Степень сжатия | это… Что такое Степень сжатия?
У этого термина существуют и другие значения, см. сжатие.
Степень сжатия — отношение объёма надпоршневого пространства цилиндра двигателя внутреннего сгорания при положении поршня в нижней мёртвой точке (НМТ) (полный объем цилиндра) к объёму надпоршневого пространства цилиндра при положении поршня в верхней мёртвой точке (ВМТ), то есть к объёму камеры сгорания.
- , где:
- = диаметр цилиндра;
- = ход поршня;
- = объём камеры сгорания, то есть, объём, занимаемый бензовоздушной смесью в конце такта сжатия, непосредственно перед поджиганием искрой; часто определяется не расчётом, а непосредственно измерением из-за сложной формы камеры сгорания.
Увеличение степени сжатия требует использования топлива с более высоким октановым числом (для бензиновых ДВС) во избежание детонации. Повышение степени сжатия в общем случае повышает его мощность, кроме того, увеличивает КПД двигателя как тепловой машины, то есть, способствует снижению расхода топлива.
Детонация в двигателе — изохорный самоускоряющийся процесс перехода горения топливо-воздушной смеси в детонационный взрыв без совершения работы с переходом энергии сгорания топлива в температуру и давление газов. Фронт пламени распространяется со скоростью взрыва, то есть превышает скорость распространения звука в данной среде и приводит к сильным ударным нагрузкам на детали цилиндро-поршневой и кривошипно-шатунной групп и вызывает тем самым усиленный износ этих деталей. Высокая температура газов приводит к прогоранию днища поршней и обгоранию клапанов.
Понятие степени сжатия не следует путать с понятием компрессия, которое обозначает (при определённой конструктивно обусловленной степени сжатия) максимальное давление, создаваемое в цилиндре при движении поршня от нижней мёртвой точки (НМТ) до верхней мёртвой точки (ВМТ) (например: степень сжатия — 10:1, компрессия — 14 атм.).
Двигатели гоночных автомобилей, работающих на метаноле, имеют степень сжатия, превышающую 15:1[источник?]; в то время как в обычном карбюраторном ДВС степень сжатия для неэтилированного бензина как правило не превышает 11,1:1.
В 1950-60-е года одной из тенденций двигателестроения, особенно в Южной Америке, было повышение степени сжатия, которая к началу 1970-х на американских двигателях нередко достигала 11-13:1. Однако, это требовало соответствующего бензина с высоким октановым числом, что в те годы могло быть получено лишь добавлением ядовитого тетраэтилсвинца. Введение в начале 1970-х годов экологических стандартов в большинстве стран привело к остановке роста и даже снижению степени сжатия на серийных двигателях.
Степень сжатия и компрессия
Степень сжатия — величина относительная, относительность степени сжатия проистекает из того, что она представляет собой отношение двух объемов — полного объема цилиндра (поршень находится в нижней точке на такте сжатия, клапана уже закрыты)- и объема камеры сгорания (тот же такт сжатия поршень в верхней точке)- и показывает, во сколько раз уменьшается объем цилиндра, при движении поршня от нижней мертвой точки к верхней.
n= V2/V1
Это параметр конструктивный, раз и навсегда присущий данному типу двигателя и не изменяющийся в процессе эксплуатации (в этой формуле не учитывается утечки, мы имеем дело с двумя объёмами, по этому теоретически он не изменен — ход поршня не меняется объём камеры сгорания тоже).
Компрессия это максимальная величина давления создаваемого в камере сгорания в верхней мёртвой точке (очень похоже на степень сжатия и здесь мы имеем дело с теми же объёмами, но только заполненными воздухом, топливом или смесью топлива и воздуха, а так как они имеют определённую плотность то после сжатия стремятся принять прежнее состояние — это и составляет давление). При нагреве, за счет увеличения расстояния между атомами линейные размеры тела увеличиваются. По этому при сборке приходится оставлять как минимум тепловые зазоры между деталями, иначе при нагреве их просто заклинит (что часто и происходит, надиры на поршнях и гильзах в основном являются следствием теплового расширения).
Возможные пути утечек давления.(см. рис.2)
Основные места утечек воздуха из камеры сгорания:
а) в зазор между кольцами и поверхностью цилиндра или в зазор в замке колец;
б) в зазор по торцевым поверхностям колец и канавок поршней;
в) в зазор между седлом и клапаном;
г) в зазор между поврежденной прокладкой и плоскостью головки или блока;
д) в трещину в стенке камеры сгорания.
По этому компрессия могла бы быть меньше степени сжатия, но за счёт всё того же расширения при нагреве, при сжатии происходит обратный процесс- повышение температуры, времени на процесс сжатия отводится крайне мало, поэтому тепло, не успевает полностью поглотиться стенками ЦПГ. Оно просто идет на расширение газа или, другими словами, на дополнительное увеличение давления того же воздуха.
В итоге повышается давление и температура (в дизельных двигателях на столько что этого достаточно для воспламенения топлива, впрыск происходит в верхней мертвой точке и топливо загорается соприкасаясь с горячим воздухом, свечи накаливания в большей степени компенсируют поглощение тепла ЦПГ и предкамеры, где и стоит свеча). При не достаточной компрессии в дизельном двигателе просто не хватает температуры для возгорания, что и проявляется в холодное время, в бензиновом двигателе труднее происходит воспламенение как правило они с трудом и перебоями но заводятся. В случае сжатия максимальное возможное давление в конце такта сжатия («компрессия») оценивается согласно уравнению Пуассона
PVx=const
показатель степени для идеального двухатомного газа составляет x=1,4. Таким образом, для двигателя со степенью сжатия 8.5 максимальное давление составляет примерно 20 атм. Кстати, очень похожая цифра (16-17 атмосфер) получается у двигателя с идеально притертыми клапанами при измерении компрессии «с маслом», когда кольца (и замки колец) герметизированы залитым в цилиндр моторным маслом.
До тех пор пока двигатель работает исправно, все эти данные просто никому не нужны, даже авторемонтникам. Они становятся интересны лишь во время диагностики неисправности. Хотел бы в общих чертах попробовать объяснить как вообще происходит ремонт и диагностика в том числе. Прошу простить за юмор, но тем не менее когда вы стоите рядом с неисправным автомобилем в компании бывалого авторемонтника или начинающего (на нем в принципе не написано ведь), на самом деле в этот момент у вас гораздо больше информации об этом авто чем у ремонтника, он то его первый раз видит.
Фундаментом для диагностики является знание процессов происходящих при работе автомобиля. Попытаюсь на примере компрессии описать износ цилиндра поршневой группы. Исправный двигатель – компрессия 12 атмосфер, хоновая сетка присутствует на стенках гильз и поршне (царапины равномерно нанесённые на всю площадь гильзы и круговые риски на поршне). В этих углублениях остается смазка ослабляющая трение. До тех пор пока есть хон износ идёт медленно. При эксплуатации постепенно хон истирается. В середине гильзы в первую очередь, так как верхний край трет только верхний край поршня, а нижний только нижний. Середину трёт верхний, нижний край поршня и середина.
Правда потом компрессия начинает падать снова, но уже начинают становиться заметны следы масла на свечах и излишние нагары. Вывод не утешителен, компрессия может быть рассмотрена лишь как косвенный показатель в ряду других: потеря мощности (косвенный), повышенный расход, нагары, прорыв картерных газов и т.д. Тем не менее, существует большое количество не исправностей которые можно определить при помощи этого косвенного показателя (компрессия).Некоторые дефекты и неисправности бензиновых двигателей, выявляемые измерением компрессии
| Неисправность | Признаки неисправности | Компрессии, МПа | |
|---|---|---|---|
| полностью открытая заслонка | закрытая заслонка | ||
| Полностью исправный двигатель | Отсутствуют | 1,0-1,2 | 0,6-0,8 |
| Трещина в перемычке поршня | Синий дым выхлопа, большое давление в картере | 0,6-0,8 | 0,3-0,4 |
| Прогар поршня | Цилиндр не работает на малых оборотах | 0,5-0,5 | 0-0,1 |
| Залегание колец в канавках поршня | Цилиндр не работает на малых оборотах | 0,2-0,4 | 0-0,2 |
| Задир поршня и цилиндра | Возможна неустойчивая работа цилиндра на холостом ходу | 0,2-0,8 | 0,1-0,5 |
| Деформация клапана | Цилиндр не работает на малых оборотах | 0,3-0,7 | 0-0,2 |
| Прогар клапана | Цилиндр не работает на малых оборотах | 0,1-0,4 | 0 |
| Зависание клапана | Цилиндр не работает на малых оборотах | 0,4-0,8 | 0,2-0,4 |
| Дефект профиля кулачка распредвала (для конструкций с гидротолкателями) | Цилиндр не работает на малых оборотах | 0,7-0,8 | 0,1-0,3 |
| Повышение количества нагара в камере сгорания в сочетании с изношенными маслосъемными колпачками и кольцами | Повышенный расход масла с синим дымом выхлопа | 1,2-1,5 | 0,9-1,2 |
| Естественный износ деталей поршневой группы | Повышенный расход масла с синим дымом выхлопа | 0,6-0,9 | 0,4-0,6 |
Из таблицы следует что не всегда низкая компрессия является причиной износа ЦПГ.
При измерении компрессии нужно обращать внимание на исправность системы пуска.
Необходимые обороты коленчатого вала производимые стартером частотой 200-250 оборотов в минуту. Чем выше обороты коленчатого вала тем менее страшны утечки, именно по этому автомобиль почти всегда заводится с толкача (например дизель зимой).
Увеличенное сопротивление на впуске влечет за собой снижение наполняемости цилиндров воздухом, и как следствие,- уменьшение максимально создаваемого давления.
Основными причинами повышения сопротивления являются:
— засоренность или неправильная установка воздушного фильтра;
— присутствие и неправильная работа заслонки во впускном коллекторе;
— повышенное нагарообразование во впускном патрубке и каналах;
— присутствие посторонних предметов.
Компрессию измеряют как с открытой, так и с закрытой дроссельной заслонкой. При этом каждый из способов дает свои результаты и позволяет определять свои дефекты.
Так, когда заслонка закрыта, в цилиндры, очевидно, поступит мало воздуха, поэтому компрессия будет низкой и составит около 0,6-0,8 МПа.
Утечки воздуха в этом случае сравнимы с его поступлением в цилиндр. Вследствие этого компрессия становится особо чувствительной к утечкам — даже при малых неплотностях ее значение падает в несколько раз. Эта посылка позволяет сделать выводы или предположения о следующих дефектах двигателя: не вполне удовлетворительном прилегании клапана к седлу; зависании клапана, например, из-за неправильной сборки механизма с гидротолкателями; дефектах профиля кулачка распределительного вала в конструкциях с гидротолкателями, и том числе неравномерном износе или биении тыльной стороны кулачка; негерметичности вызванной прогаром прокладки головки или трещиной в стенке камеры сгорания.
При измерении компрессии с открытой заслонкой картина будет иной. Большое количество поступившего воздуха и рост давления в цилиндре, конечно, способствуют увеличению утечек. Однако они заведомо меньше подачи воздуха. Вследствие этого компрессия падает не столь значительно (приблизительно до 0,8-0,9 МПа). Поэтому способ замеров с открытой заслонкой лучше подходит для определения более «грубых» дефектов двигателя, таких, как поломки и прогары поршней, поломки или зависание (закоксовывание) колец в канавках поршня, деформации или прогары клапанов, серьезные повреждения (задиры) поверхности цилиндров.
В обоих способах измерения желательно учитывать динамику нарастания давления — это поможет установить истинный характер неисправности с большей вероятностью. Так, если на первом такте величина давления, измеряемая компрессометром, низкая (0,3-0,4 МПа), а при последующих тактах резко возрастает, — это косвенно свидетельствует об износе поршневых колец. В таком случае заливка в цилиндр небольшого количества масла (3-5куб.см) сразу увеличит не только давление на первом такте, но и компрессию.
С другой стороны, когда на первом такте давление достигает 0,7-0,9 МПа, а на последующих тактах почти не растет, вероятнее всего налицо негерметичность клапана или прокладки головки. Разумеется, более точно установить причину можно с помощью других средств диагностики.
Компрессометр имеет довольно простую конструкцию — это манометр, который посредством промежуточной трубки соединяется с переходником, выполненным в форме форсунки или свечи накаливания, который в свою очередь вворачивается в головку блока при измерении компрессии.
Для того, чтобы при проворачивании коленчатого вала не происходило сбрасывания давления, в промежуточной трубке или переходнике установлен отсечной клапан.
Однако, несмотря на простоту конструкции, результаты замеров компрессии одного и того же двигателя очень часто сильно разнятся в разных сервисах. И это объясняется не тем, что у одних манометр врет, а у других показания идеальны. Как правило, манометр здесь ни при чем. Причина, чаще всего, кроется в так называемых паразитных объемах и жесткости пружины отсечного клапана. И если для бензинового двигателя они, как правило, не играют существенной роли, то в дизельном двигателе это влияние очень существенно.
Чтобы понять, что такое паразитный объем, посмотрим на рисунок
Величина степени сжатия, как известно, представляет формулу:
В случае, если отсечной клапан компрессометра установлен в переходнике, ввертываемом в свечное или форсуночное отверстие, то формула не меняется.
Однако, если отсечной клапан установлен возле самого манометра, то появляется паразитный объем V3 в переходнике и переходной трубке. При этом формула приобретает другой вид:
где n — степень сжатия,
V1 — объем камеры сгорания при положении коленчатого вала в верхней мертвой точке,
V2 — объем камеры сгорания между положениями коленчатого вала в нижней и верхней мертвыми точками,
V3 — внутренний объем переходника и переходной трубки.
В бензиновых двигателях, где объем камеры сгорания, при положении коленчатого вала в верхней мертвой точке, довольно большой, прибавка дополнительного небольшого паразитного объема V3 лишь незначительно увеличивает показания степени сжатия.
В дизельных двигателях объем камеры сгорания V1 крайне мал. Поэтому, даже незначительная величина паразитного объема V3 резко изменяет величину степени сжатия.
Все, что вы хотели знать о коэффициентах сжатия
Мы здесь, чтобы ответить на несколько вопросов — что такое коэффициенты сжатия, как они влияют на цифровое кинопроизводство и какое отношение они имеют к кодекам?
В этой статье мы демистифицируем загадочную степень сжатия, объясним, как извлечь из нее полезный смысл, а затем покажем вам несколько приемов для оценки кодеков, чтобы определить наилучший вариант для вашего производства.
Основы сжатия данных
Изображение через Avid.
Мы рассмотрели основы сжатия ранее, поэтому быстро пробежимся по ним здесь.
Все виды сжатия подразделяются на два типа: сжатие с потерями (при котором информация отбрасывается ради размера файла или скорости передачи данных) или сжатие без потерь (при котором данные временно сжимаются в процессе кодирования, чтобы обеспечить полное или почти полное восстановление несжатого набора данных при декодировании). Кадры, записанные без использования какого-либо алгоритма сжатия, считаются несжатыми.
Теперь, прежде чем углубляться в коэффициенты сжатия, нам нужно немного изучить информатику 101. (Обещаю, это будет быстро.)
Фундаментальная частица информационного мира называется «бит» и обозначается строчной буквой «b». (Да, дело важно). На этом уровне информация представлена в самой простой двоичной форме — 1 или 0.
8 бит составляют «байт» (произносится как «байт»), представленный прописной буквой «В».
На этом и каждом последующем уровне представляемые данные усложняются.
1000 байт составляют килобайт. Это не следует путать с «килобитом» («Кб»), что составляет 1000 байтов. Поскольку байты являются 8-битными единицами, килобайт на самом деле составляет 1024 бита.
Одна тысяча килобайт составляет мегабайт или МБ. (Опять же, не путать с «Мегабит» — «Мб».)
Эта тенденция продолжается — тысяча Мегабайт составляет гигабайт и т. д., но это все, что нам нужно для этой статьи. Если вы хотите узнать больше, WhatsAByte.com — отличный ресурс.
Теперь давайте углубимся в степень сжатия.
Коэффициенты сжатия
Коэффициенты сжатия представляют собой простое числовое представление «мощности сжатия» определенных кодеков или методов сжатия. Они являются бесценным сокращением, поскольку они предлагают значительно упрощенное описание качества результирующих данных, видеоматериалов или аудио, которые вы собираетесь сжимать.
Так что же это такое?
Изображение через Blackmagic.
Два числа в коэффициенте сжатия относятся к сжатому и несжатому размеру данных. Первое число представляет мощность сжатия, а второе (обычно просто «1») относится к общему размеру несжатых данных.
Если вы когда-нибудь захотите найти коэффициент сжатия для любых данных, которые вы сжимаете, вот формула: Коэффициент сжатия = размер несжатого/сжатого размера
Если вам нужно знать экономию памяти, предоставляемую данным кодеком, две простые настройки к формуле, и все готово: Экономия пространства = 1 – (сжатый размер/несжатый размер)
Таким образом, файл размером 10 МБ сжимается до 2 МБ с использованием кодека X, что дает нам степень сжатия 5:1 . Чтобы найти экономию, мы просто вводим наши значения в формулу.
Экономия пространства = 1 – (2/10) -> = 1 – (.2) -> = .08 -> .08*100 = 80 несжатые данные. Довольно изящно.
И что теперь?
Выбор кодека
Изображение через Apple.
Теперь, когда мы рассмотрели основы, как решить, какой кодек лучше всего подходит для вашего проекта? Давайте посмотрим на параметры, которые инженеры используют при разработке алгоритмов сжатия, но давайте подойдем к этому как к стрелкам и редакторам.
Вопросы о себе о проекте:
- Скорость: Каковы сроки проекта?
- Степень сжатия: Вам нужны файлы более высокого качества или меньшего размера?
- Сложность: не создадут ли дополнительные кодеки ненужную сложность?
- Space: можете ли вы эффективно захватывать, создавать резервные копии и архивировать то, что вам нужно?
- Задержка: Вы собираетесь воспроизводить в реальном времени?
- Совместимость: будет ли кодек требовать перекодирования для вашей системы редактирования?
Теперь, когда мы имеем представление о конкретных потребностях нашего производства, что еще нам нужно сделать перед выбором кодека?
Помимо оценки степени сжатия кодека, мы можем использовать все, что мы узнали, для прогнозирования хранения данных, которые мы будем сжимать для всей съемки. Это дает множество преимуществ — от выбора между двумя кодеками аналогичного класса до знания того, сколько жестких дисков вам потребуется для резервного копирования и архивирования.
Допустим, мы оценили потребности нашего производства и склоняемся к записи видео с использованием ProRes 422 HQ или DNxHD 145 для нашего проекта 1920×1080, 29,97 кадров в секунду. При таком разрешении и частоте кадров ProRes 422 имеет скорость передачи данных 220 Мбит/с (мегабит в секунду), а DNxHD от Avid — 145 Мбит/с.
Итак, используя простую математику, мы можем предсказать, насколько большим будет наш 1-часовой отрывок с интервью, прежде чем мы начнем его снимать.
Для ProRes:
220 Мбит/с = 220 000 000 бит в (/) секунду
220 000 000 бит/сек * 60 = 13 200 000 бит/мин
13 200 000 бит/мин * 60 = 792 000 000 000 бит/час.
792 000 000 000 бит / час / 8 = 99 000 000 000 байтов / час
99 000 000 000 байт / 1000 = 99 000 000 мегабайтов / час
99 000 000 мегабайтов / 1000 = 99 Гигабайт / HR
для DNXHD:
млн. СЕКОВЫЙ. 145 000 000 бит/сек * 60 = 8 700 000 000 бит/мин
87 000 бит/мин * 60 = 522 000 000 000 бит/час.
522 000 000 000 000 бит / час / 8 = 65 250 000 000 байтов / час
65 250 000 000 байт / 1000 = 65 250 000 мегабайтов / час
65 250 000 мегабайтов / 1000 = 65,25 Гигабайты / HR 9 0005
, так что это будет yteH-hour, что в одном, что будет приведите, что наше, что наше, что наше, что наше, что является одним из них. гигов с ProRes 422 HQ и около 65 Гб для DNxHD 145.
Теперь наш выбор прост. Мы просто возвращаемся к вопросам, которые мы задали себе минуту назад о нашем конкретном производстве, чтобы решить, является ли экономия ~ 35 ГБ/час DNxHD более или менее важной, чем увеличение скорости передачи данных примерно на 50%, которое дает нам 422 HQ.
Наше часовое интервью — это 30-секундная реклама в Интернете? Если это так, DNxHD должен обеспечивать качество изображения, почти равное 422 HQ, но после завершения он будет занимать на 40 процентов меньше места, что делает его явным победителем в данном случае.
Что, если интервью — лишь одно из нескольких десятков для полнометражного документального фильма, который вы планируете продавать на фестивалях? В этом случае вы должны сделать ставку на максимальное качество изображения по сравнению с хранилищем (в рамках заданных параметров), и скорость передачи данных ProRes 422 HQ, увеличенная на 50 процентов, идеально соответствует этой потребности.
Обладая лишь небольшими базовыми знаниями в области науки, лежащей в основе методов сжатия, используемых в современных кодеках, мы можем оценить потребности нашего производства, проверить кодеки для нужд производства, а затем принять обоснованное решение, исходя из масштаба проекта. Довольно удобная вещь, если вы спросите меня.
Обложка через kayan_photo.
Ищете дополнительную информацию о данных и цифровом кинопроизводстве? Ознакомьтесь с этими статьями.
- Вот что вам нужно знать о сжатии данных
- Производственный совет: как предотвратить повреждение видеоматериала
- После MP3: прошлое, настоящее и будущее аудиокодеков
- Понимание шума изображения в ваших фильмах и видеопроектах
- Почему двойной стандарт ISO должен стать новым отраслевым стандартом
Почему степень сжатия имеет значение — Школа HVAC
В HVAC/R мы занимаемся перемещением БТЕ тепла, и мы перемещаем БТЕ с помощью фунтов хладагента. Чем больше фунтов мы перемещаем, тем больше БТЕ мы перемещаем.
В одноступенчатом компрессоре HVAC/R камера сжатия поддерживает один и тот же объем независимо от степени сжатия. Меняется только количество фунтов хладагента, перемещаемых при каждом ходе (поступательно), колебательном (прокручивающемся) или вращении (винтовом, ротационном) компрессора. Если компрессор работает правильно, более высокая степень сжатия приводит к перемещению меньшего количества хладагента. Чем ниже степень сжатия, тем больше килограммов перемещается.
В кондиционерах и холодильных установках степень сжатия представляет собой просто абсолютное давление на выходе из компрессора, деленное на абсолютное давление всасывания на входе в компрессор.
Абсолютное давление — это просто манометрическое давление + атмосферное давление. Обычно мы просто добавляем атмосферное давление на уровне моря (14,7 фунтов на квадратный дюйм) к давлению всасывания и нагнетанию, а затем делим давление нагнетания на всасывание. Например, обычная степень сжатия в системе R22 может выглядеть следующим образом:
240 фунтов на квадратный дюйм нагнетание + 14,7 фунтов на кв.0007
Степень сжатия будет изменяться по мере изменения нагрузки на испаритель и температуры конденсации. Однако, как правило, в условиях, близких к проектным, вы увидите следующие степени сжатия на правильно функционирующем оборудовании в зависимости от эффективности и условий конкретной системы:
- В системах кондиционирования воздуха степени сжатия от 2,3: 1 до 3,5 :1 распространены с соотношениями ниже 3:1 и выше 2:1 в качестве стандарта для современного высокоэффективного оборудования для кондиционирования воздуха.
- В среднетемпературном охлаждении (холодильнике) 404a 3,0:1 – 5,5:1 является обычным диапазоном соотношения.
- В типичном применении морозильной камеры 404a от 0°F до -10°F, 6,0:1 – 13,0:1 является обычным диапазоном соотношения.
По мере того, как оборудование становится все более и более эффективным, производители разрабатывают системы с все более и более низким коэффициентом сжатия, используя более крупные змеевики и меньшие компрессоры.
Почему значение степени сжатия имеет значение?
Когда компрессор работает правильно, чем ниже будет степень сжатия, тем эффективнее и холоднее будет работать компрессор. Таким образом, цель инженера производителя, системного проектировщика, специалиста по обслуживанию и монтажника должна заключаться в поддержании минимально возможной степени сжатия при одновременном перемещении необходимого количества фунтов хладагента для достижения требуемой производительности в БТЕ.
Степень сжатия также может использоваться в качестве диагностического инструмента для анализа того, обеспечивает ли компрессор надлежащее сжатие. Очень низкие коэффициенты сжатия в сочетании с низкой силой тока и низкой производительностью указывают на проблемы с механическим компрессором.
Степень сжатия выше проектной = перегрев компрессора, выход масла из строя, высокое энергопотребление, низкая производительность процесс. Не поддавайтесь искушению пропустить это; это жизненно важная концепция.
Посмотрите на приведенную выше диаграмму энтальпии давления. Сверху вниз (по вертикали) — шкала давления хладагента; высокое давление выше на графике. По горизонтали (слева направо) — шкала теплоемкости; чем дальше значение верно, тем больше тепла содержится в хладагенте (тепло, не обязательно температура).
Начните с точки № 2 на графике внизу справа. Здесь всасываемый газ поступает в компрессор. Когда он сжимается, он движется к точке № 3, которая находится вверху, потому что он сжимается (увеличивается давление), и вправо из-за теплоты сжатия (тепловая энергия добавляется в самом процессе сжатия). Также добавляется тепло, когда хладагент охлаждает обмотки двигателя компрессора.
Как только хладагент поступает в нагнетательный трубопровод в точке №3, он поступает в конденсатор и охлаждается (удаляется явное тепло). Этот перегрев нагнетания равен перегреву на всасывании + теплоте сжатия + теплоте, отводимой от обмоток двигателя. Как только весь перегрев нагнетания (физическое тепло) удаляется в первой части змеевика конденсатора, он достигает точки № 4 и начинает конденсироваться.
Точка № 4 является критической частью уравнения степени сжатия, поскольку компрессор вынужден создавать достаточно высокое давление, чтобы температура конденсации была выше температуры воздуха, в который конденсатор отводит свое тепло. Другими словами, в типичной системе кондиционирования воздуха с прямым охлаждением и воздушным охлаждением температура конденсации должна быть выше температуры наружного воздуха, чтобы тепло отводилось от хладагента и попадало в воздух, проходящий через конденсатор.
Если температура наружного воздуха высокая, или змеевики конденсатора загрязнены, лопасти неправильно отрегулированы, или змеевики конденсатора имеют недостаточный размер, точка №2 (температура конденсации) будет выше на графике. Таким образом, это увеличивает тепловую нагрузку на компрессор и снижает эффективность и мощность компрессора.
Когда хладагент превращается из парожидкостной смеси в полностью жидкую в конденсаторе, он перемещается справа налево между точками № 4 и № 5 по мере того, как тепло отводится от хладагента и попадает в наружный воздух (на система воздушного охлаждения). Как только он достигает № 5, он полностью жидкий, а в точке № 6 он переохлаждается ниже точки насыщения, но ВЫШЕ температуры наружного воздуха. Затем измерительное устройство создает перепад давления, который отображается между точками №6 и №7. Чем больше падение, тем холоднее будет змеевик испарителя. Расчетная температура змеевика определяется требованиями охлаждаемого помещения и нагрузкой на змеевик, но чем НИЖЕ давление и температура испарителя, тем менее плотным будет пар в точке № 2 при повторном входе в компрессор. , и чем выше должна быть степень сжатия, чтобы накачать его до точки № 3 и № 4,
Чем больше расстояние по вертикали между точками №2 и №4, тем выше степень сжатия, а это означает, что низкое давление всасывания или высокое давление напора могут привести к более высокой степени сжатия, плохому охлаждению компрессора, снижению эффективности и производительности.