Что называется степенью сжатия: Что такое степень сжатия? | Автоблог

alexxlabОпубликовано

что это, как увеличить и чем отличается от компрессии

Тепловой рабочий цикл двигателя внутреннего сгорания подразумевает несколько тактов, одним из которых является уменьшение объёма принятой топливовоздушной смеси при неизменной её массе, то есть герметичном цилиндре.

Содержание статьи:

  • 1 Что такое степень сжатия
    • 1.1 Отличия от компрессии
  • 2 На что влияет
  • 3 Как рассчитать степень сжатия мотора
  • 4 Как увеличить степень сжатия
    • 4.1 Расточка цилиндров
    • 4.2 Измерение объема камеры сгорания
    • 4.3 Доработка ГБЦ
  • 5 Минусы увеличения степени сжатия

По законам физики растут давление и температура, что в конечном счете влияет на коэффициент полезного действия двигателя.

Отсюда и важность одного из главных параметров мотора, показывающего, насколько сильно сжимается смесь перед началом основного полезного такта рабочего хода.

Что такое степень сжатия

У четырехтактного мотора четко разделены все процессы газообмена.

На такте впуска поршень опускается вниз, точнее ближе к коленвалу, оставляя над собой максимальное для данного цилиндра пространство.

Затем идет такт сжатия, когда поршень поднимается в верхнюю мертвую точку. Над ним остается совсем мало места, данный объем называется камерой сгорания.

Степенью сжатия, а это чисто геометрический параметр, называется отношение надпоршневого объёма в первом случае (максимального) ко второму случаю, когда он минимален.

По теме: Сколько проработает двигатель без масла

Это обычное число, не имеющее размерности, может округленно выражаться целым числом или с десятичной дробью. Чем оно больше, тем сильнее давление перед рабочим ходом.

Отличия от компрессии

Компрессия имеет отношение к степени сжатия, но с научной точки зрения это совершенно разные величины, нечетко между собой связанные.

Компрессией принято считать максимальную величину давления в цилиндре во время прокрутки его на малых оборотах без зажигания в тестовом режиме от внешнего источника (обычно стартера).

Имеет размерность давления, то есть в кг/кв.см, барах, атмосферах, паскалях или фунтах на квадратный дюйм (PSI). Замер компрессии позволяет поверхностно судить о состоянии двигателя. С возможными ошибками, что требует уточнения иными способами.

На что влияет

Если рассмотреть тепловой цикл работы двигателя за все четыре такта, то можно сделать вывод об увеличении количества работы, производимой цилиндром, пропорционально степени сжатия, то есть с её ростом увеличивается КПД мотора, а с меньшего рабочего объёма можно снимать больше мощности.

Последнее очень привлекательно для автомобилистов, но инженеры прекрасно знают, чем данный рост ограничен.

Нельзя повышать температуру и давление над поршнем в ВМТ до бесконечности, это потребует идеального топлива. У реальных сортов горючего есть ограничения по детонационной стойкости, то есть горение станет аномальным, это можно сравнить с разницей в применении пороха и тринитротолуола в артиллерии.

Первый выталкивает снаряд, а второй просто раздробил бы ствол пушки из-за слишком большой скорости взрывной волны.

Тем не менее ученые и инженеры стараются выжать максимум из моторов, применяя высокооктановые, стойкие к детонации бензины, а также оптимизируя горение, не давая ему перейти в детонацию. Поднятие этой границы без разрушительных для деталей последствий требует больших знаний и опыта.

Как рассчитать степень сжатия мотора

Для расчета придется решить несложную геометрическую задачу. Потребуется лишь вспомнить формулы из курса средней школы, описывающие объём тел цилиндрической формы, а также провести замеры объёма камеры сгорания.

Зная диаметр цилиндра и ход поршня, легко вычислить описываемый поршнем объём. Затем вычисляется надпоршневой объём в ВМТ, состоящий из камеры сгорания, недохода поршня и небольшого цилиндра с толщиной прокладки ГБЦ.

Остается сложить эти две величины и разделить результат на вторую из них. Или воспользоваться одним из имеющихся в сети калькуляторов.

Как увеличить степень сжатия

Любители тюнинга рассматривают рост степени сжатия и переход на более высокооктановый бензин как одну из составляющих увеличения мощности.

Способы тут чисто геометрические и практически реализуются механообработкой и заменой деталей на тюнинговые.

Расточка цилиндров

Из формулы расчета видно, что можно увеличить степень сжатия, если добавить описываемый поршнями объём. То есть ход поршня или диаметр цилиндра. В последнем случае блок растачивается под измененные поршни.

