Emner:
- Kompresjonsforhold
- Beregn kompresjonsforholdet
- Begrensninger
Kompresjonsforhold:
Kompresjonsforholdet har stor innflytelse på ytelsen til motoren. Jo høyere den er, jo høyere er den slutttrykk ved kompresjon vil være, så jo mer energi kan motoren trekke ut av drivstoffet, og dermed produsere mer kraft. Det er imidlertid begrensninger for dette. Mer om dette senere.
Kompresjonsforholdet er et fast forhold mellom volumet over stempelet i ODP og volumet over stempelet i TDC. Kompresjonsrommet er volumet av forbrenningsrommet der luften komprimeres av stempelet. Kompresjonsrommet avhenger også av tykkelsen på hodepakningen, vinkelen som ventilene er montert i sylinderhodet, og plassen som opptas av tennpluggen og injektoren. Dette gjør det vanskelig å beregne. Derfor måles kompresjonsrommet ved å helle en viss mengde væske inn i hodet med ventilene lukket og måle denne mengden.
Beregning av kompresjonsforhold:
Slagvolumet er betegnet med Vs og kompresjonsvolumet med Vc. Begge er i kubikkcentimeter (cm³). Med disse to dataene kan kompresjonsforholdet beregnes. Kompresjonsforholdet er indikert med den greske bokstaven ε (Epsilon).
Motordataene er som følger:
Vs = 460 cm³
Vc = 50 cm³
Fullført gir dette:
Å beregne denne formelen gir svaret 10. Dette betyr at denne motoren har et kompresjonsforhold på 10:1. Bildet under viser tydelig forholdet mellom volumet over stempelet ved ODP (10) og volumet over stempelet ved TDC (1). Slagvolumet + kompresjonsrommet er 10 ganger så stort som kompresjonsrommet.
En indirekte injisert bensinmotor har ofte et kompresjonsforhold mellom 7:1 og 11:1. En bensinmotor med direkte innsprøytning mellom 14:1 og 20:1.
Kompresjonsforholdet til en dieselmotor er ofte mellom 18:1 og 24:1.
Som forklart tidligere, måles kompresjonsvolumet (Vc) fordi det er svært vanskelig å beregne. Slagvolumet kan beregnes. Formelen vises til høyre.
π (pi) = avrundet 3,14
d² = diameteren til sylinderen i kvadrat
s = slaglengden i millimeter
I standardformelen for kompresjonsforhold erstattes Vs med formelen som brukes til å beregne Vs. Klammerne til venstre og høyre for Vs-formelen indikerer at denne beregningen må gjøres først. Resultatet av dette må legges til Vc og deretter divideres med Vc.
Som et eksempel tar vi en motor med en boring x slag på 81,0 x 86,4 mm. Boringen er diameteren på sylinderen som skal kvadreres, og slaget er avstanden stempelet beveger seg fra ODP til TDC. Kompresjonsvolumet til denne motoren er gitt: 45 cm³.
Formelen kan selvfølgelig også utføres i trinn. Å legge inn denne informasjonen i formelen gir:
Det feide volumet til denne motoren kan nå legges inn i kompresjonsforholdsformelen:
Grenser:
Med et høyere kompresjonsforhold kan mer kraft oppnås. Mer energi kan hentes ut av drivstoffet (høyere effektivitet). Kompresjonsforholdet kan ikke bare økes; Det er fare for banking på grunn av høyere kompresjonsslutttrykk. Drivstoffet antennes tidligere enn beregnet på grunn av høyere trykk og temperatur. En motor utstyrt med turbo har et høyere kompresjonsslutttrykk på grunn av superladingen. Med samme kompresjonsforhold vil dette bety at det er risiko for banking. Derfor er kompresjonsforholdet i turbomotorer lavere enn i naturlig aspirerte motorer.
Bilprodusenter bruker også teknikker for å øke kompresjonsforholdet uten å skape risiko for banking. Vurder en bankesensor for å fremme tenningen (som er tilstede på alle motorer i dag), vanninnsprøytning for å kjøle ned forbrenningskammeret, annet drivstoff som metanol og etanol (dette brukes i racing).
Relatert side:
