Предмети:
- Коефіцієнт стиснення
- Розрахувати ступінь стиснення
- Беперкінген
Ступінь стиснення:
Ступінь стиснення має великий вплив на продуктивність двигуна. Чим вище, тим вище кінцевий тиск стиснення буде, тож тим більше енергії двигун може отримати з палива, таким чином виробляючи більше потужності. Однак для цього існують обмеження. Про це пізніше.
Ступінь стиснення - це фіксоване співвідношення між об'ємом над поршнем в ODP і об'ємом над поршнем у ВМТ. Простір стиснення - це об'єм камери згоряння, в якому повітря стискається поршнем. Простір для стиснення також залежить від товщини прокладки головки, кута, під яким клапани встановлені в головці блоку циліндрів, і простору, який займають свічка запалювання та інжектор. Це ускладнює розрахунок. Тому компресійний простір вимірюється шляхом заливання певної кількості рідини в головку при закритих клапанах і вимірювання цієї кількості.
Розрахунок ступеня стиснення:
Ударний об'єм позначається Vs, а компресійний об'єм Vc. Обидва вказано в кубічних сантиметрах (см³). За допомогою цих двох даних можна розрахувати ступінь стиснення. Ступінь стиснення позначається грецькою літерою ε (Епсилон).
Дані двигуна такі:
Vs = 460 см³
Vc = 50 см³
Завершене це дає:
Обчислення цієї формули дає відповідь 10. Це означає, що цей двигун має ступінь стиснення 10:1. На зображенні нижче чітко показано співвідношення між об’ємом над поршнем у ODP (10) і об’ємом над поршнем у TDC (1). Ударний об'єм + простір стиснення в 10 разів більше, ніж простір стиснення.
Бензиновий двигун із непрямим упорскуванням часто має ступінь стиснення від 7:1 до 11:1. Бензиновий двигун з прямим уприскуванням між 14:1 і 20:1.
Ступінь стиснення дизельного двигуна часто становить від 18:1 до 24:1.
Як пояснювалося раніше, об’єм стиснення (Vc) вимірюється, оскільки його дуже важко обчислити. Ударний об'єм можна розрахувати. Формула показана праворуч.
π (пі) = округлено 3,14
d² = діаметр циліндра в квадраті
s = хід у міліметрах
У стандартній формулі ступеня стиснення Vs замінюється формулою, що використовується для розрахунку Vs. Дужки ліворуч і праворуч від формули Vs вказують на те, що цей розрахунок потрібно виконати спочатку. Результат цього потрібно додати до Vc, а потім розділити на Vc.
Як приклад, ми візьмемо двигун з діаметром діаметра х портья 81,0 x 86,4 мм. Діаметр отвору - це діаметр циліндра, який потрібно звести в квадрат, а хід - це відстань, яку проходить поршень від ODP до TDC. Об'єм стиснення цього двигуна заданий: 45 см³.
Звичайно, формулу також можна виконувати поетапно. Введення цієї інформації у формулу дає:
Тепер робочий об’єм цього двигуна можна ввести у формулу ступеня стиснення:
Обмеження:
З вищим ступенем стиснення можна досягти більшої потужності. З палива можна отримати більше енергії (вищий ККД). Ступінь стиснення не можна просто збільшити; Існує ризик детонації через вищий кінцевий тиск стиснення. Через вищий тиск і температуру паливо запалюється раніше, ніж було передбачено. Двигун, оснащений турбонаддувом, має вищий кінцевий тиск стиснення завдяки наддуву. За однакового ступеня стиснення це означало б, що існує ризик детонації. Тому ступінь стиснення в двигунах з турбонаддувом нижче, ніж у атмосферних двигунах.
Виробники автомобілів також використовують методи підвищення ступеня стиснення без створення ризику детонації. Розгляньте датчик детонації для прискорення запалювання (який сьогодні є на кожному двигуні), впорскування води для охолодження камери згоряння, інші види палива, такі як метанол і етанол (воно використовується в гонках).
Пов'язана сторінка:
