Předměty:
- Kompresní poměr
- Vypočítejte kompresní poměr
- Omezení
Kompresní poměr:
Kompresní poměr má velký vliv na výkon motoru. Čím vyšší, tím vyšší kompresní konečný tlak bude, takže tím více energie může motor získat z paliva, a tím produkovat větší výkon. Existují však omezení. Více o tom později.
Kompresní poměr je pevný poměr mezi objemem nad pístem v ODP a objemem nad pístem v TDC. Kompresní prostor je objem spalovacího prostoru, ve kterém je vzduch stlačován pístem. Kompresní prostor také závisí na tloušťce těsnění hlavy, úhlu, pod kterým jsou ventily namontovány v hlavě válců, a prostoru, který zabírá zapalovací svíčka a vstřikovač. To ztěžuje výpočet. Proto se měří kompresní prostor tak, že se do hlavy se zavřenými ventily nalije určité množství kapaliny a toto množství se změří.
Výpočet kompresního poměru:
Zdvihový objem je označen Vs a kompresní objem Vc. Oba jsou v kubických centimetrech (cm³). S těmito dvěma údaji lze vypočítat kompresní poměr. Kompresní poměr je označen řeckým písmenem ε (Epsilon).
Údaje o motoru jsou následující:
Vs = 460 cm³
Vc = 50 cm³
Dokončeno dává:
Výpočet tohoto vzorce dá odpověď 10. To znamená, že tento motor má kompresní poměr 10:1. Obrázek níže jasně ukazuje vztah mezi objemem nad pístem v ODP (10) a objemem nad pístem v TDC (1). Objem zdvihu + kompresní prostor jsou 10krát větší než kompresní prostor.
Nepřímo vstřikovaný benzínový motor má často kompresní poměr mezi 7:1 a 11:1. Benzinový motor s přímým vstřikováním mezi 14:1 a 20:1.
Kompresní poměr vznětového motoru je často mezi 18:1 a 24:1.
Jak bylo vysvětleno dříve, kompresní objem (Vc) se měří, protože je velmi obtížné jej vypočítat. Zdvihový objem lze vypočítat. Vzorec je zobrazen vpravo.
π (pi) = zaokrouhleno na 3,14
d² = čtvercový průměr válce
s = zdvih v milimetrech
Ve standardním vzorci kompresního poměru je Vs nahrazeno vzorcem použitým pro výpočet Vs. Závorky na levé a pravé straně vzorce Vs označují, že tento výpočet musí být proveden jako první. Výsledek je třeba přičíst k Vc a poté vydělit Vc.
Jako příklad si vezmeme motor s vrtáním x zdvihem 81,0 x 86,4 mm. Vrtání je průměr válce, který má být kvadratický, a zdvih je vzdálenost, kterou píst urazí z ODP do TDC. Kompresní objem tohoto motoru je udán: 45 cm³.
Vzorec lze samozřejmě provádět i v krocích. Zadáním těchto informací do vzorce získáte:
Objem zdvihu tohoto motoru lze nyní zadat do vzorce kompresního poměru:
Limity:
S vyšším kompresním poměrem lze dosáhnout většího výkonu. Z paliva lze získat více energie (vyšší účinnost). Kompresní poměr nelze jednoduše zvýšit; Hrozí klepání v důsledku vyššího kompresního konečného tlaku. Palivo se kvůli vyššímu tlaku a teplotě vznítí dříve, než bylo zamýšleno. Motor vybavený turbem má díky přeplňování vyšší konečný kompresní tlak. Při stejném kompresním poměru by to znamenalo, že hrozí klepání. Proto je kompresní poměr u turbomotorů nižší než u atmosféricky plněných motorů.
Výrobci automobilů také používají techniky ke zvýšení kompresního poměru bez rizika klepání. Zvažte snímač klepání pro urychlení zapalování (který je dnes na každém motoru), vstřikování vody pro chlazení spalovací komory, další paliva, jako je metanol a etanol (toto se používá v závodech).
Související stránka:
