Qual è il rapporto di compressione? Rapporto di compressione e compressione

Il grado di compressione è un valore calcolato, a dimostrazione del cambiamento di volume prima e dopo la compressione. E la compressione è la dimensione misurata davvero. Nel processo di compressione, c'è un cambiamento non solo in volume e pressione, ma anche in temperatura, quindi in un buon motore, la compressione è solitamente leggermente più alta. È influenzato dalla possibile fuoriuscita di valvole, guarnizioni, anelli, ecc. Il manuale del motore di solito contiene un'indicazione del valore minimo di compressione a cui è consentito guidare.

Concetto di base

È importante sapere quale rapporto di compressione è ottimale per il motore. Questa è una domanda difficile, perché gli sviluppatori di motori ad accensione comandata mirano ad aumentare questa cifra. E se il motore sta lavorando sull'accensione a compressione, allora questo parametro è meglio abbassato. È il rapporto di compressione che rappresenta la caratteristica dei motori a combustione interna, che causa il maggior numero di opinioni errate.

Il malinteso più comune è che molto dipende dal grado di compressione. Tuttavia, tutto è semplice: questo indicatore è un riflesso della relazione volume del cilindro ad un parametro simile della camera di combustione, e se diversamente, è uguale al particolare di dividere il volume dello spazio sopra il pistone al volume della camera di combustione. Risulta che il grado di compressione in termini geometrici è un riflesso di quante volte il volume della miscela aria-carburante nei cilindri del motore diminuisce nel processo di movimento del pistone dal punto morto superiore a quello superiore. Certamente, nella vita tutto è raramente analogo a quello espresso in teoria.

Come funziona tutto?

Il rapporto di compressione del motore all'alba della motorizzazione era basso, 4-5, quindi la detonazione non si è verificata a causa del funzionamento a benzina con bassa numero di ottano Ad esempio, con un cilindro di 400 cubi, il volume della camera di combustione sarà di 100 ml. Si scopre che per un tale motore il rapporto di compressione sarà: e = (400 + 100): 100 = 5. Se riduci il volume della camera del carburante a 40 centimetri cubici, allora il rapporto di compressione aumenterà: e = (400 + 40): 40 = 11 .

Quale sarà il risultato? Aumentare l'efficienza termica del motore di quasi il 30%. A condizione che il motore da 2,4 litri con 6 cilindri con un rapporto di compressione di 5 raggiunge una potenza di 100 cavalli, quindi con un rapporto di compressione di 11 sarà pari a quasi 130 litri. a. In questo caso, il carburante consumato nella stessa quantità. Si scopre che per un cavallo all'ora possiamo parlare di una riduzione del consumo di carburante del 22,7%.

Questo risultato è sorprendente e il modo per raggiungerlo è incredibilmente semplice. Questo non è misticismo. Maggiore è il grado di compressione del motore, minore è la temperatura dei gas, che, dopo aver provato, vanno allo scarico.

Le basi dell'ingegneria del calore

I motori delle automobili sono una specie di unità termiche soggette a leggi della termodinamica. Il fisico Sadi Carnot nella prima metà del diciannovesimo secolo propose le prime basi della teoria dei motori termici. Secondo la sua teoria, l'efficienza di un tale motore è tanto maggiore quanto maggiore è la differenza tra la temperatura del gas alla fine della combustione della miscela carburante / aria e l'indicatore di temperatura all'uscita. Questa differenza è maggiormente influenzata dal grado di espansione dei gas di lavoro all'interno dei cilindri. Qui c'è un punto importante, secondo la sua teoria, più importante per l'efficienza termica non è il grado di compressione, ma il grado di espansione. Quanto più forte è l'espansione dei gas caldi sul lavoro, tanto più bassa diventa la loro temperatura, il che è del tutto naturale. Nei motori con un design convenzionale, il rapporto di compressione corrisponde pienamente al rapporto di espansione. Questo è il motivo per cui molti non condividono questi termini. E il grado di compressione e compressione insieme causa la detonazione. Più la miscela aria-carburante viene compressa nei cilindri del motore, maggiore è la temperatura e la pressione al momento della formazione di scintille, maggiore è la probabilità di comparsa di onde d'urto nella camera di detonazione e di combustione. Che riduce il grado di compressione, ma non ha nulla a che fare con il grado di espansione dei gas durante il funzionamento.

ciclo Pyatitaktny

Esiste un ciclo di cinque cicli, che è progettato per diluire il rapporto di compressione e il rapporto di espansione. Ad esempio, il rapporto di compressione del VAZ 2112 inizia a funzionare solo a 75 gradi sopra il punto inferiore del contatore, e qui c'è un certo tatto di spostare la miscela. Ora cicli 5: iniezione, spostamento inverso, compressione, corsa e rilascio. La domanda sorge in relazione alla necessità di guidare la miscela in entrambe le direzioni. Ad esempio, il 20% della miscela verrà rimosso e l'80% verrà compresso come previsto. Anche in queste condizioni, il rapporto di compressione e la compressione effettivi sono 10.6.

Significato pratico

Se la costruzione ha un indicatore reale di 10.6 e l'espansione dei gas di lavoro è 13, questo è abbastanza normale. In questo caso, infatti, l'efficienza termica del motore è 1.0518 volte quella del rapporto di compressione. Questo non è abbastanza, ma nel corso degli anni, i progettisti di motori hanno cercato di cambiare la situazione in modo tale da ottenere il 5% di risparmio di carburante. I veicoli passeggeri utilizzano motori basati su un ciclo a 5 tempi.

Questa soluzione sembra brillante, ma c'è un inconveniente. Esponente geometrico dei lavoratori gas 13, e per un reale rapporto di compressione di 10.5. Il processo di spostamento della miscela posteriore rende il motore da 1,5 litri per potenza e coppia 1,2 litri. Il risultato è un aumento dell'efficienza termica dovuto alla perdita di spostamento. "Sul fondo", il motore con la chiusura tardiva delle valvole di aspirazione non tira. Un ciclo di cinque cicli è appropriato per l'uso su auto con unità ibride, in cui il motore elettrico di trazione prende il carico alla velocità più bassa. Inoltre, il motore è incluso nel lavoro. E qui non è così importante quale grado di compressione nel motore, il più importante è il grado di espansione dei gas durante il funzionamento.

conclusione

A causa della pressurizzazione, il rapporto di compressione deve essere ridotto. Nel processo di alimentazione della miscela aria-carburante con un eccesso di pressione, si scopre che c'è una maggiore compressione reale nei cilindri. Pertanto è necessario ritirarsi. Questo è il motivo per cui è necessario ridurre l'efficienza termica e aumentare il consumo di carburante, se non si utilizza carburante per usi speciali.