Przedmioty:
- Współczynnik kompresji
- Oblicz stopień sprężania
- Ograniczenia
Stopień sprężania:
Stopień sprężania ma ogromny wpływ na osiągi silnika. Im jest ona wyższa, tym wyższa końcowe ciśnienie sprężania będzie, a więc im więcej energii silnik będzie mógł wydobyć z paliwa, wytwarzając w ten sposób więcej mocy. Istnieją jednak ograniczenia. Więcej o tym później.
Stopień sprężania to stały stosunek pomiędzy objętością nad tłokiem w ODP i objętością nad tłokiem w GMP. Przestrzeń sprężania to objętość przestrzeni spalania, w której powietrze jest sprężane przez tłok. Przestrzeń sprężania zależy także od grubości uszczelki pod głowicą, kąta montażu zaworów w głowicy oraz przestrzeni zajmowanej przez świecę zapłonową i wtryskiwacz. To utrudnia obliczenia. Dlatego też przestrzeń sprężania mierzy się wlewając do głowicy przy zamkniętych zaworach określoną ilość płynu i mierząc tę ilość.
Obliczanie stopnia sprężania:
Objętość wyrzutową oznaczono jako Vs, a objętość uciśnięć jako Vc. Obie wartości podano w centymetrach sześciennych (cmXNUMX). Na podstawie tych dwóch danych można obliczyć stopień sprężania. Stopień sprężania jest oznaczony grecką literą ε (Epsilon).
Dane silnika są następujące:
Vs = 460 cmXNUMX
Vc = 50 cmXNUMX
Ukończone daje to:
Obliczenie tego wzoru daje odpowiedź 10. Oznacza to, że ten silnik ma stopień sprężania 10:1. Poniższy rysunek wyraźnie pokazuje zależność pomiędzy objętością nad tłokiem w punkcie ODP (10) a objętością nad tłokiem w GMP (1). Objętość skoku + przestrzeń kompresji są 10 razy większe niż przestrzeń kompresji.
Silnik benzynowy z wtryskiem pośrednim często ma stopień sprężania pomiędzy 7:1 a 11:1. Silnik benzynowy z bezpośrednim wtryskiem paliwa w zakresie od 14:1 do 20:1.
Stopień sprężania silnika wysokoprężnego często mieści się w zakresie od 18:1 do 24:1.
Jak wyjaśniono wcześniej, objętość sprężania (Vc) mierzy się, ponieważ jest bardzo trudna do obliczenia. Można obliczyć objętość wyrzutową. Formuła jest pokazana po prawej stronie.
π (pi) = zaokrąglone 3,14
d² = średnica cylindra do kwadratu
s = skok w milimetrach
W standardowym wzorze na stopień sprężania Vs zastępuje się wzorem stosowanym do obliczania Vs. Nawiasy po lewej i prawej stronie wzoru Vs wskazują, że obliczenia należy wykonać w pierwszej kolejności. Wynik należy dodać do Vc i następnie podzielić przez Vc.
Jako przykład bierzemy silnik o średnicy x skoku 81,0 x 86,4 mm. Otwór to średnica kwadratowego cylindra, a skok to odległość, jaką przebywa tłok od ODP do GMP. Podana objętość sprężania tego silnika wynosi 45 cmXNUMX.
Oczywiście formułę można również wykonać etapami. Wpisanie tej informacji do wzoru daje:
Objętość skokową tego silnika można teraz wprowadzić do wzoru na stopień sprężania:
Limity:
Przy wyższym stopniu sprężania można uzyskać większą moc. Z paliwa można wydobyć więcej energii (wyższa wydajność). Nie można po prostu zwiększyć stopnia sprężania; Istnieje ryzyko stukania ze względu na wyższe ciśnienie końcowe sprężania. Paliwo zapala się wcześniej niż zamierzono ze względu na wyższe ciśnienie i temperaturę. Silnik wyposażony w turbosprężarkę ma wyższe ciśnienie końcowe sprężania ze względu na doładowanie. Przy takim samym stopniu sprężania oznaczałoby to ryzyko stukania. Dlatego stopień sprężania w silnikach turbo jest niższy niż w silnikach wolnossących.
Producenci samochodów również stosują techniki zwiększania stopnia sprężania bez stwarzania ryzyka stukania. Rozważ czujnik spalania stukowego, który przyspiesza zapłon (który jest obecnie obecny w każdym silniku), wtrysk wody do chłodzenia komory spalania, inne paliwa, takie jak metanol i etanol (jest on używany w wyścigach).
Powiązana strona:
