Степень сжатия газа: Какая степень сжатия нужна для газа. А у нас в машине газ…. Чудеса непосредственного впрыска

Степень сжатия от чего она зависит формула. Как определяется степень сжатия. Как определить компрессию по степени сжатия. Какая должна быть максимальная компрессия с учётом октанового числа топлива

Характеризуется рядом величин. Одна из них – степень сжатия двигателя. Важно не путать ее с компрессией – значением максимального давления в цилиндре мотора.

Что такое степень сжатия

Данная степень – это соотношение объема цилиндра двигателя к объему камеры сгорания. Иначе можно сказать, что значение компрессии – отношение объема свободного места над поршнем, когда тот находится в нижней мертвой точке, к аналогичному объему при нахождении поршня в верхней точке.

Выше упоминалось, что компрессия и степень сжатия – не синонимы. Различие касается и обозначений, если компрессию измеряют в атмосферах, степень сжатия записывается как некоторое отношение, например, 11:1, 10:1, и так далее. Поэтому нельзя точно сказать, в чем измеряют степень сжатия в двигателе – это «безразмерный» параметр, зависящий от других характеристик ДВС.

Условно степень сжатия можно описать также как разницу между давлением в камере при подаче смеси (или дизтоплива в случае с дизельными двигателями) и при воспламенении порции горючего. Данный показатель зависит от модели и типа двигателя и обусловлен его конструкцией. Степень сжатия может быть:

• высокой;
• низкой.

Расчет сжатия

Рассмотрим, как узнать степень сжатия двигателя.

Она вычисляется по формуле:

Здесь Vр означает рабочий объем отдельного цилиндра, а Vс – значение объема камеры сгорания. Формула показывает важность значения объема камеры: если его, например, снизить, то параметр сжатия станет больше. То же произойдет и в случае увеличения объема цилиндра.

Чтобы узнать рабочий объем, нужно знать диаметр цилиндра и ход поршня. Вычисляется показатель по формуле:

Здесь D – диаметр, а S – ход поршня.

Иллюстрация:

Поскольку камера сгорания имеет сложную форму, ее объем обычно измеряется методом заливания в нее жидкости. Узнав, сколько воды поместилось в камеру, можно определить и ее объем. Для определения удобно использовать именно воду из-за удельного веса в 1 грамм на куб. см – сколько залилось грамм, столько и «кубиков» в цилиндре.

Альтернативный способ, как определить степень сжатия двигателя – обратиться к документации на него.

На что влияет степень сжатия

Важно понимать, на что влияет степень сжатия двигателя: от нее прямо зависит компрессия и мощность. Если сделать сжатие больше, силовой агрегат получит больший КПД, поскольку уменьшится удельный расход горючего.

Степень сжатия бензинового двигателя определяет, горючее с каким октановым числом он будет потреблять. Если топливо низкооктановое, это приведет к неприятному явлению детонации, а слишком высокое октановое число вызовет нехватку мощности – двигатель с малой компрессией просто не сможет обеспечивать нужное сжатие.

Таблица основных соотношений степеней сжатия и рекомендуемых топлив для бензиновых ДВС:

Сжатие	Бензин
До 10	92
10. 5-12	95
От 12	98

Интересно: бензиновые турбированные двигатели функционируют на горючем с большим октановым числом, чем аналогичные ДВС без наддува, поэтому их степень сжатия выше.

Еще больше она у дизелей. Поскольку в дизельных ДВС развиваются высокие давления, данный параметр у них также будет выше. Оптимальная степень сжатия дизельного двигателя находится в пределах от 18:1 до 22:1, в зависимости от агрегата.

Изменение коэффициента сжатия

Зачем менять степень?

На практике такая необходимость возникает нечасто. Менять сжатие может понадобиться:

• при желании форсировать двигатель;
• если нужно приспособить силовой агрегат под работу на нестандартном для него бензине, с отличающимся от рекомендованного октановым числом. Так поступали, например, советские автовладельцы, поскольку комплектов для переоборудования машины на газ в продаже не встречалось, но желание сэкономить на бензине имелось;
• после неудачного ремонта, чтобы устранить последствия некорректного вмешательства. Это может быть тепловая деформация ГБЦ, после которой нужна фрезеровка. После того, как повысили степень сжатия двигателя снятием слоя металла, работа на изначально предназначенном для него бензине становится невозможной.

Иногда меняют степень сжатия при конвертации автомобилей для езды на метановом топливе. У метана октановое число – 120, что требует повышать сжатие для ряда бензиновых автомобилей, и понижать – для дизелей (СЖ находится в пределах 12-14).

Перевод дизеля на метан влияет на мощность и ведет к некоторой потере таковой, что можно компенсировать турбонаддувом. Турбированный двигатель требует дополнительного снижения степени сжатия. Может потребоваться доработка электрики и датчиков, замена форсунок дизельного мотора на свечи зажигания, новый комплект цилиндро-поршневой группы.

Форсирование двигателя

Чтобы снимать больше мощности или получить возможность ездить на более дешевых сортах топлива, ДВС можно форсировать путем изменения объема камеры сгорания.

Для получения дополнительной мощности двигатель следует форсировать, увеличивая степень сжатия.

Важно: заметный прирост по мощности будет лишь на том двигателе, который штатно работает с более низкой степенью сжатия. Так, например, если ДВС с показателем 9:1 тюнингован до 10:1, он выдаст больше дополнительных «лошадей», чем двигатель со стоковым параметром 12:1, форсированный до 13:1.

Возможные следующие методы, как увеличить степень сжатия двигателя:

• установка тонкой прокладки ГБЦ и доработка головки блока;
• расточка цилиндров.

Под доработкой ГБЦ подразумевают фрезеровку ее нижней части, соприкасающейся с самим блоком. ГБЦ становится короче, благодаря чему уменьшается объем камеры сгорания и растет степень сжатия. То же происходит и при монтаже более тонкой прокладки.

Важно: эти манипуляции могут также потребовать установки новых поршней с увеличенными клапанными выемками, поскольку в ряде случаев возникает риск встречи поршня и клапанов. В обязательном порядке настраиваются заново фазы газораспределения.

Расточка БЦ также ведет к установке новых поршней под соответствующий диаметр. В результате растет рабочий объем и становится больше степень сжатия.

Дефорсирование под низкооктановое топливо

Такая операция проводится, когда вопрос мощности вторичен, а основная задача – приспособить двигатель под другое горючее. Это делается путем снижения степени сжимания, что позволяет двигателю работать на малооктановом бензине без детонации. Кроме того, налицо и определенная финансовая экономия на стоимости горючего.

Интересно: подобное решение нередко используется для карбюраторных двигателей старых машин. Для современных инжекторных ДВС с электронным управлением дефорсирование крайне не рекомендуется.

Основной способ, как уменьшить степень сжатия двигателя – сделать прокладку ГБЦ более толстой. Для этого берут две стандартные прокладки, между которыми делают алюминиевую прокладку-вставку. В результате растет объем камеры сгорания и высота ГБЦ.

Некоторые интересные факты

Метанольные двигатели гоночных машин имеют сжатие более 15:1. Для сравнения, стандартных карбюраторный двигатель, потребляющий неэтилированный бензин, имеет сжатие максимум 1.1:1.

Из серийных образцов моторов на бензине со сжатием 14:1 на рынке присутствуют образцы от Mazda (серия Skyactiv-G), ставящиеся, например, на CX-5. Но их фактическая СЖ находится в пределах 12, поскольку в данных моторах задействован так называемый «цикл Аткинсона», когда смесь сжимается в 12 раз после позднего закрытия клапанов. Эффективность таких двигателей измеряется не по сжатию, а по степени расширения.

В середине XX века в мировом двигателестроении, особенно в США, наблюдалась тенденция к увеличению степени сжатия. Так, к 70-м основная масса образцов американского автопрома имела СЖ от 11 до 13:1. Но штатная работа таких ДВС требовала использования высокооктанового бензина, который в то время умели получать только процессом этилирования – добавлением тетраэтилсвинца, высокотоксичного компонента. Когда в 1970-х годах появились новые экологические стандарты, этилирование стали запрещать, и это привело к обратной тенденции – снижению СЖ в серийных образцах двигателей.

Современные двигатели имеют систему автоматической регуляции угла зажигания, которая позволяет ДВС работать на «неродном» топливе – например, 92 вместо 95, и наоборот. Система управления УОЗ помогает избежать детонации и других неприятных явлений. Если же ее нет, то, например, залив высокооктановый бензин двигатель, не рассчитанный на такое горючее, можно потерять в мощности и даже залить свечи, поскольку зажигание будет поздним. Ситуацию можно поправить ручным выставлением УОЗ по инструкции к конкретной модели автомобиля.

Компрессия в цилиндрах двигателя является одним из важнейших факторов его работы. Она обозначает максимальную величину давления во время холостого прокручивания мотора. Отдельно взятые модели силовых агрегатов предполагают различные показатели уровня компрессии. Об этом далее в статье.

Компрессия среди автолюбителей считается диагностическим фактором, позволяющим оценить состояние поршневой группы и работоспособность двигателя автомобиля. Компрессией является наибольшее давление в цилиндре, которое создается поршнем в конце такта сжатия. Компрессия двигателя может измеряться в разных единицах, однако наибольшую популярность обрело измерение в атмосферах.

Компрессия — важный момент при диагностике двигателя авто

Высокая компрессия предохраняет картер от избыточного попадания газов, в результате чего газы направляются только на выполнение полезной работы. Это влечет за собой снижение расхода топлива и масла, следовательно, повышается мощность силового агрегата и его КПД. В условиях низкой компрессии мощность мотора падает, ухудшается динамика автомобиля и увеличивается расход горюче-смазочных материалов.

Степень сжатия, что это

Не очень опытные автовладельцы порой путают понятие «степень сжатия» с понятием «компрессия», однако в действительности это разные вещи. Степень сжатия — это отношение объема цилиндра силового агрегата к объему камеры сгорания.

Степень сжатия и компрессия, чем определяется их зависимость

В отличие от компрессии, степень сжатия — это неизменная величина, которая указана производителем в технической документации. Она не измеряется в единицах, поэтому нет смысла сопоставлять ее с компрессией. Также данный параметр напрямую воздействует на мощность мотора. Чем он больше, тем давление над поршнем выше, и, следовательно, выше крутящий момент.

Компрессия же под влиянием времени меняет свое значение в результате постепенного износа комплектующих поршневой группы и, вследствие этого, снижения давления в цилиндре. Стоит отметить, что от степени сжатия напрямую зависит компрессия в двигателе, эта связь значений отображена в рассчитанных параметрах для каждого типа силового агрегата.

Таблица компрессии у бензиновых автомобилей в норме

Показатели компрессии в автомобилях ВАЗ при условии, что все системы и агрегаты исправны:

• ВАЗ 2106-2107 — компрессия 11 кг/см2.
• ВАЗ 2109 — компрессия 11 кг/см2.
• ВАЗ 2110 — компрессия 12 кг/см2.
• ВАЗ 2112 — компрессия 12.6 кг/см2.

Компрессия в бензиновых моторах некоторых других моделей транспорта разных производителей:

Как рассчитать компрессию автомобиля

Чтобы определить компрессию, воспользуйтесь следующей формулой:

Компрессия = коэффициент X x на степень сжатия

Показатель степени сжатия можно найти в технических документах двигателя, при этом каждая модель автомобиля имеет свою степень сжатия. Что касается коэффициента X, то он тоже отдельно определен для каждой группы моторов, к примеру, четырехтактные бензиновые силовые агрегаты с искровой системой зажигания имеют коэффициент 1.2-1.3.

Какая компрессия у дизельных двигателей

Показатель компрессии в дизельных двигателях существенно выше, нежели в бензиновых, поскольку зажигание топливной смеси в дизельных агрегатах происходит не от искры, а от сжатия под сильным давлением. До температуры воспламенения топливо нагревается при давлении около 35 кг/см2. Естественно, окончательный показатель давления, которого достаточно для воспламенения солярки, также зависит от определенных условий вроде состояния самого мотора или температуры окружающей среды. Однако, можно сделать вывод, что в процессе снижения компрессии в результате износа поршней автомобиль с дизелем становится все труднее завести.

Эксперты определили значение компрессии дизельного мотора, достаточное для его пуска в условиях различной внешней температуры:

• 40 — силовой агрегат заводится при температурах до -35 градусов.
• 36 — транспортное средство заведется при температурах до -30 градусов.
• 32 — заводится после длительной стоянки при температурах до -25 градусов.
• 28 — топливо воспламенится после длительной стоянки при -15 градусов.
• 25 — мотор без проблем заводится после длительной стоянки в теплой среде при -15 градусов.
• 22-23 — не остывший силовой агрегат заводится сразу, длительная стоянка возможна только в гараже при плюсовых температурах.
• менее 18 — даже разогретый двигатель при любых условиях не заведется.

Таблица компрессии дизельных автомобилей в норме

Приведенные ниже значения будут достоверными при запуске исправных моторов, в транспорте, где все системы работают. При наличии неисправностей данные показатели способны не соответствовать действительности.

Значение компрессии дизельных моторов некоторых моделей автомобилей:

• Камаз ЕВРО-0 — компрессия 29-35 кг/см2.
• Камаз ЕВРО-1 — компрессия 29-35 кг/см2.
• Камаз ЕВРО-2 — компрессия 29-35 кг/см2.
• Камаз ЕВРО-3 — компрессия 32-37 кг/см2.
• Камаз ЕВРО-4 — компрессия 32-39 кг/см2.
• ЯМЗ 236 — компрессия 33-38 кг/см2.
• ЯМЗ 236 Турбо — компрессия 33-38 кг/см2.
• ЯМЗ 238 — компрессия 33-38 кг/см2.
• ЯМЗ 238 Турбо — компрессия 33-38 кг/см2.
• ЯМЗ 240 — компрессия 33-38 кг/см2.
• ЯМЗ 240 Турбо — компрессия 33-38 кг/см2.
• Д240-245(МТЗ80-82) — компрессия 24-32 кг/см2.
• MAN F90/2000 — компрессия 30-38 кг/см2.

Как сделать замер компрессии двигателя правильно:

На показатель компрессии оказывает воздействие техническое состояние силового агрегата и условия, при которых осуществляются замеры, поэтому измерять компрессию всегда следует одним и тем же методом и в одинаковом режиме.

условия для замера компрессии

Замеры, как правило, проводятся в таких условиях:

1. Исправный стартер.
2. Заряженный аккумулятор.
3. Отсоединенный топливный шланг.
4. От катушек отключенные низковольтные провода.
5. Во всех цилиндрах вывернутые свечи.
6. Снятый воздушный фильтр.
7. Открытая дроссельная заслонка.
8. Разогретый до требуемой температуры силовой агрегат.

замер компрессии при помощи компрессометра и свечного ключа

Сама процедура измерения компрессии осуществляется с помощью свечного ключа и компрессометра. Компрессометр следует вставить в отверстие от выкрученной свечи в одно время с запуском силового агрегата на холостом ходу и удерживать, пока не перестанут расти показания на шкале. Подобные манипуляции необходимо проводить со всеми цилиндрами мотора.

Почему полученные данные могут отличаться от паспортных данных

Полученная при измерении компрессии информация, как правило, отличается от цифр, заявленных изготовителем автомобиля в технических документах. Расхождение в значениях обусловлено износом поршневой группы, возникающем при регулярной эксплуатации автомобиля. С увеличением износа элементов компрессия в цилиндрах силового агрегата уменьшается.

Несомненно, при небольших отклонениях от заявленных изготовителем цифр, автовладелец может продолжать пользоваться транспортным средством, без ремонта поршневой группы. Допустимым считается расхождение до десяти процентов. При увеличении разрыва показателей комплектующие мотора считаются сильно изношенными.

Причины снижения компрессии

1. Появление нагара вследствие износа маслосъемных колпачков.
2. Дефект кулачка распредвала.
3. Прогар либо деформация клапана.
4. Прогар поршня.
5. Трещина в перемычке поршня.
6. Поршневые кольца сели в канавки поршня — наиболее распространенная причина снижения компрессии.

Что грозит автомобилю при работе со сниженной компрессией

Как правило, при перечисленных причинах снижение компрессии происходит только в одном цилиндре, поэтому капитальный ремонт мотора не требуется. В данном случае достаточно почистить камеру сгорания от нагара и заменить детали.

Если компрессия снизилась во всех цилиндрах одновременно, вероятнее всего, нарушилась герметичность камеры сгорания, что может привести к капитальному ремонту мотора. Если герметичность камеры сгорания нарушена, понадобится регулировка зазоров, а также газораспределительного механизма.

В дизельных силовых агрегатах причиной снижения компрессии зачастую является износ зеркала цилиндров. Признак снижения компрессии в дизельных двигателях — появление из выхлопной трубы синего дыма в результате неполного сгорания солярки в условиях недостаточно высокой температуры.

Порой неисправности сторонних элементов способны повлечь за собой уменьшение давления в цилиндрах, к примеру, плохое распыление топлива в результате неисправности форсунки.

Как повысить компрессию

Чтобы устранить проблему низкой компрессии силового агрегата, следует заменить либо отремонтировать испорченные детали и агрегаты, после чего мощность двигателя снова возрастет.

Советы профи: присадка для компрессии двигателя, пользоваться или нет

Несомненно, специальные присадки способны увеличить компрессию силового агрегата, поскольку имеют массу положительных комплексных свойств. Однако, нужно понимать, что не стоит ожидать от присадок существенного эффекта, если двигатель сильно изношен. Кстати, среди автовладельцев встречается ряд отрицательных отзывов после применения. В любом случае, выбор за вами.

Силовые агрегаты современных легковых автомобилей представляют собой сложные технические конструкции, и их работа определяется множеством различных параметров. Начинающим автолюбителям бывает очень непросто разобраться с тем, что же именно под каждым из них подразумевается. К примеру, о том, что такое степень сжатия двигателя в действительности не знают даже опытные автолюбители. Вернее, они считают, что им эти известно, но на самом деле очень часто путают этот параметр с компрессией.

Что такое степень сжатия и чем она отличается от компрессии

Иллюстрация степени сжатия 10:1

Каждый двигатель внутреннего сгорания функционирует за счет того, что в его цилиндрах при сжигании топливной смеси образуются газы, которые приводят в движение поршни, а они, в свою очередь — коленчатый вал. Таким образом, происходит преобразование энергии горения в энергию механическую, возникает крутящий момент, благодаря чему автомобиль движется.

Сгорание топливной смеси происходит в цилиндрах, причем перед воспламенением поршни сжимают ее до определенного объема. Именно отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания и называется степенью сжатия ДВС. Эта величина не имеет размерности и выражается простым соотношением. Для большинства современных бензиновых двигателей внутреннего сгорания она составляет от 8:1 до 12:1, а для дизельных моторов — от 11:1 до 14:1.

Под компрессией понимается максимальное значение давления, которое возникает в камере сгорания в самом конце такта сжатия топливной смеси. Таким образом, эта величина является не относительной, а абсолютной величиной. Для ее измерения используются такие единицы, как атмосферы, кг/см 2 , а также килопаскали или бары. Компрессия тесно связана со степенью сжатия, однако совсем не идентична ей. На ее значение оказывает влияние не только объем, до которого сжимается топливная смесь перед воспламенением, но и такие факторы, как ее состав, текущая температура двигателя, наличие зазоров в приводах клапанов и некоторые другие.

На что влияет степень сжатия двигателя

Нормальное сгорание смеси (вверху) и детонация (внизу)

Степень сжатия двигателя напрямую влияет на то количество работы, которое производит силовой агрегат. Чем она выше, тем больше энергии выделяется при сжигании топливной смеси, и, соответственно, тем большую мощность демонстрирует силовой агрегат. Именно по этой причине в конце прошлого века производители двигателей внутреннего сгорания старались делать свою продукцию мощнее именно за счет увеличения степени сжатия, а не за счет увеличения объемов цилиндров и камер сгорания. Следует заметить, что при форсировании моторов таким способом достигается существенный прирост мощности без дополнительного потребления топлива. Таким образом, моторы в итоге получаются не только мощными, но еще и экономичными.

У такого метода есть, однако, и свои ограничения, причем довольно существенные. Дело в том, что при сжатии до определенной величины топливная смесь детонирует, то есть происходит ее самопроизвольный взрыв. Это, правда, касается только бензиновых двигателей: в дизельных моторах детонации не происходит, и во многом именно поэтому они в среднем имеют более высокую степень сжатия.

Для того чтобы серьезно увеличить значение давления детонации, повышают октановое число бензина, что существенно удорожает топливо. Кроме того, многие химические добавки, которые для этой цели используются, ухудшают экологические параметры двигателей внутреннего сгорания. Некоторые не очень опытные автомобилисты считают, что чем выше октановое число бензина, тем больше энергии он выделяет при сгорании, однако на самом деле это совсем не так: эта характеристика не оказывает никакого влияния на теплотворную способность топлива.

Как рассчитывают степень сжатия двигателя

Поскольку очень желательно, чтобы двигатель внутреннего сгорания, установленный на автомобиле, имел максимально возможную степень сжатия, то необходимо уметь ее определять. Важно это еще и для того, чтобы при регулировке силового агрегата, направленной на его форсирование, избежать опасности детонации, которая может просто разрушить мотор.

Стандартная формула, по которой рассчитывается степень сжатия двигателя внутреннего сгорания, имеет следующий вид:

• CR=(V+C)/C,
• где CR — степень сжатия двигателя, V — рабочий объем цилиндра, C — объем камеры сгорания.

Для того чтобы определить значение этой величины для одного цилиндра, нужно сначала разделить общий рабочий объем силового агрегата на их количество. Таким образом определяется значение параметра V из приведенной выше формулы. Определить объем камеры сгорания (то есть значение величины С) несколько сложнее, но вполне возможно. Для этого опытные автомобилисты и механики, специализирующиеся на ремонте и наладке двигателей внутреннего сгорания, используют бюретку, которая проградуирована в кубических сантиметрах. Наиболее простой способ заключается в том, чтобы залить в камеру сгорания жидкость (например, бензин), а после этого измерить с помощью бюретки ее объем. Полученные данные нужно подставить в формулу расчета.

На практике значение степени сжатия двигателя обычно определяется в следующих случаях:

• При форсировании силового агрегата;
• При его приспособлении для функционирования с топливом другого октанового числа;
• После проведения такого ремонта ДВС, когда требуется корректировка степени сжатия.

Как изменить степень сжатия двигателя

У современных двигателей внутреннего сгорания меняют степень сжатия как в сторону увеличения, так и в строну уменьшения. Если ее необходимо увеличить, то растачивают цилиндры и устанавливают поршни большего диаметра. Еще один достаточно распространенный способ — это уменьшение объема камер сгорания. Для этого там, где головка цилиндров сопрягается с блоком, удаляется слой металла. Эту операцию производят на строгальном или фрезерном станке.

Начинающие автолюбители, которые только недавно обзавелись машиной, очень часто пытаются разобраться в том, что находится внутри, то есть под капотом. Особый интерес у человека вызывает двигатель, так как строение у этого агрегата очень сложное, а разбираться в этом нужно, дабы сэкономить деньги в случае поломки.

Ведь если хорошо разбираться во всем этом, то можно и самостоятельно починить свою машину, не обращаясь в сервисный центр.

Неопытные автомобилисты часто путают понятия «компрессия» и «степень сжатия», хотя они не оказывают влияние один на другой. Стоит сказать, что компрессия меняется в период эксплуатации машины, а степень сжатия – величина безразмерная и относительная.

Что такое степень сжатия?

Степень сжатия — геометрическая величина, который не имеет единицы измерения. Определить ее можно параметрами самого двигателя, так как этот параметр равен отношению полного объема цилиндра к объему камеры сгорания. Изменить степень сжатия можно только посредством вмешательства в конструкцию двигателя.

Этот параметр поменяется, если, например, изменить толщину прокладки ГБЦ, разными способами форсирования или дефорсирования мотора, которые поменяют саму геометрию мотора. Степень сжатия напрямую зависит от стойкости к детонации того горючего, которое используется для заправки этой машины. Данный параметр можно найти в инструкции по использованию машины, в разделе ТТХ.

Компрессия: что это?

Компрессия – это давление газов в цилиндрах двигателя в конце такта сжатия во время вращения вала стартером при отключенном зажигания. Именно во время вращения стартером нужно измерять компрессию, так как во время работы мотора давление меняется. Этот параметр является физической величиной, а для ее измерения используют специальный прибор – компрессометр.

В теории компрессия и степень сжатия равны между собой, а вот на практике ситуация иная: степень сжатия почти всегда меньше, чем компрессия.

На это есть свои причины. Эти величины будут равны между собой, если газ в цилиндрах сжимается бесконечно долго, изометрически. В этом случае энергия, которая выделяется в процессе сжатия газа, полностью поглощалась бы поршнем, стенками цилиндров, головкой блока и другими частями мотора, благодаря чему не менялся бы тепловой баланс. Газ, который сжимается, отдает тепло и не давит на манометр с большей силой, нежели расчетная.

На практике же все абсолютно по-другому. В реальной жизни процесс сжатия газа происходит на фоне роста температуры, то есть процесс адиабатный. Если говорить простыми словами, то все тепло, которое выделяет сжатый газ, просто не успевает поглотиться стенками цилиндров, а за счет остатка и в цилиндре создается повышенное давление.

В старых моторах компрессия будет ниже, чем у новых. Это происходит за счет герметичности: новый мотор более герметичен, нежели старый, поэтому и замки колец и остальные места цилиндров не будут пропускать достаточно большое количество тепла, чтобы компрессия существенно упала.

Если двигатель работает исправно, то зачастую компрессия больше расчетной степени сжатия в 1,2 – 1,3 раза. В теории давление газа меняется обратно пропорционально изменению объема газа в степени 1,4.

Но подобный расчет справедлив только тогда, когда нет утечек воздуха, а тепло не передается окружающими стенками. За счет того, что все это есть в реальной жизни, то и подобное соотношение справедливо (1,2 – 1,3 раза). Существует эмпирическая формула, которая связывает степень сжатия и компрессия: Е = (P+3,9)/1.55 , где Р – это измеренное давление, а Е – это степень сжатия.

Измеряют компрессию для того, чтобы оценить состояние двигателя и степень износа цилиндропоршневой группы. Чем меньше уровень компрессии, тем больше изношены клапаны и цилиндропоршневая группа. Если показатели слишком низкие (меньше 10 атм. в случае нетурбированного мотора, который работает на бензине), то можно говорить о том, что мотор находится в плачевном состоянии. Также об износе мотора может говорить и отличие в уровнях компрессии в разных цилиндрах больше, чем на 1 атм.

Самый плохой вариант – это наличие и первого, и второго «звоночков». В этом случае нужно обращаться к специалистам для проведения капитального ремонта «начинки» автомобиля.

Померять компрессию можно таким образом: двигатель нужно прогреть, потом выкрутить свечи, нажать на педаль газа, от чего стартер будет прокручивать двигатель, пока давление не станет стабильным.

Прогревать двигатель нужно для того, чтобы коленчатый вал вращался с достаточной частотой, а аккумуляторная батарея была разряженной. Чем выше будет частота вращения коленчатого вала, тем меньшим будет время контакта сжимаемых газов и стенок цилиндра, то есть компрессия будет выше. Именно поэтому и стартер, и АКБ должны быть исправными.

С помощью компрессии можно определить и то место, где мотор наиболее изношен. Это возможно за счет того, что давление газов падает из-за негерметичности клапанов и колец. Чтобы конкретизировать место утечки газа («виноваты» клапаны или кольца), нужно залить в цилиндр 10 – 30 г моторного масла, после чего нужно снова померять компрессию. За счет своей вязкой структуры, масло на определенное время герметизирует замки колец и щель между стенкой цилиндра и поршнем, то есть места, где «уходит» наибольшее количество газа.

Если показатели компрессометра не меняются, то неисправны клапаны, а если повысятся – то причиной всему изношенные кольца.

Рабочий объем цилиндра представляет собой объем находящийся между крайними позициями движения поршня.

Формула расчета цилиндра известна еще со школьной программы – объем равен произведению площади основания на высоту. И для того чтобы вычислить объем двигателя автомобиля либо мотоцикла также нужно воспользоваться этими множителями. Рабочий объём любого цилиндра двигателя рассчитывается так:

h — длина хода поршня мм в цилиндре от ВМТ до НМТ (Верхняя и Нижняя мёртвая точки)

r — радиус поршня мм

п — 3,14 не именное число.

Как узнать объем двигателя

Для расчета рабочего объема двигателя вам будет нужно посчитать объем одного цилиндра и затем умножить на их количество у ДВС. И того получается:

Vдвиг = число Пи умножено на квадрат радиуса (диаметр поршня) умноженное на высоту хода и умноженное на кол-во цилиндров.

Поскольку, как правило, параметры поршня везде указываются в миллиметрах, а объем двигателя измеряется в см. куб., то для перевода единиц измерения, результат придется разделить еще на 1000.

Заметьте, что полный объем и рабочий, отличаются, так как поршень имеет выпуклости и выточки под клапана и в него также входить объем камеры сгорания. Поэтому не стоит путать эти два понятия. И чтобы рассчитать реальный (полный) объем цилиндра, нужно суммировать объем камеры и рабочий объем.

Определить объем двигателя можно обычным калькулятором, зная параметры цилиндра и поршня, но посчитать рабочий объем в см³ нашим, в режиме онлайн, будет намного проще и быстрее, тем более, если вам расчеты нужны, дабы узнать мощность двигателя, поскольку эти показатели напрямую зависят друг от друга.

Объем двигателя внутреннего сгорания очень часто также могут называть литражом, поскольку измеряется как в кубических сантиметрах (более точное значение), так и литрах (округленное), 1000 см³ равняется 1 л.

Расчет объема ДВС калькулятором

Чтобы посчитать объем интересующего вас двигателя нужно внести 3 цифры в соответствующие поля, — результат появится автоматически. Все три значения можно посмотреть в паспортных данных автомобиля или тех. характеристиках конкретной детали либо же определить, какой объем поршневой поможет штангенциркуль.

Таким образом, если к примеру у вас получилось что объем равен 1598 см³, то в литрах он будет обозначен как 1,6 л, а если вышло число 2429 см³, то 2,4 литра.

Длинноходный и короткоходный поршень

Также замете, что при одинаковом количестве цилиндров и рабочем объеме двигатели могут иметь разный диаметр цилиндров, ход поршней и мощность таких моторов так же будет разной. Движок с короткоходными поршнями очень прожорлив и имеет малый КПД, но достигает большой мощности на высоких оборотах. А длинноходные стоят там, где нужна тяга и экономичность.

Следовательно, на вопрос «как узнать объем двигателя по лошадиным силам» можно дать твердый ответ – никак. Ведь лошадиные силы хоть и имеют связь с объемом двигателя, но вычислить его по ним не получится, поскольку формула их взаимоотношения еще включает много разных показателей. Так что определить кубические сантиметры двигателя можно исключительно по параметрам поршневой.

Зачем нужно проверять объем двигателя

Чаще всего узнают объем двигателя когда хотят увеличить степень сжатия, то есть если хотят расточить цилиндры с целью тюнинга. Поскольку чем больше степень сжатия, тем больше будет давление на поршень при сгорании смеси, а следовательно, двигатель будет более мощным. Технология изменения объема в большую сторону, дабы нарастить степень сжатия, очень выгодна — ведь порция топливной смеси такая же, а полезной работы больше. Но всему есть свой предел и чрезмерное её увеличение грозит самовоспламенением, вследствие чего происходит детонация, которая не только уменьшает мощность, но и грозит разрушением мотора.

Оптимальная степень — сжатие — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Cтраница 2

Схема пароструйного эжектора.  [16]

Поэтому эжекторы, отсасывающие паровоздушную смесь постоянно, выполняют многоступенчатыми с оптимальной степенью сжатия в каждой ступени, с использованием тепла рабочего пара и с сохранением его в цикле установки.  [17]

Ответ автора: В качестве типичного примера возьмем рефрижератор на 5 Вт при 20 К — При оптимальных степенях сжатия в цикле для минимума потребляемой мощности одноступенчатый цикл Брайтона требует на 70 % больше мощности, чем двухступенчатый. Вес рефрижераторов для обоих циклов оказывается одинаковым. Недостатком одноступенчатого цикла в дополнение к большей потребляемой мощности является более высокое оптимальное отношение давлений.  [18]

Приведенные графические зависимости еопт / ( 0 в определенной степени осят качественный характер, однако они дают достаточно четкое представление о характере изменения оптимальной степени сжатия КС при изменении их пропускной способности и определяют область, где необходимо искать оптималь-вую степень сжатия более точными методами.  [19]

График зависимости оптимальной степени сжатия газотурбинных ( а и газомоторных ( б КС магистральных газопроводов от пропускной способности.  [20]

Приведенные графические зависимости е0пт / ( Q) в определенной степени носят качественный характер, однако они дают достаточно четкое представление о характере изменения оптимальной степени сжатия КС при изменении их пропускной способности и определяют область, где необходимо искать оптимальную степень сжатия более точными методами.  [21]

Приведенные графические зависимости е0пт / ( Q) в определенной степени носят качественный характер, однако они дают достаточно четкое представление о характере изменения оптимальной степени сжатия КС при изменении их пропускной способности и определяют область, где необходимо искать оптимальную степень сжатия более точными методами.  [22]

Для газомоторных компрессоров отношение A0 / AN составляет 0 3 — 0 4 млн. мэ / сут. На рис 6.16 приведена зависимость оптимальной степени сжатия газомоторных КС газопровода от его пропускной способности при АО / AN 0 4 млн. м3 / сут.  [23]

Степень сжатия компрессора для перегретого водяного пара ( А в зависимости от расчетного коэффициента инжекции.| Оптимальное значение коэффициента Кг в зависимости от полной степени сжатия компрессора.  [24]

Из графика видно, что при данных значениях k и р3 существуют определенные величины степеней сжатия: полной и в камере смешения. При любых заданных k и Фз оптимальная степень сжатия в камере смешения растет с увеличением общей степени сжатия.  [25]

Из выражения ( с) следует, что при ф 1 оптимальная степень сжатия в первой ступени меньше, чем во второй. В случае увеличения ф различие в оптимальных степенях сжатия в разных ступенях компрессора понижается. Если же устремить ф к нулю, то теряет смысл постановка задачи: речь пойдет об одноступенчатом компрессоре, а для него р % — величина постоянная.  [26]

Схемы с предварительным подогревом рабочего тела ГТУ. Обозначения на 80.| Схема с подогревом дополнительного воздуха. Обозначения на 80.  [27]

Количество воздуха, необходимого для сжигания топлива трубчатых печей, значительно превышает количество уходящих газов. Поэтому предложена схема интеграции ( рис. 82), при которой недостающее для горения топлива трубчатых печей в заданных условиях количество воздуха перед смешением с выхлопными газами газотурбинной установки сжимают в компрессоре до промежуточного давления и направляют на доохлаждение уходящих газов трубчатых печей в теплообменники, установленные последними по ходу уходящих газов. Эта схема обеспечивает эксплуатацию газотурбинной установки при оптимальной степени сжатия в компрессоре, надежную и экономичную утилизацию тепла уходящих газов трубчатой печи.  [28]

Прочность гранул, формируемых методом таблетирова-ния, обеспечивается фазовыми контактами, возникающими под воздействием высоких давлений и температур в точках взаимного контакта сближаемых частиц. Степень сближения частиц прессуемого порошка, в свою очередь, влияет и на норовую структуру образующихся таблеток, а через нее и на активность катализатора, которая имеет обратную зависимость от плотности структуры. Поэтому при разработке таб-летированной модификации кагализатора было весьма важно выбрать оптимальную степень сжатия шихты, при которой обеспечивалось бы оптимальное сочетание прочности и активности получаемых таблеток.  [29]

В этих двигателях сжатию подвергается смесь топлива с воздухом, которая воспламеняется от электрической искры в конце сжатия. Увеличение степени сжатия ограничивается возможностью преждевременного самовоспламенения горючей смеси, нарушающее нормальную работу двигателя. Кроме того, при высоких степенях сжатия скорость сгорания смеси резко возрастает, что может вызвать детонацию ( взрывное горение), которая резко снижает экономичность двигателя и часто ведет к поломке его деталей. Поэтому для каждого топлива должна применяться определенная оптимальная степень сжатия.  [30]

Страницы:      1    2

Основные характеристики

Основными характеристиками компрессорных машин являются: производительность (объемный расход всасываемого газа), степень сжатия b, мощность на валу компрессора N_в.

Степенью сжатия b называется отношение конечного давления p₂, создаваемого компрессорной машиной, к начальному давлению p₁, при котором происходит всасывание газа .

В зависимости от степени сжатия различают следующие типы компрессорных машин:

1) компрессоры (b > 3,0) – для создания высоких давлений;

2) газодувки (1,1 < b < 3,0) – для перемещения газов при относительно высоком сопротивлении газопроводящей сети;

3) вентиляторы (b < 1,1) – для перемещения газов при низком гидравлическом сопротивлении сети.

Поскольку в вентиляторах степень сжатия b мала, изменением плотности газа можно пренебречь. В зависимости от величины абсолютного давления компрессорные машины делятся на вакуумные (начальное давление ниже атмосферного), их еще называют вакуумными насосами; низкого давления (конечное давление газа менее 1.0 МПа), высокого ( конечное давление 1.0 — 100 МПа) и сверхвысокого (конечное давление свыше 100 МПа).

По способу сжатия газа компрессорные машины подразделяются на две группы: объемные и динамические.

В объемных компрессорах процесс сжатия газа происходит при периодическом изменении объема, занимаемого газом. В конструктивном отношении их подразделяют на поршневые и роторные.

В динамических компрессорах процесс сжатия происходит под действием непрерывного создания ускорений в движущемся потоке газа. Конструктивно их делят на центробежные и осевые.

Процессы сжатия газов. (Термодинамические основы). Конечное давление газа при сжатии зависит от условий теплообмена газа с окружающей средой. Теоретически возможны два предельных случая сжатия:

1) все выделяющееся при сжатии тепло полностью отводится и температура газа при сжатии остается неизменной – изотермический процесс;

2) теплообмен газа с окружающей средой полностью отсутствует и все выделяющееся при сжатии тепло затрачивается на повышение внутренней энергии газа, повышая его температуру – адиабатный процесс.

В действительности сжатие газа лишь в большей или меньшей степени приближается к одному из этих теоретических процессов. При сжатии газа наряду с изменением его объема и давления происходит изменение температуры и одновременно часть выделяющегося тепла отводится в окружающую среду. Такой процесс сжатия называется политропным.

Для идеальных газов, подчиняющихся уравнению состояния Менделеева — Клапейрона,

. (8.42)

Вышеперечисленные процессы описываются следующими уравнении-ями:

— изотермический: ; (8.43)

 

— адиабатный: ; (8.44)

 

— политропный: , (8.45)

 

где u – удельный объем , — показатель адиабаты, m – показатель политропы, — мольная масса, R – универсальная газовая постоянная.

Найдем удельную работу сжатия газа в изотермическом процессе , отнесенную к единице массы. При изотермическом процессе температура системы, а следовательно, и ее внутренняя энергия остаются неизменными. Тогда из первого закона термодинамики для покоящейся среды будем иметь

, ® , (8.46)

т.е. вся энергия, подводимая к системе в форме работы сжатия, должна отводиться от нее в форме тепла. Полагая работу сжатия положительной, определим её как

. (8.47)

Выразив р из уравнения Менделеева-Клапейрона и проинтегриро-вав (8.47) определим работу сжатия в изотермическом процессе:

(8.48)

или, использовав (8.42) и (8.43), получим

. (8.49)

При адиабатном процессе, как это следует из первого закона термодинамики, вся работа сжатия идет на увеличение внутренней энергии системы

, . (8.50)

Проинтегрировав при постоянной изохорной теплоемкости С_v = const, получим

. (8.51)

Выразив Т₂ и Т₁ из уравнения (8. 42), а также воспользовавшись (8.44), получим

(8.52)

или, учитывая, что для идеального газа ,

. (8.53)

Выражение для работы сжатия газа при политропном процессе будет иметь аналогичный вид:

. (8.54)

Проанализировав соотношения (8.49), (8.53) и (8.54) с учетом того, что показатель адиабаты для газов имеет величину около k = 1,3, а показатель политропы 1< m <k, можно сделать вывод, что наибольшая работа сжатия наблюдается в изотермическом процессе, а наимень-
шая – в адиабатном.

При давлениях на выходе из компрессора более 10 МПа следует пользоваться уравнением состояния реального газа

, (8.42а)

где z – коэффициент сжимаемости.

Теоретическая мощность Nт (Вт), затрачиваемая на сжатие газа компрессором, определяется по уравнению

, (8.55)

где G= r – массовая производительность компрессора, кг/с; A¢_K – теоретическая работа, затрачиваемая компрессором на сжатие 1 кг газа, Дж/кг.

---

Дата добавления: 2018-05-10; просмотров: 432; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

---

Почему важна степень сжатия | Насосы и системы

Одним из важнейших параметров при проектировании и выборе компрессора является степень сжатия, часто обозначаемая как r. Степень сжатия — это просто отношение абсолютного давления нагнетания ступени к абсолютному давлению всасывания ступени.

Поскольку температура большинства газов повышается при сжатии, конечная температура на выходе из компрессора всегда имеет значение. Высокая температура нагнетания может привести к выходу из строя внутренних компонентов из-за разрушения материала или чрезмерного теплового расширения. Степень сжатия также важна для определения требуемой мощности; чем выше соотношение, тем больше мощность, необходимая для этой ступени.

Степень сжатия в зависимости от температуры нагнетания

Вот простой пример расчета степени сжатия. Например, мы будем сжимать газ с коэффициентом удельной теплоемкости 1,3 (см. соотношение удельная теплоемкость вставка) от давления всасывания -0,5 фунтов на квадратный дюйм до давления нагнетания 35 фунтов на квадратный дюйм. Чтобы рассчитать степень сжатия, сначала преобразуйте оба этих давления в абсолютное давление, добавив 14,7 к каждому члену, а затем разделив абсолютное давление нагнетания на абсолютное давление всасывания:

Уравнение 1

Зная степень сжатия (при условии отсутствия внутренних потерь), мы можем определить теоретическую температуру нагнетания, используя уравнение 2, которое основано на адиабатическом сжатии.

Уравнение 2

Где:

T = DEG R

K = Соотношение уравнения уравнения

0004

Предполагая температуру всасывания 60 градусов по Фаренгейту, мы получаем теоретическую температуру нагнетания (T _d ) 234 градуса по Фаренгейту. фунтов на квадратный дюйм, чтобы увидеть, что происходит с температурой нагнетания. Таблица 1 суммирует результаты. По мере увеличения давления нагнетания повышается степень сжатия и соответственно увеличивается температура нагнетания (T _d ). В этом примере Т _d увеличивается с 234,3°F при степени сжатия 3,5 до 335,7°F при степени сжатия 6,32.

Таблица 1. Влияние давления на выходе на теоретическую температуру нагнетания 50 фунтов на квадратный дюйм. Соотношение между теоретической температурой нагнетания и расчетной предельной температурой можно увидеть на рисунке 1. Рекомендуется выбрать консервативный предел расчетной температуры на этапе выбора проекта, чтобы обеспечить безопасный рабочий запас для неизвестного или неожиданного внутреннего цилиндра. с учетом потерь.

Например, потенциальный компрессор имеет рекомендуемый порог аварийной сигнализации по температуре нагнетания 325°F и автоматическое отключение при 350°F. Если фактическое давление нагнетания составляет 60 фунтов на кв. дюйм, ожидайте минимальное значение Td около 303°F. значения температуры нагнетания в таблице 1 являются теоретическими значениями.) В действительности она будет выше из-за внутренних потерь, поскольку компрессор подвергается нормальному износу. Если фактическая Td больше похожа на 318 градусов по Фаренгейту, запас будет составлять всего 7 градусов по Фаренгейту, что приведет к бесчисленным тревогам и телефонным звонкам в полночь.

Чтобы избежать этой ситуации, используйте консервативную расчетную спецификацию температуры нагнетания и используйте больше ступеней сжатия, чтобы обеспечить меньшую степень сжатия на ступень. В Таблице 1 показано, что для этого примера расчетная степень сжатия не должна превышать 4,5 на ступень, чтобы поддерживать приемлемый запас между рабочей температурой и пределом аварийной сигнализации.

Предостережение: Эти примеры основаны на теоретических расчетах адиабатического сжатия. Формулы адиабатического сжатия используются для аппроксимации производительности поршневых компрессоров. Читатели должны работать с производителями компрессоров, чтобы определить фактическую степень сжатия и пределы температуры нагнетания для конкретных конструкций компрессоров. Теоретические расчеты, использованные в этой колонке, были использованы для демонстрации общей тенденции, ожидаемой от все более и более высоких степеней сжатия.

Для центробежных компрессоров обычно используется следующее теоретическое уравнение повышения температуры, основанное на политропическом сжатии:  _p — политропический КПД компрессора

Уравнение 3 следует использовать только для оценки теоретической температуры нагнетания в динамических компрессорах.

Конструктивные компромиссы

Всегда существует компромисс между количеством ступеней сжатия и температурой нагнетания компрессора на каждой ступени. Чем больше ступеней, тем дороже будет компрессор из-за сложности и тем больше требуется охлаждения на каждой ступени. Однако, чем больше ступеней сжатия установлено, тем меньше повышение температуры будет на каждой ступени, что позволяет компонентам компрессора работать с меньшим нагревом и более надежно. Это компромисс, на который должны пойти все профессионалы в области компрессоров, начиная процесс выбора.

Общая степень сжатия является произведением всех индивидуальных степеней сжатия, т. е. r _o = r ₁ x r ₂ x r ₃ x и т. д. Предполагая, что все ступени имеют одинаковую степень сжатия, мы можем написать :

Уравнение 4

Где:

n = количество ступеней

r = 0 ступеней на _{ступеней.}

Из этого соотношения мы можем сделать вывод, что количество ступеней, необходимых для достижения требуемого общего соотношения, составляет:

Уравнение 5

Например, если необходимый R _O составляет 20, а рекомендуемый максимальный максимальный R _S составляет 4,5, затем:

Уравнение 6

или два этапа . В целом можно сделать вывод, что чем меньше допустимая степень сжатия (r _s ), тем больше требуется ступеней (n).

Я рекомендую использовать максимально широкий экономический диапазон между расчетной температурой нагнетания и предельной расчетной температурой компрессора. В приведенном выше примере я рекомендовал расчетный запас в 50 градусов по Фаренгейту (325 градусов по Фаренгейту — 275 градусов по Фаренгейту), чтобы обеспечить буфер для непредвиденной внутренней деградации компрессора. Если ожидаются такие факторы, как грязный газ, увеличьте расчетный запас еще больше.

Помните, что производитель компрессора поможет пользователям выбрать компрессор, подходящий для их применения. Производителям компрессоров необходимо знать самые точные характеристики степени сжатия, состава газа и температуры всасывания, чтобы помочь выбрать эффективный и безотказный компрессор.

Нажмите здесь, чтобы увидеть ответ читателей на эту статью.

Выбор октанового числа топлива

Выбор октанового числа топлива

---

ЦЕЛЬ:

Чтобы помочь учащимся стать более разумными потребителями бензина и дать им возможность выбрать правильный бензин с октановым числом, что приведет к экономии энергии, а также к экономии денег.

ЦЕЛИ:

Студенты будут:

1. Поймите, что правильный выбор октанового числа топлива может изменить MPG.

2. Осознайте экономическую выгоду от правильного выбора октанового числа топлива.

3. Поймите, что для очистки топлива с более высоким октановым числом требуется больше сырой нефти.

УРОК/ИНФОРМАЦИЯ:

Требования к октановому числу топлива для бензиновых двигателей зависят от степени сжатия двигателя; Требования к цетановому числу дизельного топлива также зависят от степени сжатия. Степень сжатия двигателя — это относительный объем цилиндра от самого нижнего положения хода поршня до самого верхнего положения хода поршня. Чем выше степень сжатия двигателя, тем больше тепла выделяется в цилиндре во время такта сжатия.

Октановые числа, указанные на бензонасосах, являются результатом тестирования характеристик топлива в лабораторных условиях и в реальных условиях эксплуатации. Чем выше октановое число топлива, тем меньше летучесть (испаряемость) и тем медленнее горит топливо. Топливо с более высоким октановым числом содержит больше энергии, но требует большего количества тепла, выделяемого двигателями с более высокой степенью сжатия, чтобы должным образом подготовить топливо до такой высокой потенциальной энергии. В процессе переработки из барреля сырой нефти получается меньше галлонов топлива с более высоким октановым числом.

Если октановое число топлива слишком низкое для данной степени сжатия, топливо преждевременно и самовоспламеняется слишком рано, и топливный заряд ВЗРЫВАЕТСЯ , а не ГОРИТ , что приводит к неполному сгоранию. Чистым эффектом является потеря мощности и возможное повреждение двигателя. Оператор слышит слышимый «стук» или «пинг», именуемый детонацией. Детонация может варьироваться от слабого шума при легком ускорении до постоянного глубокого стука при движении с постоянной скоростью. Неправильная регулировка фаз газораспределения, утечка вакуума или чрезмерно обедненная топливная смесь также могут вызвать детонацию.

Многие владельцы транспортных средств считают, что топливо с более высоким октановым числом лучше для их автомобилей, поскольку оно имеет маркировку «ПРЕМИУМ». Логика в том, что поскольку это топливо премиум-класса, оно должно быть лучше. В действительности премиальная этикетка возникает из-за более высокой стоимости очистки и, как следствие, более высокой розничной стоимости. Некоторые нефтепереработчики маркируют свое высокооктановое топливо кодом «SUPER». Некоторые владельцы считают, что эти виды топлива сделают их автомобили более мощными. Только двигатели с высокой степенью сжатия могут передать всю потенциальную энергию топлива с более высоким октановым числом! Всегда сверяйтесь с рекомендациями производителя по октановому числу, чтобы определить надлежащие требования к октановому числу для любого автомобиля. Как правило, двигатели со степенью сжатия 9.3 : 1 или меньше будет безопасно работать с неэтилированным топливом с октановым числом 87. Двигатели с более высокой степенью сжатия обычно требуют топлива с более высоким октановым числом.

Многие владельцы автомобилей, предназначенных для работы на бензине с октановым числом 87, испытывают стук и стук. Обычно они «решают» эту проблему, покупая более дорогое топливо с более высоким октановым числом. В большинстве руководств по эксплуатации указано, что некоторый легкий и прерывистый стук является нормальным, но на этот сильный или продолжительный стук или стук следует обратить либо путем покупки топлива с правильным октановым числом, либо путем обслуживания двигателя.

Большинство заводов по переработке топлива смешивают топливо для географических регионов и корректируют свои смеси в зависимости от сезона. Эти методы смешивания компенсируют уменьшение содержания кислорода с увеличением высоты и компенсируют летучесть в более теплое или более прохладное время года. Значительные изменения температуры окружающей среды (40 градусов по Фаренгейту) или изменения высоты над уровнем моря (4000 футов) могут вызвать серьезную детонацию двигателя. Эта проблема обычно решается заправкой бака «местным» топливом, соответствующим сезону и высоте.

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ:

1. Из руководства по эксплуатации определите требования к октановому числу для личного или семейного автомобиля. Если руководство по эксплуатации недоступно, позвоните, напишите или посетите официального дилера для этого автомобиля, чтобы определить подходящее топливо с октановым числом для этого автомобиля.

2. Перед началом этой операции убедитесь, что уровень в резервуаре составляет ¼ или меньше. Выполните «тест MPG, как указано в руководстве «Расчет расхода топлива» с самым высоким октановым числом (9с октановым числом 1+) доступно для двух последовательных баков. Вычислите два танка MPG. В рабочем листе отметьте любые необычные шумы двигателя или проблемы с производительностью во время этого теста и отметьте стоимость за галлон.

3. Повторите шаг «2» для топлива со следующим более низким октановым числом (октановое число 89). В рабочем листе отметьте любые необычные шумы двигателя или проблемы с производительностью во время этого испытания и укажите стоимость за галлон.

4. Если применимо, повторите шаг «2» в третий раз с топливом самого низкого качества (октановое число 87). В рабочем листе отметьте любые необычные шумы двигателя или проблемы с производительностью во время этого испытания и укажите стоимость за галлон.

5. Для каждого сорта топлива используйте MPG и стоимость за галлон, чтобы спрогнозировать стоимость топлива для эксплуатации этого автомобиля на 10 000 миль.

КУЛЬМИНАЦИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ:

1. Подготовьте краткий отчет о необходимости определения октанового числа для выбранного автомобиля.

2. Используя данные о расходах на галлон для каждого сорта топлива, сравните эксплуатационные расходы за десять лет при пробеге 10 000 миль в год. Предположим, топливо стоит 1,25 доллара за октановое число 87, 1,45 доллара за 89.октановое число и 1,65 доллара за октановое число 91+.

ТАБЛИЦА ОКТАНИРОВАНИЯ ТОПЛИВА

1. Рекомендуемое октановое число (источник: руководство пользователя): _______

2. Заполните бак топливом с октановым числом 91+; показания одометра: ______

3. Заполните бак топливом с октановым числом 91+; показания одометра: ______
Приобретено галлонов: ______
Смешанный трафик: ________________________

4. Заполните бак топливом с октановым числом 89; показания одометра: ______
Приобретено галлонов: ______
Смешанный трафик: ________________________

5. Заполните бак топливом с октановым числом 89; показания одометра: ______
Приобретено галлонов:______
Стоимость за галлон: ______
Смешанный трафик:_____________________________

6. Заполните бак топливом с октановым числом 87; показания одометра: ______
Приобретено галлонов: ______
Стоимость за галлон: ______
Смешанный трафик: ________________________

7. Заполните бак топливом с октановым числом 87; показания одометра: ______
Приобретено галлонов:______
Стоимость за галлон:______
Смешанный трафик:_____________________________

8.

Тип топлива	Стоимость/галлон	миль на галлон	Стоимость за 10 000 миль
Октановое число 91+
Октановое число 89
Октановое число 87

ПРОВЕРКА ИНФОРМАЦИИ

Поместите « T » перед верными утверждениями и « F » перед ложными утверждениями. После каждого ложного утверждения объясните, почему оно ложно.

_______1. Топливо с октановым числом 91 обладает большей потенциальной мощностью, чем топливо с октановым числом 87.

_______2. Чтобы высвободить всю потенциальную мощность бензина с октановым числом 91, необходимо, чтобы двигатель имел степень сжатия выше 9,3:1.

_______3. Любой бензиновый двигатель будет эффективно сжигать топливо с любым октановым числом.

_______4. Степень сжатия двигателя является наиболее важным фактором при выборе октанового числа бензина.

_______5. Заявленные октановые числа топлива являются результатом испытаний топлива в лаборатории и в реальных условиях эксплуатации.

_______6. Для дизельных двигателей требуется топливо с низким октановым числом.

_______7. Детонация или стук в двигателе всегда являются результатом некачественного топлива.

_______8. Бензины смешиваются в зависимости от сезона и региона.

ЗАМЕТКИ УЧИТЕЛЯ

Это важное мероприятие по энергосбережению для учащихся. За прошедшие годы наше общество каким-то образом усвоило неправильное представление о том, что топливо сорта «Премиум» лучше для автомобиля, чем топливо сорта «Обычный». Большинство владельцев транспортных средств никогда не обращаются к руководству по эксплуатации, чтобы определить приемлемое октановое число топлива для своего автомобиля. Кроме того, когда автомобиль начинает стучать и гудеть при ускорении, многие владельцы применяют «быстрое решение», переключаясь на топливо премиум-класса. Это правда, что чрезмерный и продолжительный стук и стук вредны для двигателя, и это НЕОБХОДИМО устранить немедленно, иначе это приведет к серьезному повреждению двигателя. Очень немногим недавно выпущенным автомобилям требуется топливо премиум-класса с высоким октановым числом. Эксплуатация этих автомобилей на топливе с более низким октановым числом, чем требуется, может привести к немедленному и серьезному внутреннему повреждению двигателя. Большинству двигателей, которые звенят или стучат при легком ускорении, не требуется топливо премиум-класса; эти двигатели нуждаются в надлежащем обслуживании, таком как регулировка фаз газораспределения, устранение утечек вакуума или обслуживание клапанов управления выбросами. Для работы правильно настроенного двигателя, рассчитанного на октановое число 87, с 89или топливо с октановым числом 91 только увеличит стоимость эксплуатации. Топливо с более высоким октановым числом не даст никакой дополнительной мощности, экономии топлива или долговечности.

ОТВЕТЫ НА ПРОВЕРКУ ИНФОРМАЦИИ:

3. Ложь . Чтобы эффективно сжигать любое топливо с любым октановым числом, степень сжатия двигателя должна быть достаточно высокой, чтобы высвободить всю потенциальную энергию топлива.

6. Ложь . Топливо для дизельных двигателей оценивается по цетановым числам, а не по октановым числам.

7. Ложь . Детонация или стук в двигателе могут быть результатом слишком низкого октанового числа для степени сжатия этого двигателя; большинство стуков и стуков в двигателе являются результатом ненастроенного двигателя или обслуживания системы контроля выбросов.

РЕКОМЕНДУЕМОЕ ЧТЕНИЕ:

Эллингер, Герберт Э. Автомеханика, четвертое издание. Прентис Холл, Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси. 1988.

_____ Министерство энергетики США. Информация по энергосбережению для владельцев транспортных средств. Типография правительства США: 1991-289-606.

Нефтяная компания Шелл. Как получить больше миль на галлон. Книга «Лучший пробег». 1991.

---

Комментарии или вопросы по адресу: [email protected]

Вернуться в меню транспорта

Объяснение степени сжатия | Visordown

Горючее устремляется внутрь, затем оно раздавливается в крошечном пространстве и воспламеняется. Тайны степеней сжатия исследованы и разгаданы

Тим Диксон

Пн, 22 октября 2007

Степень сжатия двигателя — это отношение объема газа в цилиндре, когда поршень находится в верхней мертвой точке (ВМТ), к объему газ, когда поршень находится в нижней части своего хода (нижняя мертвая точка или НМТ). Другими словами, это отношение сжатого газа к несжатому или насколько плотно поступающая топливно-воздушная смесь вдавливается в камеру сгорания перед ее воспламенением. Чем сильнее он сжат, тем эффективнее он горит и тем больше энергии вырабатывается.

Судя по всему, небольшие изменения в движке будут иметь большое значение. «Снятие» головки блока цилиндров путем механической обработки ее нижней поверхности в том месте, где она плотно прилегает к цилиндру (что эффективно уменьшает объем камеры сгорания) или установка более тонкой прокладки головки блока цилиндров увеличит степень сжатия, как и установка поршней с высокой степенью сжатия. поднятая корона. Любая модификация, уменьшающая объем камеры сгорания, повысит компрессию, но это также повлияет и на другие аспекты.

Растачивание двигателя или увеличение его хода дает больше мощности не только за счет увеличения мощности, но и за счет повышения степени сжатия. Скажем, у нас есть одноцилиндровый двигатель объемом 500 куб. см с диаметром цилиндра 100 мм и ходом поршня 63,66 мм. Допустим также, что его цилиндр имеет объем камеры сгорания, для простоты расчета, 50 куб.см. С поршнем в НМТ общий объем цилиндра составляет 550 см3. Когда поршень находится в ВМТ, объем уменьшается до 50 куб.см. Таким образом, его коэффициент сжатия составляет 550, деленное на 50, или 11:1. Но если мы увеличим диаметр двигателя на 2 мм и не будем делать никаких других модификаций, его объем теперь составит 520 куб.см. Общий объем цилиндров увеличен до 570 куб. см, снова уменьшен до 50 куб. см в ВМТ. Разделив 570 на 50, мы получим 11,4:1. Увеличив рабочий объем двигателя, мы изменили соотношение объемов сжатого и несжатого газа и увеличили степень сжатия.

Что бы мы ни делали, повышение степени сжатия — это простой путь к большей мощности. По словам Яна Парка из FW Development, поршни с высокой степенью сжатия обладают «привинчиваемой мощностью». Современные велосипедные двигатели имеют степень сжатия от 10:1 до 12:1. Например, стандартный CBR600RR имеет степень сжатия 12:1, в то время как RR, настроенный FW Developments для суперспорта, будет работать со степенью сжатия около 15:1. Но есть пределы тому, насколько высокой может быть степень сжатия. Проблема с бензином в том, что если его слишком сильно сжать, он начинает воспламеняться сам по себе, а не тогда, когда вы этого хотите. Это известно как детонация или «детонация», и именно это не позволяет двигателям работать с очень высокой степенью сжатия.

Сжатие газа повышает его температуру, поэтому при подъеме поршня и сжатии топливно-воздушной смеси газ нагревается. В идеальном мире сжатая топливно-воздушная смесь воспламеняется из центральной точки камеры сгорания (где находится свеча зажигания), равномерно расширяясь во всех направлениях и толкая поршень вниз (потому что это единственная часть, которая может двигаться в этой точке). ). Слишком сильно поднимите степень сжатия, и произойдет самовоспламенение по направлению к внешним краям камеры сгорания, вызванное внезапным повышением давления в цилиндре при воспламенении свечи зажигания, вместо того, чтобы выгорать наружу от центральной точки.

Это неравномерное спонтанное горение создает усиленные волны давления в камере сгорания. Металлический стук можно даже услышать из двигателя, когда эти волны высокого давления ударяются о днище поршня и стенки камеры сгорания, отсюда и термин «стук». Хотя эти волны давления очень недолговечны, они выше, чем нормальное давление сгорания и температура, и могут вызвать всевозможные проблемы, от пробитых прокладок головки блока цилиндров до поврежденных поршней и перегруженных шатунов и подшипников. Перегрев также может быть проблемой.

Октановое число топлива является мерой его устойчивости к детонации. Чем выше число, тем больше можно сжать топливо без возникновения детонации. Обычное неэтилированное топливо для насосов с октановым числом 95 по Рону подходит для большинства стандартных двигателей со степенью сжатия, но даже для двигателей с умеренными настройками может потребоваться сверхнеэтилированное топливо с октановым числом 97/98 для безопасной работы.

Статьи по теме

СТАТИЧЕСКОЕ V ДИНАМИЧЕСКОЕ СЖАТИЕ

Вещи никогда не бывают такими простыми, как кажется на первый взгляд. Степень сжатия, указанная в панелях технических характеристик, — это только часть истории. Этот показатель степени сжатия на самом деле называется «статическим сжатием». Статическая степень сжатия не обязательно достигается при работающем двигателе.

Статическое сжатие — это просто расчет, сравнивающий два объема: объем камеры сгорания и объем камеры сгорания и цилиндра с поршнем в НМТ. Нам нужно взглянуть на «динамическое сжатие».

Четырехтактный цикл работает следующим образом: поршень опускается, когда распределительный вал открывает впускной клапан, всасывая топливо и воздух. Когда поршень достигает НМТ, впускной клапан закрывается, и поршень начинает подниматься, сжимая топливо/воздух. в цилиндре до достижения поршнем ВМТ. Затем свеча зажигания воспламеняет топливо/воздух, заставляя поршень опускаться до НМТ. Когда поршень снова начинает подниматься, выпускной клапан открывается, и сгоревшие газы выбрасываются. Цикл начинается снова. Однако, если двигатель должен эффективно работать на высоких оборотах, как это делают современные высокопроизводительные двигатели, он должен работать с относительно экстремальными фазами газораспределения. Есть два фактора, которые следует учитывать при выборе времени кулачка: «подъем» и «длительность». Думайте о клапане как о двери в цилиндр, через которую поступает топливо. Подъем — это то, насколько далеко открыта дверь, продолжительность — как долго она открыта. На высоких оборотах двигателю нужно очень, очень быстро впускать и выпускать газ. Настолько быстро, что требуется относительно экстремальная синхронизация кулачка, чтобы получить достаточное количество топлива в цилиндр для работы на высокой скорости. При «нормальной» длительности кулачка двигатель не сможет работать на очень высоких оборотах просто потому, что впускной клапан не открыт достаточно долго, чтобы в цилиндр поступало достаточное количество топлива за отведенное время.

Извините за предположение, что как только поршень достигнет НМТ на такте всасывания, впускной клапан будет почти закрыт, и что как только поршень начнет подниматься на такте сжатия, клапан будет плотно закрыт. На низкооборотных двигателях малой мощности это может иметь место, но на двигателях с более высокими оборотами впускной клапан фактически остается открытым в течение такта сжатия.

Проблема в том, что поршень поднимается, поскольку топливо/воздух все еще пытаются войти через открытый впускной клапан, а это означает, что газ, уже находящийся в цилиндре, не может быть должным образом сжат. По крайней мере, не на низких оборотах, когда газ, все еще втекающий, движется относительно медленно. Когда поршень поднимается, газ в цилиндре сжимается вверх к все еще открытому впускному клапану. Но он не может быть сжат должным образом и пытается вырваться обратно через впускной клапан, мешая поступающему топливу/воздуху. Статическая степень сжатия не может быть достигнута в высокооборотном двигателе с впускным кулачком большой продолжительности.

Однако на высоких оборотах поступающая топливно-воздушная смесь достигает такой скорости, что способна беспрепятственно устремляться в цилиндр, несмотря на то, что восходящий поршень выталкивает уже находящиеся в цилиндре газы вверх, и достигается максимально возможное сжатие.

Вот почему высокоскоростные, высокопроизводительные двигатели не могут работать так же хорошо на низких оборотах — их относительно экстремальная синхронизация кулачка не позволяет достаточному потоку газа в цилиндр или эффективно сжимать его, когда он там.