อัตราส่วนกำลังอัดในเครื่องยนต์ของรถยนต์คืออัตราส่วนของปริมาตรของพื้นที่ลูกสูบของกระบอกสูบเมื่อลูกสูบอยู่ที่ศูนย์ตายล่าง (BDC) (ปริมาตรเต็มของกระบอกสูบ) ต่อปริมาตรเหนือพื้นที่ลูกสูบของกระบอกสูบเมื่อ ลูกสูบอยู่ที่จุดศูนย์ตายบน (TDC) นั่นคือปริมาตรของห้องเผาไหม้

ที่ไหน:

b = เส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกสูบ;

s = ระยะชักของลูกสูบ;

Vc = ปริมาตรของห้องเผาไหม้ นั่นคือ ปริมาตรของส่วนผสมอากาศกับเชื้อเพลิงที่ส่วนท้ายของจังหวะอัด ก่อนจุดระเบิดด้วยประกายไฟ มักไม่ได้ถูกกำหนดโดยการคำนวณ แต่โดยการวัดโดยตรงเนื่องจากรูปร่างที่ซับซ้อนของห้องเผาไหม้

การเพิ่มอัตราส่วนกำลังอัดในเครื่องยนต์ของรถยนต์จำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงที่สูงขึ้น ค่าออกเทน(สำหรับเครื่องยนต์เบนซิน สันดาปภายใน) เพื่อหลีกเลี่ยงการระเบิด การเพิ่มอัตราส่วนกำลังอัดใน กรณีทั่วไปเพิ่มพลัง นอกจากนี้ยังเพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ในฐานะที่เป็นเครื่องยนต์ความร้อนนั่นคือช่วยลดการใช้เชื้อเพลิง

อัตราส่วนการอัดในเครื่องยนต์ของรถยนต์ซึ่งเขียนแทนด้วยตัวอักษรกรีก E เป็นปริมาณที่ไม่มีมิติ ปริมาณของการบีบอัดที่เกี่ยวข้องกับมันขึ้นอยู่กับระดับของการบีบอัด ธรรมชาติของก๊าซอัด และเงื่อนไขการบีบอัด เมื่ออากาศถูกบีบอัด การพึ่งพานี้จะมีลักษณะดังนี้: P=P?*?^? โดยที่

1.4 - ดัชนีอะเดียแบติกสำหรับก๊าซไดอะตอม (รวมถึงอากาศ)

พี? - ความดันเริ่มต้นตามกฎจะเท่ากับหนึ่ง

เนื่องจากธรรมชาติของการบีบอัดที่ไม่ใช่อะเดียแบติกในเครื่องยนต์สันดาปภายใน (การแลกเปลี่ยนความร้อนกับผนัง, การรั่วไหลของส่วนหนึ่งของก๊าซผ่านการรั่วไหล, การมีน้ำมันเบนซินอยู่ในนั้น) การบีบอัดก๊าซถือเป็นโพลีโทรปิกที่มีดัชนีโพลีโทรปิก n=1.2 .

ที่?=10 กำลังอัดเข้า กรณีที่ดีที่สุดควรเป็น 10^1.2=15.8

การระเบิดในเครื่องยนต์เป็นกระบวนการเร่งตัวเองแบบ isochoric ของการเปลี่ยนแปลงของการเผาไหม้ของส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิงเป็นการระเบิดแบบระเบิดโดยไม่ต้องทำงานด้วยการเปลี่ยนพลังงานการเผาไหม้เชื้อเพลิงเป็นอุณหภูมิและความดันของก๊าซ ด้านหน้าของเปลวไฟจะแพร่กระจายด้วยความเร็วของการระเบิด นั่นคือมันเกินความเร็วของการแพร่กระจายของเสียงในตัวกลางที่กำหนด และนำไปสู่แรงกระแทกที่รุนแรงบนชิ้นส่วนกระบอกสูบ - กลุ่มลูกสูบและข้อเหวี่ยง และด้วยเหตุนี้จึงทำให้ชิ้นส่วนเหล่านี้สึกหรอมากขึ้น ความร้อนก๊าซนำไปสู่การเผาไหม้ที่ด้านล่างของลูกสูบและการเผาไหม้ของวาล์ว

ไม่ควรสับสนแนวคิดของอัตราส่วนการอัดกับแนวคิดของการบีบอัด ซึ่งหมายถึง (ที่อัตราส่วนการอัดที่กำหนดโดยโครงสร้างที่แน่นอน) แรงดันสูงสุด, สร้างขึ้นในกระบอกสูบเมื่อลูกสูบเคลื่อนที่จากศูนย์ตายล่าง (BDC) ไปยังศูนย์ตายบน (TDC) (เช่น อัตราส่วนกำลังอัด - 10:1, กำลังอัด - 14 atm.)

เกี่ยวกับรถสปอร์ต

แข่งรถหรือ รถสปอร์ต,พร้อมด้วย ชิ้นส่วนรถแต่งและรถสปอร์ต เมทานอลเป็นเชื้อเพลิงมีอัตราส่วนการอัดเกินกว่า 15:1 ในขณะที่แบบเดิม เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบคาร์บูเรเตอร์ อัตราส่วนกำลังอัดของน้ำมันเบนซินไร้สารตะกั่วโดยทั่วไปจะน้อยกว่า 11.1:1

ในช่วงทศวรรษที่ 50 และ 60 หนึ่งในแนวโน้มในการสร้างเครื่องยนต์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสหรัฐอเมริกาคือการเพิ่มอัตราส่วนการอัดซึ่งเมื่อต้นทศวรรษที่ 70 เครื่องยนต์อเมริกันมักจะถึง 11-13:1 อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องใช้น้ำมันเบนซินที่มีค่าออกเทนสูง ซึ่งในช่วงหลายปีที่ผ่านมาสามารถหาได้จากการเติมสารตะกั่วเตตระเอทิลที่เป็นพิษเท่านั้น บทนำในอายุเจ็ดสิบต้น มาตรฐานสิ่งแวดล้อมในประเทศส่วนใหญ่นำไปสู่การหยุดชะงักของการเติบโตและแม้กระทั่งการลดลงของอัตราส่วนกำลังอัดของเครื่องยนต์แบบอนุกรม

ทุกวันนี้ เพื่อปรับปรุงเครื่องยนต์และรถยนต์โดยรวม มีการใช้ชิ้นส่วนรถยนต์ที่ได้รับการปรับแต่ง และแน่นอนว่าต้องติดตั้งบน .

ในเครื่องยนต์ที่ปรับแต่งแล้ว หนึ่งในพารามิเตอร์ที่ควรเปลี่ยนโดยไม่ต้องสงสัยและมักจะสูงขึ้นคืออัตราส่วนการอัด เนื่องจากการเพิ่มอัตราส่วนการอัดจะเพิ่มกำลังขับที่มีประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ จึงเป็นที่พึงปรารถนาที่จะให้อัตราส่วนการอัดสูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ภายในขีดจำกัดที่กำหนด ขีดจำกัดบนจะถูกกำหนดเสมอขึ้นอยู่กับจุดที่เกิดการระเบิด

เนื่องจากการระเบิดสามารถทำลายเครื่องยนต์ได้อย่างรวดเร็ว มันจะดีกว่าหากเรารู้ว่าอัตราส่วนกำลังอัดคืออะไรหรือจะเป็นเท่าใด เพื่อให้สามารถคงอัตราส่วนที่เหมาะสมไว้ได้ อัตราส่วนการบีบอัดถูกกำหนดโดยใช้สูตรต่อไปนี้ (V+C)/C=CR, ที่ไหน วีคือปริมาตรการทำงานของกระบอกสูบและ จากคือปริมาตรของห้องเผาไหม้

การกำหนดปริมาตรการทำงานหรือความจุของกระบอกสูบหนึ่งกระบอกเป็นเรื่องง่าย ในการทำเช่นนี้ คุณเพียงแค่ต้องหารปริมาตรการทำงาน (การกระจัด) ของเครื่องยนต์ด้วยจำนวนกระบอกสูบ ตัวอย่างเช่น ถ้าการกระจัด เครื่องยนต์สี่สูบ 1100 ลบ.ม. ซม. ความจุหรือปริมาตรการทำงานของหนึ่งกระบอกจะเท่ากับ 1100/4 \u003d 275 ลบ.ม. ดู การหาค่าปริมาตรของห้องเผาไหม้นั้นค่อนข้างยากกว่า ในการกำหนดปริมาตร เราต้องทำการวัดปริมาตร และสำหรับสิ่งนี้ เราจำเป็นต้องมีปิเปตหรือบิวเรตที่จบเป็นลูกบาศก์ ดูปริมาตรห้องเผาไหม้คือปริมาตรทั้งหมดที่เหลืออยู่เหนือลูกสูบเมื่ออยู่ที่ TDC ซึ่งรวมถึงปริมาตรของโพรงในส่วนหัวบวกกับปริมาตรเท่ากับความหนาของปะเก็น บวกกับปริมาตรระหว่างด้านบนของลูกสูบและด้านบนของเสื้อสูบที่ TDC และบวกด้วยปริมาตรของช่องในลูกสูบ เม็ดมะยมเมื่อใช้ลูกสูบแบบเว้า หรือลบปริมาตรของส่วนนูนบนเม็ดมะยมของลูกสูบเมื่อใช้ลูกสูบที่มีก้นนูน หลังจากทำเสร็จแล้ว คุณสามารถเพิ่มปริมาตรให้เท่ากับความหนาของสเปเซอร์ได้ หากปะเก็นมีรูกลมสามารถกำหนดปริมาตรนี้ได้ง่ายที่สุดโดยใช้สูตรต่อไปนี้: Vcc = [(หน้า D2 * ยาว)/4] / 1.000, ที่ไหน วี= ปริมาณ หน้า = 3,142, ง= เส้นผ่านศูนย์กลาง รูในปะเก็นเป็นมม. แอล= ความหนาของประเก็นเมื่อยึด mm. หากรูในปะเก็นไม่กลมเหมือนในหลายกรณี เราสามารถวัดปริมาตรที่ถูกต้องได้โดยใช้บิวเรต เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้กาวปะเก็นที่จีบเข้ากับแผ่นกระจกโดยใช้สารอุดหลุมร่องฟันที่ออกแบบมาสำหรับปะเก็นฝาสูบ จากนั้นวางแก้วบนพื้นผิวแนวนอน แล้วเติมของเหลวลงในรูในปะเก็นโดยใช้บิวเรต พยายามทำเช่นนี้เพื่อไม่ให้ของเหลวไหลออกจากรูหรือปิดพื้นผิวทั้งหมดของปะเก็นเนื่องจากในกรณีนี้การวัดจะไม่ถูกต้อง เติมของเหลวจนถึงระดับขอบของปะเก็น หากรูทั้งหมดเป็นทรงกลม ก็จะสามารถคำนวณปริมาตรระหว่างพื้นผิวด้านบนของลูกสูบและด้านบนของบล็อกได้อย่างง่ายดาย สามารถทำได้โดยใช้สูตรข้างต้น แต่ งจะเท่ากับ dia กระบอกสูบหน่วยเป็น มม. และ แอลระยะห่างจากด้านบนของลูกสูบถึงด้านบนของบล็อกอีกครั้งเป็น มม. ในบางขั้นตอน อาจจำเป็นต้องกำหนดปริมาณโลหะที่ต้องกำจัดออกจากพื้นผิวด้านท้ายของฝาสูบเพื่อให้ได้อัตราส่วนการอัดที่ต้องการ ในการทำเช่นนี้คุณต้องคำนวณปริมาตรรวมของห้องเผาไหม้ที่ต้องการก่อน จากค่านี้ คุณจะลบปริมาตรที่เท่ากับความหนาของปะเก็น ปริมาตรในบล็อกเหนือลูกสูบเมื่ออยู่ที่ TDC และถ้าใช้ลูกสูบแบบเว้า ปริมาตรของรอยบาก ค่าที่เหลืออยู่คือปริมาตรที่โพรงในส่วนหัวต้องมีเพื่อให้ได้อัตราส่วนการอัดที่เราต้องการ เพื่อให้ชัดเจนยิ่งขึ้น ลองพิจารณาตัวอย่างต่อไปนี้ สมมติว่าเราต้องการอัตราส่วนกำลังอัด 10/1 และปริมาตรกระบอกสูบ 1,000 cm3 และมีสี่สูบ CR = (V = C)/ค, ที่ไหน วีคือปริมาตรการทำงานของกระบอกสูบหนึ่งกระบอกและ จากคือปริมาตรรวมของห้องเผาไหม้ เนื่องจากเราทราบดีว่า วี(การกระจัดของกระบอกสูบ) = 1,000 cm3 / 4 = 250 cm3 และเราทราบอัตราส่วนกำลังอัดที่ต้องการ เราจึงแปลงสมการเพื่อให้ได้ปริมาตรรวมของห้องเผาไหม้ จาก. ดังนั้น คุณจะได้สมการต่อไปนี้: C \u003d V / (CR-1). แทนค่าที่ระบุลงไป C \u003d 250 / (10 - 1) \u003d 27.7 cm3. ดังนั้นปริมาตรรวมของห้องเผาไหม้คือ 27.7 cm3 จากค่านี้ คุณจะลบส่วนประกอบทั้งหมดของปริมาตรห้องเผาไหม้ที่ไม่ได้อยู่ในส่วนหัว สมมติว่าลูกสูบมีก้นเว้า ปริมาตรของโพรงด้านล่างคือ 6 ซม. 3 และปริมาตรที่เหลือเหนือลูกสูบเมื่ออยู่ที่ TDC ถึงพื้นผิวด้านท้ายของส่วนหัวคือ 1.5 ซม. 3 นอกจากนี้ปริมาตรเท่ากับความหนาของปะเก็นคือ 3.5 ซม. 3 ผลรวมของปริมาตรทั้งหมดที่ไม่รวมอยู่ในปริมาตรของโพรงในส่วนหัวคือ 11 cm3 เพื่อให้ได้อัตราส่วนการอัดที่เราต้องการ 10/1 เราต้องมีปริมาตรโพรงในส่วนหัว (27.7 - 11) = 16.7 ซม. 3 ในการกำหนดปริมาณโลหะที่จะถอดออกจากส่วนท้ายของหัว ให้วางหัวบนพื้นผิวแนวนอน หรือวางตำแหน่งหัวให้แม่นยำยิ่งขึ้นเพื่อให้ส่วนท้ายอยู่ในแนวนอน หลังจากที่คุณทำสิ่งนี้แล้ว ให้เติมของเหลวลงในห้องด้วยปริมาณเท่ากับปริมาตรสุดท้ายที่ต้องการ ในตัวอย่างนี้ ปริมาตรนี้คือ 16.7 cm3 จากนั้นวัดระยะทางจากส่วนท้ายของส่วนหัวถึงพื้นผิวของของเหลวและจะเป็นตัวกำหนดปริมาณโลหะที่ต้องกำจัด มีอย่างใดอย่างหนึ่ง ปัญหาเล็กน้อยเมื่อวัดระยะทางจากปลายหัวถึงระดับของเหลว เมื่อปลายเกจวัดความลึกเข้าใกล้พื้นผิวของของเหลว ปลายเกจจะลอยขึ้นถึงปลายโดยการกระทำของเส้นเลือดฝอย การกระทำของเส้นเลือดฝอยนี้เกิดขึ้นเมื่อใช้ขี้ผึ้งเป็นตัวกลางในการวัดปริมาตรของเหลวเมื่อปลายเกจวัดความลึกอยู่ระหว่าง 0.008 ถึง 0.012 นิ้วจากพื้นผิวของของเหลว ดังนั้นจึงต้องมีการเผื่อไว้สำหรับปรากฏการณ์นี้ เนื่องจากความไม่ถูกต้องเล็กน้อยที่เกิดขึ้นเมื่อเจียรและสร้างรูปร่างของห้องเผาไหม้ เราขอแนะนำให้คุณตรวจสอบปริมาตรของแต่ละห้องด้วยวิธีเดียวกับวิธีอื่นๆ หากปริมาตรทั้งหมดไม่เท่ากัน ควรถอดโลหะออกจากส่วนหัวของห้องที่มีปริมาตรน้อยกว่า เพื่อให้ปริมาตรของโลหะนั้นเท่ากันกับของห้องที่มีปริมาตรมาก เหตุผลหลักความจำเป็นในการปรับสมดุลของกล้องคือการให้มากกว่านี้ การทำงานที่ราบรื่นเครื่องยนต์โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความเร็วต่ำและช่วยให้คุณลดการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นเนื่องจากแรงกระตุ้นเริ่มต้นเดียวกัน เหตุผลที่สองคือถ้าเราใช้สูงสุด ระดับที่เป็นไปได้การบีบอัดและเมื่อตรวจสอบเราพบห้องที่มีปริมาตรมากที่สุดเพื่อกำหนดปริมาณของโลหะที่ถูกกำจัด ดังนั้นอัตราส่วนการอัดของห้องอื่นอาจสูงกว่าค่าขีดจำกัดนี้ ผลที่ตามมาคือการระเบิดซึ่งสามารถนำไปสู่การทำลายเครื่องยนต์ได้อย่างรวดเร็ว เมื่อนำโลหะออกจากห้อง ควรนำโลหะออกจากด้านบนของห้องหรือจากผนังใกล้กับเทียน ความแม่นยำในการปรับสมดุลของห้องอยู่ที่ประมาณ 0.2 cm3 ความพยายามในการรับค่าที่ต่ำกว่านั้นไม่สามารถรับรู้ได้ในทางปฏิบัติ เนื่องจากค่าที่สูงมากเช่นนี้ ความเป็นไปได้ในการวัดด้วยเครื่องมือวัดที่ใช้จะถูกจำกัดเนื่องจากข้อผิดพลาด นอกจากนี้ ข้อผิดพลาด 0.2 cm3 แม้แต่สำหรับเครื่องยนต์ดิสเพลสเมนต์ขนาดเล็ก ยังเป็นเปอร์เซ็นต์เล็กน้อยของปริมาตรห้องทั้งหมดในส่วนหัว

การเปลี่ยนอัตราการบีบอัด

หลังจากที่เราตัดสินใจเกี่ยวกับอัตราส่วนการอัดแล้ว เราจะพบกับคำถามว่าจะให้ได้อัตราส่วนการอัดที่เหมาะสมตามที่เราต้องการได้อย่างไร ก่อนอื่นคุณต้องคำนวณว่าต้องเพิ่มห้องเผาไหม้เท่าใด นี้ไม่ใช่เรื่องยาก สูตรการคำนวณอัตราส่วนการบีบอัดมีดังนี้: e=(VP+VB)/VBที่ไหน อี- อัตราส่วนกำลังอัด รองประธาน- ปริมาณการทำงาน วี.บี- ปริมาตรของห้องเผาไหม้ โดยการเปลี่ยนสมการ คุณจะได้สูตรสำหรับคำนวณห้องเผาไหม้ที่อัตราส่วนกำลังอัดที่ทราบ VB=VP1/eที่ไหน VP1- ปริมาตรของกระบอกสูบหนึ่งกระบอก ใช้สูตรนี้คำนวณปริมาตรของห้องเผาไหม้ที่มีอยู่แล้วลบออกด้วยปริมาตรของห้องเผาไหม้ที่ต้องการ (คำนวณโดยใช้สูตรเดียวกัน) ส่วนต่างที่ได้รับคือค่าดอกเบี้ยที่ห้องเผาไหม้ ต้องเพิ่มขึ้น มีหลายวิธีในการเพิ่มห้องเผาไหม้ แต่ไม่ใช่ทุกวิธีที่ถูกต้อง ห้องเผาไหม้ รถสมัยใหม่ออกแบบในลักษณะที่เมื่อลูกสูบถึง TDC น้ำมันเชื้อเพลิง ส่วนผสมของอากาศเคลื่อนเข้าหาศูนย์กลางห้องเผาไหม้ นี่อาจเป็นการพัฒนาที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในการป้องกันการระเบิด การปรับปรุงตัวเองของกล้องในฝาสูบนั้นยังห่างไกลจากความเป็นไปได้สำหรับหลายๆ คน นี่เป็นเพราะประการแรกคุณสามารถละเมิดรูปทรงที่ออกแบบไว้ของห้องได้และผนังสามารถ "เปิดออก" ได้ในระหว่างการปรับแต่ง ไม่ทราบความหนา ไม่แนะนำให้ "บีบอัดมอเตอร์" ด้วยปะเก็นหนา สิ่งนี้จะรบกวนกระบวนการแทนที่ในห้องเผาไหม้ วิธีที่ง่ายและถูกต้องที่สุดคือการติดตั้งลูกสูบใหม่ ปริมาณที่ต้องการกล้อง สำหรับเครื่องยนต์เทอร์โบ รูปทรงกลมถือว่ามีประสิทธิภาพมากที่สุด ควรใช้ลูกสูบที่ออกแบบและผลิตมาเป็นพิเศษเพื่อการนี้โดยเฉพาะ ตัวเลือกที่เป็นไปได้ การปรับปรุงตนเองลูกสูบสต็อก แต่ที่นี่ต้องคำนึงถึงความหนาของก้นลูกสูบไม่ควรน้อยกว่า 6% ของเส้นผ่านศูนย์กลาง

อัตราส่วนกำลังอัดในเครื่องยนต์เทอร์โบ

หนึ่งในงานที่สำคัญที่สุดและอาจยากที่สุดในการออกแบบเครื่องยนต์เทอร์โบคือการตัดสินใจเกี่ยวกับอัตราส่วนการอัด พารามิเตอร์นี้ส่งผลต่อปัจจัยจำนวนมากใน ลักษณะทั่วไปรถยนต์. กำลัง, ประสิทธิภาพ, การตอบสนองของคันเร่ง, ความต้านทานการกระแทก (พารามิเตอร์ที่ความน่าเชื่อถือในการทำงานของเครื่องยนต์โดยรวมขึ้นอยู่กับอย่างมาก) ปัจจัยทั้งหมดเหล่านี้ถูกกำหนดโดยอัตราส่วนกำลังอัดเป็นส่วนใหญ่ นอกจากนี้ยังส่งผลต่อการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงและองค์ประกอบของไอเสีย ตามทฤษฎีแล้ว อัตราส่วนการอัดสำหรับเครื่องยนต์เทอร์โบนั้นคำนวณได้ไม่ยาก ก่อนอื่นมาวิเคราะห์แนวคิดของ "การบีบอัด" หรือ "อัตราส่วนการบีบอัดทางเรขาคณิต" คืออัตราส่วนของปริมาตรกระบอกสูบทั้งหมด (ปริมาตรช่วงชักบวกกับพื้นที่อัดที่เหลืออยู่เหนือลูกสูบที่ตำแหน่งศูนย์ตายบน (TDC)) ต่อพื้นที่อัดสุทธิ สูตรมีลักษณะดังนี้: E=(VP+VB)/VBที่ไหน อี- อัตราส่วนกำลังอัด รองประธาน- ปริมาณการทำงาน วี.บี- ปริมาตรของห้องเผาไหม้ อย่าลืมเกี่ยวกับความแตกต่างที่สำคัญระหว่างรูปทรงเรขาคณิตและ ระดับที่แท้จริงการบีบอัดแม้ในเครื่องยนต์ที่มีระบบดูดอากาศตามธรรมชาติ ในเครื่องยนต์เทอร์โบ ส่วนผสมที่บีบอัดล่วงหน้าโดยคอมเพรสเซอร์จะถูกเพิ่มเข้าไปในกระบวนการเดียวกัน อัตราส่วนการบีบอัดที่เพิ่มขึ้นจริงจากนี้สามารถดูได้จากสูตรต่อไปนี้: Eeff=Egeom*k√(PL/PO)ที่ไหน อีฟ- การบีบอัดที่มีประสิทธิภาพ อี พลอย- อัตราส่วนการบีบอัดทางเรขาคณิต E=(VP+VB)/VB, PL- เพิ่มแรงดัน (ค่าสัมบูรณ์) ปณ- ความดันบรรยากาศ เค- เลขชี้กำลังแบบอะเดียแบติก (ค่าตัวเลข 1.4) สูตรอย่างง่ายนี้จะใช้ได้หากอุณหภูมิที่สิ้นสุดกระบวนการบีบอัดสำหรับเครื่องยนต์ที่มีซุปเปอร์ชาร์จและเครื่องยนต์ที่ดูดอากาศตามธรรมชาติถึงค่าเดียวกัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง ยิ่งแรงดันบูสต์สูง การบีบอัดทางเรขาคณิตที่เป็นไปได้ก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น ดังนั้นตามสูตรของเราสำหรับ เครื่องยนต์บรรยากาศด้วยอัตราส่วนการอัด 10:1 ที่แรงดันบูสต์ 0.3 บาร์ อัตราส่วนการอัดควรลดลงเหลือ 8.3:1 ที่แรงดัน 0.8 บาร์เหลือ 6.6:1 แต่ขอบคุณพระเจ้า มันเป็นทฤษฎี ทั้งหมด เครื่องยนต์ที่ทันสมัยเครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จจะไม่ทำงานด้วยค่าที่ต่ำมากเช่นนี้ อัตราส่วนกำลังอัดที่เหมาะสมสำหรับงานถูกกำหนดโดยการคำนวณทางอุณหพลศาสตร์ที่ซับซ้อนและการทดสอบอย่างละเอียด ทั้งหมดนี้จากพื้นที่ เทคโนโลยีขั้นสูงและการคำนวณที่ซับซ้อน แต่มอเตอร์ปรับแต่งจำนวนมากประกอบขึ้นจากประสบการณ์บางอย่างทั้งของเราเองและที่นำมาเป็นตัวอย่างจากที่รู้จักกันดี ผู้ผลิตยานยนต์. กฎเหล่านี้จะเป็นจริงในกรณีส่วนใหญ่

