Колики је степен компресије мотора са унутрашњим сагоревањем

Једна од важних карактеристика дизајна клипног мотора са унутрашњим сагоревањем је степен компресије. Овај параметар утиче на снагу мотора са унутрашњим сагоревањем, његову ефикасност, а такође и на потрошњу горива. У међувремену, мало људи има праву представу о томе шта се подразумева под степеном компресије. Многи људи мисле да је ово само синоним за компресију. Иако је ово друго повезано са степеном компресије, међутим, то су потпуно различите ствари.

Да бисте разумели терминологију, морате разумети како је цилиндар агрегата уређен и разумети принцип рада мотора са унутрашњим сагоревањем. Запаљива смеша се убризгава у цилиндре, а затим се сабија помоћу клипа који се креће од доње мртве тачке (БДЦ) до горње мртве тачке (ТДЦ). Компримована смеша у неком тренутку близу ТДЦ се запали и изгори. Гас који се шири врши механички рад, гурајући клип у супротном смеру - до БДЦ. Повезана са клипом, клипњача делује на радилицу, изазивајући њено ротирање.

Простор омеђен унутрашњим зидовима цилиндра од БДЦ до ТДЦ је радна запремина цилиндра. Математичка формула за померај једног цилиндра је следећа:

Вₐ = πр²с

где је р полупречник унутрашњег пресека цилиндра;

с је растојање од ТДЦ до БДЦ (дужина хода клипа).

Када клип достигне ТДЦ, још увек има мало простора изнад њега. Ово је комора за сагоревање. Облик горњег дела цилиндра је сложен и зависи од специфичног дизајна. Због тога је немогуће изразити запремину Вₑ коморе за сагоревање било којом формулом.

Очигледно, укупна запремина цилиндра Вₒ једнака је збиру радне запремине и запремине коморе за сагоревање:

Вₒ = Вₐ+Вₑ

А степен компресије је однос укупне запремине цилиндра и запремине коморе за сагоревање:

ε = (Вₐ+Вₑ)/Вₑ

Ова вредност је бездимензионална, и заправо карактерише релативну промену притиска од тренутка убризгавања смеше у цилиндар до тренутка паљења.

Из формуле се види да је могуће повећати степен компресије или повећањем радне запремине цилиндра, или смањењем запремине коморе за сагоревање.

За различите моторе са унутрашњим сагоревањем, овај параметар се може разликовати и бити одређен типом јединице и карактеристикама његовог дизајна. Однос компресије савремених бензинских мотора са унутрашњим сагоревањем је у распону од 8 до 12, у неким случајевима може достићи и до 13 ... 14. За дизел моторе је већи и достиже 14 ... 18, то је због посебности процеса паљења дизел мешавине.

А што се тиче компресије, ово је максимални притисак који се јавља у цилиндру док се клип креће од БДЦ до ТДЦ. Међународна СИ јединица за притисак је паскал (Па/Па). Јединице мере као што су бар (бар) и атмосфера (ат/ат) такође се широко користе. Јединични однос је:

1 на = 0,98 бара;

1 бар = 100 000 Па

Поред степена компресије, на компресију утичу састав запаљиве смеше и техничко стање мотора са унутрашњим сагоревањем, посебно степен истрошености делова цилиндрично-клипне групе.

Са повећањем степена компресије, притисак гасова на клип се повећава, што значи да се, на крају, повећава снага и повећава ефикасност мотора са унутрашњим сагоревањем. Потпуније сагоревање смеше доводи до побољшања еколошких перформанси и доприноси економичнијој потрошњи горива.

Међутим, могућност повећања степена компресије ограничена је ризиком од детонације. У овом процесу, мешавина ваздух-гориво не гори, већ експлодира. Користан рад није обављен, али клипови, цилиндри и делови коленастог механизма доживљавају озбиљне ударе, што доводи до њиховог брзог хабања. Висока температура током детонације може изазвати прегоревање вентила и радне површине клипова. У одређеној мери, бензин са вишим октанским бројем помаже да се носи са детонацијом.

Код дизел мотора је такође могућа детонација, али тамо је узрокована неправилним подешавањем убризгавања, чађи на унутрашњој површини цилиндара и другим разлозима који нису повезани са повећаним степеном компресије.

Могуће је форсирати постојећу јединицу повећањем радне запремине цилиндара или степена компресије. Али овде је важно не претерати и пажљиво све израчунати пре него што безглаво кренемо у битку. Грешке могу довести до такве неравнотеже у раду јединице и детонација да ни високооктански бензин ни подешавање времена паљења неће помоћи.

Готово да нема смисла форсирати мотор који у почетку има висок степен компресије. Цена труда и новца биће прилично велика, а повећање моћи ће вероватно бити безначајно.

Жељени циљ се може постићи на два начина – бушењем цилиндара, чиме ће радна запремина мотора са унутрашњим сагоревањем бити већа, или глодањем доње површине (главе цилиндра).

Досадан цилиндар

Најбољи тренутак за ово је када ионако морате да избушите цилиндре.

Пре него што извршите ову операцију, потребно је да изаберете клипове и прстенове за нову величину. Вероватно неће бити тешко пронаћи делове за димензије поправке за овај мотор са унутрашњим сагоревањем, али то неће дати приметно повећање радне запремине и снаге мотора, јер је разлика у величини веома мала. За друге јединице је боље тражити клипове и прстенове већег пречника.

Не би требало да покушавате да сами бушите цилиндре, јер то захтева не само вештину, већ и посебну опрему.

Финализација главе цилиндра

Глодање доње површине главе цилиндра ће смањити дужину цилиндра. Комора за сагоревање, делимично или потпуно смештена у глави, постаће краћа, што значи да ће се степен компресије повећати.

За приближне прорачуне, може се претпоставити да ће уклањање слоја од четвртине милиметра повећати степен компресије за око једну десетину. Финије подешавање ће дати исти ефекат. Такође можете комбиновати једно са другим.

Не заборавите да финализација главе захтева тачан прорачун. Ово ће избећи претерану компресију и неконтролисану детонацију.

Форсирање мотора са унутрашњим сагоревањем на овај начин је испуњено још једним потенцијалним проблемом - скраћивање цилиндра повећава ризик да се клипови сретну са вентилима.

Између осталог, биће потребно и поновно подешавање времена вентила.

Мерење запремине коморе за сагоревање

Да бисте израчунали степен компресије, морате знати запремину коморе за сагоревање. Сложен унутрашњи облик онемогућава математички израчунавање његове запремине. Али постоји прилично једноставан начин да се то измери. Да бисте то урадили, клип се мора поставити у горњу мртву тачку и, користећи шприц запремине од приближно 20 цм³, сипати уље или другу одговарајућу течност кроз отвор за свећицу док се потпуно не напуни. Изброј колико си коцкица сипао. Ово ће бити запремина коморе за сагоревање.

Радна запремина једног цилиндра се одређује тако што се запремина мотора са унутрашњим сагоревањем подели са бројем цилиндара. Познавајући обе вредности, можете израчунати компресију користећи горњу формулу.

Таква операција може бити неопходна, на пример, за прелазак на јефтинији бензин. Или морате да се вратите уназад у случају неуспешног форсирања мотора. Затим, да би се вратили у првобитни положај, потребна је задебљана заптивка главе цилиндра или нова глава. Као опцију, користите два обична одстојника, између којих се може поставити алуминијумски уметак. Као резултат, комора за сагоревање ће се повећати, а степен компресије ће се смањити.

Други начин је уклањање слоја метала са радне површине клипова. Али таква метода ће бити проблематична ако радна површина (дно) има конвексан или конкавни облик. Сложен облик круне клипа се често прави да би се оптимизовао процес сагоревања смеше.

На старијим карбураторима ИЦЕ, дефорсирање не узрокује проблеме. Али електронска контрола модерних мотора са унутрашњим сагоревањем са убризгавањем након таквог поступка може погрешити у подешавању времена паљења, а затим може доћи до детонације када се користи нискооктански бензин.