Tópicos:
- Taxa de compressão
- Calcule a taxa de compressão
- Limitações
Taxa de compressão:
A taxa de compressão tem grande influência no desempenho do motor. Quanto mais alto for, mais alto será pressão final de compressão será, então mais energia o motor pode extrair do combustível, produzindo assim mais potência. No entanto, existem limitações para isso. Mais sobre isso mais tarde.
A taxa de compressão é uma relação fixa entre o volume acima do pistão no ODP e o volume acima do pistão no TDC. O espaço de compressão é o volume do espaço de combustão no qual o ar é comprimido pelo pistão. O espaço de compressão também depende da espessura da junta do cabeçote, do ângulo em que as válvulas são montadas no cabeçote e do espaço ocupado pela vela de ignição e pelo injetor. Isso dificulta o cálculo. Portanto, o espaço de compressão é medido despejando uma certa quantidade de fluido no cabeçote com as válvulas fechadas e medindo essa quantidade.
Calculando a taxa de compressão:
O volume sistólico é denotado por Vs e o volume de compressão por Vc. Ambos estão em centímetros cúbicos (cm³). Com estes dois dados a taxa de compressão pode ser calculada. A taxa de compressão é indicada pela letra grega ε (Epsilon).
Os dados do motor são os seguintes:
V = 460 cm³
Vc = 50 cm³
Concluído isso dá:
O cálculo desta fórmula produz a resposta 10. Isto significa que este motor tem uma taxa de compressão de 10:1. A imagem abaixo mostra claramente a relação entre o volume acima do pistão no ODP (10) e o volume acima do pistão no TDC (1). O volume sistólico + espaço de compressão são 10 vezes maiores que o espaço de compressão.
Um motor a gasolina com injeção indireta geralmente tem uma taxa de compressão entre 7:1 e 11:1. Um motor a gasolina com injeção direta entre 14:1 e 20:1.
A taxa de compressão de um motor diesel está frequentemente entre 18:1 e 24:1.
Conforme explicado anteriormente, o volume de compressão (Vc) é medido porque é muito difícil de calcular. O volume sistólico pode ser calculado. A fórmula é mostrada à direita.
π (pi) = arredondado 3,14
d² = o diâmetro do cilindro ao quadrado
s = o curso em milímetros
Na fórmula padrão da taxa de compressão, Vs é substituído pela fórmula usada para calcular Vs. Os colchetes à esquerda e à direita da fórmula Vs indicam que esse cálculo deve ser feito primeiro. O resultado disso deve ser somado a Vc e depois dividido por Vc.
Como exemplo, tomamos um motor com diâmetro x curso de 81,0 x 86,4 mm. O furo é o diâmetro do cilindro a ser quadrado e o curso é a distância que o pistão percorre do ODP ao PMS. O volume de compressão deste motor é dado: 45 cm³.
Claro, a fórmula também pode ser executada em etapas. Inserir essas informações na fórmula fornece:
O volume varrido deste motor agora pode ser inserido na fórmula da taxa de compressão:
Limites:
Com uma taxa de compressão mais alta, mais potência pode ser alcançada. Mais energia pode ser extraída do combustível (maior eficiência). A taxa de compressão não pode simplesmente ser aumentada; Existe o risco de bater devido à maior pressão final de compressão. O combustível inflama mais cedo do que o pretendido devido à pressão e temperatura mais altas. Um motor equipado com turbo tem uma pressão final de compressão mais elevada devido à sobrealimentação. Com a mesma taxa de compressão, isto significaria que existe o risco de bater. Portanto, a taxa de compressão nos motores turbo é menor do que nos motores naturalmente aspirados.
Os fabricantes de automóveis também utilizam técnicas para aumentar a taxa de compressão sem criar o risco de batidas. Considere um sensor de detonação para avançar a ignição (que está presente em todos os motores hoje em dia), injeção de água para resfriar a câmara de combustão, outros combustíveis como metanol e etanol (este é usado em corridas).
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