Viðfangsefni:
- Þjöppunarhlutfall
- Reiknaðu þjöppunarhlutfallið
- Takmarkanir
Þjöppunarhlutfall:
Þjöppunarhlutfallið hefur mikil áhrif á afköst vélarinnar. Því hærra sem það er, því hærra er lokaþrýstingur þjöppunar verður, þannig að því meiri orku getur vélin unnið úr eldsneytinu og framleiðir þannig meira afl. Hins vegar eru takmarkanir á þessu. Meira um þetta síðar.
Þjöppunarhlutfallið er fast hlutfall á milli rúmmálsins fyrir ofan stimpilinn í ODP og rúmmálsins fyrir ofan stimpilsins í TDC. Þjöppunarrýmið er rúmmál brennslurýmisins þar sem loftið er þjappað saman með stimplinum. Þjöppunarrýmið fer einnig eftir þykkt höfuðpakkningarinnar, horninu sem lokarnir eru festir á í strokkhausnum og plássinu sem kerti og inndælingartæki taka. Þetta gerir það erfitt að reikna út. Þess vegna er þjöppunarrýmið mælt með því að hella ákveðnu magni af vökva í höfuðið með lokunum lokuðum og mæla þetta magn.
Útreikningur á þjöppunarhlutfalli:
Slagrúmmálið er táknað með Vs og þjöppunarrúmmálið með Vc. Báðir eru í rúmsentimetrum (cm³). Með þessum tveimur gögnum er hægt að reikna út þjöppunarhlutfallið. Þjöppunarhlutfallið er gefið til kynna með gríska bókstafnum ε (Epsilon).
Vélargögnin eru sem hér segir:
Vs = 460 cm³
Vc = 50 cm³
Lokið gefur þetta:
Útreikningur á þessari formúlu gefur svarið 10. Þetta þýðir að þessi vél er með þjöppunarhlutfallið 10:1. Myndin hér að neðan sýnir greinilega sambandið á milli rúmmálsins fyrir ofan stimpilinn við ODP (10) og rúmmálsins fyrir ofan stimpilinn við TDC (1). Slagrúmmál + þjöppunarrými eru 10 sinnum stærra en þjöppunarrýmið.
Óbeint innsprautuð bensínvél hefur oft þjöppunarhlutfall á milli 7:1 og 11:1. Bensínvél með beinni innspýtingu á bilinu 14:1 til 20:1.
Þjöppunarhlutfall dísilvélar er oft á milli 18:1 og 24:1.
Eins og útskýrt var áðan er þjöppunarrúmmálið (Vc) mælt vegna þess að það er mjög erfitt að reikna það út. Hægt er að reikna út höggrúmmálið. Formúlan er sýnd til hægri.
π (pí) = námundað 3,14
d² = þvermál strokksins í veldi
s = höggið í millimetrum
Í venjulegu þjöppunarhlutfallsformúlunni er Vs skipt út fyrir formúluna sem notuð er til að reikna út Vs. Sviga til vinstri og hægri á Vs formúlunni gefa til kynna að þennan útreikning verði að gera fyrst. Niðurstöðuna af þessu verður að bæta við Vc og deila síðan með Vc.
Sem dæmi tökum við vél með 81,0 x 86,4 mm holu x slag. Holan er þvermál strokksins sem á að setja í veldi og höggið er fjarlægðin sem stimpillinn fer frá ODP til TDC. Þjöppunarrúmmál þessarar vélar er gefið upp: 45 cm³.
Auðvitað er líka hægt að framkvæma formúluna í skrefum. Með því að slá þessar upplýsingar inn í formúluna fást:
Sóprúmmál þessarar vélar er nú hægt að slá inn í þjöppunarhlutfallsformúluna:
Takmörk:
Með hærra þjöppunarhlutfalli er hægt að ná meiri krafti. Hægt er að vinna meiri orku úr eldsneytinu (meiri skilvirkni). Þjöppunarhlutfallið er ekki einfaldlega hægt að auka; Hætta er á banka vegna hærri lokaþrýstings þjöppunar. Eldsneytið kviknar fyrr en ætlað var vegna hærri þrýstings og hita. Vél með túrbó hefur hærri lokaþrýsting í þjöppun vegna forhleðslunnar. Með sama þjöppunarhlutfalli myndi þetta þýða að hætta væri á að banka. Þess vegna er þjöppunarhlutfallið í túrbóvélum lægra en í hreyflum með náttúrulegum innsog.
Bílaframleiðendur nota einnig tækni til að auka þjöppunarhlutfallið án þess að skapa hættu á að banka. Hugleiddu höggskynjara til að koma kveikjunni áfram (sem er til staðar á öllum vélum nú á dögum), vatnssprautun til að kæla brunahólfið, annað eldsneyti eins og metanól og etanól (þetta er notað í kappakstri).
Tengd síða:
