فاعل، موضوع:
- نسبت تراکم
- نسبت تراکم را محاسبه کنید
- محدودیت ها
نسبت تراکم:
نسبت تراکم تأثیر زیادی بر عملکرد موتور دارد. هر چه بالاتر باشد، بالاتر است فشار نهایی فشرده سازی خواهد بود، بنابراین هر چه موتور بتواند انرژی بیشتری را از سوخت استخراج کند و در نتیجه قدرت بیشتری تولید کند. با این حال، محدودیت هایی برای این وجود دارد. بیشتر در این مورد بعدا.
نسبت تراکم یک نسبت ثابت بین حجم بالای پیستون در ODP و حجم بالای پیستون در TDC است. فضای تراکم حجم فضای احتراق است که در آن هوا توسط پیستون فشرده می شود. فضای تراکم نیز به ضخامت واشر سر، زاویه نصب سوپاپ ها در سرسیلندر و فضای اشغال شده توسط شمع و انژکتور بستگی دارد. این امر محاسبه را دشوار می کند. بنابراین فضای تراکم با ریختن مقدار مشخصی مایع به داخل سر با دریچه های بسته و اندازه گیری این مقدار اندازه گیری می شود.
محاسبه نسبت تراکم:
حجم ضربه ای با Vs و حجم فشرده سازی با Vc نشان داده می شود. هر دو بر حسب سانتی متر مکعب (cm³) هستند. با این دو داده می توان نسبت فشرده سازی را محاسبه کرد. نسبت تراکم با حرف یونانی ε (Epsilon) نشان داده می شود.
اطلاعات موتور به شرح زیر است:
در مقابل = 460 سانتی متر³
Vc = 50 cm³
تکمیل شده این می دهد:
با محاسبه این فرمول پاسخ 10 بدست می آید. این بدان معناست که این موتور دارای نسبت تراکم 10:1 است. تصویر زیر به وضوح رابطه بین حجم بالای پیستون در ODP (10) و حجم بالای پیستون در TDC (1) را نشان می دهد. حجم ضربه + فضای فشرده سازی 10 برابر بزرگتر از فضای فشرده سازی است.
یک موتور بنزینی با تزریق غیر مستقیم اغلب دارای نسبت تراکم بین 7:1 تا 11:1 است. یک موتور بنزینی تزریق مستقیم بین 14:1 و 20:1.
نسبت تراکم یک موتور دیزل اغلب بین 18:1 و 24:1 است.
همانطور که قبلا توضیح داده شد، حجم فشرده سازی (Vc) اندازه گیری می شود زیرا محاسبه آن بسیار دشوار است. حجم ضربه قابل محاسبه است. فرمول در سمت راست نشان داده شده است.
π (pi) = گرد 3,14
d² = قطر استوانه به مربع
s = ضربه به میلی متر
در فرمول استاندارد نسبت تراکم، Vs با فرمولی که برای محاسبه Vs استفاده می شود، جایگزین می شود. براکت های سمت چپ و راست فرمول Vs نشان می دهد که ابتدا این محاسبه باید انجام شود. نتیجه این کار باید به Vc اضافه شود و سپس بر Vc تقسیم شود.
به عنوان مثال، ما یک موتور با سوراخ x 81,0 x 86,4 میلی متر را در نظر می گیریم. سوراخ قطر سیلندر است که باید مربع شود و کورس مسافتی است که پیستون از ODP تا TDC طی می کند. حجم تراکم این موتور داده شده است: 45 cm³.
البته فرمول را می توان به صورت مرحله ای نیز انجام داد. با وارد کردن این اطلاعات در فرمول به دست می آید:
اکنون می توان حجم جاروب شده این موتور را در فرمول نسبت تراکم وارد کرد:
محدودیت ها:
با نسبت تراکم بالاتر می توان به قدرت بیشتری دست یافت. انرژی بیشتری را می توان از سوخت استخراج کرد (بازده بالاتر). نسبت تراکم را نمی توان به سادگی افزایش داد. به دلیل فشار نهایی تراکم بالاتر، خطر ضربه وجود دارد. سوخت زودتر از زمان مورد نظر به دلیل فشار و دمای بالاتر مشتعل می شود. موتور مجهز به توربو فشار نهایی تراکم بالاتری به دلیل سوپرشارژ دارد. با همان نسبت تراکم، این بدان معنی است که خطر ضربه وجود دارد. بنابراین نسبت تراکم در موتورهای توربو کمتر از موتورهای تنفس طبیعی است.
سازندگان خودرو همچنین از تکنیک هایی برای افزایش نسبت تراکم بدون ایجاد خطر ضربه استفاده می کنند. یک سنسور ضربه ای برای پیشبرد احتراق (که امروزه در هر موتوری وجود دارد)، تزریق آب برای خنک کردن محفظه احتراق، سایر سوخت ها مانند متانول و اتانول (که در مسابقات استفاده می شود) در نظر بگیرید.
صفحه مرتبط:
