Степень сжатия в чем измеряется: Степень сжатия и компрессия

Всем известно, что в бензиновых поршневых двигателях внутреннего сгорания топливовоздушная смесь перед воспламенением сжимается. Аналогичный такт работы дизелей отличаются лишь тем, что сжимается воздух без топлива. Одной из важнейших характеристик обоих ДВС является степень сжатия. Она показывает, во сколько раз изменяется объем пространства над днищем поршня при прохождении его от нижней мертвой точки до верхней.

Иногда этот показатель путают с компрессией, несмотря на то что разница между ними огромна. Ведь упомянутые выше характеристики, хоть и связаны между собой, по сути, совершенно различны. На что указывает даже их размерность. Степень сжатия – это соотношение, например, 10:1 или просто 10 и не имеет единиц измерения. То есть измеряется в «разах». Компрессия же показывает максимальное давление смеси в цилиндре перед воспламенением и измеряется в кг/см². Так, компрессия ДВС, имеющего степень сжатия 10:1, должна быть не более 15,8 кг/см². Сказать, что такое степень сжатия, можно и иначе. Это отношение объема над поршнем, находящимся в нижней мертвой точке к объему камеры сгорания. Камерой сгорания называется пространство над поршнем, достигшим верхней мертвой точки.

Расчет коэффициента сжатия

Вычислить степень сжатия ДВС можно, если выполнить расчет по формуле ξ = (V_р + V_с)/ V_с; где V_р – рабочий объем цилиндра, V_с – объем камеры сгорания. Из формулы видно, что степень сжатия можно сделать больше, уменьшив, объем камеры сгорания. Или увеличив, рабочий объем цилиндра, не изменяя камеры сгорания. V_р намного больше чем V_с. Поэтому можно считать, что ξ прямо пропорционален рабочему объему и находится в обратной зависимости от объема камеры сгорания.

Рабочий объем цилиндра можно посчитать, зная диаметр цилиндра – D и ход поршня – S. Формула для его вычисления выглядит так: V_р = (π_*D²/4)_* S.

Объем камеры сгорания из-за ее сложной формы обычно не вычисляют, а измеряют. Сделать это можно залив в нее жидкость. Определить объем, поместившийся в камеру жидкости, можно при помощи мерной посуды или весов. Для взвешивания удобно использовать воду, так как ее удельный вес 1г на см³. Значит, ее вес в граммах покажет и объем в куб. см.

Влияние коэффициента сжатия на характеристики мотора

Исходные данные

Октановое число топлива, используемого для бензиновых двигателей с различной степенью сжатия.

• 7,0–7,5 октановое число 72–76.
• 7,5–8,5 октановое число 76–85.
• 5,5–7 октановое число 66–72.
• 10:1 октановое число 92.
• От 10,5 до 12,5 октановое число 95.
• От 12 до 14,5 октановое число 98.

Для чего бывает нужно изменить коэффициент сжатия

Необходимость изменения этого параметра ДВС возникает довольно редко. Можно перечислить всего несколько причин, побуждающих сделать такое.

1. Форсирование двигателя.
2. Желание приспособить мотор для работы на бензине с другим октановым числом. Было время, когда газовое оборудование для авто не встречалось в продаже. Не было и газа на заправках. Поэтому советские автовладельцы часто переделывали двигатели для работы на более дешевом низкооктановом бензине.
3. Неудачный ремонт мотора, для ликвидации последствий которого требуется корректировка коэффициента сжатия. К примеру, фрезеровка головки блока после слишком сильной тепловой деформации. Когда выровнять сопрягаемую с блоком цилиндров поверхность удается ценой снятия слоя металла чрезмерно большой толщины. От этого значение коэффициента увеличивается столь сильно, что работа на бензине, для которого был рассчитан мотор, становится невозможной.

Как можно изменить показатель сжатия

Методы увеличения:

• Расточка цилиндров и установка поршней большего размера.
• Уменьшение объема камер сгорания. Выполняется за счет удаления слоя металла со стороны плоскости сопряжения головки с блоком. Эту операцию из-за мягкости алюминия лучше делать на фрезерном или на строгальном станке. Шлифовальный станок использовать не следует, так как его камень будет постоянно забиваться пластичным металлом.

Способы снижения:

• Снятие слоя металла с днища поршня (делается это обычно на токарном станке).
• Установка между головкой и блоком цилиндров дюралюминиевой проставки между двумя прокладками.

Взаимосвязь коэффициента сжатия и компрессии

Зная значение коэффициента сжатия, можно рассчитать какая компрессия должна быть в двигателе. Однако, обратная оценка не будет соответствовать действительности. Так как компрессия зависит еще и от изношенности деталей цилиндр-поршневой группы и газораспределительного механизма. Низкая компрессия двигателя часто говорит о значительном износе мотора и необходимости его ремонта, а не о малом коэффициенте сжатия.

