Как определить компрессию по степени сжатия: Как определить компрессию по степени сжатия


0
Categories : Разное

Содержание

Как определить компрессию по степени сжатия

Степень сжатия — отношение полного объёма цилиндра (надпоршневого пространства цилиндра двигателя внутреннего сгорания при положении поршня в нижней мёртвой точке, НМТ) к объёму камеры сгорания (надпоршневого пространства цилиндра при положении поршня в верхней мёртвой точке, ВМТ).

ε <displaystyle varepsilon > = V h + V c V c <displaystyle ;=<frac +V_>>>> , где V h <displaystyle V_> — объём хода поршня, V c <displaystyle V_> — объём камеры сгорания.

Увеличение степени сжатия требует использования топлива с более высоким октановым числом (для бензиновых ДВС) во избежание детонации. Повышение степени сжатия в общем случае повышает его мощность, кроме того, увеличивает КПД двигателя как тепловой машины, то есть, способствует снижению расхода топлива.

Степень сжатия, обозначаемая греческой буквой ε <displaystyle varepsilon > , есть величина безразмерная. Связанная с ней величина — компрессия — зависит от степени сжатия, от природы сжимаемого газа и от условий сжатия. При адиабатическом процессе сжатия воздуха зависимость эта выглядит так:

P = P 0 ∗ ε γ <displaystyle P=P_<0>*varepsilon _<gamma >> , где γ = 1 , 4 <displaystyle gamma =1,4> — показатель адиабаты для двухатомных газов (в том числе воздуха), P = P 0 <displaystyle P=P_<0>> — начальное давление, как правило, принимается равным 1.

Из-за неадиабатичности сжатия в двигателе внутреннего сгорания (теплообмен со стенками, утечки части газа через неплотности, присутствия в нём бензина) сжатие газа считают политропным с показателем политропы n=1,2.

При ε <displaystyle varepsilon > =10 компрессия в лучшем случае должна быть 10 1,2 =15,8

Детонация в двигателе — изохорный самоускоряющийся процесс перехода горения топливо-воздушной смеси в детонационный взрыв без совершения работы с переходом энергии сгорания топлива в температуру и давление газов. Фронт пламени распространяется со скоростью взрыва, то есть превышает скорость распространения звука в данной среде и приводит к сильным ударным нагрузкам на детали цилиндро-поршневой и кривошипно-шатунной групп и вызывает тем самым усиленный износ этих деталей. Высокая температура газов приводит к прогоранию днища поршней и обгоранию клапанов.

Понятие степени сжатия не следует путать с понятием компрессия [1] , которое обозначает (при определённой конструктивно обусловленной степени сжатия) максимальное давление, создаваемое в цилиндре при движении поршня от нижней мёртвой точки (НМТ) до верхней мёртвой точки (ВМТ) (например: степень сжатия — 10,

компрессия — 15,8 атм.).

Интересные факты [ править | править код ]

Двигатели гоночных автомобилей, работающих на метаноле, имеют степень сжатия, превышающую 15 [ источник не указан 2419 дней ] ; в то время как в обычном карбюраторном ДВС степень сжатия для неэтилированного бензина как правило не превышает 11,1.

В настоящее время только компания Mazda серийно производит бензиновые двигатели Skyactiv-G со степенью сжатия 14, которые устанавливаются на такие автомобили, как Mazda CX-5 и Mazda 6. Однако необходимо понимать, что это геометрическая степень сжатия, фактическая же примерно равна 12, так как двигатель работает по циклу Аткинсона, то есть смесь начинает сжиматься после позднего закрытия клапанов и сжимается в 12 раз. Эффективность такого мотора по мощности и крутящему моменту обуславливается таким понятием как степень расширения, которая обратна геометрической степени сжатия.

В 1950-60-е года одной из тенденций двигателестроения, особенно в Северной Америке, было повышение степени сжатия, которая к началу 1970-х на американских двигателях нередко достигала 11-13. Однако, это требовало соответствующего бензина с высоким октановым числом, что в те годы могло быть получено лишь добавлением ядовитого тетраэтилсвинца. Введение в начале 1970-х годов экологических стандартов в большинстве стран привело к остановке роста и даже снижению степени сжатия на серийных двигателях.

Многие начинающие автомобилисты, которые не так давно приобрели свое транспортное средство, стараются вникнуть в особенности его устройства. В частности, полезно понять, что находится под капотом. И особый интерес в этом плане вызывает двигатель. Это крайне сложный механизм, состоящий из различных деталей. Поэтому разбираться в этом деле стоит хотя бы для того, чтобы самостоятельно устранить ряд неисправностей. В то же время, неопытные автолюбители не способны в полной мере понять, чем отличаются компрессия и степень сжатия. А разница есть, ведь каждый из этих терминов соответствует своему предназначению.

Степень сжатия

Для начала рассмотрим, что следует понимать под этим термином. Степень сжатия представляет собой геометрическую величину, не имеющую единиц измерения. Это обусловлено тем, что для ее определения используются параметры силового агрегата. Иными словами, степень сжатия – это отношение всего объема цилиндра к объему камеры сгорания.

В отношении двигателей, работающих на бензине, это значение может разительно варьироваться — в диапазоне от 8 до 12. Что касается дизельных силовых агрегатов, то у них данная характеристика еще больше – 14-18 единиц. Это во многом продиктовано конструктивными особенностями.

В поисках ответа на вопрос, в чем разница степени сжатия и компрессии, стоит рассмотреть другой момент в отношении бензиновых двигателей. Дело вот в чем. Чем больше будет значение степени сжатия, тем выше будет и удельная мощность. В то же время сильное увеличение этого параметра неизбежно приведет к заметному снижению ресурса мотора. И ко всему прочему могут появиться серьезные проблемы, если заправить машину топливом низкого качества.

Расчет степени сжатия

Для любого двигателя внутреннего сгорания важно, чтобы данный параметр обладал максимально возможной величиной. Однако при необходимости форсировать мотор следует знать, как эту характеристику можно вычислить. Это нужно для того, чтобы избежать детонации, из-за чего мотор может просто выйти из строя.

Формула, с помощью которой проводится вычисление, выглядит следующим образом:

где CR- степень сжатия, V – рабочий объем цилиндра, C – объем камеры сгорания.

Тому автолюбителю, который желает знать, какая между компрессией и степенью сжатия разница, будут интересны подобные вычисления. Возможно, это пригодится ему на практике.

Для определения этого параметра в отношении лишь одного цилиндра, следует общий рабочий объем двигателя разделить на количество «стаканов». В результате получаем значение V из формулы выше.

А вот определить показатель C заметно труднее, но тоже возможно. Для этого на примете у опытных автомобилистов и механиков, занимающихся ремонтом двигателей, имеется верное средство – бюретка. Она проградуирована в кубических сантиметрах. Самый простой способ – это залить в камеру сгорания бензин, после чего бюреткой измерить ее объем. Остается полученные данные занести в формулу.

Компрессия

Теперь познакомимся с этой характеристикой. В отличие от степени сжатия, компрессия – это давление в цилиндре на момент конца такта. И данная характеристика является физической величиной, поэтому ее уже можно измерить. Для этого используется специальное оборудование – компрессометр.

С теоретической точки зрения данный параметр должен быть равен степени сжатия. Но это все лишь в теории, в действительности же все по-другому. Компрессия практически всегда больше степени сжатия. Это обусловлено несколькими причинами, о которых далее пойдет речь.

Объяснение теории и практики

Обе характеристики будут равны лишь в том случае, когда в цилиндрах происходит бесконечно долгое изометрическое сжатие газа. В результате выделяемая энергия станет поглощаться поршнем, стенками цилиндров, головкой блока и прочими частями двигателя, причем полностью. За счет этого тепловой баланс не станет меняться. Сжатый газ отдает тепло, но не давит на манометр с большей силой, нежели расчетный показатель.

На практике все обстоит иначе – разница между компрессией и степенью сжатия в показаниях присутствует. Процесс носит адиабатный характер. Сжатие газа сопровождается значительным повышением температуры.

Не все тепло, выделяемое сжатым газом, поглощается стенками цилиндра, и по этой причине за счет остатка возникает давление.

Старые и новые двигатели

В моторах, которые уже отработали порядочный срок, показатели компрессии будут заметно ниже, чем у недавно выпущенных силовых агрегатов. Это объясняется герметичностью. Двигатели новых автомобилей в значительной степени непроницаемы для газов. Поэтому через замки колец и прочие места цилиндров не будет выпускаться много тепла. Соответственно, компрессия не упадет. Разница компрессии и степени сжатия будет минимальной.

Со старыми двигателями все понятно – срок службы делает свое дело. И в результате долгого использования транспортного средства, включая воздействие высокой температуры, элементы теряют свои первоначальные свойства. Конечно, это происходит в течение длительного периода времени, но так или иначе характеристики двигателей в любом случае изменяются.

Способы изменения степени сжатия

У современных силовых агрегатов можно откорректировать эту характеристику как в большую, так и в меньшую сторону. Если нужно повысить параметр, то для этого растачиваются цилиндры и ставятся поршни с большим диаметром. Любому, кому интересно понимать разницу в компрессии и степени сжатия двигателя сгорания, будут полезны эти сведения. Ведь среди автолюбителей есть сторонники разного рода тюнинга.

Другой, не менее эффективный способ изменения степени сжатия, заключается в уменьшении камеры сгорания. В этом случае с места сопряжения ГБЦ с блоком двигателя удаляется слой металла. Такая операция проводится с использованием строгального или фрезерного станка.

Если же по каким-либо причинам возникает необходимость в понижении степени сжатия, то, наоборот, стоит поместить дюралевую прокладку между блоком цилиндров и ГБЦ. Другой способ – это удаление слоя металла с днища поршня. Однако он более сложен в реализации, поскольку это потребует определенных усилий, навыков и умений. К тому же для этой процедуры нужен токарный станок.

Итоги сравнения

В конечном счете в чем разница степени сжатия и компрессии? Проанализировав эти два термина, можно заметить существенное отличие. Степень сжатия является величиной безразмерной. Изменить ее можно, но лишь путем вмешательства в конструкцию двигателя.

Компрессия же способна варьироваться в период эксплуатации транспортного средства. Кроме того, этот параметр во многом зависит от степени сжатия. Ведь давление в меньшем объеме всегда будет большим.

Иными словами, если увеличивается степень сжатия, то и компрессия также растет.

Как происходит воздействие?

Так на что же оказывает влияние степень сжатия? Здесь стоит учитывать то количество работы, которое производит силовой агрегат. И чем выше этот параметр, тем больше энергии будет выделяться в ходе сгорания топливовоздушной смеси. Соответственно, повышается и мощность двигателя.

По этой причине большинство производителей старается увеличить силовые показатели мотора за счет одной эффективной методики. К ней стали прибегать еще с конца прошлого столетия. Вместо того чтобы двигаться в направлении увеличения объема цилиндров и камеры сгорания, специалисты, а они уж точно знают, какая разница между компрессией и степенью сжатия, стремятся повысить именно последний показатель.

Однако здесь имеются ограничения. Рабочую смесь нельзя сжимать бесконечно долго — по достижении определенной величины она детонирует, то есть взрывается. В то же время это касается только двигателей, работающих на бензине. Дизельные силовые агрегаты лишены риска детонации. Собственно, этим и объясняется их более высокая степень сжатия.

И, чтобы избежать столь разрушительного воздействия, ведь детонация для двигателя губительна, повышается октановое число бензина. А это, в свою очередь, увеличивает стоимость топлива. Ко всему прочему те добавки, которые служат этой цели, приводят к ухудшению экологических параметров мотора.

Современный автомобилист, если он хочет разбираться в своей машине, должен знать массу терминов и определений. При отсутствии технического образования, либо при недостаточных знаниях в теме автомобилестроения и физике в целом, водитель может путать такие определения, как степень сжатия и компрессия. Эти понятия, в целом, довольно близки друг к другу, но не тождественны, как думают многие водители. В рамках данной статьи рассмотрим, в чем разница между степенью сжатия и компрессией двигателя. Разобравшись в этих понятиях, станет гораздо проще анализировать работу мотора.

В чем разница между степенью сжатия и компрессией

Перед тем как подробно разбираться с каждым из определений, сформулируем кратко, что такое компрессия и степень сжатия:

  • Под компрессией понимается давление, которое образуется в цилиндре при максимальном сжатии. Данный параметр можно замерить.
  • Под степенью сжатия понимается число, которое определяет соотношение объема до начала сжатия и после него.

Если ознакомиться с технической литературой, можно заметить, что в ней чаще всего фигурирует термин “Степень сжатия”. Также данный показатель указывается в книге по технической эксплуатации автомобиля, например, в разделе про подбор топлива. Что касается компрессии, ее обычно используют в работе автомеханики. Диагностические приборы позволяют определить компрессию, на основе которой специалист имеет возможность сделать выводы о качестве работы мотора.

Что такое степень сжатия двигателя

Есть распространенное заблуждение, что степень сжатия — едва ли не самый главный параметр любого автомобильного двигателя. На самом деле, это не совсем так. Степень сжатия двигателя влияет на топливо, которое лучше использовать для мотора. Также от степени сжатия зависят параметры воспламенения. Если на автомобиле используется искровое зажигание (бензиновый двигатель), степень сжатия специалисты стремятся повысить, а если сгорание в цилиндрах происходит от сжатия (дизельный двигатель), то, наоборот, снизить.

Рассмотрим пример. Допустим, у нас бензиновый двигатель с объемом в 2,4 литра. Если в таком моторе степень сжатия равна 6 единицам, то мощность такого двигателя составит около 100 лошадиных сил. При этом, если оставить тот же мотор, но повысить степень сжатия в дважды — до 12 единиц, то мощность составит около 135-140 лошадиных сил. При этом в обоих рассмотренных случаях расход бензина будет одинаковый. Если сжатие выше, то ниже температура выхлопных газов, соответственно, больше высвободившейся энергии может быть преобразовано в механическую работу.

Если углубиться в физику процесса, можно вспомнить, что чем выше уровень расширения газов после произошедшего воспламенения, тем ниже температура этих газов. Соответственно, больше механической энергии в результате взрыва высвобождается. Поскольку в автомобильных двигателях степень сжатия и степень расширения газов в процессе взрыва практически идентичны (поскольку взрыв происходит в замкнутом цилиндре), отсюда следует, что с повышением степени сжатия удается повысить эффективность работы двигателя.

Само собой, повышать степень сжатия можно не до бесконечности — есть определенная граница. В зависимости от того, насколько высока температура и давление смеси в момент создания искры, определяется риск возникновения детонации. Если не просчитывать данный фактор, могут создаться серьезные проблемы в работе двигателя.

Обратите внимание: Чтобы нивелировать проблему с возникновением детонации в ходе повышения температуры, производители автомобилей ввели в двигателях пятый цикл. Смысл его в том, что закрытие впускных клапанов происходит позже, чем ранее. Соответственно, это позволяет лучше использовать топливо в цилиндрах, что снижает степень сжатия, но увеличивает уровень расширения. Такая схема используется на современных автомобильных моторах.

Если ознакомиться с технической информацией по автомобилю, можно заметить, что степень сжатия фигурирует в документации в качестве одного из параметров. Данная степень сжатия является постоянной для двигателя, и изменить заложенные производителем значения практически невозможно.

Степень сжатия можно измерить самостоятельно. Чтобы это сделать, необходимо поделить общий объём двигателя на число цилиндров. В результате данных вычислений удастся узнать полный объем одного цилиндра. Далее потребуется один из поршней мотора перевести в верхнюю мертвую точку и залить в данный цилиндр масло, отмерив его объем. Полученный объем — это объем камеры сгорания. Далее остается разделить общий объём цилиндра на объем камеры сгорания и узнать степень сжатия двигателя.

Что такое компрессия двигателя

В отличие от степени сжатия, параметр компрессии часто можно слышать в сервисных центрах, например, при прохождении диагностики. Мастера по техническому обслуживанию после считывания ошибок или проведения других работ могут сообщить, что у автомобиля повышенная или пониженная (что чаще) компрессия.

Если компрессия снижается в двигателе, это является сигналом о том, что имеются определенные проблемы с мотором.

Замерить компрессию двигателя можно и самостоятельно. Чтобы это сделать, потребуется компрессометр. Данный прибор можно приобрести практически в любом автомобильном магазине. Его нужно поместить в цилиндр, после чего прокрутить мотор стартером. Далее можно узнать по полученным результатам информацию о компрессии.

Обратите внимание: Если на автомобиле бензиновый двигатель, нормальный уровень компрессии для него находится на уровне в 10-14 атмосфер. Для дизельного двигателя данный показатель равен 24-35 атмосферам.

Если после замера компрессии вы обнаружили, что она значительно меньше, чем рекомендуется конкретно для вашего мотора, необходимо провести диагностику. Лучший способ диагностики — разобрать полностью мотор и посмотреть комплектующие. Но, поскольку это достаточно сложная процедура, требующая определенных знаний, лучше провести тестирование следующим образом:

Залейте в цилиндр двигателя около 15-20 грамм моторного масла;

  • Далее повторно проведите замер компрессии двигателя;
  • Если в результате измерения вы заметили, что компрессия увеличилась, это говорит о том, что клапаны не закрываются до конца, либо имеет место быть прогорание клапана. В случае, если после залития масла показатель компрессии остался на прежнем уровне, следует обратить внимание на возможность залегания поршневых колец. Но также следует брать во внимание, что в таком случае есть вероятность проблем с зеркалом цилиндра или с самим поршнем.
  • Снижение уровня компрессии — достаточно серьезная проблема, которую можно определить на раннем этапе. Симптомами, которые указывают на подобную проблему, является повышение расхода уровня топлива и снижение мощности двигателя.

    Что такое компрессия и степень сжатия двигателя

    О компрессии двигателя знают практически все автовладельцы. Увы, но до сих пор многие из них продолжают путать это понятие со степенью сжатия. Действительно, эти характеристики тесно связаны между собой, однако их ни в коем случае нельзя сравнивать, поскольку каждая из них играет собственную роль в работоспособности двигателя. Чем же отличается компрессия от степени сжатия, и что связывает эти два показателя? Рассмотрим всё по порядку.

    Максимальная компрессия возникает в конце такта

    Понятие компрессии

    Чтобы наиболее подробно охарактеризовать значение компрессии, необязательно обращаться к справочникам и терминологии. Достаточно лишь запомнить то, что компрессия – это максимальное давление в цилиндре, возникающее в самом конце такта сжатия. Величина этого давления может измеряться в различных единицах, но наибольшее распространение получило измерение в атмосферах. Стоит сразу отметить, что компрессия не является постоянной величиной, как степень сжатия двигателя, и изменяется в меньшую сторону по мере его износа. Но об этом немного позже.

    Что же касается величины оптимального давления в цилиндрах, то для определенной модели двигателя она индивидуальна и зависит от его объема. Чтобы иметь максимальное представление о разнице этих показателей, достаточно взглянуть на приведенную ниже таблицу:

    Модель двигателя Объем Давление (атмосфер)
    ЯМЗ 236 11,15 л 34―37
    ЕВРО-4 11,76 л 33―39
    Lexus ES300 (б/у) 3 л 15―16
    ВАЗ 2101 1,6 л 10―13
    Д240 4,75 л 25―29

    Причины низкого давления

    Как уже было упомянуто выше, показатель компрессии зависит от износа двигателя. В связи с этим могут возникать различные причины, из-за которых давление в цилиндре может значительно сократиться. К основным таким причинам можно отнести следующие:

    • механический износ поршневой системы. В этом случае на всех деталях, находящихся в непосредственном контакте между собой, возникают микроцарапины и выбоины. Происходит это в основном по причине использования некачественного топлива, после сгорания которого остается осадок, пагубно влияющий на стенки цилиндра и поршня;
    • залегание или заклинивание уплотнительных колец. Причина ― некачественный бензин. По мере накопления остатков гари кольца буквально приклеиваются к пазам на поршне и не могут должным образом разжиматься при нагреве, что и приводит к потере давления;
    • сколы. Поскольку любая составляющая поршневой системы имеет временной предел своей эксплуатации, рано или поздно наступает усталость металла, в результате которой от деталей начинают откалываться мелкие частицы, способные привести не только к потере давления, но и к серьезной поломке двигателя в целом.

    Методы увеличения компрессии

    Пожалуй, прежде чем задаваться вопросом, как увеличить компрессию двигателя, следует определить первопричину падения давления в цилиндре, и только после этого приступить к устранению неисправности. На сегодняшний день существует несколько способов решения этой проблемы, которые применяются в зависимости от того или иного случая. Начнем с самой распространенной причины снижения компрессии – с износа поршневой системы.

    Урвоень компрессии зависит от износа поршневой системы

    Поскольку проблема износа цилиндро-поршневой группы двигателя связана с неплотным прилеганием деталей друг к другу, решить эту проблему можно инновационными способами. На рынке можно найти большое разнообразие различных присадок, с помощью которых можно нарастить на изношенный участок металла необходимую толщину, которой вполне хватит для увеличения компрессии. Кроме того, некоторые материалы, из которых изготовлены такие присадки, способны удерживать в себе моторное масло, благодаря чему давление увеличивается еще больше. Однако такой метод следует использовать лишь тогда, когда вы точно уверены в причине неисправности. К примеру, использование присадок при залегании поршневых колец никак не повлияет на ситуацию или же вовсе её усугубит. Поэтому крайне важно провести тщательную диагностику перед ремонтом. О том, какая компрессия должна быть у модели вашего двигателя, можно прочитать в его технической документации. Исходя из этого, следует делать определенные выводы касательно возможных причин поломки.

    Что касается заклинивания или «закоксованности» поршневых колец, то здесь используются иные методы. Можно сказать, что даже старые, но весьма эффективные. Увеличить компрессию в таком случае достаточно просто. Необходимо отвинтить свечи, залить в каждое отверстие около 100 грамм моторного масла и подождать около часа. Чистое масло размягчит накопленную гарь, и при следующем запуске двигателя она попросту выработается. Если вы знаете, какая должна быть компрессия двигателя вашего авто, то можно сравнить её с показателями после проведения этой процедуры, измерив величину манометром. Если изменений нет, то, вероятно, причина кроется в механическом повреждении, поэтому единственным выходом из ситуации станет посещение мастерской.

    Определение степени сжатия

    Мы уже определили, что компрессией является уровень давления в цилиндрах. А что же такое степень сжатия? На самом деле, все очень просто. Степень сжатия двигателя – это отношение рабочего объема всего цилиндра к объему камеры сгорания. Исходя из этого, следует сразу отметить, что эта величина постоянна для марки вашего двигателя, она не измеряется ни в каких единицах, поэтому сравнивать её с компрессией не имеет никакого смысла. Также этот параметр напрямую влияет на мощность двигателя. Чем он больше, тем выше давление над поршнем, и, соответственно, выше крутящий момент.

    Замер степени компрессии

    Более того, зная степень сжатия, можно легко определить, какая именно компрессия должна быть на вашем двигателе. Для этого необходимо этот параметр умножить на 1,4 атмосферы. Результат получится, конечно, приблизительным, однако, на него можно полагаться как на оптимальную приблизительную величину давления.

    Чтобы узнать степень сжатия, достаточно выполнить три простых шага:

    1. Измерить рабочий объем цилиндра. Для этого необходимо разделить его общий литраж на количество цилиндров. Например, если ваш четырехцилиндровый двигатель имеет размер в 1100 кубов, то рабочий объем будет равен 275 см3.
    2. Измерить размер камеры сгорания. Эту процедуру необходимо выполнять, когда поршень находится в верхней метровой точке. После этого можно воспользоваться обычным шприцем, в который набрано моторное масло. Зафиксировав количество вылитого масла, вы получите необходимый показатель.
    3. Разделить первый результат на второй. Полученное число и будет степенью сжатия двигателя.

    Итак, сделав определенные выводы, можно смело сказать, что компрессия двигателя и степень сжатия – это две абсолютно разные вещи. Зная эти базовые понятия, вам будет намного проще определить те или иные проблемы, связанные с цилиндро-поршневой системой любого мотора.

    Степень сжатия и компрессия – что это?

    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.

    Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

    разница, принцип работы, сходство и различия

    Многие начинающие автомобилисты, которые не так давно приобрели свое транспортное средство, стараются вникнуть в особенности его устройства. В частности, полезно понять, что находится под капотом. И особый интерес в этом плане вызывает двигатель. Это крайне сложный механизм, состоящий из различных деталей. Поэтому разбираться в этом деле стоит хотя бы для того, чтобы самостоятельно устранить ряд неисправностей. В то же время, неопытные автолюбители не способны в полной мере понять, чем отличаются компрессия и степень сжатия. А разница есть, ведь каждый из этих терминов соответствует своему предназначению.

    Степень сжатия

    Для начала рассмотрим, что следует понимать под этим термином. Степень сжатия представляет собой геометрическую величину, не имеющую единиц измерения. Это обусловлено тем, что для ее определения используются параметры силового агрегата. Иными словами, степень сжатия – это отношение всего объема цилиндра к объему камеры сгорания.

    В отношении двигателей, работающих на бензине, это значение может разительно варьироваться — в диапазоне от 8 до 12. Что касается дизельных силовых агрегатов, то у них данная характеристика еще больше – 14-18 единиц. Это во многом продиктовано конструктивными особенностями.

    В поисках ответа на вопрос, в чем разница степени сжатия и компрессии, стоит рассмотреть другой момент в отношении бензиновых двигателей. Дело вот в чем. Чем больше будет значение степени сжатия, тем выше будет и удельная мощность. В то же время сильное увеличение этого параметра неизбежно приведет к заметному снижению ресурса мотора. И ко всему прочему могут появиться серьезные проблемы, если заправить машину топливом низкого качества.

    Как проверить компрессию и устранить перепады давления в цилиндрах двигателя своими руками?

    Из статьи вы узнаете, как проверить компрессию и при надобности устранить перепады давления в цилиндрах двигателя автомобиля своими руками. Кроме того, выясним, в чем разница между степенью сжатия и давлением, а также, какие существуют наиболее эффективные способы измерения компрессии в гаражных условиях.

    Рекомендуем ознакомиться со статьей: Причины появления синего дыма из выхлопной трубы?

    Общепринятое понятие “компрессия” не считается профессиональным. Большинство профессиональных автомехаников в этом случае говорят о давлении в цилиндре силового агрегата в конце такта сжатия. Но мы, в дальнейшем, будем использовать более привычный для нашего лексикона термин — компрессия.

    Что делать, если на приборной панели горит лампа давления масла (красная масленка)?

    В ЧЕМ РАЗНИЦА МЕЖДУ СТЕПЕНЬЮ СЖАТИЯ И ДАВЛЕНИЕМ?

    По большому счету, компрессия, то есть давление, образуется в цилиндре двигателя тогда, когда поршень находится в верхней мёртвой точке (ВМТ), а зажигание выключено. В случае с дизельными силовыми установками, компрессия образуется в цилиндре мотора тогда, когда подача топлива остановлена. На компрессию оказывает влияние множество факторов: степень изношенности деталей цилиндропоршневой группы, давление в начале такта сжатия, рабочая температура в системе, а также фазы газораспределения. В целом, компрессия — это верный показатель внутреннего состояния двигателя, которое не становится лучше в процессе его эксплуатации.

    Справочно заметим, что в отличии от компрессии, на степень сжатия возраст силовой установки (пробег) не влияет. Этот параметр конструктивно заложен в двигатель внутреннего сгорания и считается безразмерным. Он обуславливает геометрию цилиндра, или отношение камеры сгорания к его полному объёму. Добавим, что степень сжатия влияет на компрессию, тогда как компрессия не влияет на степень сжатия.

    Как проверить уровень масла в двигателе? О чем говорит потеря или избыток смазки?

    НИЗКАЯ КОМПРЕССИЯ ИЛИ ЕЕ ОТСУТСТВИЕ

    При низкой компрессии у бензинового или дизельного двигателя могут возникнуть проблемы с запуском. Особенно это относится к дизельным силовым агрегатам, в которых от температуры такта сжатия и давления непосредственно зависит процесс воспламенения горючего.

    Если речь идёт о бензиновых моторах, то в них при пониженной компрессии нарушается режим испарения топлива, поэтому горючее остаётся в цилиндре в виде капель. Также наблюдается увеличение токсичности из-за повышения давления картерных газов и происходит ускоренное засорение камеры сжатия. Для справки заметим, что, если мотор на холостом ходу начал вибрировать, значит компрессия в цилиндрах неравномерная.

    Одной из основных причин низкой компрессии в цилиндрах зачастую становится, перегрев силового агрегата. Как утверждают автомеханики, в случае сильного перегрева мотора, могут появляться механические повреждения на стенках цилиндров и даже самих поршнях, то есть возникают задиры. Кроме того, поршни, при сильном перегреве имеют свойство прогорать и плавиться. Так, например, современные двигатели ВАЗ (в том числе и новая серия ВАЗ 11182 1.6) чаще других моторов страдают от перегревов. У отечественных силовых агрегатов от перегрева нередко рассыпаются перегородки поршневых колец, из-за чего резко падает показатель компрессии в цилиндрах, а мотор начинает троить и тарахтеть на холостых оборотах.

    Проблемы в газораспределительной системе также очень часто становятся причиной снижения компрессии в цилиндрах. Так, например, прогорел один из клапанов – показатель компрессии может сразу упасть на “двоечку-троечку”, из-за чего автовладельцу придется вскрывать ГБЦ, проверять клапана и возможно их менять или притирать.

    Следующая ситуация. Произошел перескок цепи ГРМ или обрыв ремня ГРМ. В этом случае владельцу очень повезет, если не согнутся клапана, а вот компрессия уже неминуемо упадет. Или другая ситуация, связанная с регулировкой тепловых зазоров клапанов. Зазор выставили неправильно или клапан не закрывается, в последствии возникает пониженная компрессия или ее полное отсутствие.

    Также причиной низкой компрессии может быть пробитая прокладка, расположенная между блоком цилиндров и головкой. Или наоборот, прокладка ГБЦ банально прогорела и отработанные газы выходят в систему охлаждения или напрямую в масляную магистраль. Низкий показатель компрессии может также возникать из-за чрезмерного износа поршневых колец, поршней и критической выработки стенок цилиндров, которые принимают форму эллипса. В данном случае наряду с падением давления в цилиндрах может наблюдаться повышенный расход горючего и масла (масложор).

    Опасной причиной низкой компрессии иногда могут служить и появившиеся трещины в ГБЦ. Кроме того, наглухо засоренный воздушный фильтр двигателя также нередко становится виновником падения давления в цилиндрах. Дело все в том, что загрязнения, скопившиеся на сетке фильтрующего компонента, не пропускают необходимый поток воздуха, который стремится в цилиндры, из-за чего опять же, снижается компрессия.

    Как расход топлива зависит от объема двигателя автомобиля?

    САМЫЕ ЭФФЕКТИВНЫЕ СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИЯ КОМПРЕССИИ

    Чтобы точно замерить компрессию в цилиндрах вам в любом случае понадобиться специальное приспособление — прибор, предназначенный для измерения давления рабочей смеси по завершению такта сжатия. Данный прибор называется компрессометр. На сегодняшний день существует множество видов компрессометров и внешне они могут быть различными, но предназначение у них одно.

    Итак, как правильно замерить компрессию при помощи компрессометра? Перед проведением диагностики силовой агрегат потребуется подготовить. Аккумулятор автомобиля необходимо зарядить полностью. Мотор нужно прогреть до оптимальной рабочей температуры (около 60 градусов по Цельсию). Чтобы не удалить со стенок цилиндров масляную плёнку, следует закрыть подачу топлива. Для этого можно просто рассоединить общий разъём форсунок.

    Далее переходим к размыканию модуля зажигания и колодки проводов, а также выкручиваем свечи и вынимаем их из колодцев. Не забудьте аккуратно вычистить свечные колодцы, чтобы в цилиндр не попал песок или грязь. В цилиндры должен поступать воздух. Поэтому, если привод дросселя тросовый, то нужно до отказа выжать педаль акселератора. Если привод электронный, чтобы удостовериться что дроссельная заслонка открывается, потребуется нажать на педаль газа и включив зажигание немного провернуть стартер.

    Кроме того, многие автомеханики настоятельно рекомендует отсоединять патрубок дросселя и воздушного фильтра. Если заслонка останется в закрытом положении, узел придётся демонтировать. Впрочем, заслонку можно приоткрыть вручную и удерживать в данном состоянии в процессе проведения замеров давления.

    Теперь настала очередь компрессометра. В одно из свечных отверстий вворачиваем наконечник этого полезного прибора и начинаем вращать стартер до тех пор, пока показание на манометре не зафиксируется. После того, как показатель отобразится на шкале, нужно записать полученные данные. Как можем видеть, особых трудностей процедура по замеру компрессии у автовладельца вызвать не должна, главное иметь под рукой компрессометр и четко соблюдать пошаговую инструкцию.

    Когда менять маслосъемные колпачки двигателя? Причины и признаки для замены

    РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЯ КОМПРЕССИИ

    В автомобиле с исправным бензиновым мотором компрессия должна варьироваться от 11,0 до 14,0 Бар. Разница давления в цилиндрах должна быть не более 1,0 Бара. Если компрессия низкая, нужно залить в свечное отверстие немного моторного масла (около 10 кубических сантиметров) и ещё раз провести замер. Повышение компрессии на пару Бар является свидетельством того, что поршневые кольца залегли или износились и требуют замены. Если показания остались прежними, значит отсутствует необходимая степень прилегания клапанов к седлам. Подобное наблюдается при некорректных тепловых зазорах, прогаре или выработке седел клапанов.

    Диагностика с использованием компрессометра, это первичный и несложный метод оценки технического состояния силового агрегата. При более детальном исследовании можно применить эндоскоп, чтобы иметь представление о степени утечки воздуха из цилиндров. Иногда диагностика проводится мотор-тестером с подключением его к датчикам управления силовой установкой автомобиля. В этом случае наверняка потребуется навестить ремонтный сервис, так как своими руками подобную процедуру провести ощутимо сложнее, чем при помощи компрессометра.

    В завершении статьи отметим, что компрессию цилиндров можно назвать одним из ключевых показателей жизнеспособности двигателя, ведь он напрямую демонстрирует текущее состояние здоровья силового агрегата, от уровня которого зависят многие процессы в моторе (расход масла, быстрота заводки, сгораемость топливно-воздушной смеси и стабильность работы двс). Таким образом, компрессия – это максимально возможный показатель давления воздуха в камерах сгорания цилиндров, который образуется при достижении поршнями самых верхних мертвых точек в процессе такта сжатия.

    БЛАГОДАРИМ ВАС ЗА ВНИМАНИЕ! ПРОЯВЛЯЙТЕ ВЗАИМОУВАЖЕНИЕ НА ДОРОГАХ!

    Расчет степени сжатия

    Для любого двигателя внутреннего сгорания важно, чтобы данный параметр обладал максимально возможной величиной. Однако при необходимости форсировать мотор следует знать, как эту характеристику можно вычислить. Это нужно для того, чтобы избежать детонации, из-за чего мотор может просто выйти из строя.

    Формула, с помощью которой проводится вычисление, выглядит следующим образом:

    CR=(V+C)/C,

    где CR- степень сжатия, V – рабочий объем цилиндра, C – объем камеры сгорания.

    Тому автолюбителю, который желает знать, какая между компрессией и степенью сжатия разница, будут интересны подобные вычисления. Возможно, это пригодится ему на практике.

    Для определения этого параметра в отношении лишь одного цилиндра, следует общий рабочий объем двигателя разделить на количество «стаканов». В результате получаем значение V из формулы выше.

    А вот определить показатель C заметно труднее, но тоже возможно. Для этого на примете у опытных автомобилистов и механиков, занимающихся ремонтом двигателей, имеется верное средство – бюретка. Она проградуирована в кубических сантиметрах. Самый простой способ – это залить в камеру сгорания бензин, после чего бюреткой измерить ее объем. Остается полученные данные занести в формулу.

    Процесс сжатия в дизельных двигателях

    Как правило, в дизельных двигателях степень сжатия значительно выше. Если в бензиновых двигателях она в среднем составляет 10:1 – 12:1, то у дизелей значение может достигать от 15:1 до 22:1. Рабочий процесс в дизельном моторе происходит следующим образом: вначале в цилиндр попадает чистый воздух, который за счет большой степени сжатия разогревается до 700-900°С. Дизтопливо впрыскивается под высоким давлением в камеру сгорания при подходе поршня к ВМТ. А так как воздух уже сильно разогрет, после смешивания с ним происходит воспламенение топлива. Возгорание под давлением (без необходимости применения сложной системы зажигания) является главным преимуществом дизельного двигателя. Но, с другой стороны, повышаются требования к герметичности. Также необходим насос высокого давления, который является одним из слабых мест такого типа силовых агрегатов.

    Компрессия

    Теперь познакомимся с этой характеристикой. В отличие от степени сжатия, компрессия – это давление в цилиндре на момент конца такта. И данная характеристика является физической величиной, поэтому ее уже можно измерить. Для этого используется специальное оборудование – компрессометр.

    С теоретической точки зрения данный параметр должен быть равен степени сжатия. Но это все лишь в теории, в действительности же все по-другому. Компрессия практически всегда больше степени сжатия. Это обусловлено несколькими причинами, о которых далее пойдет речь.

    Объяснение теории и практики

    Обе характеристики будут равны лишь в том случае, когда в цилиндрах происходит бесконечно долгое изометрическое сжатие газа. В результате выделяемая энергия станет поглощаться поршнем, стенками цилиндров, головкой блока и прочими частями двигателя, причем полностью. За счет этого тепловой баланс не станет меняться. Сжатый газ отдает тепло, но не давит на манометр с большей силой, нежели расчетный показатель.

    На практике все обстоит иначе – разница между компрессией и степенью сжатия в показаниях присутствует. Процесс носит адиабатный характер. Сжатие газа сопровождается значительным повышением температуры.

    Не все тепло, выделяемое сжатым газом, поглощается стенками цилиндра, и по этой причине за счет остатка возникает давление.

    На что она влияет

    ССД непосредственно определяет объём работы, произведённой ДВС. Чем изначально выше рассчитана степень сжатия, тем продуктивнее будет воспламенение. Пропорционально увеличится и отдача мотора. Вспомним, как разработчики в 90-е годы старались повышать этот показатель, полностью не модернизируя двигатель. Таким способом они конкурировали между собой, делая агрегаты мощнее, и не затрачивая при этом много средств. Но что самое интересное — моторы в этом случае не потребляли больше горючего, а даже становились экономнее.

    Однако всему есть предел, и как было сказано выше, чересчур высокий коэффициент приводит к снижению ресурса ДВС. Почему это происходит? Дело в том, что при значительном сжатии топливная смесь начинает самопроизвольно детонировать, взрываться. Особенно это затрагивает агрегаты на бензине, поэтому здесь данный коэффициент имеет строгое ограничение.

    Помните, что применение низкооктанового топлива становится причиной детонации на агрегатах с повышенной ССД. И наоборот, высокооктановое горючее может не позволять двигателю полностью раскрываться, если будет использовано в агрегатах с низким коэффициентом сжатия. По этой причине оба параметра должны соответствовать. Подробнее в таблице ниже.

    Старые и новые двигатели

    В моторах, которые уже отработали порядочный срок, показатели компрессии будут заметно ниже, чем у недавно выпущенных силовых агрегатов. Это объясняется герметичностью. Двигатели новых автомобилей в значительной степени непроницаемы для газов. Поэтому через замки колец и прочие места цилиндров не будет выпускаться много тепла. Соответственно, компрессия не упадет. Разница компрессии и степени сжатия будет минимальной.

    Со старыми двигателями все понятно – срок службы делает свое дело. И в результате долгого использования транспортного средства, включая воздействие высокой температуры, элементы теряют свои первоначальные свойства. Конечно, это происходит в течение длительного периода времени, но так или иначе характеристики двигателей в любом случае изменяются.

    Анализ данных замера

    Замер разницы компрессии по цилиндрам не должен превышать 12%. Если в каком-то цилиндре давление ниже, это явно указывает на неисправность. Для предварительного определения неисправности необходимо в этот цилиндр добавить 5 -10 грамм моторного масла и вновь повторить замер. Если компрессия поднялась, возможна закоксовка компрессионных колец, в этом случае может помочь процедура промывки ДВС. Если же это не помогло, необходимо обратиться к специалистам по ремонту ДВС.

    Авто и мотоКомментировать

    Способы изменения степени сжатия

    У современных силовых агрегатов можно откорректировать эту характеристику как в большую, так и в меньшую сторону. Если нужно повысить параметр, то для этого растачиваются цилиндры и ставятся поршни с большим диаметром. Любому, кому интересно понимать разницу в компрессии и степени сжатия двигателя сгорания, будут полезны эти сведения. Ведь среди автолюбителей есть сторонники разного рода тюнинга.

    Другой, не менее эффективный способ изменения степени сжатия, заключается в уменьшении камеры сгорания. В этом случае с места сопряжения ГБЦ с блоком двигателя удаляется слой металла. Такая операция проводится с использованием строгального или фрезерного станка.

    Если же по каким-либо причинам возникает необходимость в понижении степени сжатия, то, наоборот, стоит поместить дюралевую прокладку между блоком цилиндров и ГБЦ. Другой способ – это удаление слоя металла с днища поршня. Однако он более сложен в реализации, поскольку это потребует определенных усилий, навыков и умений. К тому же для этой процедуры нужен токарный станок.

    Итоги сравнения

    В конечном счете в чем разница степени сжатия и компрессии? Проанализировав эти два термина, можно заметить существенное отличие. Степень сжатия является величиной безразмерной. Изменить ее можно, но лишь путем вмешательства в конструкцию двигателя.

    Компрессия же способна варьироваться в период эксплуатации транспортного средства. Кроме того, этот параметр во многом зависит от степени сжатия. Ведь давление в меньшем объеме всегда будет большим.

    Иными словами, если увеличивается степень сжатия, то и компрессия также растет.

    На форсированном моторе

    Степень сжатия. В зависимости от конечной задачи, степень сжатия может серьезно варьироваться, достигая величин в 11 — 11.5 . Все это направлено на снятие максимальной мощности с мотора конкретного объема. Чем выше степень сжатия — тем выше удельная мощность. Правда при этом неизбежно снизится ресурс и резко возрастает риск проблем с мотором при заправке некачественным топливом. Одна заправка сомнительным топливом может быстро кончить «зажатый» мотор. Так что при форсировании мотор сэкономить на качестве бензина не удастся.Поэтому, при тюнинге двигателя степень сжатия увеличивается не очень значительно, обычно что бы перейти на марку бензина, следующую за уже используемой по октановому числу. В принципе, косвенно, о величине степени сжатия можно судить по марке используемого бензина — на АИ-80 можно ездить при степени сжатия равной 9.0 , на АИ-92 — до 10.0 (при условии, что бензин соответствует заявленным характеристикам ).Поднятие степени сжатия — сложный процесс, требующий точных расчетов и очень высокой квалификации моториста. Поэтому самостоятельно этим заниматься крайне не рекомендуется.

    Как уже было сказано выше компрессия это давление в цилиндре. Именно поэтому компрессия зависит от степени сжатия (величина давления в меньшем объеме всегда будет больше, т.е. при увеличении степень сжатия компрессия растет). По величине компрессии можно предварительно судить о состоянии двигателя. При этом важно правильно провести процедуру замера компрессии. Для этого необходимо: двигатель прогрет, АКБ полностью заряжена, дроссель открыт, воздушный фильтр снят, все свечи выкручены. В таком режиме полностью заряженная АКБ позволит стартеру раскрутить двигатель до 200 об/мин. Компрессия во всех цилиндрах должна быть ровной. При снижении уровня компрессии необходимо выяснить причину падения. Это могут быть поршневые кольца или проблемы в клапанном механизме, выяснить это можно так. В проблемные цилиндры с помощью шприца вводят 15-20 гр. моторного масла. Процедуру замера повторяют. Если показания манометра выросли — причина падения в поршне.

    Источники:https://scart-avto.ru/, https://avtonov.com/,https://e-fee.ru/

    Как происходит воздействие?

    Так на что же оказывает влияние степень сжатия? Здесь стоит учитывать то количество работы, которое производит силовой агрегат. И чем выше этот параметр, тем больше энергии будет выделяться в ходе сгорания топливовоздушной смеси. Соответственно, повышается и мощность двигателя.

    По этой причине большинство производителей старается увеличить силовые показатели мотора за счет одной эффективной методики. К ней стали прибегать еще с конца прошлого столетия. Вместо того чтобы двигаться в направлении увеличения объема цилиндров и камеры сгорания, специалисты, а они уж точно знают, какая разница между компрессией и степенью сжатия, стремятся повысить именно последний показатель.

    Однако здесь имеются ограничения. Рабочую смесь нельзя сжимать бесконечно долго — по достижении определенной величины она детонирует, то есть взрывается. В то же время это касается только двигателей, работающих на бензине. Дизельные силовые агрегаты лишены риска детонации. Собственно, этим и объясняется их более высокая степень сжатия.

    И, чтобы избежать столь разрушительного воздействия, ведь детонация для двигателя губительна, повышается октановое число бензина. А это, в свою очередь, увеличивает стоимость топлива. Ко всему прочему те добавки, которые служат этой цели, приводят к ухудшению экологических параметров мотора.

    Интересные факты [ править | править код ]

    Двигатели гоночных автомобилей, работающих на метаноле, имеют степень сжатия, превышающую 15 [ источник не указан 2419 дней

    ] ; в то время как в обычном карбюраторном ДВС степень сжатия для неэтилированного бензина как правило не превышает 11,1.

    В настоящее время только компания Mazda серийно производит бензиновые двигатели Skyactiv-G со степенью сжатия 14, которые устанавливаются на такие автомобили, как Mazda CX-5 и Mazda 6. Однако необходимо понимать, что это геометрическая степень сжатия, фактическая же примерно равна 12, так как двигатель работает по циклу Аткинсона, то есть смесь начинает сжиматься после позднего закрытия клапанов и сжимается в 12 раз. Эффективность такого мотора по мощности и крутящему моменту обуславливается таким понятием как степень расширения, которая обратна геометрической степени сжатия.

    В 1950-60-е года одной из тенденций двигателестроения, особенно в Северной Америке, было повышение степени сжатия, которая к началу 1970-х на американских двигателях нередко достигала 11-13. Однако, это требовало соответствующего бензина с высоким октановым числом, что в те годы могло быть получено лишь добавлением ядовитого тетраэтилсвинца. Введение в начале 1970-х годов экологических стандартов в большинстве стран привело к остановке роста и даже снижению степени сжатия на серийных двигателях.

    Многие начинающие автомобилисты, которые не так давно приобрели свое транспортное средство, стараются вникнуть в особенности его устройства. В частности, полезно понять, что находится под капотом. И особый интерес в этом плане вызывает двигатель. Это крайне сложный механизм, состоящий из различных деталей. Поэтому разбираться в этом деле стоит хотя бы для того, чтобы самостоятельно устранить ряд неисправностей. В то же время, неопытные автолюбители не способны в полной мере понять, чем отличаются компрессия и степень сжатия. А разница есть, ведь каждый из этих терминов соответствует своему предназначению.

    Компрессия и степень сжатия что такое


    Компрессия и степень сжатия двигателя. Что это такое?

    Кто изучает устройство автомобиля встречает непонятные термины из области двигателестроения. В данной статье расскажем что такое компрессия и степень сжатия, их определения.

    Степень сжатия двигателя — это отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания.На бензиновом моторе, в зависимости от конкретной задачи, степень сжатия может серьезно варьироваться, достигая величин в 8 до 12. На дизельных двигателях из-за их конструктивных особенностей степень сжатия намного больше и оставляет от 14 до 18 единиц.

    Для бензиновых двигателей, чем выше степень сжатия — тем выше удельная мощность. Но если сильно увеличить степень сжатия, то может снизится ресурс и резко возрастает риск проблем с мотором при заправке некачественным топливом.

    Подробнее в статье: как уменьшить или увеличить степени сжатия двигателя.

    Компрессия — это максимальное давление воздуха в камере сгорания в конце такта сжатия.Компрессия это давление в цилиндре, и поэтому она зависит от степени сжатия (величина давления в меньшем объеме всегда будет больше, т.е. при увеличении степень сжатия компрессия растет). По величине компрессии можно предварительно судить о состоянии двигателя. При этом важно правильно провести процедуру замера компрессии.

    При снижении уровня компрессии необходимо выяснить причину. Это могут быть поршневые кольца или проблемы в клапанном механизме, выяснить это можно так. В проблемные цилиндры с помощью шприца вводят 15-20 грамм моторного масла. Процедуру замера повторяют. Если показания манометра выросли — причина падения в поршневых кольцах, если остались на прежнем уровне — в клапанах.

    Что такое компрессия и степень сжатия двигателя?

    Почти каждый автовладелец знаком с таким понятием, как компрессия двигателя. Но не многие знают, что существует так же определение степени сжатия. Автомобилисты могут впадать в заблуждение, что у этих двух понятий есть общие моменты, но не стоит думать, что это так. Сегодня мы расскажем вам чем же отличаются данные процессы.

    Компрессия и предпосылки низкого давления

    Компрессия

    Что же такое компрессия применительно к двигателю? Итак, компрессией называется наивысшая степень давления, которое возникает в цилиндре в конце механизма сжатия. В основном данная сила измеряется в количестве атмосфер. Величина необходимого давления внутри цилиндров зависит в первую очередь от объёма двигателя.

    Предпосылки низкого давления

    Давление, как непостоянная величина, очень сильно зависит от того, на какой стадии износа находится двигатель. Чем более изношен мотор, тем более низким будет давление в цилиндрах. Вот три основные причины понижения давления вследствие износа:

    • Поршневая система сильно изношена. Это характеризуется появлением на её элементах микроцарапин и выбоин. Одной из причин является использование горючего ненадлежащего качества, когда частицы осадка, оставшегося от сгорания топлива, вредят стенкам цилиндра и поршню
    • Уплотнительные кольца может заклинить. Происходит это по всё той же причине: плохому качеству топлива. От нагара уплотнительные кольца и пазы поршня склеиваются между собой, что приводит к отсутствию нужной степени разжимания во время нагрева, что в свою очередь ведёт к снижению давления
    • Поршневая система, как и любая другая система автомобиля, с течением времени изнашивается. В процессе износа от конструкции отделяются небольшие металлические частицы. Следствием служит потеря давления, а так же иные проблемы с двигателем

    Как увеличить компрессию?

    В первую очередь необходимо понять истинную причину уменьшения давления. Итак, если износилась поршневая система автомобиля, что соответственно, характеризуется уменьшением плотности прилегания деталей между собой, то способ решения этой проблемы — покупка нужной присадки для наращивания недостающей толщины металла. Что в свою очередь повысит компрессию. Применяйте этот метод, когда вы абсолютно уверены, что проблема в этом. Вы так же можете узнать точно о должной степени компрессии для вашего двигателя в технических характеристиках автомобиля.

    Если же причина в заклинивании поршневых колец, то последовательность ваших действий может быть следующей: выкрутите свечи, залейте в отверстия по сто грамм масла и оставьте машину примерно на час. Масло способно размягчить нагар, который выведется в процессе последующей эксплуатации автомобиля. Если после всех этих действий вы не увидели каких-либо перемен к лучшему, то отправляйтесь в ближайший СТО для профессиональной диагностики.

    Степень сжатия

    Мы выяснили, что компрессией называется максима давления внутри цилиндров, и остаётся только дать определение сжатию. Так вот, степень сжатия — это соотношение между объёмом всего цилиндра и объёмом камеры сгорания. Степень сжатия является постоянной величиной, которая является уникальной для каждой марки автомобиля. Нет резона брать в сравнение компрессию и степень сжатия, поскольку у последней нет даже единиц измерения.

    Если вы знаете, какую степень сжатия имеет двигатель, то можете без труда вычислить компрессию. Просто умножьте цифру степени сжатия на 1,4 атмосферы. Для определения степени сжатия проделайте следующее:

    • Проведите измерение рабочего объёма цилиндра. Это можно сделать разделив его общий литраж на количество цилиндров
    • Измерьте размеры камеры сгорания. При этом поршню необходимо быть в верхнем положении. Далее вы можете применить шприц с машинным маслом. Зафиксируйте, сколько масла было вылито, и получите нужные данные
    • Поделите два полученных выше результата между собой, чтобы вычислить степень сжатия

    Вывод из всего вышеизложенного будет однозначным: компрессия не равнозначна степени сжатия и сравнивать эти параметры не имеет смысла.

    Компрессия и степень сжатия двигателя. Что это такое?

    Компрессия — это максимальное давление воздуха в камере сгорания в конце такта сжатия. Степень сжатия двигателя — это отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания.

    Степень сжатия.

    На форсированном моторе, в зависимости от конечной задачи, степень сжатия может серьезно варьироваться, достигая величин в 11 — 11.5 . Все это направлено на снятие максимальной мощности с мотора конкретного объема. Чем выше степень сжатия — тем выше удельная мощность. Правда при этом неизбежно снизится ресурс и резко возрастает риск проблем с мотором при заправке некачественным топливом. Одна заправка сомнительным топливом может быстро кончить «зажатый» мотор. Так что при форсировании мотор сэкономить на качестве бензина не удастся. Поэтому, при тюнинге двигателя степень сжатия увеличивается не очень значительно, обычно что бы перейти на марку бензина, следующую за уже используемой по октановому числу. В принципе, косвенно, о величине степени сжатия можно судить по марке используемого бензина — на АИ-80 можно ездить при степени сжатия равной 9.0 , на АИ-92 — до 10.0 (при условии, что бензин соответствует заявленным характеристикам). Поднятие степени сжатия — сложный процесс, требующий точных расчетов и очень высокой квалификации моториста. Поэтому самостоятельно этим заниматься крайне не рекомендуется.

    Компрессия

    Как уже было сказано выше компрессия это давление в цилиндре. Именно поэтому компрессия зависит от степени сжатия (величина давления в меньшем объеме всегда будет больше, т.е. при увеличении степень сжатия компрессия растет). По величине компрессии можно предварительно судить о состоянии двигателя. При этом важно правильно провести процедуру замера компрессии. Для этого необходимо: двигатель прогрет, АКБ полностью заряжена, дроссель открыт, воздушный фильтр снят, все свечи выкручены. В таком режиме полностью заряженная АКБ позволит стартеру раскрутить двигатель до 200 об/мин. Компрессия во всех цилиндрах должна быть ровной. При снижении уровня компрессии необходимо выяснить причину падения. Это могут быть поршневые кольца или проблемы в клапанном механизме, выяснить это можно так. В проблемные цилиндры с помощью шприца вводят 15-20 гр. моторного масла. Процедуру замера повторяют. Если показания манометра выросли — причина падения в поршневых кольцах, если остались на прежнем уровне — в клапанах.

    Как определяется степень сжатия. Как определить компрессию по степени сжатия

    ГлавнаяРазноеКак определить компрессию по степени сжатия

    Формула для его вычисления выглядит так: Vр = (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.

    403 — доступ запрещён
    Инфо

    Оставшееся значение теперь представляет собой объем, который должна иметь полость в головке для получения нужной нам степени сжатия.

    Чтобы было более понятно, рассмотрим следующий пример. Предположим, что нам нужно иметь степень сжатия 10/1, а литраж двигателя равен 1000 см3 и он имеет четыре цилиндра. Важно

    СR = (V = C)/C, где V — рабочий объем одного цилиндра, а С — полный объем камеры сгорания.

    Поскольку мы знаем, что V (рабочий объем цилиндра) = 1000 см3 /4 = 250 см3 и знаем требуемую степень сжатия, поэтому преобразуем уравнение, чтобы получить полный объем камеры сгорания С. Внимание

    В результате вы получите следующее уравнение: С = V/(CR-1).

    Подставим в него указанные значения С = 250/(10 – 1) = 27,7 см3.

    Таким образом полный объем камеры сгорания равен 27,7 см3.

    Из этого значения вы вычитаете все составляющие объема камеры сгорания, которые не находятся в головке.

    Как рассчитать степень сжатия двигателя?
    • 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.
    Степень сжатия двс

    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 = (Vр + Vс)/ Vс; где Vр – рабочий объем цилиндра, Vс – 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.

    Vр намного больше чем Vс. 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.

    403 таф access is denied

    Из-за неадиабатичности сжатия в двигателе внутреннего сгорания (теплообмен со стенками, утечки части газа через неплотности, присутствия в нём бензина) сжатие газа считают политропным с показателем политропы n=1,2.

    При ε {\displaystyle \varepsilon } =10 компрессия в лучшем случае должна быть 101,2=15,8 Детонация в двигателе — изохорный самоускоряющийся процесс перехода горения топливо-воздушной смеси в детонационный взрыв без совершения работы с переходом энергии сгорания топлива в температуру и давление газов.

    Фронт пламени распространяется со скоростью взрыва, то есть превышает скорость распространения звука в данной среде и приводит к сильным ударным нагрузкам на детали цилиндро-поршневой и кривошипно-шатунной групп и вызывает тем самым усиленный износ этих деталей.

    Высокая температура газов приводит к прогоранию днища поршней и обгоранию клапанов.

    Как рассчитать степень сжатия

    Заливать жидкость следует до тех пор, пока ее уровень не дойдет до края прокладки. Если все отверстия круглые, то можно легко рассчитать объем между верхней поверхностью поршня и верхней частью блока. Это можно сделать с помощью указанной выше формулы, но при этом D будет равняться диам. отверстия цилиндра в мм, а L расстоянию от верхнего днища поршня до верхней части блока опять в мм.

    На каких-то стадиях бывает необходимо определить, сколько нужно снять металла с торцевой поверхности головки цилиндров, чтобы получить требуемую степень сжатия.

    Для этого сначала нужно рассчитать требующийся полный объем камеры сгорания.

    Из полученного значения вы вычитаете объем, равный толщине прокладки, объем в блоке над поршнем, когда он находится в ВМТ и, если используется поршень с вогнутым днищем, объем выемки.

    Вычисляем степень сжатия двс по компрессии

    Это нарушит процессы вытеснения в камере сгорания. Наиболее простым и правельным способом считается установка новых поршней в которых задан необходимый объём камеры.

    Для турбо-двигателя сферическая форма считается наиболее эффективной.

    Лучше использовать для этих целей специально разработанные и изготовленные поршни. Возможен вариант самостоятельной доработки стоковых поршней.

    Но сдесь нужно учесть что толщина дна поршня не должна быть меньше 6% от диаметра.

    Степень сжатия в турбо двигателе Одной из самых важных и пожалуй самой сложной задачей при проектировании турбодвигателя является принятие решения о степени сжатия.

    Этот параметр влияет на большое количество факторов в общей характеристике автомобиля.

    alfa-urist.ru

    Как определить степень сжатия двигателя

    Степень сжатия двигателя (CR — compression ratio) определяется как отношение внутреннего объема цилиндра над поршнем, находящимся в нижней мертвой точке, к внутреннему объему цилиндра над поршнем, находящимся в верхней мертвой точке. При ремонте двигателя по стандартной технологии повторной сборки выполняются следующие операции механической обработки:

    1. Цилиндры растачиваются под больший диаметр и в двигатель ставятся ремонтные поршни увеличенного размера. Растачивание цилиндров приводит к увеличению рабочего объема и степени сжатия, поскольку объем цилиндра при этом увеличивается а объем камеры сгорания остается неизменным, в результате чего количество сжимаемой топливно-воздушной смеси возрастает.
    2. Опорные поверхности блока цилиндров заново шлифуются. Эта операции механической обработки называется шлифовка плиты блока цилиндров и приводит к росту степени сжатия, поскольку после нее головка блока цилиндров опускается ниже к днищам поршней.
    3. Повторно шлифуется нижняя плоскость головки(ок) блока цилиндров, что также приводит к росту степени сжатия. Вот с такими казалось бы простыми полезными советами вы  и сможете измерить степень сжатия.

    Чтобы сохранить степень сжатия двигателя на уровне паспортного значения, установленного для серийного двигателя, на большинстве ремонтных предприятий используют ремонтные поршни, которые короче стандартных на величину в пределах от 0,015 дюйма до 0,020 дюйма. Вот так измеряется степень сжатия двигателя в авто.

    Для вычисления точного значения степени сжатия необходимо точно измерить диаметр цилиндра, ход поршня и объем камеры сгорания.

    Какую степень сжатия имеет, например, восьми-цилиндровый V-образный двигатель автомобиля Chevrolet объемом 350 куб. дюймов, после того, как в его конструкцию было внесено единственное изменение — вместо головок блока цилиндров с объемом камеры сгорания 74 см были установлены новые, с объемом камеры сгорания 62 см ?

    • диаметр цилиндра равен 4,000 дюйма, ход поршня равен 3,480 дюйма, число цилиндров равно 8,
    • объем камеры сгорания до замены головок CV = = 74 см3 = 4,52 куб. дюйма,
    • объем камеры сгорания после замены головок CV = = 62 см3 = 3,78 куб. дюйма.
    • GV = диаметр цилиндра х диаметр цилиндра х 0,7854 х х толщина сжатой прокладки = 4,000 дюйма х х 4,000 дюйма х 0,7854 х 0,020 дюйма = 0,87 куб. дюйма.

    Чтобы не усложнять расчет, а просто показать, какое влияние оказывает изменение объема камеры его сгорания, полагаем, что поршни имеют плоские днища и зазор от днища поршня, находящегося в ВМТ, до плиты блока цилиндров равен нулю.

    Достаточно было всего лишь измениться объему камеры сгорания — с 74 см3 до 62 см3, как степень сжатия возросла с 9,1:1 до 10,4:1. Поскольку для современного бензина степень сжатия 10,4:1, как правило, не рекомендуется, такая модернизация допустима только для гоночных двигателей, которые будут работать на дорогом горючем или горючем с использованием специальных присадок. Надеемся мы вам помогли разобраться и вы теперь знаете как определяется степень сжатия двигателя в вашем автомобиле.

    sovetprost.ru

    Что такое компрессия и степень сжатия двигателя?

    Почти каждый автовладелец знаком с таким понятием, как компрессия двигателя. Но не многие знают, что существует так же определение степени сжатия. Автомобилисты могут впадать в заблуждение, что у этих двух понятий есть общие моменты, но не стоит думать, что это так. Сегодня мы расскажем вам чем же отличаются данные процессы.

    Компрессия и предпосылки низкого давления

    Компрессия

    Что же такое компрессия применительно к двигателю? Итак, компрессией называется наивысшая степень давления, которое возникает в цилиндре в конце механизма сжатия. В основном данная сила измеряется в количестве атмосфер. Величина необходимого давления внутри цилиндров зависит в первую очередь от объёма двигателя.

    Предпосылки низкого давления

    Давление, как непостоянная величина, очень сильно зависит от того, на какой стадии износа находится двигатель. Чем более изношен мотор, тем более низким будет давление в цилиндрах. Вот три основные причины понижения давления вследствие износа:

    • Поршневая система сильно изношена. Это характеризуется появлением на её элементах микроцарапин и выбоин. Одной из причин является использование горючего ненадлежащего качества, когда частицы осадка, оставшегося от сгорания топлива, вредят стенкам цилиндра и поршню
    • Уплотнительные кольца может заклинить. Происходит это по всё той же причине: плохому качеству топлива. От нагара уплотнительные кольца и пазы поршня склеиваются между собой, что приводит к отсутствию нужной степени разжимания во время нагрева, что в свою очередь ведёт к снижению давления
    • Поршневая система, как и любая другая система автомобиля, с течением времени изнашивается. В процессе износа от конструкции отделяются небольшие металлические частицы. Следствием служит потеря давления, а так же иные проблемы с двигателем

    Как увеличить компрессию?

    В первую очередь необходимо понять истинную причину уменьшения давления. Итак, если износилась поршневая система автомобиля, что соответственно, характеризуется уменьшением плотности прилегания деталей между собой, то способ решения этой проблемы — покупка нужной присадки для наращивания недостающей толщины металла. Что в свою очередь повысит компрессию. Применяйте этот метод, когда вы абсолютно уверены, что проблема в этом. Вы так же можете узнать точно о должной степени компрессии для вашего двигателя в технических характеристиках автомобиля.

    Если же причина в заклинивании поршневых колец, то последовательность ваших действий может быть следующей: выкрутите свечи, залейте в отверстия по сто грамм масла и оставьте машину примерно на час. Масло способно размягчить нагар, который выведется в процессе последующей эксплуатации автомобиля. Если после всех этих действий вы не увидели каких-либо перемен к лучшему, то отправляйтесь в ближайший СТО для профессиональной диагностики.

    Степень сжатия

    Мы выяснили, что компрессией называется максима давления внутри цилиндров, и остаётся только дать определение сжатию. Так вот, степень сжатия — это соотношение между объёмом всего цилиндра и объёмом камеры сгорания. Степень сжатия является постоянной величиной, которая является уникальной для каждой марки автомобиля. Нет резона брать в сравнение компрессию и степень сжатия, поскольку у последней нет даже единиц измерения.

    Если вы знаете, какую степень сжатия имеет двигатель, то можете без труда вычислить компрессию. Просто умножьте цифру степени сжатия на 1,4 атмосферы. Для определения степени сжатия проделайте следующее:

    • Проведите измерение рабочего объёма цилиндра. Это можно сделать разделив его общий литраж на количество цилиндров
    • Измерьте размеры камеры сгорания. При этом поршню необходимо быть в верхнем положении. Далее вы можете применить шприц с машинным маслом. Зафиксируйте, сколько масла было вылито, и получите нужные данные
    • Поделите два полученных выше результата между собой, чтобы вычислить степень сжатия

    Вывод из всего вышеизложенного будет однозначным: компрессия не равнозначна степени сжатия и сравнивать эти параметры не имеет смысла.

    car.ru

     

    «Питер — АТ»
    ИНН 780703320484
    ОГРНИП 313784720500453

    Степень сжатия и компрессия – что это? Степень сжатия и компрессия двигателя Как вычислить степень сжатия.

    В любом отрегулированном двигателе одним из параметров, который без всякого сомнения следует изменить и обычно в сторону повышения, является степень сжатия. Поскольку повышение степени сжатия увеличивает отдаваемую эффективную мощность двигателя, поэтому желательно иметь степень сжатия как можно более высокой в определенных пределах. Верхний предел всегда определяется в зависимости от точки, в которой возникает детонация .

    Поскольку детонация может очень быстро разрушить двигатель, поэтому будет лучше, если мы будем точно знать, какая степень сжатия есть или будет, чтобы можно было выдерживать разумное соотношение. Степень сжатия определяется c помощью следующей формулы (V + C)/C = CR , где V это рабочий объем цилиндра, а С это объем камеры сгорания.

    Определить рабочий объем или емкость одного цилиндра можно просто. Для этого вам нужно просто разделить рабочий объем (литраж) двигателя на число цилиндров, например, если литраж четырехцилиндрового двигателя 1100 куб. см, то емкость или рабочий объем одного цилиндра будет равняться 1100/4 = 275 куб. см. Найти значение объема камеры сгорания несколько сложнее. Для определения объема мы должны физически его измерить и для этого нам нужно иметь пипетку или бюретку, градуированные в куб. см. Объем камеры сгорания это полный объем, который остается над поршнем, когда он находится в ВМТ. Он включает в себя объем полости в головке плюс объем, равный толщине прокладки, плюс объем между верхней частью поршня и верхней частью блока цилиндров в ВМТ и плюс объем выемки в днище поршня при использовании поршней с вогнутыми днищами или минус объем выпуклости на днище поршня при использовании поршней с выпуклыми днищами. После того как это будет сделано, вы можете добавить объем, равный толщине прокладки. Если прокладка имеет круглое отверстие, то этот объем проще всего можно определить с помощью следующей формулы: Vcc = [(p D2 * L)/4] / 1,000 , где V = объем, p = 3,142, D = диам. отверстия в прокладке в мм, L = толщина прокладки в зажатом состоянии в мм. Если отверстие в прокладке некруглое, как это имеет место во многих случаях, то мы можем измерить нужный объем, воспользовавшись бюреткой. Для этого обжатую прокладку приклейте к листу стекла с помощью герметика, предназначенного для прокладок головок цилиндров, затем поместите стекло на горизонтальную поверхность и заполните отверстие в прокладке жидкостью с помощью бюретки. Старайтесь это делать так, чтобы жидкость не выливалась из отверстия или покрывала полностью всю поверхность прокладки, поскольку в этом случае замеры будут неправильными. Заливать жидкость следует до тех пор, пока ее уровень не дойдет до края прокладки. Если все отверстия круглые, то можно легко рассчитать объем между верхней поверхностью поршня и верхней частью блока. Это можно сделать с помощью указанной выше формулы, но при этом D будет равняться диам. отверстия цилиндра в мм, а L расстоянию от верхнего днища поршня до верхней части блока опять в мм. На каких-то стадиях бывает необходимо определить, сколько нужно снять металла с торцевой поверхности головки цилиндров, чтобы получить требуемую степень сжатия. Для этого сначала нужно рассчитать требующийся полный объем камеры сгорания. Из полученного значения вы вычитаете объем, равный толщине прокладки, объем в блоке над поршнем, когда он находится в ВМТ и, если используется поршень с вогнутым днищем, объем выемки. Оставшееся значение теперь представляет собой объем, который должна иметь полость в головке для получения нужной нам степени сжатия. Чтобы было более понятно, рассмотрим следующий пример. Предположим, что нам нужно иметь степень сжатия 10/1, а литраж двигателя равен 1000 см3 и он имеет четыре цилиндра. СR = (V = C)/C , где V — рабочий объем одного цилиндра, а С — полный объем камеры сгорания. Поскольку мы знаем, что V (рабочий объем цилиндра) = 1000 см3 /4 = 250 см3 и знаем требуемую степень сжатия, поэтому преобразуем уравнение, чтобы получить полный объем камеры сгорания С . В результате вы получите следующее уравнение: С = V/(CR-1) . Подставим в него указанные значения С = 250/(10 – 1) = 27,7 см3 . Таким образом полный объем камеры сгорания равен 27,7 см3. Из этого значения вы вычитаете все составляющие объема камеры сгорания, которые не находятся в головке. Предположим, что поршень имеет вогнутое днище, объем полости в днище равен 6 см3 и что оставшийся объем над поршнем, когда он находится в ВМТ, до торцевой поверхности головки равен 1,5 см3. Кроме того объем, равный толщине прокладки, равен 3,5 см3. Сумма всех этих объемов, которые не входят в объем полости в головке равна 11 см3. Для получения нужной нам степени сжатия 10/1 мы должны иметь объем полости в головке (27,7 – 11) = 16,7 см3. Чтобы определить, сколько металла нужно снять с торцевой поверхности головки, поместите ее на горизонтальную поверхность, или точнее поместите головку таким образом, чтобы торцевая ее поверхность была горизонтальной. После того как вы это сделаете, заполните камеру количеством жидкости, равным требующемуся окончательному объему. В этом примере этот объем равен 16,7 см3. Затем измерьте расстояние от торцевой поверхности головки до поверхности жидкости и оно будет определять то количество металла, которое нужно будет удалить. Имеется одна небольшая проблема при измерении расстояния от торца головки до уровня жидкости. Как только наконечник глубиномера приближается к поверхности жидкости, она за счет капиллярного действия поднимается к наконечнику. Это капиллярное действия имеет место при использовании парафина в качестве жидкой среды для измерения объема, когда наконечник глубиномера находится на расстоянии от 0,008 до 0,012 дюйма от поверхности жидкости и поэтому нужно делать допуск на это явление. Из-за небольших неточностей, имеющих место при шлифовании и фасонной обработке камеры сгорания, рекомендуем проверять объем каждой камеры точно также, как и других. Если все объемы не будут одинаковыми, то следует удалить металл с головок камер, имеющих меньший объем, чтобы их объемы стали такими же, как у камеры большим объемом. Главной причиной необходимости балансировки камер является то, что она обеспечивает более плавную работу двигателя, особенно на малых оборотах, и позволяет несколько уменьшить вибрации, возникающие за счет одинаковых пусковых импульсов. Вторая причина заключается в том, что если мы используем максимально возможную степень сжатия и при проверке находим камеру с самым большим объемом, чтобы определить количество удаляемого металла, то степени сжатия у других камер могут быть выше этого предельного значения. В результате возникнет детонация, которая может быстро привести к разрушению двигателя. При удалении металла из камер лучше всего снимать металл в верхней части камер или со стенок около свечи. Точность балансировки камер составляет порядка 0,2 см3. Попытки получить меньшие значения не могут быть реализованы на практике, поскольку при таких крайних значениях возможности измерений с помощью используемых измерительных инструментов ограничены из-за их погрешностей. Помимо этого ошибка, равная 0,2 см3, даже для двигателей малого литража, составляет малый процент полного объема камеры в головке.

    Изменение степени сжатия

    После того как мы определились со степенью сжатия перед нами стоит вопрос как правильно добиться нужной нам степени сжатия. Для начала нужно рассчитать на сколько необходимо увеличить камеру сгорания. Это не сложно. Формула для вычисления степени сжатия имеет следующий вид: e=(VP+VB)/VB Где e — степень сжатия VP — рабочий объём VB — объём камеры сгорания Преобразовав уравнение можно получить формулу для вычисления камеры сгорания при известной степени сжатия. VB=VP1/e Где VP1 — объём одного цилиндра По этой формуле вычисляем объём имеющейся камеры сгорания и вычитаем из него объём желаемой (вычисленный по той же формуле), полученная разница и есть интересующее на значение на которое и нужно увеличить камеру сгорания. Существуют разнообразнве способы увеличения камеры сгорания но далеко не все из них верные. Камера сгорания современного автомобиля спроектирована таким образом, что при достижении поршнем ВМТ топливо воздушная смесь вытесняется к центру камеры сгорания. Это пожалуй самая действенная разработка препятствующая детонации. Самостоятельная доработка камеры в ГБЦ под силу далеко не многим. Это обусловлено тем, что вопервых вы можите нарушить спроектированную форму камеры, так же при доработке могут «вскрыться» стенки т.к. не известна их толщина. Так же не рекомендуется «расжимать мотор» толстыми прокладками т.к. Это нарушит процессы вытеснения в камере сгорания. Наиболее простым и правельным способом считается установка новых поршней в которых задан необходимый объём камеры. Для турбо-двигателя сферическая форма считается наиболее эффективной. Лучше использовать для этих целей специально разработанные и изготовленные поршни. Возможен вариант самостоятельной доработки стоковых поршней. Но сдесь нужно учесть что толщина дна поршня не должна быть меньше 6% от диаметра.

    Степень сжатия в турбо двигателе

    Одной из самых важных и пожалуй самой сложной задачей при проектировании турбодвигателя является принятие решения о степени сжатия. Этот параметр влияет на большое количество факторов в общей характеристике автомобиля. Мощность, экономичность, приёмистость, детонационная стойкость (параметр от которого сильно зависит эксплуатационная надёжность двигателя в целом), все эти факторы в значительной степени определяются степенью сжатия. Также это влияет на расход топлива и состав отработавших газов. В теории, степень сжатия для турбо-мотора рассчитать не составляет большого труда. Сначала разберём понятие «Сжатие» или «Геометрическая степень сжатия». Оно представляет собой отношение полного объёма цилиндра (рабочий объём плюс пространство сжатия, остающееся над поршнем при положении в верхней мёртвой точки (ВМТ)), к чистому пространству сжатия. Формула имеет следующий вид: E=(VP+VB)/VB Где E — степень сжатия VP — рабочий объём VB — объём камеры сгорания Не нужно забывать о существенных расхождениях между геометрической и фактической степенью сжатия даже на атмосферных моторах. В турбодвигателях к этим же процессам добавляется и предварительно сжатая компрессором смесь. На сколько фактически от этого увеличиться степень сжатия, видно из следующей формулы: E eff=Egeom*k√(PL/PO) Где e eff — эффективное сжатие E geom — геометрическая степень сжатия E=(VP+VB)/VB, PL — Давление наддува (абсолютное значение), PO — давление окружающей среды, k — адиабатическая экспонента (числовое значение 1,4) Эта упрощённая формула будет справедлива при условии, что температура в конце процесса сжатия для двигателей с наддувом и без наддува достигает одинакового значения. Иными словами, чем выше давление наддува, тем меньше возможное геометрическое сжатие. Итак, согласно нашей формуле для атмосферного двигателя со степенью сжатия 10:1 при давлении наддува 0.3 бара степень сжатия следует уменьшить до 8.3:1, при давлении 0.8 бара до 6.6:1. Но, слава богу, это теория. Все современные двигатели с турбонаддувом работают не с такими через мерно низкими значениями. Правильная степень сжатия для работы определяется сложными термодинамическими вычислениями и всесторонними испытаниями. Всё это из области высоких технологий и сложных расчётов, но много тюнинговых моторов собрано на основе некоторого опыта, как собственного, так и взятого за пример, от известных автомобильных производителей. Эти правила будут справедливы в большинстве случаев.

    Зависимость октанового числа от степени сжатия

    Есть несколько важных факторов влияющих на расчёт степени сжатия и их нужно принимать во внимание при проектировании. Я перечислю наиболее важные. Конечно, это желаемый наддув, октановое число топлива, форма камеры сгорания, эффективность промежуточного охладителя, и, безусловно те мероприятия которые вы в состоянии провести по снижению температурной напряжённости в камере сгорания. Углом опережения зажигания (УОЗ) так же можно частично компенсировать возросшие нагрузки. Но это темы для отдельной разговора, и мы безусловно затронем их позже в следующих статьях

    Современный автомобилист, если он хочет разбираться в своей машине, должен знать массу терминов и определений. При отсутствии технического образования, либо при недостаточных знаниях в теме автомобилестроения и физике в целом, водитель может путать такие определения, как степень сжатия и компрессия. Эти понятия, в целом, довольно близки друг к другу, но не тождественны, как думают многие водители. В рамках данной статьи рассмотрим, в чем разница между степенью сжатия и компрессией двигателя. Разобравшись в этих понятиях, станет гораздо проще анализировать работу мотора.

    Оглавление:

    В чем разница между степенью сжатия и компрессией

    Перед тем как подробно разбираться с каждым из определений, сформулируем кратко, что такое компрессия и степень сжатия:

    • Под компрессией понимается давление, которое образуется в цилиндре при максимальном сжатии. Данный параметр можно замерить.
    • Под степенью сжатия понимается число, которое определяет соотношение объема до начала сжатия и после него.

    Если ознакомиться с технической литературой, можно заметить, что в ней чаще всего фигурирует термин “Степень сжатия”. Также данный показатель указывается в книге по технической эксплуатации автомобиля, например, в разделе про подбор топлива. Что касается компрессии, ее обычно используют в работе автомеханики. Диагностические приборы позволяют определить компрессию, на основе которой специалист имеет возможность сделать выводы о качестве работы мотора.

    Что такое степень сжатия двигателя

    Есть распространенное заблуждение, что степень сжатия — едва ли не самый главный параметр любого автомобильного двигателя. На самом деле, это не совсем так. Степень сжатия двигателя влияет на топливо, которое лучше использовать для мотора. Также от степени сжатия зависят параметры воспламенения. Если на автомобиле используется искровое зажигание (бензиновый двигатель), степень сжатия специалисты стремятся повысить, а если сгорание в цилиндрах происходит от сжатия (дизельный двигатель), то, наоборот, снизить.

    Рассмотрим пример. Допустим, у нас бензиновый двигатель с объемом в 2,4 литра. Если в таком моторе степень сжатия равна 6 единицам, то мощность такого двигателя составит около 100 лошадиных сил. При этом, если оставить тот же мотор, но повысить степень сжатия в дважды — до 12 единиц, то мощность составит около 135-140 лошадиных сил. При этом в обоих рассмотренных случаях расход бензина будет одинаковый. Если сжатие выше, то ниже температура выхлопных газов, соответственно, больше высвободившейся энергии может быть преобразовано в механическую работу.

    Если углубиться в физику процесса, можно вспомнить, что чем выше уровень расширения газов после произошедшего воспламенения, тем ниже температура этих газов. Соответственно, больше механической энергии в результате взрыва высвобождается. Поскольку в автомобильных двигателях степень сжатия и степень расширения газов в процессе взрыва практически идентичны (поскольку взрыв происходит в замкнутом цилиндре), отсюда следует, что с повышением степени сжатия удается повысить эффективность работы двигателя.

    Само собой, повышать степень сжатия можно не до бесконечности — есть определенная граница. В зависимости от того, насколько высока температура и давление смеси в момент создания искры, определяется риск возникновения детонации. Если не просчитывать данный фактор, могут создаться серьезные проблемы в работе двигателя.

    Обратите внимание: Чтобы нивелировать проблему с возникновением детонации в ходе повышения температуры, производители автомобилей ввели в двигателях пятый цикл. Смысл его в том, что закрытие впускных клапанов происходит позже, чем ранее. Соответственно, это позволяет лучше использовать топливо в цилиндрах, что снижает степень сжатия, но увеличивает уровень расширения. Такая схема используется на современных автомобильных моторах.

    Если ознакомиться с технической информацией по автомобилю, можно заметить, что степень сжатия фигурирует в документации в качестве одного из параметров. Данная степень сжатия является постоянной для двигателя , и изменить заложенные производителем значения практически невозможно.

    Степень сжатия можно измерить самостоятельно. Чтобы это сделать, необходимо поделить общий объём двигателя на число цилиндров. В результате данных вычислений удастся узнать полный объем одного цилиндра. Далее потребуется один из поршней мотора перевести в верхнюю мертвую точку и залить в данный цилиндр масло, отмерив его объем. Полученный объем — это объем камеры сгорания. Далее остается разделить общий объём цилиндра на объем камеры сгорания и узнать степень сжатия двигателя.

    Что такое компрессия двигателя

    В отличие от степени сжатия, параметр компрессии часто можно слышать в сервисных центрах, например, при прохождении диагностики. Мастера по техническому обслуживанию после считывания ошибок или проведения других работ могут сообщить, что у автомобиля повышенная или пониженная (что чаще) компрессия.

    Если компрессия снижается в двигателе, это является сигналом о том, что имеются определенные проблемы с мотором.

    Двигателя можно и самостоятельно. Чтобы это сделать, потребуется компрессометр. Данный прибор можно приобрести практически в любом автомобильном магазине. Его нужно поместить в цилиндр, после чего прокрутить мотор стартером. Далее можно узнать по полученным результатам информацию о компрессии.

    Обратите внимание: Если на автомобиле бензиновый двигатель, нормальный уровень компрессии для него находится на уровне в 10-14 атмосфер. Для дизельного двигателя данный показатель равен 24-35 атмосферам.

    Если после замера компрессии вы обнаружили, что она значительно меньше, чем рекомендуется конкретно для вашего мотора, необходимо провести диагностику.

    Читатели журнала Биргалеев из г. Салавата и Филичев из г. Удомля Калининской обл. спрашивают, что такое степень сжатия, как ее замерить на двухтактном моторе, какова величина степени сжатия современных двигателей и как рассчитать, насколько нужно подрезать головку блока для повышения мощности мотора? Аналогичные вопросы задают и другие читатели.

    Эффективная мощность реального двигателя кроме других параметров определяется величиной термического КПД η t , который находится в прямой зависимости от степени сжатия ε. Как видно из графика, с повышением ε растет и η t , а следовательно, и мощность на валу двигателя.

    Степень сжатия (ее называют также геометрической) — это отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания.


    где ε — степень сжатия; V a — полный объем цилиндра, см 3 ; V h — рабочий объем цилиндра, см 3 ; V c — объем камеры сгорания, см 3 .

    В литературе по ДВС для двухтактных двигателей кроме геометрической степени сжатия (или просто степени сжатия), определяемой по вышеприведенной формуле, введено понятие действительной (фактической, истинной) степени сжатия ε д . При ее определении учитывается, что сжатие не начинается до тех пор; пока поршень не перекроет выпускное окно. Следовательно, действительная степень сжатия всегда меньше геометрической.

    Действительная степень сжатия определяется по формуле:


    или


    где А — высота выпускного окна, см; D — диаметр цилиндра, см; S — ход поршня, см.

    Пример расчета:

    D = 50 мм = 5 см; S = 44 мм = 4,4 см; ε = 6,0; V c = 17,2 см 3 ; А = 23 мм = 2,3 см.


    или


    Необходимо отметить, что для четырехтактных двигателей при определении действительной степени сжатия можно было бы считать потерянным объем, описываемый поршнем за время, в течение которого открыт выпускной клапан при рабочем ходе плюс объем, описываемый поршнем при закрытом впускном клапане при сжатии. Однако для упрощения оценки и расчетов как двухтактных, так и четырехтактных двигателей принято рассматривать геометрическую степень сжатия, т. е. отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания.

    При пользовании технической литературой по двухтактным ДВС (книги, журналы, каталоги и проспекты) необходимо учитывать, что в Японии принято приводить действительную степень сжатия, а в Европе — геометрическую.

    Отечественные серийные двигатели имеют, как правило, низкую степень сжатия (ε = 6,0÷7,0 для двухтактных и 6,0÷6,5 для четырехтактных). Это объясняется тем, что большинство подвесных моторов создавалось много лет назад и рассчитано на использование бензинов с низким октановым числом.

    Современные двухтактные двигатели имеют ε = 7,0÷12,0 (меньшие значения ε у двигателей с объемом одного цилиндра 350 см 3 , а большие — с объемом около 50 см 3).

    Для современных четырехтактных двигателей ε = 8,0÷10,5 (при цилиндровом объеме 600÷50 см 3 соответственно). Применение высокой степени сжатия требует топлива с октановым числом, равным 88-98 единицам.

    Степень сжатия повышают для увеличения мощности и уменьшения расхода топлива. Однако увеличивать ее можно только до определенного предела, который ограничивается появлением детонации — чрезвычайно быстрого, в виде взрыва, сгорания рабочей смеси со скоростью распространения пламени 2000÷2500 м/с (при нормальном сгорании эта скорость составляет всего 20÷40 м/с). Детонация сопровождается резким (ударным) повышением давления, передающимся на все детали кривошипно-шатунного механизма, перегревом поршня и клапанов, потерей мощности и появлением черного дыма из выхлопной системы. Сильная детонация приводит к разрушению поршня.


    Чем выше степень сжатия и ниже октановое число применяемого бензина, тем более вероятна детонация при прочих равных условиях. Детонации подвержены высокооборотные двигатели с большим диаметром цилиндров, с большим коэффициентом избытка воздуха а в рабочей смеси (наиболее склонна к детонации смесь при α = 0,85÷0,95; увеличение остаточных газов снижает склонность к детонации). Детонация возможна при большом давлении смеси в начале сжатия, поэтому при использовании наддува степень сжатия обычно снижают. На антидетонационные свойства двигателя влияют форма камеры сгорания и расположение свечи зажигания — чем меньше путь пламени от электродов свечи до самой удаленной точки камеры сгорания, тем меньше склонность двигателя к детонации. Поэтому для форсировки путем повышения степени сжатия наиболее подходят двигатели с полусферической камерой сгорания и со свечой, расположенной в ее центре.

    У двухтактного двигателя сжатие рабочей смеси происходит не только в надпоршневом пространстве, но и в картере при движении поршня от ВМТ к НМТ. Обычно давление в картере не превышает 1,5 кгс/см 2 . Оно зависит от степени сжатия в картере ε к , т. е. от отношения полного объема картера V к при нахождении поршня в ВМТ к объему картера при положении поршня в НМТ.


    где V h — рабочий объем цилиндра, см 3 .

    Величина εк обычно находится в пределах 1,29÷1,40 (меньшее значение относится к гоночным двигателям, а большее — к серийным, коммерческим).

    При работе с конкретным двигателем рабочий объем определяют расчетным способом по формуле:


    Объем камеры сгорания, ввиду ее сложной формы, быстрее и точнее определяется следующим способом. Поршень устанавливается в ВМТ. Из мензурки (или другой емкости с делениями) в цилиндр заливается через свечное отверстие (до середины его высоты) моторное масло, слегка разведенное бензином. Количество вылитого масла и будет равно объему камеры сгорания.

    Степень сжатия двухтактного двигателя с полусферической камерой сгорания можно повысить до 8,5÷9,0, но при этом придется применять топливо с октановым числом 93 и выше. При форсировке методом повышения сжатия неизбежно возрастают среднее эффективное давление в цилиндрах и соответственно силы, действующие на все детали цилиндро-поршневой группы и кривошипно-шатунного механизма. Возрастает частота вращения коленвала. Эти причины неизбежно вызывают уменьшение моторесурса и снижение надежности двигателя.

    Пример расчета для определения величины подрезки головки блока. Имеется двигатель с параметрами D = 5 см; S = 4,4 см; V c = 17,2 см 3 ; ε = 6,5 (первоначальная степень сжатия). Требуется увеличить ее до ε t = 8,5.

    Рабочий объем цилиндра.

    После того как это будет сделано, вы можете добавить объем, равный толщине прокладки. Если прокладка имеет круглое отверстие, то этот объем проще всего можно определить с помощью следующей формулы: Vcc = [(p D2 * L)/4] / 1,000, где V = объем, p = 3,142, D = диам. отверстия в прокладке в мм, L = толщина прокладки в зажатом состоянии в мм. Если отверстие в прокладке некруглое, как это имеет место во многих случаях, то мы можем измерить нужный объем, воспользовавшись бюреткой. Для этого обжатую прокладку приклейте к листу стекла с помощью герметика, предназначенного для прокладок головок цилиндров, затем поместите стекло на горизонтальную поверхность и заполните отверстие в прокладке жидкостью с помощью бюретки. Старайтесь это делать так, чтобы жидкость не выливалась из отверстия или покрывала полностью всю поверхность прокладки, поскольку в этом случае замеры будут неправильными.

    Степень сжатия двс

    На практике же конструкция большинства двигателей позволяет реализовать потенциал топлива с более высоким октановым числом без ущерба для ресурса.
    Вопрос номер два: почему при использовании бензина с большим октановым числом на свечах образуется нагар? Первая причина является следствием того, что в России высокачественное топливо удается найти далеко не на каждой бензозаправке.

    Внимание

    Также причиной может служить угол опережения зажигания.

    Если в вашем двигателе нет системы, которая автоматически регулирует угол зажигания, то залив высокооктановое топливо можно опять же загадить свечи и потерять часть мощности.
    Как упоминалось выше, высокооктановое топливо горит медленнее, а следовательно для правильного и полного сгорания смеси ее поджиг должен осуществляться раньше.
    Автомобильные двигатели – разновидность тепловых машин, которые подчиняются законам термодинамики.
    Еще в 1-й половине XIX в.

    403 — доступ запрещён

    Инфо

    При подаче топливовоздушной смеси под избыточным давлением, реальная компрессия в цилиндрах оказывается слишком высокой – даже при умеренной геометрической степени сжатия.

    Чем больше октановое число бензина, тем выше допустимая (по условиям детонации) степень сжатия, тем эффективнее работает мотор.
    Исключительно высокую степень сжатия допускает в роли горючего газ – нефтяной или природный.
    Без наддува 13-14 не вопрос, с компрессором – 10-11.
    Водород тоже отличается стойкостью против детонации.

    Важно

    И еще спирт – метиловый или этиловый: потрясающие антидетонационные качества.

    Вдобавок у спирта высокая теплота испарения; испаряясь, он сильно охлаждает топливовоздушную смесь (а заодно и поверхность камеры сгорания).
    Холодная смесь плотнее, и в цилиндр ее – по весу – входит заметно больше; реальный коэффициент наполнения оказывается выше. Крутящий момент, мощность больше.

    Как рассчитать степень сжатия двигателя?

    В любом отрегулированном двигателе одним из параметров, который без всякого сомнения следует изменить и обычно в сторону повышения, является степень сжатия. Поскольку повышение степени сжатия увеличивает отдаваемую эффективную мощность двигателя, поэтому желательно иметь степень сжатия как можно более высокой в определенных пределах.

    Верхний предел всегда определяется в зависимости от точки, в которой возникает детонация.

    Поскольку детонация может очень быстро разрушить двигатель, поэтому будет лучше, если мы будем точно знать, какая степень сжатия есть или будет, чтобы можно было выдерживать разумное соотношение.

    Степень сжатия определяется c помощью следующей формулы (V + C)/C = CR, где V это рабочий объем цилиндра, а С это объем камеры сгорания.

    Определить рабочий объем или емкость одного цилиндра можно просто.

    403 таф access is denied

    О том, какая компрессия должна быть у модели вашего двигателя, можно прочитать в его технической документации.

    Исходя из этого, следует делать определенные выводы касательно возможных причин поломки.

    Что касается заклинивания или «закоксованности» поршневых колец, то здесь используются иные методы. Можно сказать, что даже старые, но весьма эффективные. Увеличить компрессию в таком случае достаточно просто. Необходимо отвинтить свечи, залить в каждое отверстие около 100 грамм моторного масла и подождать около часа.
    Чистое масло размягчит накопленную гарь, и при следующем запуске двигателя она попросту выработается. Если вы знаете, какая должна быть компрессия двигателя вашего авто, то можно сравнить её с показателями после проведения этой процедуры, измерив величину манометром.

    Степень сжатия и компрессия двигателя: подробное описание

    Урвоень компрессии зависит от износа поршневой системы Поскольку проблема износа цилиндро-поршневой группы двигателя связана с неплотным прилеганием деталей друг к другу, решить эту проблему можно инновационными способами.

    На рынке можно найти большое разнообразие различных присадок, с помощью которых можно нарастить на изношенный участок металла необходимую толщину, которой вполне хватит для увеличения компрессии. Кроме того, некоторые материалы, из которых изготовлены такие присадки, способны удерживать в себе моторное масло, благодаря чему давление увеличивается еще больше. Однако такой метод следует использовать лишь тогда, когда вы точно уверены в причине неисправности.

    К примеру, использование присадок при залегании поршневых колец никак не повлияет на ситуацию или же вовсе её усугубит.

    Поэтому крайне важно провести тщательную диагностику перед ремонтом.

    Расчёт компрессии по степени сжатия

    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 = (Vр + Vс)/ Vс; где Vр – рабочий объем цилиндра, Vс – 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.

    Vр намного больше чем Vс. Поэтому можно считать, что ξ прямо пропорционален рабочему объему и находится в обратной зависимости от объема камеры сгорания.

    Расчет степени сжатия

    В разделе Прочие Авто-темы на вопрос зависит ли компрессия от степени сжатия??? заданный автором сергей зайцев лучший ответ это Степень сжатия это именно степень, т. е. отношение двух объёмов.

    Она измеряется в безразмерных единицах, ну, например, если степень сжатия равна 12, то объём камеры сгорания в 12 раз меньше полного объёма цилиндра.

    Компрессия это немножко другое. Компрессия это давление. В идеальном случае, если принять, что воздух при сжатии не нагревается и никуда не выходит, то компрессия должна быть равна степени сжатия. Т. е.

    Степень сжатия двигателей: величина, измерение, повышение мощности

    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.

    Как рассчитать степень сжатия

    Поскольку любая составляющая поршневой системы имеет временной предел своей эксплуатации, рано или поздно наступает усталость металла, в результате которой от деталей начинают откалываться мелкие частицы, способные привести не только к потере давления, но и к серьезной поломке двигателя в целом.Методы увеличения компрессии Пожалуй, прежде чем задаваться вопросом, как увеличить компрессию двигателя, следует определить первопричину падения давления в цилиндре, и только после этого приступить к устранению неисправности.

    На сегодняшний день существует несколько способов решения этой проблемы, которые применяются в зависимости от того или иного случая.

    Начнем с самой распространенной причины снижения компрессии – с износа поршневой системы.

    Понятие компрессии и степени сжатия

    Показатель мощности мотора напрямую связан с характеристикой компрессии и степенью сжатия мотора. При уменьшении этих показателей неизменно отмечаются проблемы с мощностью двигателя, который не обеспечивает должную тягу и плохо разгоняется при нажатии педали газа. Поговорим поподробнее о том, что же представляет собой компрессия двигателя, степень сжатия двигателя, а также опишем технологию ремонта при наличии подобных проблем.

    Понятие компрессии и степени сжатия

    Принято отличать два этих понятия, от которых непосредственно зависят технические характеристики конкретного силового агрегата.

    Степень сжатия двигателя – это соотношение объема надпоршневого пространства цилиндра при положении поршня в его нижней мертвой точке (объем цилиндра полностью) к объему аналогичного подпоршневого пространства в верхней мертвой точке (объему камеры сгорания).

    Соответственно, чем больше показатель степени сжатия двигателя, тем больше мощность мотора. Необходимо сказать, что степень сжатия является конструктивным параметром, который отображает изменение объемов цилиндра во время работы мотора. При этом отмечается зависимость степени сжатия и использования топлива с более высоким октановым числом. Последнее позволяет избежать появления детонации топлива при его сгорании.

    Под компрессией двигателя принято понимать показатель максимального давления в цилиндрах, которое создается при движении поршня от нижней мертвой точки до верхней.

    Проверка компрессии выполняется соответствующими измерительными приборами и позволяет определить наличие каких-либо отклонений данной характеристики в каждом из цилиндров. На основании полученных измерений можно будет определить имеющиеся проблемы силового агрегата и в последующем устранить поломки.

    Причины изменения компрессии

    Следует сказать, что проблемы с компрессией свидетельствуют о серьезных поломках двигателя, и, с большой долей вероятности, автовладельцу придется выполнять дорогостоящий капитальный ремонт автомобиля.

    В том случае, если отмечается нарастание компрессии по мере увеличения тактов двигателя, это может говорить об износе стенок цилиндра, поршневых канавок и проблемах с кольцами.

    Если же, наоборот, компрессия двигателя не увеличивается и не достигает необходимых показателей, то в результате седла клапанов не обеспечивают должную герметизацию камеры сгорания и из нее выходит воздух. В данном случае необходим ремонт головки блока цилиндров.

    В том случае, если измерения компрессии проводились при полностью открытой заслонке, и при этом отмечается недостаточный уровень данной характеристики, это говорит о прогаре поршней и клапанов, деформации клапанов и задирах на цилиндрах двигателя.

    Последнее в особенности распространено на современных моторах, поэтому дополнительно при подозрении на задиры производят осмотр мотора специальными устройствами, которые позволяют визуально определять состояние каждого цилиндра на предмет выявления таких проблем. У таких моторов с задирами отмечается уменьшенная компрессия двигателя.

    Измеряем компрессию мотора

    Проверка компрессии позволяет определить состояние двигателя, в том числе его предполагаемый пробег и ресурс. Поэтому такую проверку достаточно часто проводят при покупке автомобиля с пробегом.

    Опытный мастер по имеющимся данным о компрессии сможет определить имеющиеся у мотора проблемы, что и станет залогом качественного выбора автомобиля или его последующего правильного ремонта. Необходимо лишь качественно проводить такие измерения и в последующем грамотно восстанавливать автомобиль.

    У большинства современных силовых агрегатов технология измерения компрессии стандартна. Условием проведения качественной проверки такой характеристики мотора является использование заряженной аккумуляторной батареи и исправного стартера.

    1. Проверка выполняется на прогретом двигателе, что необходимо для получения минимальной вязкости моторного масла. Необходимо отключить подачу топлива в двигателе, для чего снимают подающий патрубок от топливной системы. Также одновременно выкручиваются свечи и достаются высоковольтные катушки. При этом необходимо открыть на полную дроссельную и воздушную заслонку.
    2. Далее вам потребуется использовать специальный прибор под названием компрессометр. Он имеет соответствующий измерительный наконечник, который вставляется в отверстие выкрученной свечи. Компрессометр необходимо герметично вкрутить в резьбу свечи, после чего стартером прокрутить коленвал до момента прекращения увеличения давления в измеряемом цилиндре.
    3. Вам лишь останется записать показания прибора, сбросить компрессометр и провести аналогичные операции со всеми цилиндрами в двигателе. Как вы можете видеть, выполнение такой проверки по измерению компрессии не представляет особой сложности. Необходимо лишь использовать исправные компрессометры, и вы сможете самостоятельно выполнить данную процедуру, не прибегая к услугам соответствующих ремонтных мастерских.

    В том случае, если вы определили существенные расхождения показателей компрессии в различных цилиндрах, или же этот показатель не достигает нужной величины, то необходимо либо самостоятельно заниматься ремонтом двигателя или же обратиться в соответствующие ремонтные мастерские.

    Отметим, что такой ремонт отличается повышенной сложностью, поэтому браться за него самостоятельно можно лишь в том случае, если у вас имеется соответствующий опыт работы. А вот неквалифицированное вмешательство в двигатель неизменно приведет к усугублению имеющихся проблем, и в последующем стоимость восстановления мотора будет существенно выше, нежели чем первоначальные затраты на ремонт.

    Калькулятор степени статического сжатия RSR



    Степень статического сжатия вашего двигателя легко рассчитать, если вы знаете шесть измерений или объемов:

    • Отверстие — Диаметр отверстия цилиндра
    • Ход — расстояние, которое проходит поршень в цилиндре
    • Высота палубы — расстояние между верхней частью отверстия цилиндра и верхней части поршня, когда поршень находится в ВМТ (Top Dead Центр или самое верхнее положение
    • Толщина сжатой прокладки головки блока цилиндров — обычно 0.040″, но зависит от производителя прокладки и применения
    • Объем верхней части поршня. Если поршень имеет выпуклость, выпуклость или ямочки, что влияет на степень сжатия.
    • Объем камеры сгорания — Сколько открытого пространства в голове над цилиндром

    Калькулятор степени статического сжатия

    Вынести окно (Держите Майонез между своими….)

     Если вы хотите взять формулы с собой и положить их в ящик для инструментов, они здесь. 16,387 — это число, которое преобразует кубические дюймы в кубические сантиметры.

    Смещение = (Отверстие 2) 2   x  3,14  x  Ход  x  16,387
    Головка Пространство под прокладку = (Отверстие 2) 2   x  3,14  x  Толщина прокладки  x  16.387064
    Высота палубы = (Отверстие 2) 2   x  3,14  x  Высота платформы  x  16,387064
    Сжатый том = Пространство для прокладки головки + пространство для высоты платформы +
    Объем верхней части поршня + объем камеры сгорания
    Несжатый том = Сжатый объем + смещение
    Степень сжатия = Несжатый том   Сжатый том

    MPS’ Расчет степени сжатия двигателя (CR)

     

    Расчет степени сжатия двигателя (CR)

    Введите тип единицы измерения 1=дюймы 2=мм :
    Введите размер отверстия:
    Введите размер штриха:
    Введите размер прокладки головки блока цилиндров:
    Введите толщину сжатой прокладки головки блока цилиндров:
    Введите объем камеры сгорания в CC:
    Введите объем купола поршня в CC, используя «-» для выпуклых поршней:
    Введите зазор поршневой палубы    Если ВЫШЕ палубы используйте «-«:

    Степень сжатия: :1 Общий объем: куб.см

    Рассчитать CR из ВСЕХ входных данных, кроме общего объема
    Вычислить общий объем из диаметра, хода и CR — это объем, измеренный с поршнем в ATDC и головкой с установленной прокладкой, и клапаны закрыты
    Рассчитать объем камеры сгорания из ВСЕХ входных данных, кроме объема камеры сгорания и общего объема


    АВТОРСКИЕ ПРАВА © 2000-2010 Stan Weiss — World Wide Enterprises

    Обратите внимание: этот калькулятор работает только в браузерах с поддержкой JavaScript.

    Все детали, продаваемые MPS, предназначены для использования на закрытых трассах для бездорожья.Они есть не предназначен для использования на общественных улицах или автомагистралях.


    Motorcycle Performance Specialties, Inc.
    380 Orange Lane — Касселберри, Флорида 32707
    Карта и направления
    Телефон: (321) 972-8282 — Факс: (321) 972-5123
    Часы работы: с 9:00 до 17:00, с понедельника по пятницу
    Электронная почта отдела продаж: [email protected]

    1995-2022 Мотоциклетные специализации. Все права защищены.| Политика конфиденциальности

    Степень сжатия двигателя


    Главная, Библиотека, автозапчасти, аксессуары, инструменты и оборудование, книги, автомобильный БЛОГ, ссылки, индекс

    Ларри Карли, авторское право AA1Car.com, 2020 г.

    к сгоранию.

    Степень сжатия = объем цилиндра, деленный на объем камеры

    Объем цилиндра можно определить, измерив диаметр цилиндра и ход поршня двигателя, а затем выполнив сопоставление для расчета объема цилиндра.Он может быть измерен в кубических дюймах или кубических сантиметрах.

    Объем цилиндра = 3,14 x ((диаметр отверстия/2) x (диаметр отверстия/2)) x ход
    Измерение объема камеры сгорания путем заполнения ее жидкостью.

    Объем камеры сгорания трудно измерить напрямую из-за сложной формы большинства камер сгорания. Таким образом, объем камеры должен быть измерен путем заполнения камеры жидкостью (водой или легким нефтепродуктом) и измерения того, сколько CC (кубических сантиметров) жидкости требуется для заполнения камеры.Пластмассовая пластина используется для покрытия камеры, и жидкость заливается через небольшое вентиляционное отверстие. ПРИМЕЧАНИЕ: Клапаны и свечи зажигания должны быть установлены так, чтобы в них не попадала жидкость.

    1 кубический сантиметр = 0,0610237 кубических дюймов

    Просто помните, что при расчете степени сжатия вы должны использовать одни и те же единицы измерения (кубические дюймы или кубические сантиметры для обоих чисел).


    Сжатие происходит, когда поршень движется вверх во время такта сжатия.

    Что сжатие делает с топливно-воздушной смесью

    Когда поршень движется вверх по цилиндру во время такта сжатия, он сжимает и нагревает воздушно-топливную смесь в цилиндре. Это помогает распылять крошечные капельки топлива, чтобы они лучше смешивались с воздухом, и повышает температуру воздушно-топливной смеси, чтобы она легче воспламенялась.

    Причиной увеличения степени сжатия является то, что это увеличивает тепловой КПД и мощность двигателя внутреннего сгорания.Чем выше степень сжатия, тем больше тепловой энергии сохраняется в камере сгорания и тем большую мощность выдает двигатель.

    Большинство бензиновых двигателей легковых автомобилей и легких грузовиков последних моделей имеют степень сжатия от 9:1 до 11:1. Некоторые двигатели с бензиновым непосредственным впрыском имеют более высокую степень сжатия до 14:1.

    Дизельные двигатели обычно имеют степень сжатия, которая даже выше, чем у бензиновых двигателей, от 15:1 до 23:1.

    ПРИМЕЧАНИЕ: Изношенные поршневые кольца, негерметичные впускные или выпускные клапаны или негерметичная прокладка головки цилиндров снижают компрессию, мощность и КПД двигателя.Это также может снизить фактическую степень статического сжатия, позволяя некоторой части воздушно-топливной смеси вытекать из цилиндра и камеры сгорания, прежде чем она сможет полностью сжаться.


    В двигателе Infiniti VC_Turbo степень сжатия изменяется за счет изменения относительного положения промежуточного вала, управляющего шатунным механизмом. Опережение или замедление относительного положения рычажного механизма изменяет ход двигателя, что, в свою очередь, изменяет степень сжатия.

    Некоторые двигатели имеют даже переменную степень сжатия, например, двигатель Infiniti 2,0 л VC_Turbo. Двигатель имеет промежуточный вал, который изменяет тягу для изменения степени сжатия. Для максимальной экономии топлива используется более высокая степень сжатия. Затем степень сжатия уменьшается, когда турбонагнетатель обеспечивает наддув для оптимизации мощности.

    Степень сжатия и детонация

    Хотя увеличение степени сжатия увеличивает тепловой КПД и мощность, оно также увеличивает давление и температуру воздушно-топливной смеси внутри камеры сгорания.Если степень сжатия слишком высока для октанового числа топлива в бензиновом двигателе, двигатель может испытывать детонацию (искровой стук). Детонация чаще всего возникает, когда двигатель сильно дергается под нагрузкой.

    Детонация — это неустойчивая форма горения с несколькими фронтами пламени вместо одного расширяющегося фронта пламени. Это вызывает резкое увеличение давления в цилиндре, которое ударяет по поршням и вызывает дребезжание или стук в двигателе. Детонация – это плохо, потому что она может сломать поршневые кольца, повредить поршни и/или шатунные подшипники.

    Для двигателей с высокой степенью сжатия обычно требуется топливо с более высоким октановым числом, чтобы снизить риск детонации.

    Двигатели с турбонаддувом и наддувом также требуют топлива с более высоким октановым числом, поскольку давление наддува от этих устройств нагнетает больше воздуха в цилиндры двигателя, увеличивая его эффективную степень сжатия . Статическая или механическая степень сжатия не меняется, но давление наддува увеличивает объем воздушно-топливной смеси в цилиндрах. По этой причине некоторые двигатели с турбонаддувом и наддувом на самом деле имеют несколько более низкую статическую степень сжатия, чем аналогичный безнаддувный двигатель, чтобы снизить риск детонации.

    Двигатели последних моделей также оснащены датчиком детонации для обнаружения вибраций, вызванных детонацией.

    Если датчик детонации обнаружит детонацию, компьютер двигателя на мгновение изменит угол опережения зажигания, чтобы уменьшить или устранить детонацию. Компьютер двигателя также может обогатить топливную смесь, чтобы помочь охладить ее и уменьшить детонацию, а если двигатель с турбонаддувом, он может открыть перепускной клапан турбонаддува, чтобы уменьшить давление наддува, пока детонация не исчезнет.

    Изменение степени сжатия

    Для увеличения (или уменьшения) степени сжатия можно изменить множество вещей:

    Увеличение диаметра отверстия и установка поршней увеличенного размера повысит степень сжатия.

    Уменьшение объема камер сгорания за счет использования небольших головок камер или фрезерования поверхности головок (головок) увеличивает степень сжатия.

    Установка более тонкой прокладки головки блока цилиндров увеличивает степень сжатия.

    Установка более толстой прокладки ГБЦ снизит степень сжатия.

    Замена поршней с плоским верхом или выпуклых поршней на куполообразные увеличивает степень сжатия.

    Замена выпуклых поршней поршнями с плоским верхом повысит степень сжатия.

    Замена куполообразных поршней поршнями с плоской вершиной или выпуклыми поршнями снизит степень сжатия.

    Замена поршней с плоским верхом поршнями с выпуклыми поршнями снизит степень сжатия.

    Повышение степени сжатия выгодно, если вы строите мощный двигатель и хотите максимально увеличить его мощность. Более высокая степень сжатия также позволяет двигателю использовать топливо с более высоким октановым числом, такое как гоночный бензин, а также метанол и этаноловый спирт.

    Если вы строите двигатель с турбонаддувом или прикручиваете нагнетатель и хотите использовать насосный газ, а не гоночный бензин с более высоким октановым числом, обычно рекомендуется ограничение статической степени сжатия до 8:1 или 9:1, чтобы снизить риск поломки двигателя. — поражающая детонация.

    При замене поршней должен быть достаточный зазор между верхней частью и куполом поршня с высокой степенью сжатия и камерой сгорания и клапанами. Клиренс будет варьироваться в зависимости от степени сжатия и того, насколько «плотным» будет двигатель. Несколько тысячных обычно необходимы для предотвращения проблем с помехами при высоких оборотах двигателя и для компенсации роста поршня и удлинения штока при горячем двигателе.

    Зазор поршня можно проверить, поместив небольшое количество пластилина на поршень, установив прокладку головки и головку, а затем вращая кривошип, пока поршень не достигнет верхней мертвой точки.Поршень раздавит глину и покажет, какой зазор остается между поршнем, клапанами и камерой.


    Нажмите сюда, чтобы посмотреть или скачать эту статью в PDF-файл






    Связанные статьи двигателя:


    двигателя Испытание на сжатие

    двигателя Leakdown Тестирование

    Измерение Blowby

    Свечи Knock (и Knock датчики)

    Двигатель Объем двигателя

    Наддув

    турбонаддув

    Нажмите здесь, чтобы увидеть более Карли Automotive Технические статьи


    обязательно посетите наши другие сайты:

    Карли Automotive Software

    OBD2HELP

    Random-Misfire

    Scan Tool Help

    КОДЫ НЕИСПРАВНОСТЕЙ

    Performance Tech | Степень сжатия 101 Часть:1

    O Оптимизация степени сжатия двигателя в зависимости от типа топлива и уровней наддува (принудительная индукция), которые будут использоваться, может привести к дополнительной мощности, увеличению крутящего момента и экономии топлива.Как вы, возможно, уже знаете, некоторые двигатели оптимизированы на заводе для работы на бензине с более высоким октановым числом (ТОЛЬКО ПРЕМИУМ). Эти двигатели, как правило, имеют более высокую степень сжатия, чем аналогичные двигатели, предназначенные для работы на обычном бензине. Если вы собираетесь перейти на «встроенный» двигатель в будущем, у вас будет возможность изменить степень сжатия. Чтобы помочь вам принять взвешенное решение, DSPORT проведет серию из трех частей по степени сжатия 101. В первой части мы определим степень сжатия и все математические расчеты, необходимые для расчета фактической степени сжатия двигателя (часто отличающейся от спецификацию производителя).В первой части также будет рассказано обо всех доступных методах изменения степени сжатия. Во второй части мы рассмотрим, как октановое число топлива, процентное содержание этанола, уровни наддува и типы вождения влияют на выбор идеальной степени сжатия для конкретного применения. Наконец, в третьей части мы рассмотрим способы достижения идеальной степени сжатия, обеспечивающей максимальную эффективность сгорания. Итак, давайте начнем с того, как именно рассчитываются коэффициенты сжатия.

    Майкл Феррара

    ДСПОРТ Выпуск #210

    Статическая степень сжатия двигателя, обычно называемая просто степенью сжатия, является функцией «рабочего» и «нерабочего» объемов цилиндров двигателя.Рабочий объем представляет собой динамический объем цилиндра, основанный на положении поршней в его самом низком (нижняя мертвая точка или НМТ) и самом высоком (верхняя мертвая точка или ВМТ) положениях. Рабочий объем цилиндра равен смещению отдельного цилиндра.

    Прокладки головки блока цилиндров обычно на 0,5–1,0 мм больше диаметра цилиндра, который они герметизируют. Если производитель не указывает размер отверстия под прокладку, для прямого измерения можно использовать штангенциркуль.

    Неохваченный объем цилиндра — это объем цилиндра, который не изменяется. Этот объем складывается из объема камеры сгорания в головке блока цилиндров, объема, создаваемого прокладкой головки блока цилиндров, объема, добавляемого или вычитаемого за счет днища поршня (купола, тарелки, предохранительные клапаны, противопожарные щели) и добавляемого или отнимаемого объема. от положения поршня к платформе с поршнем в ВМТ.

    Расчет рабочего объема (см3) двигателя довольно прост, поскольку он равен рабочему объему одного цилиндра:

    Если общий рабочий объем двигателя неизвестен, но известны диаметр цилиндра и ход поршня, вместо этого можно использовать следующее уравнение:

    Как упоминалось ранее, нерабочий объем цилиндра состоит из объема камеры сгорания в головке цилиндра, объема, создаваемого прокладкой головки цилиндра, объема, добавляемого или вычитаемого днищем поршня (купола, тарелки, клапаны сброса давления, огневые щели) и объем, добавляемый или удаляемый положением поршня к палубе, когда поршень находится в ВМТ.В отличие от расчета рабочего объема, который можно выполнить, просто зная диаметр цилиндра и ход двигателя, для расчета нерабочего объема требуется значительно больше информации. Часть этой информации может быть получена только прямым измерением.

    Использование приспособления для настила моста с двойными циферблатными индикаторами — единственный способ получить точные измерения. Двойные индикаторы показывают, качается ли поршень в одну сторону, а не в нейтральное положение.

    Объем камеры сгорания может быть измерен непосредственно путем измерения объема камеры сгорания.Это можно сделать с помощью экономичных комплектов, которые начинаются примерно с 20 долларов, или более точных комплектов, которые стоят около отметки в 120 долларов. Зная или измеряя размер отверстия прокладки головки блока цилиндров (обычно, но не всегда, он на 0,5-1 мм больше, чем размер отверстия цилиндра, для которого он предназначен) и его сжатую толщину, вы сможете увеличить объем, создаваемый прокладкой головки блока цилиндров. быть рассчитаны. Во многих случаях эти цифры предоставляются производителем прокладок. Всегда проверяйте, соответствует ли указанный размер отверстия с прокладкой диаметру отверстия под прокладку или предполагаемому размеру отверстия цилиндра.Что касается объема, создаваемого или отнимаемого формой днища поршня, это спецификация, предоставляемая производителем поршня. Наконец, измерение поршня и деки выполняется с использованием моста деки и установки с двумя циферблатными индикаторами. Как только это расстояние измерено, добавленный объем (если поршень находится ниже поверхности деки) или вычитаемый (поршень над поверхностью деки) из неубранного объема можно рассчитать, используя то же основное уравнение, которое используется для расчета прокладки головки блока цилиндров. Единственная разница заключается в том, что это может привести к отрицательному результату, если поршень находится над поверхностью деки.

    Объем камеры сгорания (куб.см): Хотя вы можете найти в Интернете спецификацию камеры сгорания для конкретного двигателя, есть вероятность, что она будет отличаться от фактического объема головки(ов) цилиндров. используется на вашем двигателе.

    Объем головки поршня (см3): Если головка поршня плоская и не имеет предохранительных клапанов, это значение будет равно нулю. Теперь здесь все становится немного сложнее. Для целей уравнения мы пытаемся определить, как днище поршня влияет на неуправляемый объем.Если головка поршня имеет рельеф клапана, тарельчатую или инверторную геометрию купола, это значение следует считать положительным (хотя производитель поршня может записать его как отрицательное). Таким образом, это добавит к значению неразвернутого объема. Если на поршне есть купол, это значение будет отрицательным (хотя производитель поршня может записать это как положительное). Таким образом, он уменьшит общий неразвернутый объем.

    Хотя разница в 2,4 куб. см может показаться незначительной, этого достаточно, чтобы снизить степень сжатия на RB26DETT с 8.От 7 к 1 (прокладка 1,1 мм) до 8,4 к 1 (прокладка 1,5 мм).

    Объем зазора между поршнем и декой (куб.см): Уравнение, используемое для расчета этого объема, почти идентично тому, которое используется для расчета объема прокладки головки блока цилиндров. Для этого уравнения нас интересует глубина отверстия, в котором находится поршень. Если днище поршня находится на одном уровне с декой, это число будет равно нулю. Если поршень опущен в отверстие, это число будет положительным. Если поршень находится над декой, это число будет отрицательным.

    Объем зазора между поршнем и декой (куб.см): 

    Пример для диаметра отверстия 86 мм с поршнем на 0,010 дюйма ниже уровня платформы:

    86 x 86 x 0,010 x 0,01995 = 1,48 см3

    (L) Качественный комплект для измерения объема камер сгорания включает бюретку. В более дешевых комплектах будет использоваться градуированный шприц. Оба комплекта будут включать в себя плексиглас. (R) Если производитель не указывает толщину прокладки головки блока цилиндров в сжатом состоянии, можно использовать микрометр.Обязательно измерьте область со всеми слоями, но избегайте измерения пробки/сложенного слоя.

    Когда поршень находится в нижней мертвой точке (НМТ), общий объем цилиндра равен рабочему объему, вкладу в объем поршня, объему прокладки головки цилиндра, объему головки цилиндра и объему зазора деки. Это рабочий объем плюс несканированный объем.

    Итак, вы приобрели комплект поршней 9,5:1 для вашего двигателя. Это означает, что степень сжатия двигателя будет равна 9.5 к 1, верно? Может быть, но, вероятно, нет. Вероятно, оно будет где-то между 9,0 к 1 и 10,0 к 1. Причина в том, что рекламируемая степень сжатия предполагает, что камера сгорания имеет определенный объем, что используется определенная прокладка головки блока цилиндров и что высота поршня до деки является определенным числом. Реальность такова, что камеры сгорания отлиты и могут быть на 3 см больше или меньше, чем предполагалось. Колодка головки блока цилиндров обычно разрезается при механической обработке двигателя, и когда используются клапаны вторичного рынка, объем может быть добавлен или вычтен по сравнению с клапанами OEM.Если вы хотите узнать фактическую степень сжатия для вашего двигателя, вам нужно потратить время на ее измерение. Это может добавить дополнительные 200-300 долларов на сборку вашего двигателя или больше, поскольку правильный способ требует некоторой макетной сборки. Однако знание реальных цифр необходимо при разработке программы двигателя для достижения максимальной производительности. Во второй части мы покажем вам, как выбрать лучшую степень сжатия для максимальной производительности. Быть в курсе.

    Сжатие и расширение

    Термодинамика — раздел физики который имеет дело с энергией и работой системы.Термодинамика имеет дело только с крупномасштабной реакцией системы, которую мы можем наблюдать и измерять в опытах. Подобно братьям Райт, мы наиболее интересуется термодинамикой из-за той роли, которую она играет в конструкция двигателя.

    На этом слайде мы выводим два важных уравнения, которые связывают давление и температура газа к объему, который газ занимает во время такт сжатия и рабочий ход двигателя внутреннего сгорания.В левом верхнем углу рисунка мы показываем компьютерный рисунок одиночного цилиндр двигателя Райт 1903. Движение серого поршня внутри синего цилиндр поворачивает красную часть коленчатый вал который превращает пропеллеры для создания тяги. При движении поршня в цилиндре объем топливно-воздушной газовой смеси внутри цилиндра меняется. Это изменение объема приводит к изменению давление и температура газа, которые определяют, насколько Работа поршень может поставить.При движении поршня будем считать, что тепло в цилиндр не передается. Мы в дальнейшем будем пренебрегать любым трения между поршнем и цилиндром и считать, что нет потери энергии любого рода. (В реальности небольшие потери и мы учитывать потери с помощью «коэффициента эффективности», применяемого к результату получаем без потерь.)

    Начнем наш вывод с определения значения фактора, который мы нужно позже.Из определений коэффициенты удельной теплоемкости, удельная теплоемкость при постоянном давлении сП минус удельная теплоемкость при постоянном объеме cv равна газовая постоянная R:

    ср — ср = R

    и мы определяем отношение удельных теплоемкостей как число, которое мы позвонит «гамма»

    гамма = cp/cv

    Если мы разделим первое уравнение на cp и воспользуемся определением «гамма» мы получаем:

    R / cp = 1 — (1 / гамма) = (гамма — 1) / гамма

    Теперь воспользуемся уравнением, которое мы вывели для энтропия газа:

    s2 — s1 = cp ln(T2 / T1) — R ln(p2 / p1)

    где цифры 1 и 2 обозначают состояния в начале и в конце процесс сжатия, с – энтропия, T – температура, p — давление, а «ln» обозначает натуральный логарифм функция. (гамма)

    Величина (v1/v2) представляет собой отношение объема в состоянии 1 и состоянии 2 и называется степенью сжатия .Для v2 меньше, чем v1 , давление p2 больше, чем стр1 . С помощью этого уравнения мы можем определить изменение давления при заданной степени сжатия. И используя предыдущий уравнения мы знаем также изменение температуры. Значение степени сжатия является функцией конструкции отверстие и ход поршня.


    Деятельность:

    Навигация..


    Возрождение пути Райта
    Руководство для начинающих по аэронавтике
    Домашняя страница НАСА
    http://www.nasa.gov

    Почему важна степень сжатия | Насосы и системы

    Одним из критических 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 вызывает беспокойство. 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 коэффициента 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

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

    Уравнение 2

    Где:

    Т = градус R

    k = Коэффициент удельной теплоемкости

    r = степень сжатия, рассчитанная по уравнению 1.

    Предполагая температуру всасывания 60 градусов по Фаренгейту, мы получаем теоретическую температуру нагнетания (T d ) 234 градуса по Фаренгейту.

    Мы сделаем еще один шаг в этом упражнении, увеличив давление нагнетания компрессора с шагом 5 фунтов на квадратный дюйм, чтобы увидеть, что произойдет 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 T d увеличивается с 234,3°F для степени сжатия 3,5 до 335,7°F для степени сжатия 6.32.

    Таблица 1. Влияние давления нагнетания на теоретическую температуру нагнетания

    Расчетный температурный запас

    По сравнению с гипотетическим расчетным пределом 275 градусов по Фаренгейту, мы начинаем превышать расчетный предел температуры при давлении нагнетания компрессора 50 фунтов на кв. дюйм. Соотношение между теоретической температурой нагнетания и расчетной предельной температурой можно увидеть на рисунке 1.Рекомендуется выбрать консервативный расчетный предел температуры на этапе выбора проекта, чтобы обеспечить безопасный рабочий запас с учетом неизвестных или непредвиденных внутренних потерь в цилиндре.

    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, так как компрессор испытывает нормальную деградацию. 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 спецификацию расчетной температуры нагнетания и используйте больше ступеней сжатия, чтобы обеспечить меньшие степени сжатия на ступень. Таблица 1 показывает, что для этого примера расчетная степень сжатия не должна превышать 4.5 на ступень, чтобы поддерживать разумный запас между рабочей температурой и пределом срабатывания 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:

    Уравнение 3

    Здесь (n-1)/n определяется соотношением:

    , где  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 s = Степень сжатия на ступень.

    Из этого соотношения можно сделать вывод, что количество ступеней, необходимых для достижения необходимого общего соотношения, равно:

    Уравнение 5

    Например, если требуемое значение r o равно 20, а рекомендуемое максимальное значение r s равно 4,5, то:

    Уравнение 6

    или две ступени сжатия. 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 пределом проектной температуры 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 ответы читателей на эту статью.

    Почему степень сжатия имеет значение — расширение возможностей насосов и оборудования

    Роль коэффициента сжатия при проектировании и выборе компрессора

    Автор : Роберт Х.Перес, инженер-механик

    Одним из критических параметров при проектировании и выборе компрессора является степень сжатия, часто обозначаемая как r, необходимая для каждой ступени сжатия. 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 вызывает беспокойство. Высокая температура нагнетания может привести к выходу из строя внутренних компонентов из-за разрушения материала или чрезмерного теплового расширения.Степень сжатия также важна при определении требуемой мощности, т.е. чем выше степень, тем больше требуемая мощность для этой ступени.

    Степень сжатия в зависимости от температуры нагнетания

    Вот простой пример расчета коэффициента сжатия. Допустим, вы сжимаете газ с коэффициентом удельной теплоемкости 1,3 (см. коэффициент удельной теплоемкости ниже) от давления всасывания -0,5 фунта на кв. дюйм до давления нагнетания 35 фунтов на квадратный дюйм.Чтобы рассчитать степень сжатия, вы должны сначала преобразовать оба давления в абсолютные давления, добавив к ним 14,7, а затем разделить абсолютное давление нагнетания на абсолютное давление всасывания, как показано здесь:

    R = P d /P s = (35+14,2)/14,7=3,5 [ Уравнение 1 ]

    Зная степень сжатия, мы можем определить теоретическую температуру нагнетания, при условии отсутствия внутренних потерь и адиабатического сжатия, используя приведенное ниже уравнение 2.

     

     

    В этом уравнении T выражается в градусах Ранкина (R=F+460), k – отношение удельной теплоемкости, r – степень сжатия, рассчитанная по уравнению 1. При температуре всасывания 60 o F, r= 3.5, и k=1.3, получаем теоретическую температуру нагнетания (T d ) 234 o F.

    Коэффициент удельной теплоемкости

    Коэффициент удельной теплоемкости — это термодинамический параметр, используемый во многих расчетах производительности компрессора, обычно обозначаемый буквой k.Отношение удельных теплоемкостей определяется как k = c p / c v , где c p — удельная теплоемкость газа в процессе постоянного давления, а c v — удельная теплоемкость газ в процессе постоянного объема.

    В таблице ниже приведены значения k для некоторых распространенных газов.

    Давайте сделаем еще один шаг в этом упражнении, увеличив давление нагнетания компрессора с шагом 5 фунтов на квадратный дюйм, чтобы посмотреть, что произойдет с температурой нагнетания.Таблица 1 суммирует результаты. Вы можете ясно видеть, что по мере увеличения давления нагнетания повышается степень сжатия и, соответственно, увеличивается температура нагнетания (T d ). В этом примере T d увеличивается с 234,3 F для степени сжатия 3,5 до 335,7 F для степени сжатия 5,61.

    Таблица 1: Влияние давления нагнетания на теоретическую температуру нагнетания

    Расчетный температурный запас

    Если мы сравним наши результаты с гипотетическим расчетным пределом 275 o F, мы увидим, что при давлении нагнетания компрессора 50 фунтов на кв. дюйм мы начинаем превышать расчетную предельную температуру.Эту взаимосвязь между теоретической температурой нагнетания и расчетной предельной температурой можно четко увидеть на рисунке 1. Я рекомендую вам выбрать консервативный предел расчетной температуры на этапе выбора проекта, чтобы обеспечить безопасный рабочий запас для любого неожиданного процесса. условия или неожиданные внутренние потери цилиндра из-за износа или загрязнения.

    Предположим, что рассматриваемый вами компрессор имеет рекомендуемый предел аварийного сигнала температуры нагнетания 325 o F и автоматическое отключение при 350 o F.Если ваше фактическое давление нагнетания составляет 60 фунтов на кв. дюйм, вы должны ожидать минимальное значение T d , равное примерно 303 o F, как указано в таблице 1. (Помните, что значения температуры нагнетания в таблице 1 являются теоретическими значениями. температура нагнетания будет выше из-за внутренних потерь, так как ваш компрессор подвергается нормальной деградации.) Если ваше фактическое T d больше похоже на 318 o F, у вас будет запас только 7 o F!! Это приведет к бесчисленным будильникам и полуночным телефонным звонкам.Способ избежать этой ситуации состоит в том, чтобы использовать консервативную расчетную спецификацию температуры нагнетания и использовать больше ступеней сжатия, чтобы обеспечить меньшую степень сжатия на ступень. Изучив Таблицу 1, вы придете к выводу, что для этого примера расчетная степень сжатия не должна превышать 4,5 на ступень, если вы хотите сохранить разумный запас между рабочей температурой и пределом аварийной сигнализации.

    Рисунок 1

    Предостережение:  Приведенные здесь 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 вашей конкретной конструкции компрессора. 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:

    [ Уравнение 3, которое  должно использоваться только для оценки теоретической температуры нагнетания в динамических компрессорах.]

    Здесь (n-1)/n определяется соотношением:

     

     

    Конструктивные компромиссы

    Читатель может видеть, что всегда существует компромисс между количеством ступеней сжатия и температурой нагнетания компрессора на каждой ступени. Чем больше у вас ступеней сжатия, тем дороже будет установка компрессора из-за ее общей сложности, т.е. требуется больше трубопроводов и охлаждения. 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:

     

     

    В этой формуле n — количество ступеней, а r s — степень сжатия на ступень.Из этого соотношения можно сделать вывод, что количество ступеней, необходимых для достижения требуемого общего соотношения, составляет:

     

     

    Например, если ваше требуемое значение r o равно 20, а рекомендуемое максимальное значение r s равно 4,5, то нам потребуется два этапа сжатия, поскольку:

     

     

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

    Я рекомендую дать вашим компрессорам шанс побороться. Старайтесь использовать максимально широкий экономический диапазон между расчетной температурой нагнетания и предельной расчетной температурой компрессора. В приведенном выше примере я рекомендовал расчетный запас 50 o F (325-275 o F), чтобы обеспечить буфер для непредвиденных внутренних ухудшений работы компрессора. Если вы ожидаете таких факторов, как грязный газ, вы можете еще больше увеличить расчетную маржу.

    Помните, что вашим лучшим другом в процессе выбора компрессора будет производитель компрессора.Они избавят вас от неприятностей, помогая выбрать правильный компрессор для вашего применения. Чтобы они были успешными, вы должны предоставить им наиболее точную степень сжатия, состав газа и температуру всасывания. Вместе вы оба сможете выбрать эффективный и безотказный компрессор.

    Об авторе:

    Роберт X. Перес имеет более чем 30-летний опыт работы с ротационным оборудованием в нефтехимической промышленности.

    Leave a Reply

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    2019 © Все права защищены.