Vprašanja in odgovori:

Kaj se zgodi, če povečate kompresijsko razmerje? Če je motor bencin, bo nastala detonacija (potreben je bencin z visokim oktanskim številom). To bo povečalo učinkovitost motorja in njegovo moč. V tem primeru bo poraba goriva manjša.

Kakšno je kompresijsko razmerje v bencinskem motorju? Pri večini motorjev z notranjim zgorevanjem je kompresijsko razmerje 8-12. Toda obstajajo motorji, pri katerih je ta parameter 13 ali 14. Kar zadeva dizelske motorje, je pri njih 14-18.

Kaj pomeni visoka kompresija? To je, ko se zrak in gorivo, ki vstopata v valj, stisneta v komori, ki je manjša od standardne velikosti komore osnovne različice motorja.

Kaj je nizka kompresija? To je, ko se zrak in gorivo, ki vstopata v valj, stisneta v komori, ki je večja od standardne velikosti komore osnovne različice motorja.