Их можно приобрести или изготовить. Но для уточнения результата надо знать, чему равен объём камеры сгорания и насколько он может измениться.

Измерение объема камеры сгорания

Камера современного мотора хорошо оптимизирована под эффективное смешивание и горение топлива с воздухом. Поэтому форма её вряд ли может быть просчитана с использованием математических формул.

Приходится снимать головку блока, переворачивать её и заполнять водой, после чего точно измерять её количество.

Зная эту величину, можно примерно рассчитать способы доработки, а затем проверить и подогнать результат под эффективный, но безопасный.

Доработка ГБЦ

В зависимости от способа тюнинга мотора, может потребоваться для корректировки степени сжатия увеличивать или уменьшать объем камер сгорания в ГБЦ.

Возможно несколько вариантов:

  • выборка металла фрезой из ГБЦ в зоне камер;
  • подрезка (шлифовка) плоскости головки;
  • применение увеличенных или уменьшенных по толщине прокладок между головкой и блоком;
  • наплавление металла в камеры сгорания с последующей корректировкой формы механообработкой.

Подобные процессы требуют больших знаний и опыта, иначе результат скорее всего будет противоположным.

Минусы увеличения степени сжатия

Проблема здесь практически одна – детонация. Рост температур, давлений и ударных нагрузок не добавит мощности, а разрушит детали двигателя.

Добиться улучшения процесса горения очень сложно, поскольку эта работа уже была проделана разработчиками на самом сложном научно-техническом уровне. Зато ухудшить получится практически любым изменением.

Выход из положения только один – повышение октанового числа бензина, что не получится делать до бесконечности, выбор ограничен.

Небольшое «поджатие» мотора вполне возможно, если он изначально не был рассчитан на самый продвинутый бензин, но одновременно придется изменять карты системы управления двигателем и решать массу других возникающих проблем.

Такая работа доступна очень ограниченному числу специалистов.

Ошибка

  • Автомобиль — модели, марки
  • Устройство автомобиля
  • Ремонт и обслуживание
  • Тюнинг
  • Аксессуары и оборудование
  • Компоненты
  • Безопасность
  • Физика процесса
  • Новичкам в помощь
  • Приглашение
  • Официоз (компании)
  • Пригородные маршруты
  • Персоны
  • Наши люди
  • ТЮВ
  • Эмблемы
  •  
  • А
  • Б
  • В
  • Г
  • Д
  • Е
  • Ё
  • Ж
  • З
  • И
  • Й
  • К
  • Л
  • М
  • Н
  • О
  • П
  • Р
  • С
  • Т
  • У
  • Ф
  • Х
  • Ц
  • Ч
  • Ш
  • Щ
  • Ъ
  • Ы
  • Ь
  • Э
  • Ю
  • Я
Навигация
  • Заглавная страница
  • Сообщество
  • Текущие события
  • Свежие правки
  • Случайная статья
  • Справка
Личные инструменты
  • Представиться системе
Инструменты
  • Спецстраницы
Пространства имён
  • Служебная страница
Просмотры

    Перейти к: навигация, поиск

    Запрашиваемое название страницы неправильно, пусто, либо неправильно указано межъязыковое или интервики название.

    Возможно, в названии используются недопустимые символы.

    Возврат к странице Заглавная страница.

    Если Вы обнаружили ошибку или хотите дополнить статью, выделите ту часть текста статьи, которая нуждается в редакции, и нажмите Ctrl+Enter. Далее следуйте простой инструкции.

    Степень сжатия — цикл Отто

    Степень сжатия , CR определяется как отношение объема в нижней мертвой точке к объему в верхней мертвой точке. Это ключевая характеристика многих двигателей внутреннего сгорания. В следующем разделе будет показано, что степень сжатия определяет тепловую эффективность используемого термодинамического цикла двигателя внутреннего сгорания. Желательно иметь высокую степень сжатия, потому что это позволяет двигателю достигать более высокой тепловой эффективности.

    Например, пусть цикл Отто со степенью сжатия CR = 10 : 1. Объем камеры составляет 500 см³ = 500×10 -6 м 3 (0,5 л) перед тактом сжатия. Для этого двигателя A LL Требуемые объемы известны:

    • V 1 = V 4 = V MAX = 500 × 10 -6 M 3 (0,5L)
    • 1 V 2 2 2 2 2 (0,5L)
    • 1 V 2 2 2 2 (0,5 л)

      • V M 3 (0,5 л) = В 3 = В мин. = В макс. / CR = 55,56 × 10 -6 м 3

    Обратите внимание, что (V макс. – V мин. ) x количество цилиндров = общий объем двигателя.

    Примеры степеней сжатия – бензин по сравнению с дизельным двигателем

    • Степень сжатия в бензиновом двигателе обычно не намного выше 10:1 из-за потенциальной детонации двигателя (самовоспламенения) и не ниже 6: 1 .
    • Турбированный Subaru Impreza WRX имеет степень сжатия 8.0:1 . Как правило, двигатели с турбонаддувом или наддувом уже имеют сжатый воздух на впуске воздуха. Поэтому они обычно строятся с более низкой степенью сжатия.
    • Стандартный двигатель Honda S2000 (F22C1) имеет степень сжатия 11,1:1 .
    • Некоторые атмосферные двигатели спортивных автомобилей могут иметь степень сжатия до 12,5 : 1 (например, Ferrari 458 Italia).
    • В 2012 году Mazda выпустила новые бензиновые двигатели под торговой маркой SkyActiv с 14:1 степень сжатия. Остаточный газ снижается за счет использования выхлопных систем двигателя 4-2-1, внедрения поршневой полости и оптимизации впрыска топлива для снижения риска детонации двигателя.
    • Дизельные двигатели имеют степень сжатия, которая обычно превышает 14:1, а также распространены степени выше 22:1.

    Тепловой КПД для цикла Отто

    Термический КПД цикла Отто по стандарту воздуха зависит от степени сжатия и κ = с р / с v .

    Тепловой КПД для цикла Отто – κ = 1,4

    Это очень полезный вывод, поскольку желательно достичь высокой степени сжатия для извлечения большего количества механической энергии из данной массы воздушно-топливной смеси. Более высокая степень сжатия позволяет достичь той же температуры сгорания с меньшим количеством топлива, обеспечивая при этом более длительный цикл расширения. Это создает большую выходную механическую мощность и снижает температуру выхлопа . Снижение температуры выхлопных газов приводит к снижению энергии, выбрасываемой в атмосферу. Это соотношение показано на рисунке для κ = 1,4, представляющего окружающий воздух.

    Самовоспламенение – предел степени сжатия

    В обычных бензиновых двигателях степень сжатия имеет свои пределы. Степень сжатия в бензиновом двигателе обычно не намного выше 10:1 из-за потенциала двигателя стук ( самовоспламенение ) и не ниже 6:1 . Однако более высокая степень сжатия приведет к детонации бензиновых двигателей, вызванной самовоспламенением несгоревшей смеси , если используется топливо с более низким октановым числом. Несгоревшая смесь может самовозгораться, детонируя только от давления и тепла, а не от воспламенения свечи зажигания в нужный момент. Детонацию двигателя можно уменьшить за счет использования высокооктанового топлива , повышающий стойкость бензина к самовоспламенению . Чем выше октановое число, тем большее сжатие может выдержать топливо перед детонацией (воспламенением). Поскольку температура, достигаемая топливно-воздушной смесью во время сжатия, увеличивается с увеличением степени сжатия, вероятность самовоспламенения увеличивается с увеличением степени сжатия. Самовоспламенение может снизить эффективность или повредить двигатель, если нет датчиков детонации для изменения момента зажигания.

    Более высокая степень сжатия может быть достигнута в дизельных двигателях (также называемых двигателями с воспламенением от сжатия ), поскольку они не сжимают топливо, а сжимают только воздух, а затем впрыскивают топливо в воздух, нагретый за счет сжатия. Степень сжатия в диапазоне от 12 до 20 типична для дизельных двигателей. Большее расширение в дизельных двигателях означает, что они выделяют меньше тепла в своих более холодных выхлопных газах. Более высокая степень сжатия (большее расширение) и более высокая пиковая температура приводят к тому, что дизельные двигатели достигают более высокого теплового КПД.

     

    Ссылки:

    Ядерная и реакторная физика:

    1. Дж. Р. Ламарш, Введение в теорию ядерных реакторов, 2-е изд., Addison-Wesley, Reading, MA (1983).
    2. Дж. Р. Ламарш, А. Дж. Баратта, Введение в ядерную технику, 3-е изд., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.
    3. WM Stacey, Физика ядерных реакторов, John Wiley & Sons, 2001, ISBN: 0-471-39127-1.
    4. Гласстоун, Сезонске. Разработка ядерных реакторов: разработка реакторных систем, Springer; 4-й выпуск, 1994, ISBN: 978-0412985317
    5. W.S.C. Уильямс. Ядерная физика и физика элементарных частиц. Кларендон Пресс; 1 издание, 1991 г., ISBN: 978-0198520467
    6. Кеннет С. Крейн. Введение в ядерную физику, 3-е издание, Wiley, 1987, ISBN: 978-0471805533
    7. Г. Р. Кипин. Физика ядерной кинетики. Паб Эддисон-Уэсли. Ко; 1-е издание, 1965 г.
    8. Роберт Рид Берн, Введение в работу ядерных реакторов, 1988 г.
    9. Министерство энергетики, ядерной физики и теории реакторов США. Справочник по основам Министерства энергетики, том 1 и 2, 19 января.93.

    Advanced Reactor Physics:

    1. К. О. Отт, В. А. Безелла, Introductory Nuclear Reactor Static, American Nuclear Society, Revised edition (1989), 1989, ISBN: 0-894-48033.
    2. К. О. Отт, Р. Дж. Нойхольд, Введение в динамику ядерных реакторов, Американское ядерное общество, 1985, ISBN: 0-894-48029-4.
    3. Д. Л. Хетрик, Динамика ядерных реакторов, Американское ядерное общество, 1993, ISBN: 0-894-48453-2.
    4. Э. Э. Льюис, В. Ф. Миллер, Вычислительные методы переноса нейтронов, Американское ядерное общество, 1993, ISBN: 0-894-48452-4.

    См. Выше:

    OTTO цикл

    Определение коэффициента сжатия

    • Верхние определения
    • Quiz
    • Примеры
    • British

    .

    Сохрани это слово!

    Показывает уровень оценки в зависимости от сложности слова.

    существительное Автомобильный.

    отношение объема цилиндра, занимаемого поршнем в его крайнем внешнем положении, к объему, заключенному им в его самом внутреннем положении.

    ВИКТОРИНА

    ВСЕ ЗА(U)R ЭТОГО БРИТАНСКОГО ПРОТИВ. АМЕРИКАНСКИЙ АНГЛИЙСКИЙ ВИКТОРИНА

    Существует огромная разница между тем, как люди говорят по-английски в США и Великобритании. Способны ли ваши языковые навыки определить разницу? Давай выясним!

    Вопрос 1 из 7

    Правда или ложь? Британский английский и американский английский различаются только сленговыми словами.

    Происхождение степени сжатия

    Впервые зафиксировано в 1905–10 гг.

    Слова, близкие к коэффициенту сжатия

    сжимаемость, сжатие, воспламенение от сжатия, двигатель с воспламенением от сжатия, литье под давлением, степень сжатия, волна сжатия, сжатие, компрессор, comprimario, содержат

    Dictionary.com Unabridged На основе Random House Unabridged Dictionary, © Random House, Inc. 2023

    Как использовать степень сжатия в предложении

    • Карлайл пишет, что ВВС хотели бы, чтобы соотношение экипажа составляло 10 к одному для каждого дрона на орбите в обычном режиме. повседневные операции.

      Эксклюзивно: флот дронов США в «точке разрыва», говорят ВВС|Дэйв Маджумдар|5 января 2015 г.|DAILY BEAST

    • Во время чрезвычайной ситуации это соотношение может снизиться до 8,5 человек на орбиту.

      Эксклюзив: флот дронов США в «точке разрыва», заявляют ВВС|Дэйв Маджумдар|5 января 2015 г.|DAILY BEAST

    • уровень.

      Эксклюзивно: флот дронов США в «точке разрыва», заявляют ВВС|Дэйв Маджумдар|5 января 2015 г.|DAILY BEAST

    • Итальянские военно-морские силы регулярно публикуют в Твиттере данные о соотношении спасенных и застрявших пассажиров.

      ‘Мы собираемся умереть’: выжившие рассказывают об ужасе пожара на греческом пароме|Барби Лаца Надо|29 декабря 2014|DAILY BEAST число атомов водорода.

      Являются ли кометы источником земных океанов?|Мэттью Р. Фрэнсис|14 декабря 2014 г.|DAILY BEAST

    • Пыл лояльности англичанина обычно прямо пропорционален размерам его материальных владений.

      Взгляд на Европу|Horace Greeley

    • Это соотношение составляет один из важнейших моментов в диагностике, так как при других заболеваниях оно практически неизвестно.

      Руководство по клинической диагностике|Джеймс Кэмпбелл Тодд

    • В случае отказа жидкость обычно можно откачать путем попеременного сжатия трубки и груши.

      Руководство по клинической диагностике|Джеймс Кэмпбелл Тодд

    • Это сжатие будет значительно увеличено за счет одновременного открытия восьми круглых речевых портов SP.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *