- Розрахунок коефіцієнта стиснення
- Вплив коефіцієнта стиснення на характеристики мотора
- Вихідні дані
- Для чого буває потрібно змінити коефіцієнт стиснення
- Як можна змінити показник стиснення
- Взаємозв'язок коефіцієнта стиснення і компресії
- турбовані мотори
Наши партнеры ArtmMisto
Всім відомо, що в бензинових поршневих двигунах внутрішнього згоряння паливоповітряної суміш перед займанням стискається. Аналогічний такт роботи дизелів відрізняються лише тим, що стискається повітря без палива. Однією з найважливіших характеристик обох ДВС є ступінь стиснення. Вона показує, у скільки разів змінюється обсяг простору над днищем поршня при проходженні його від нижньої мертвої точки до верхньої.
Іноді цей показник плутають з компресією, незважаючи на те що різниця між ними величезна. Адже згадані вище характеристики, хоч і пов'язані між собою, по суті, абсолютно різні. На що вказує навіть їх розмірність. Ступінь стиснення - це співвідношення, наприклад, 10: 1 або просто 10 і не має одиниць вимірювання. Тобто вимірюється в «разах». Компресія ж показує максимальний тиск суміші в циліндрі перед займанням і вимірюється в кг / см2. Так, компресія ДВС, що має ступінь стиснення 10: 1, повинна бути не більше 15,8 кг / см2. Сказати, що таке ступінь стиснення, можна й інакше. Це відношення обсягу над поршнем, що знаходиться в нижній мертвій точці до обсягу камери згоряння. Камерою згоряння називається простір над поршнем, коли вони верхньої мертвої точки.
Розрахунок коефіцієнта стиснення
Обчислити ступінь стиснення ДВС можна, якщо виконати розрахунок за формулою ξ = (V р + Vс) / Vс; де Vр - робочий об'єм циліндра, Vс - обсяг камери згоряння. З формули видно, що ступінь стиснення можна зробити більше, зменшивши, обсяг камери згоряння. Або збільшивши, робочий об'єм циліндра, не змінюючи камери згоряння. Vр набагато більше ніж Vс. Тому можна вважати, що ξ прямо пропорційний робочому об'єму і знаходиться в зворотній залежності від обсягу камери згоряння.
Робочий об'єм циліндра можна порахувати, знаючи діаметр циліндра - D і хід поршня - S. Формула для його обчислення виглядає так: Vр = (π * D2 / 4) * S. 
Обсяг камери згоряння через її складної форми зазвичай не обчислюють, а вимірюють. Зробити це можна затоку в неї рідину. Визначити обсяг, що помістився в камеру рідини, можна за допомогою мірного посуду або терезів. Для зважування зручно використовувати воду, так як її питома вага 1г на см3. Значить, її вага в грамах покаже і обсяг в куб. см.
Вплив коефіцієнта стиснення на характеристики мотора
Чим вище ступінь стиснення, тим більше компресія ДВС і його потужність (при інших рівних умовах). Підвищуючи ступінь стиснення, ми також сприяємо збільшенню ККД двигуна за рахунок зниження питомої витрати палива. Ступінь стиснення ДВС, визначає октанове число використовуваного для роботи мотора бензину. Так, низькооктанове паливо стане причиною детонації двигуна з великим значенням цього коефіцієнта. Надмірно високе октанове число палива не дозволить силовому агрегату, компресія якого невисока, розвивати повну потужність.
Вихідні дані
Октанове число палива, використовуваного для бензинових двигунів з різним ступенем стиснення.
Вирівнювання площині сполучення головки з блоком зрізанням шару металу призводить до зменшення камери згоряння двигуна. Від цього показник стиснення збільшується в середньому на 0,1 при зменшенні товщини головки на 0,25 мм. Маючи в своєму розпорядженні ці дані, можна визначити, чи не перевищить він після ремонту головки блоку допустимі межі. І чи не варто вжити заходів для його зниження. Досвід показує, що при видаленні шару менше 0,3 мм наслідки годі й компенсувати.
Для чого буває потрібно змінити коефіцієнт стиснення
Необхідність зміни цього параметра ДВС виникає досить рідко. Можна перерахувати лише кілька причин, що спонукають зробити таке.
- форсування двигуна .
- Бажання пристосувати мотор для роботи на бензині з іншим октановим числом. Були часи, коли газове обладнання для авто не зустрічалося в продажу. Не було і газу на заправках. Тому радянські автовласники часто переробляли двигуни для роботи на більш дешевому низкооктановом бензині.
- Невдалий ремонт мотора, для ліквідації наслідків якого потрібне коригування коефіцієнта стиснення. Наприклад, фрезерування головки блоку після занадто сильною теплової деформації. Коли вирівняти сполучається з блоком циліндрів поверхню вдається ціною зняття шару металу надмірно великої товщини. Від цього значення коефіцієнта збільшується настільки сильно, що робота на бензині, для якого був розрахований мотор, стає неможливою.
Як можна змінити показник стиснення
Методи збільшення:
- Розточка циліндрів і установка поршнів більшого розміру.
- Зменшення обсягу камер згоряння. Виконується за рахунок видалення шару металу з боку площині сполучення головки з блоком. Цю операцію через м'якість алюмінію краще робити на фрезерному або на строгальном верстаті. Шліфувальний верстат використовувати не слід, так як його камінь буде постійно забиватися пластичним металом.
Способи зниження:
- Зняття шару металу з днища поршня (робиться це зазвичай на токарному верстаті).
- Установка між головкою і блоком циліндрів дюралюмінієвої проставки між двома прокладками.
Взаємозв'язок коефіцієнта стиснення і компресії
Знаючи значення коефіцієнта стиснення, можна розрахувати яка компресія повинна бути в двигуні. Однак, зворотна оцінка не відповідатиме дійсності. Так як компресія залежить ще і від зношеності деталей циліндр-поршневої групи і газорозподільного механізму. Низька компресія двигуна часто говорить про значному зносі мотора і необхідності його ремонту, а не про малий коефіцієнті стиснення.
турбовані мотори
У циліндри двигуна, що має турбонаддув, повітря нагнітається компресором під тиском трохи більше атмосферного. Значить, для визначення показника стиснення такого мотора потрібно значення, яке ви отримаєте в результаті розрахунку по формулі, помножити на коефіцієнт турбокомпресора. Бензинові двигуни з турбонаддувом працюють на паливі з октановим числом вище, ніж у бензину, який споживають такі ж мотори без турбін, саме тому, що їх коефіцієнт ξ більше.