Турбированные моторы

Как рассчитать степень сжатия, как у профессионала

| Практическое руководство — Двигатель и трансмиссия

Математика

По определению, степень сжатия (CR) — это общий рабочий объем цилиндра с поршнем в нижней мертвой точке (НМТ), разделенный на общий сжатый объем с поршень в верхней мертвой точке (ВМТ).

«Слишком слабое сжатие обычно приводит к неудовлетворительным ожиданиям по производительности. С другой стороны [слишком сильное сжатие] влечет за собой больший риск при настройке и потенциальный отказ компонентов, если не используется соответственно лучшее топливо», — говорит Алан Стивенсон из JE Pistons. «В приложениях с принудительной индукцией ошибиться в низкой стороне гораздо безопаснее, чем испытать удачу в высокой стороне. Окно настройки расширяется и обеспечивает большую безопасность в случае проблем с давлением или подачей топлива или даже с плохой партией газа. И, если мощности недостаточно, еще один или два фунта наддува легко компенсируют разницу».

Ряд санкционирующих органов ограничивает степень сжатия двигателя в зависимости от класса или области применения. Если CR рассчитан неправильно, то гонщик может быть оштрафован за мошенничество, если официальные лица обнаружат, что он слишком высок. С другой стороны, если CR ниже разрешенного максимума, то гонщик теряет лошадиные силы. Даже если нет правил для CR, гонщик может быть ограничен определенной маркой / октановым числом топлива. Знание CR обеспечит прочную основу для стратегии настройки.

Для тех, кто не занимается гонками, полезно знать и понимать данные, необходимые для расчета CR, особенно при создании двигателя с нуля. Например, при заказе поршней технические представители компании должны знать ряд факторов, чтобы обеспечить желаемую или, по крайней мере, безопасную степень сжатия. Если у вас есть бывший в употреблении блок и вы не знаете высоту деки, или вы купили комплект головок и не знаете объем камеры сгорания, то вероятность проблем, упомянутых Стивенсоном, вполне вероятна.

В старые времена вычисление CR означало получение логарифмической линейки (очень давно) или работу с набором формул на портативном калькуляторе. Сегодня найти онлайн-калькуляторы, которые быстро выдают результаты, можно всего одним щелчком мыши в Google. Но, как гласит старая поговорка, качество компьютера зависит от качества информации, которую он получает.

Измерения, необходимые для определения CR:
• Диаметр отверстия цилиндра
• Длина хода коленчатого вала
• Диаметр отверстия под прокладку головки блока цилиндров

В Интернете есть несколько высокотехнологичных калькуляторов, которые запрашивают еще больше, например длину штока и расстояние от первого компрессионного кольца до верхней части поршня. Последнее поможет обеспечить объем над верхним кольцом, но это измерение обычно не оказывает существенного влияния на окончательный расчет и используется только в очень важных приложениях.

Онлайн-калькуляторы обычно предлагают выбор ввода всех измерений в дюймах или метрических единицах, за исключением объемов камеры сгорания и поршня, которые всегда вводятся в кубических сантиметрах или кубических сантиметрах.

Многие из сегодняшних поставщиков запчастей предоставляют свои соответствующие измерения для готовых деталей, что составляет более половины успеха в быстром определении CR вашего двигателя с разумной точностью.

«Слишком много людей зацикливаются на десятых долях точки в CR, но не понимают эффектов гидродинамики, например, из-за правильного выбора кулачка и фазировки», — говорит Стивенсон. «Если все остальное хорошо согласовано, разница в 0,1 отношения незначительна для чего-либо, кроме профессиональных гонок с максимальными усилиями».

Он украшен?
Высота платформы — это единственное измерение, которое изготовитель двигателя должен сделать для точного расчета. Даже с новым блоком цилиндров, новыми шатунами и новыми поршнями может быть значительная разница, если сложить высоту деки и попытаться вычесть половину хода, длины шатуна и высоты сжатия. И если блок использовался, и вы не уверены в его истории, есть вероятность, что его поверхность могла быть фрезерована, что изменило бы высоту деки.

«Самое упускаемое из виду измерение — высота блока. Это имеет решающее значение для точности степени сжатия, поскольку разница в зазоре в 0,020 дюйма приводит к значительному изменению CR», — предупреждает Стивенсон.

Опять же, CR рассчитывается путем деления общего рабочего объема на общий сжатый объем. Вот что нужно для определения каждой из этих сумм:

Рабочий объем равен объему цилиндра + объему зазора + объему поршня + объему прокладки + объему камеры. Сжатый объем равен объему зазора + объем прокладки + объем поршня + объем камеры.

Все коэффициенты должны иметь одинаковое числовое значение. При ручном расчете это обычно указывается в кубических сантиметрах или кубических сантиметрах. Большинство онлайн-калькуляторов автоматически преобразуют стандартные измерения в метрические и рассчитывают такие значения, как объем зазора, если вы правильно ввели диаметр цилиндра и высоту зазора платформы.

Определение объемов речи
Опять же, компании, занимающиеся послепродажным обслуживанием, обычно поставляют необходимое количество новых деталей. Производители поршней предоставляют объем купола/тарелки в + или — см3, а производители головок цилиндров предлагают свои продукты с различными объемами, чтобы помочь достичь желаемой степени сжатия. Однако никогда не помешает подтвердить своими собственными измерениями.

У опытных моторостроителей есть соответствующие инструменты для выполнения всех необходимых измерений, такие как нутромер и циферблатный индикатор. Самые утомительные измерения — это объем поршня и объем камеры сгорания. Требуются бюретка, окрашенная жидкость и приспособления для конкретных задач, как указано на прилагаемых фотографиях.

Как рассчитать степень сжатия с нуля
В качестве примера, давайте рассчитаем CR для популярного приложения Chevy с большими блоками. Начиная с диаметра цилиндра 0,060 дюйма (4,310 дюйма) и хода поршня 4,250 дюйма, рабочий объем каждого цилиндра составляет 62,006 куб.6ci V-8.

Завершают вращающийся узел 6,385-дюймовые шатуны и поршни с 1,270-дюймовой высотой сжатия и 18-кубовым куполом. Мы используем выдержанный блок, который требует небольшой обработки поверхности, поэтому окончательная высота деки составляет 9,780 дюйма. Выбранные головки цилиндров имеют камеры сгорания объемом 118 куб. см, а прокладка головки цилиндров имеет диаметр отверстия 4,375 и толщину в сжатом состоянии 0,040 дюйма. Производитель говорит, что объем прокладки составляет 9,854 куб.см.

При такой высоте деки и вращающемся узле зазор деки составляет 0,000 дюйма. Подставив все эти числа в онлайн-калькулятор, мы получим 10,2:1. Если бы двигатель имел новый блок со стандартным 9Высота деки 0,800 дюйма, CR упадет до 9,86: 1, потому что клиренс деки будет 0,020 дюйма.

При ручном расчете формула будет работать с моделью палубы с надводным покрытием следующим образом: ÷ 2)2 x 3,1416 x высота платформы x 16,387]

Объем прокладки = 9,854 см3 [от производителя, но формула (отверстие ÷ 2)2 x 3,1416 x толщина прокладки x 16,387]

Объем камеры = 118 см3 [значение производителя, но может быть определено и/или подтверждено путем измерения]

Объем поршня = -18 см3 [значение указано производителем, но может быть определено и/или подтверждено путем измерения. Выражается как отрицательный объем, поскольку поршень имеет куполообразную форму. Если бы поршень был выпуклым или плоским с клапанным сбросом, это было бы выражено как положительное значение.]

С этими числами мы сложим рабочий объем как 1 016,094 + 0,000 + 9,854 + 118 – 18 = 1 125,948. Сжатый объем равен 0,000 + 9,854 + 118 – 18 = 109,854. Разделив рабочий объем на сжатый, мы получим 10,25:1.

Статическая и динамическая компрессия
И наконец, эти расчеты будут вычислять статическую степень сжатия двигателя. Также необходимо учитывать динамическую степень сжатия , которая имеет отношение к синхронизации распределительного вала. Двигатель с высоким CR потеряет часть этого давления сжатия, если впускной клапан останется открытым после того, как поршень начнет такт сжатия. Это называется точкой закрытия впускного клапана.

«Физика диктует формулу, используемую для расчета CR, и ни одна из констант, вводимых в эту формулу, не меняется с RPM», — объясняет Стивенсон. «Единственным исключением является изменение зазора палубы из-за растяжения штока, особенно с алюминиевыми штоками, и отклонения компонентов, таких как изгиб кривошипа».

Фото Майка Магды

Популярные страницы

• Выбор и регулировка гидравлического подъемника

• 2024 Subaru Crosstrek 2.5L First Drive: Купить мойку высокого давления 901 03

• Обзор первого привода GMC Canyon 2023 года: пикап среднего размера Лучшее, что предлагает GM

Истории, рекомендованные MotorTrend

Познакомьтесь с подростками-гонщиками из команды Алабамы 256

Джонни Ханкинс| 00Z»> 30 декабря 2022 г.

У полноприводного Chevy Corvette E-Ray есть чит-код для выгорания

Эрик Тингволл | 17 января 2023 г.

Chevrolet Corvette E-Ray 2024 г. Первый взгляд: полноприводной гибрид быстрее, чем Z06!

Алиса Приддл| 17 января 2023 г.

Столкновение NASCAR 2023 года в Лос-Анджелесском Колизее стало еще одним хитом

Justin Banner| 7 февраля 2023 г.

Победа и разочарование Corvette Racing в Себринге

Ричард Принс| 5 апреля 2023 г.

Анатомия стритрейсера: Chevy Camaro SS 1967 года 396 Клон

Джонни Ханкинс | 5 апреля 2023 г.

Trending Pages

• Выбор и регулировка гидравлического подъемника

• 2024 Subaru Crosstrek 2.

  5L First Drive: Купить мойку высокого давления 901 03

• Обзор первого привода GMC Canyon 2023 года: пикап среднего размера с лучшее, что предлагает GM

Что такое степень сжатия и как ее рассчитать?

Если вы изучаете двигатели внутреннего сгорания, то, как рассчитать статическую степень сжатия, будет ценным знанием, которое нужно иметь под рукой.

Первое, что вам нужно знать, это то, что существует два вида степени сжатия: степень статического сжатия и степень динамического сжатия.

Статическая степень сжатия представляет собой соотношение между объемом камеры сгорания и цилиндра, когда поршень находится в нижней и верхней части своего хода, тогда как динамическая степень сжатия представляет собой более полный расчет, который также учитывает газы, втекающие и вне цилиндра (или давление в цилиндре) с учетом.

Вот что вам нужно знать о статическом сжатии, с небольшой помощью

автострахование

сравнение и брокерское приложение

Джерри

.

РЕКОМЕНДУЕТСЯ

Сравните полисы автострахования

Никакого спама и нежелательных телефонных звонков · Никаких длинных форм · Никаких комиссий

Почтовый индекс

Почтовый индекс

Найдите страховые сбережения (100% бесплатно)

Что такое компрессия соотношение?

Первая часть понимания коэффициента сжатия — это знание определения «коэффициента». По сути, отношение показывает, сколько раз одно число переходит в другое число. Таким образом, отношение — это, по сути, сравнение двух величин.

Две величины, сравниваемые в статической степени сжатия, — это объем камеры сгорания и объем цилиндра, когда поршень находится в верхней части своего хода и когда он находится в нижней части своего хода.

Эти отношения используются для определения того, насколько хорошо топливовоздушная смесь используется двигателем.

Когда речь идет о статической степени сжатия, желателен большой разрыв между сравнимыми числами, потому что это означает, что поршневой цикл генерирует больше энергии.

Идеальная статическая степень сжатия зависит от двигателя внутреннего сгорания.

Тип топлива

вашего автомобиля также влияет на статическую степень сжатия. Например, топливо с более высоким октановым числом способствует более высокой степени сжатия.

Ключевой вывод: Степень сжатия представляет собой сравнение объемов камеры сгорания и цилиндра в верхней и нижней частях хода поршня. Как правило, чем больше разрыв в цифрах, тем лучше.

Как рассчитать статическую степень сжатия

Чтобы рассчитать степень сжатия, вам нужны два значения – рабочий объем и клиренс. Эти значения позволяют определить соотношение между объемом камеры сгорания и цилиндра в верхней части хода поршня (до сжатия) и в нижней (после сжатия).

Рабочий объем – это количество воздушно-топливной смеси, вытесняемое в результате толкания поршня вниз. Объем зазора — это то, сколько смеси (или площади) остается, когда поршень находится в нижнем положении. Формула для расчета степени сжатия: (рабочий объем + клиренс) / клиренс.

Например, если рабочий объем равен 20, а клиренс равен 5, уравнение выглядит следующим образом: (20 + 5)/5 = 5. Это означает, что соотношение равно 5:1. Это более низкая степень сжатия, которая указывает на то, что количество энергии, получаемой от поршневого цикла, недостаточно.

Если при расчете статической степени сжатия вы обнаружите, что объем поршня и объем камеры сгорания малы, рекомендуется

доставить автомобиль к профессиональному автомеханику

, чтобы найти основную причину низкой компрессии вашего двигателя внутреннего сгорания. соотношение.

Key Takeaway Если объемы поршня и камеры сгорания малы, вам следует профессионально проверить свой автомобиль. отношение, но неожиданные несчастные случаи легко испортить всю вашу тяжелую работу. Защитите свой автомобиль с помощью приложения

Jerry

.