emner:
- Kompressions forhold
- Beregn kompressionsforholdet
- Begrænsninger
Kompressions forhold:
Kompressionsforholdet har stor indflydelse på motorens ydeevne. Jo højere den er, jo højere er den sluttryk ved kompression vil være, så jo mere energi kan motoren udvinde fra brændstoffet og dermed producere mere kraft. Der er dog begrænsninger for dette. Mere herom senere.
Kompressionsforholdet er et fast forhold mellem volumen over stemplet i ODP og volumen over stemplet i TDC. Kompressionsrummet er volumenet af det forbrændingsrum, hvori luften komprimeres af stemplet. Kompressionsrummet afhænger også af tykkelsen af hovedpakningen, vinklen, hvormed ventilerne er monteret i cylinderhovedet, og pladsen optaget af tændrør og injektor. Det gør det svært at beregne. Derfor måles kompressionsrummet ved at hælde en vis mængde væske i hovedet med lukkede ventiler og måle denne mængde.
Beregning af kompressionsforhold:
Slagvolumenet er angivet med Vs og kompressionsvolumenet med Vc. Begge er i kubikcentimeter (cm³). Med disse to data kan kompressionsforholdet beregnes. Kompressionsforholdet er angivet med det græske bogstav ε (Epsilon).
Motordataene er som følger:
Vs = 460 cm³
Vc = 50 cm³
Fuldført giver dette:
Beregning af denne formel giver svaret 10. Det betyder, at denne motor har et kompressionsforhold på 10:1. Billedet nedenfor viser tydeligt forholdet mellem volumen over stemplet ved ODP (10) og volumen over stemplet ved TDC (1). Slagvolumen + kompressionsrummet er 10 gange så stort som kompressionsrummet.
En indirekte indsprøjtet benzinmotor har ofte et kompressionsforhold mellem 7:1 og 11:1. En benzinmotor med direkte indsprøjtning mellem 14:1 og 20:1.
En dieselmotors kompressionsforhold er ofte mellem 18:1 og 24:1.
Som forklaret tidligere måles kompressionsvolumenet (Vc), fordi det er meget svært at beregne. Slagvolumen kan beregnes. Formlen er vist til højre.
π (pi) = afrundet 3,14
d² = diameteren af cylinderen i kvadrat
s = slaget i millimeter
I standardformlen for kompressionsforhold erstattes Vs med den formel, der bruges til at beregne Vs. Klammerne til venstre og højre for Vs-formlen indikerer, at denne beregning skal udføres først. Resultatet af dette skal lægges til Vc og derefter divideres med Vc.
Som eksempel tager vi en motor med en boring x slaglængde på 81,0 x 86,4 mm. Boringen er diameteren på cylinderen, der skal kvadreres, og slaget er den afstand, stemplet tilbagelægger fra ODP til TDC. Denne motors kompressionsvolumen er angivet: 45 cm³.
Formlen kan naturligvis også udføres i trin. Indtastning af disse oplysninger i formlen giver:
Det fejede volumen af denne motor kan nu indtastes i kompressionsforholdsformlen:
Grænser:
Med et højere kompressionsforhold kan der opnås mere kraft. Der kan udvindes mere energi fra brændstoffet (højere effektivitet). Kompressionsforholdet kan ikke blot øges; Der er risiko for banke på grund af det højere kompressionssluttryk. Brændstoffet antændes tidligere end beregnet på grund af det højere tryk og temperatur. En motor udstyret med en turbo har et højere kompressionssluttryk på grund af overladningen. Med samme kompressionsforhold ville det betyde, at der er risiko for bankning. Derfor er kompressionsforholdet i turbomotorer lavere end i naturligt aspirerede motorer.
Bilproducenter bruger også teknikker til at øge kompressionsforholdet uden at skabe risiko for at banke på. Overvej en bankesensor til at fremme tændingen (som er til stede på alle motorer i dag), vandindsprøjtning til at afkøle forbrændingskammeret, andre brændstoffer såsom methanol og ethanol (dette bruges i racerløb).
Relateret side:
