Степень сжатия это: Статьи про автомобили, руководства по эксплуатации и ремонту авто от kitaec.ua

Что такое степень сжатия в двигателе и от чего она зависит?

Каждый автомобильный двигатель имеет несколько характеристик, описывающих его возможности (объем, мощность и пр.). Одна из них — степень сжатия. Это одна из основных его характеристик.

Разберемся, что такое степень сжатия (CR — compression ratio) в двигателе, для чего она нужна, от чего она может зависеть и как ее рассчитать.

Что такое степень сжатия в двигателе автомобиля?

Степень сжатия — это параметр (характеристика) двигателя автомобиля, который рассчитывается по соотношению полного объема цилиндра (от нижней мертвой точки до верхней мертвой точки хода поршня) к объему камеры сгорания. То есть вот такой большой полный объем цилиндра, заполненный топливной смесью,  поршень может поджать в маленький объем камеры сгорания. У каждой модели двигателя степень сжатия разная.

Считается, что чем выше степень сжатия в двигателе, тем выше его КПД и  мощностные характеристики. Все потому, что от нее непосредственно зависят основные параметры наиболее эффективного сгорания топливной смеси — давление и температура.   Теоретически это правильно, но на практике производителям двигателей приходится столкнуться с целым рядом ограничений при попытке ее увеличить. Так как величина степени сжатия оказывается зависит от нескольких факторов. Перечислим их.

От чего зависит степень сжатия в двигателе?

1. От температуры топливной смеси на такте сжатия.

При сжатии поршнем топливной смеси (рабочей смеси) в камере сгорания растет давление, а вместе с ним, естественным образом, растет и ее температура. При достижении 450-600 градусов Цельсия топливная смесь самовоспламеняется (без участия искры на свече). Происходит так называемое детонационное сгорание. То есть объемный взрыв с детонационной волной, распространяющейся со скоростью более 1500 м/с (при норме распространения горения 40-80 м/с). Такая волна ломает перегородки поршней, разрушает тарелки клапанов, приводит к появлению трещин в головке блока и пр. То есть, детонация при повышении температуры топливной смеси, недопустима и это является существенным ограничением для увеличения степени сжатия в двигателе.

Но, если топливную смесь несколько охладить в начале такта сжатия, то температуру начала возникновения детонационного сгорания можно несколько отодвинуть. Например, этого удается достигнуть в двигателях с непосредственным впрыском бензина в камеру сгорания. У таких двигателей степень сжатия выше.

2. Частота вращения коленчатого вала двигателя.

Чем дольше топливная смесь находится под действием высокой температуры, тем скорее и вернее возникнет детонация. То есть, чем выше частота вращения коленчатого вала, тем меньше склонность к детонации. Значит, в высокооборотистых двигателях, степень сжатия можно сделать выше, чем в низкооборотистых.

3. Размер камеры сгорания в двигателе.

Когда фронт пламени от свечи зажигания распространяется по камере сгорания, то в ее отдаленных участках происходит дожатие еще несгоревшей топливной смеси. И это равнозначно увеличению степени сжатия. Если камера сгорания небольшая, то дожатие больше — степень сжатия выше и соответственно камера сгорания больше — дожатие ниже, степень сжатия ниже. Следовательно, двигатели с меньшими камерами сгорания будут иметь более высокую степень сжатия.

4. Химический состав топлива.

Момент возникновения детонации сильно зависит от состава топливной смеси на которой работает двигатель. Так высокооктановое топливо менее склонно к ее появлению, а низкооктановое более. Из этого следует, что в двигателях с высокой степенью сжатия необходимо использовать бензин с более высоким октановым числом, стойкий к самовоспламенению в условиях высокого давления и температуры.

Таким образом становится очевидно, что степень сжатия в двигателе автомобиля и соответственно его мощность напрямую зависит от того насколько дальше отодвинут порог возникновения детонации топлива. Высокооборотистый двигатель с малым рабочим объемом цилиндра, работающий на высокооктановом топливе будет иметь более высокую степень сжатия. Но в любом случае степень сжатия в двигателе внутреннего сгорания не превышает показатель 12.

Как рассчитывается степень сжатия двигателя?

Степень сжатия рассчитывается по определенной формуле. Каких-либо единиц измерения степени сжатия нет. Просто число.

Формула расчета степени сжатия двигателя автомобиля

Примеры величины степени сжатия некоторых двигателей, рассматриваемых на нашем сайте.

Двигатель 2103 (1,45 л) автомобилей ВАЗ 2104, 2105, 2106, 2107 — степень сжатия 8,5.

Двигатель 21213 (1,7 л) автомобиля Нива 21213 (карбюратор) — степень сжатия 9,3.

Двигатель 21083 (1,5 л) автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099 — степень сжатия 9,9.

Двигатель 11183 (1,6 л) автомобилей ВАЗ 2113, 2114, 2115 — степень сжатия  9,8.

Двигатель k7j (1,4 л) автомобиля Рено Логан первого поколения — степень сжатия 9,5.

Примечания и дополнения

— На двигателях с наддувом температура и давление в начале такта сжатия выше (так как турбина позволяет увеличить массу топливной смеси в цилиндре). В связи с этим есть риск получить к концу такта сжатия превышение порога ее детонационного сгорания. Поэтому степень сжатия на таких двигателях ниже, чем на двигателях без наддува. Хотя ее пытаются повысить за счет установки охладителя — интеркулера на входе воздуха.

— У дизельных двигателей степень сжатия выше чем у бензиновых (не менее 14-15), так как там в цилиндрах сжимается чистый воздух, а не топливная смесь. И его, наоборот, нужно нагреть до высокой температуры (более 600 градусов). После чего в нагретый воздух впрыскивается под давлением топливо (солярка). Топливная смесь, таким образом, образуется непосредственно внутри камеры сгорания. Ее самопроизвольное воспламенение происходит, когда будет впрыснуто уже около 30 процентов топлива.

— Степень сжатия не зависит от компрессии, а компрессия рассчитывается с учетом степени сжатия.

— Первый практически пригодный двигатель, построенный французским механиком Этьеном Ленуаром в 1860 году не имел ни какой степени сжатия. Его КПД был очень низким (0,5).  И лишь после того как Кельнский механик Николай Отто в 1877 году придумал как поджать топливную смесь, эффективность двигателя резко повысилась. В последствии идею сжимать топливо перед поджигом стали широко использовать другие механики в своих двигателях.

Еще статьи по автомобильным двигателям

— Что такое большой и малый круг системы охлаждения двигателя?

— Нормы компрессии для отдельных двигателей автомобилей ВАЗ

— Шесть признаков скорого капитального ремонта двигателя автомобиля

— «Масляное голодание» двигателя автомобиля, причины и последствия

— Дизелинг двигателя автомобиля, как с ним бороться и победить?

— Что такое объем (рабочий объем) двигателя автомобиля?

Подписывайтесь на нас!

Степень сжатия двигателя: основные понятия

Всем привет! Что такое объем двигателя, знает, пожалуй, каждый! Но есть и другие параметры, которые влияют на его работу и отражаются на его характеристиках. Автомобиль «питается» топливом, а взамен выдает нам полезную энергию, которая необходима для его передвижения. Что за параметр такой — степень сжатия? На что она влияет и как рассчитывается, предлагаю рассмотреть сегодня в блоге.

Оглавление

   Основные понятия и различия между ними

Во время диагностики мотора в первую очередь измеряют компрессию в цилиндрах. Уже на основании полученных данных делают выводы о «состоянии здоровья» движка. То, что у нас принято называть термином «компрессия» по своей сути представляет собой давление, создаваемое в цилиндре в момент, когда поршень размещается на отметке ВМТ, в конце такта сжатия. Подача топлива не должна осуществляться при выполнении замеров для дизельных моторов, а для бензиновых — замеряется при выключенном зажигании.

Многие у нас отождествляют понятие компрессии со степенью сжатия, но это совершенно разные показатели. Давление внутри цилиндра — это компрессия, а степень сжимания смеси более широкий параметр, который включает в себя полный объем цилиндра по отношению к объему камеры сгорания. Для тех, кто не знает, камера сгорания представляет собой пространство, которое остается над поршнем при том, когда он находится в точке ВМТ (мы разбирали это в статье про гидроудар).

   На что это влияет

Топливо сгорает по всему объему цилиндра. Показатель сжимания рабочей смеси не зависит от компрессии. А вот последняя связана с ним, а еще с целым рядом факторов: температурой, давлением в исходной точке движения поршня, регулировкой газораспределительных фаз. Итак, чтобы подытожить, можно сказать, что компрессией является то максимальное давление, которое будет измерено в цилиндре при неработающем двигателе и полностью перекрытой подаче топлива.

Главное влияние, которое оказывают эти параметры на работу мотора, это его пусковые качества, особенно при низких зимних температурах. Наиболее чувствительны дизеля — от температуры сжатия и давления будет зависеть тот факт, запустится движок либо нет. Однако восприимчивы и бензиновые ДВС. В остывшем состоянии они чувствительны к показателю компрессии. Если он ниже нормы, то увеличивается давление картерных газов, что приводит к попаданию масляных паров во впускную систему.

Это повышает загрязненность камер сгорания вместе с содержанием токсичных частиц в отработанных газах. Мы часто можем понять, что топливо сжимается в цилиндрах не так, как ему следовало бы по вибрации мотора, в особенности на малых оборотах и при работе «на холостых». Это небезопасный момент, как для подвески агрегата, так и для отдельных узлов трансмиссии.

Есть ли связь между степенью сжимания и мощностными качествами автомобиля? Другими словами, можно ли, улучшив один параметр, добиться увеличения другого, что бывает настолько востребовано в кругу автолюбителей. Увеличив степень сжатия, мы повышаем в цилиндре давление. Благодаря этому изменяется и детонация, а датчик автоматически отодвигает назад угол зажигания. Это приводит к падению мощностных показателей. Одновременно вырастают выпускные температур, которые грозят сжечь поршни и клапана.

   Октановое число и высокая компрессия

Еще один вопрос, который беспокоит читателей, как сопоставимы между собой октановое число и степень сжимания горючей смеси в цилиндрах? Все просто: заправлять нужно тот бензин, который рекомендован производителем. Существуют нюансы у двигателей-атмосферников:

• степень сжатия 12 и более — бензин АИ-98;
• сжатие 10–12 — ОЧ должно быть не ниже АИ-95;
• меньше или равно 10 — АИ-92;
• для турбированных двигателей — АИ-95 или выше.

О том, можно ли смешивать 92 и 95 бензин, а самое главное чем это обернется, читайте тут.

Чтобы приблизительно посчитать компрессию, следует умножить степень сжатия на коэффициент 1,4. Чем опасно заправляться топливом с октановым числом меньше нормативного? Возрастают детонационные нагрузки, которые укорачивают эксплуатационный ресурс мотора. Топливо не до конца сгорает, повышается расход, и о какой-либо экономии уже речь не идет.

Если же ОЧ будет выше рекомендованного производителем двигателя, то это обеспечит более длительное прогорание бензина с большим выделением тепла. Получится, что скорость его горения меньше расчетной величины. Во время выпускного такта вместе с отработанными газами будет выбрасываться не до конца прогоревшая рабочая смесь. Это приводит к перегреву ряда деталей мотора и выпускной системы, а также увеличенному расходованию масла. Если же в нем отсутствует оборудование для автоматической корректировки угла зажигания, то высокооктановое горючее загрязнит свечи. Произойдет падение мощности из-за более позднего зажигания. Одним словом, силовой агрегат во всех этих случаях будет ускоренно изнашиваться.

Сегодня мы старались вывести определение степени сжатия и компрессии силового агрегата, на что влияет и от чего зависит такой показатель. Буду благодарен, если Вы поделитесь данной статьей со своими друзьями в социальных сетях со ссылкой на ее автора. Ну а в целом, читайте нас в новых выпусках. На сегодня все. Хорошей компрессии Вашим моторам!

С уважением, автор блога Андрей Кульпанов

Просмотры:3633

1Нравится

Поделиться

Какие 3 цифры степени сжатия?

Степень сжатия определяется как отношение объема цилиндра с поршнем в нижнем положении , V _{, нижнем} (наибольшем объеме), и в верхнем положении, V _{, верхнем} (наименьшем объеме) . Чем выше это отношение, тем больше будет выходная мощность данного двигателя. Обычно он находится в диапазоне 6–10.

Запрос на удаление

| Посмотреть полный ответ на sciencedirect.com

Что такое степень сжатия 3 1?

Соотношение около 3:1 считается умеренным сжатием. 5:1 считается средним сжатием. 8:1 начинает сильно сжиматься, а от 20:1 до ∞:1 (от бесконечности до единицы) будет считаться «ограничивающим» — эффект, который можно использовать для того, чтобы сигнал практически никогда не превышал установленный порог.

Запрос на удаление

| Посмотреть полный ответ на uaudio.com

Что означает сжатие 9:1?

Это объем цилиндра, когда поршень полностью опущен вниз по сравнению с полным подъемом. Это написано и сказано как соотношение. Например, для двигателя со степенью сжатия 9:1 вы бы сказали, что это «девять к одному».

Запрос на удаление

| Посмотреть полный ответ на jalopnik.com

Что означает степень сжатия 10 1?

Например, если в цилиндре имеется 10 см3 воздуха, когда поршень находится в НМТ, и 1 см3, когда поршень находится в ВМТ, это означает, что двигатель имеет степень сжатия 10:1.

Запрос на удаление

| Посмотреть полный ответ на Tortor.com.sg

Что такое степень сжатия 16: 1?

Степень сжатия — это степень сжатия, создаваемая цилиндром. Передаточное число сравнивает объем в нижней части хода и в верхней части хода. Анимация справа показывает соотношение 16:1 (16 — максимальная громкость, 1 — минимальная).

Запрос на удаление

| Посмотреть полный ответ на swtc.edu

КОЭФФИЦИЕНТ СЖАТИЯ: КАК РАСЧИТАТЬ, ИЗМЕНИТЬ и ВЫБРАТЬ ЛУЧШИЙ — BOOST SCHOOL #10

Какое октановое число лучше всего подходит для степени сжатия 12:1?

октан. Степень сжатия вашего автомобиля от 11:1 до 12:1, вы можете использовать бензин с октановым числом 95.

Запрос на удаление

| Посмотреть полный ответ на сайте bp.com

Какое октановое число лучше всего подходит для степени сжатия 10:1?

Большинство стандартных газовых двигателей имеют степень сжатия около 10:1 и прекрасно работают на обычном бензине с октановым числом 87.

Запрос на удаление

| Посмотреть полный ответ на blog.amsoil.com

Является ли 12 к 1 хорошей степенью сжатия?

Коэффициент сжатия обычно находится в диапазоне от 8:1 до 10:1. Более высокая степень сжатия, скажем, от 12:1 до 14:1, означает более высокую эффективность сгорания. Более высокая степень сжатия и эффективность сгорания означают большую мощность при меньшем количестве топлива и меньшем количестве выхлопных газов.

Запрос на удаление

| Посмотреть полный ответ на auto123.com

Могу ли я использовать газовый насос на сжатии 12:1?

Вы можете использовать компрессию 11:1 или даже 12:1 на своем уличном моторе, но вам понадобится этот простой совет, чтобы это произошло. Четырехтактный (или четырехтактный) двигатель называется так потому, что в процессе производства мощности поршень проходит вверх и вниз по каналу цилиндра четыре раза.

Запрос на удаление

| Посмотреть полный ответ на motortrend.com

Какой газ вы используете для сжатия 9 1?

Как правило, двигатели со степенью сжатия 9,3 : 1 или менее безопасно работают на неэтилированном топливе с октановым числом 87. Двигатели с более высокой степенью сжатия обычно требуют топлива с более высоким октановым числом.

Запрос на удаление

| Посмотреть полный ответ на dnr.louisiana.gov

Хорошо ли работает сжатие 10:1?

По всем вышеперечисленным причинам мы никогда не рекомендовали бы степень статического сжатия 10:1 с железными головками и кулачком короткого действия для буксировки. Еще одна область, заслуживающая внимания, — это то, как температура воздуха на впуске влияет на то, как быстро двигатель может испытать детонацию при использовании топлива с фиксированным октановым числом.

Запрос на удаление

| Посмотреть полный ответ на onallcylinders.com

Какое сжатие я использую для октана 93?

Тем не менее, общие рекомендации заключаются в том, что если у вашего автомобиля высокая степень сжатия, выше 8,5: 1, вы должны использовать 95, а если у вашего автомобиля степень сжатия ниже 8,5: 1, вы должны использовать 93.

Запрос на удаление

| Посмотреть полный ответ на torquingcars.com

Какое октановое число необходимо для сжатия 10,5?

До систем зажигания, управляемых компьютером, все, что выше 10:1, скорее всего, требовало бы премиум-класса, но сегодня двигатель со степенью сжатия 10,5:1 может работать на 87-м октановом числе (или, по крайней мере, на моей Honda Accord 14 года).

Запрос на удаление

| Посмотреть полный ответ на mechanics.stackexchange.com

Какое октановое число для сжатия 9,5?

Октановое число топлива является мерой его способности противостоять «детонации» или «звону» во время сгорания, вызванным преждевременной детонацией воздушно-топливной смеси в двигателе. При соотношении 9,5:1 вы не должны запускать что-то меньшее, чем 91.

Запрос на удаление

| Посмотреть полный ответ на quora. com

Что такое компрессор с соотношением 4:1?

Что такое коэффициент аудиокомпрессора? Коэффициент сжатия определяет степень снижения усиления, применяемого компрессором, когда сигнал превышает пороговый уровень. Например, соотношение 4:1 означает, что на каждые 4 дБ сигнала, превышающего пороговое значение, компрессор увеличивает выходную мощность на 1 дБ.

Запрос на удаление

| Посмотреть полный ответ на iconcollective.edu

Что такое степень сжатия 6:1?

Степень сжатия, равная шести, означает, что смесь сжимается до одной шестой своего первоначального объема под действием поршня в цилиндре.

Запрос на удаление

| Посмотреть полный ответ на britannica.com

Какое октановое число соответствует степени сжатия 13 1?

Поскольку большинство новых мотоциклетных двигателей в настоящее время имеют статическую степень сжатия 13:1, эти двигатели работают с очень точно настроенными комбинациями, позволяющими им работать на насосном газе с октановым числом от 91 до 93.

Запрос на удаление

| Посмотреть полный ответ на powerports.jepistons.com

Какое октановое число мне нужно для сжатия 13 1?

Это 100% бензин, это этилированное топливо имеет октановое число 110 и может использоваться в карбюраторных двигателях от мотоциклов для бездорожья до драгкаров. В обычных двигателях V8 с железными головками максимальная степень сжатия составляет около 13: 1 для шоссейных гонок и кольцевых гонок.

Запрос на удаление

| Посмотреть полный ответ на sunocoracefuels.com

Можете ли вы использовать октановое число 93 при сжатии 12 1?

Никакого октанового числа 93 будет недостаточно. При соотношении 12:1 вам понадобится октановое число 100. Кроме того, я не даю вашему двигателю большую продолжительность жизни, 12: 1 слишком много для нормального двигателя.

Запрос на удаление

| Посмотреть полный ответ на quora.

com

Что такое коэффициент сжатия 12 к 1?

Таким образом, если степень сжатия 12:1, это означает, что объем этого небольшого пространства между поршнем и крышкой в ​​12 раз меньше, чем когда поршень находился в крайнем нижнем положении.

Запрос на удаление

| Посмотреть полный ответ на quora.com

Что такое идеальная степень сжатия?

Степень сжатия обычно варьируется в пределах 1,05–7 на ступень; однако соотношение 3,5–4,0 на стадию считается максимальным для большинства технологических операций. Довольно часто повышение температуры газа при сжатии диктует предел безопасного или разумного повышения давления.

Запрос на удаление

| Посмотреть полный ответ на sciencedirect.com

Является ли 10,5 1 высоким сжатием?

Член. Когда вы имеете дело с автомобильным двигателем, все, что выше 10,5 к 1, обычно называют высокой компрессией.

Запрос на удаление

| Посмотреть полный ответ на 4cycle.com

Что произойдет, если вы используете октановое число 89 вместо 93?

«Используйте неэтилированный бензин премиум-класса с заявленным октановым числом 91 или выше. Если октановое число ниже 91, вы можете повредить двигатель и аннулировать гарантию на автомобиль. Если при использовании бензина с октановым числом 91 и выше слышен сильный стук, двигатель нуждается в обслуживании».

Запрос на удаление

| Посмотреть полный ответ на cars.com

Можно ли смешивать бензин с октановым числом 91 и 93?

Да, водители могут смешивать два вида топлива. Комбинация типов бензина приведет к тому, что уровень октанового числа будет где-то посередине — что, по словам The Drive, автомобиль «выживет».

Запрос на удаление

| Посмотреть полный ответ на charlotteobserver. com

Что произойдет, если использовать октановое число 89 вместо 87?

Если вашему автомобилю не требуется бензин премиум-класса, вполне подойдет бензин с октановым числом 89. Однако вы можете не увидеть разницы в производительности, поскольку октановое число 89 близко к октановому числу 87.

Запрос на удаление

| Посмотреть полный ответ на сайте americasservicestationalpharetta.com

← Предыдущий вопрос
Что самое тяжелое у человека в становой тяге?

Следующий вопрос →
Как освободить диск Windows C?

Степень сжатия — Aerosport Engineering

 

Степень сжатия

Мы сознательно решили снизить степень сжатия наших двигателей по нескольким причинам. Поршни специально разработаны для наших двигателей компанией Carillo Pistons, www.cp-carrillo.com, а степень сжатия снижена со стандарта OEM 10,0:1 до 8,0:1. заводе, не имеют каких-либо вспомогательных средств дыхания, таких как турбокомпрессор, нагнетатель и т. д., завод выбрал более высокую степень сжатия, чтобы получить более высокое давление сгорания, и тем самым получить большую мощность и, возможно, даже «чище» двигатель. Максимальная доступная мощность безнаддувного M73-B54 составляет 323 л.с. при 5000 об/мин. Это, так сказать, не так много, чтобы «написать домой»! Поэтому с самого начала было совершенно ясно, что этот тип двигателя должен быть либо с наддувом, либо с турбонаддувом. Поскольку система нагнетателя гораздо менее сложна, чем система турбонагнетателя, а также тот факт, что авиадвигатель больше похож на стационарный двигатель с небольшими колебаниями числа оборотов в минуту и ​​давления в коллекторе, мы решили использовать центробежный нагнетатель для наддува наших двигателей. На самом деле, очень сложно, почти невозможно безопасно установить турбокомпрессор в P51 Mustang или Spitfire. Узкое пространство между капотом и люлькой двигателя этих самолетов не позволяет провести какие-либо трубки «выхлопного размера» к турбокомпрессору. Проблемное чрезмерное тепло от системы турбокомпрессора также является огромной проблемой, которую необходимо решить.

 

Эффект объема  

Одной из причин выбора более низкой степени сжатия является то, что можно добиться более эффективного сгорания. Другими словами, можно заполнить более «просторную» камеру сгорания большим количеством воздуха/топлива, чем в помещении с более высокой компрессией или более «тесным» пространством. По нашему мнению, эти «дополнительные» дымовые газы будут намного эффективнее, чем только более высокая степень сгорания. В обоих случаях давление в цилиндре увеличится, но совершенно очевидно, что при большем объеме воздуха/топлива в сгорании будет больше «удара».

 

Детонация — враг двигателя Отто

Другая важная причина снижения степени сжатия — снижение риска детонации. Детонация, стук или звон в двигателях внутреннего сгорания возникают, когда сгорание части воздушно-топливной смеси в цилиндре происходит не в результате распространения фронта пламени от свечи зажигания, а в результате взрыва одного или нескольких очагов воздушно-топливной смеси снаружи.