การพึ่งพาค่าออกเทนกับระดับการบีบอัด

มีไม่กี่ ปัจจัยสำคัญส่งผลต่อการคำนวณอัตราส่วนกำลังอัดและต้องนำมาพิจารณาในการออกแบบด้วย ฉันจะแสดงรายการที่สำคัญที่สุด แน่นอนว่านี่คือการเพิ่มที่ต้องการ ค่าออกเทนของเชื้อเพลิง รูปร่างของห้องเผาไหม้ ประสิทธิภาพของอินเตอร์คูลเลอร์ และแน่นอน มาตรการเหล่านั้นที่คุณสามารถทำได้เพื่อลดความตึงเครียดของอุณหภูมิในการเผาไหม้ ห้อง. มุมล่วงหน้าของการจุดระเบิด (UOZ) ยังสามารถชดเชยการบรรทุกที่เพิ่มขึ้นได้บางส่วน แต่สิ่งเหล่านี้เป็นหัวข้อ แยกการสนทนาและเราจะพูดถึงพวกเขาในภายหลังในบทความต่อ ๆ ไป

ปริมาตรการทำงานของกระบอกสูบคือปริมาตรระหว่างตำแหน่งสุดขีดของการเคลื่อนที่ของลูกสูบ

ตั้งแต่นั้นมาก็รู้จักสูตรการคำนวณทรงกระบอก หลักสูตรของโรงเรียนปริมาตรเท่ากับผลคูณของพื้นที่ฐานและความสูง และในการคำนวณขนาดเครื่องยนต์ของรถยนต์หรือรถจักรยานยนต์ คุณจำเป็นต้องใช้ตัวคูณเหล่านี้ด้วย ปริมาณการทำงานของกระบอกสูบเครื่องยนต์คำนวณดังนี้:

ชั่วโมง - ระยะชักของลูกสูบ มิลลิเมตร ในกระบอกสูบจาก TDC ถึง BDC (ศูนย์ตายบนและล่าง)

r - รัศมีลูกสูบ mm

n - 3.14 ไม่ใช่จำนวนเล็กน้อย

วิธีหาขนาดเครื่องยนต์

ในการคำนวณการกระจัดของเครื่องยนต์ คุณจะต้องคำนวณปริมาตรของกระบอกสูบหนึ่งกระบอกแล้วคูณด้วยจำนวนของเครื่องยนต์สันดาปภายใน และปรากฎว่า:

Veng = Pi คูณด้วยกำลังสองของรัศมี (เส้นผ่านศูนย์กลางลูกสูบ) คูณด้วยความสูงช่วงชักและคูณด้วยจำนวนกระบอกสูบ

เนื่องจากตามกฎแล้วพารามิเตอร์ลูกสูบจะถูกระบุทุกที่ในหน่วยมิลลิเมตรและการกระจัดของเครื่องยนต์วัดเป็นลูกบาศก์ซม. จากนั้นเพื่อแปลงหน่วยการวัดผลลัพธ์จะต้องหารด้วยอีก 1,000

โปรดทราบว่าปริมาตรรวมและปริมาตรการทำงานจะแตกต่างกัน เนื่องจากลูกสูบมีส่วนนูนและร่องสำหรับวาล์ว และยังรวมถึงปริมาตรของห้องเผาไหม้ด้วย ดังนั้นอย่าสับสนระหว่างสองแนวคิดนี้ และในการคำนวณปริมาตรจริง (เต็ม) ของกระบอกสูบ คุณต้องรวมปริมาตรของห้องและปริมาตรการทำงาน

คุณสามารถกำหนดขนาดเครื่องยนต์ด้วยเครื่องคิดเลขทั่วไปโดยรู้พารามิเตอร์ของกระบอกสูบและลูกสูบ แต่จะง่ายกว่าและเร็วกว่ามากในการคำนวณปริมาตรการทำงานในหน่วย cm³ ด้วยโหมดออนไลน์ของเรา โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณต้องการการคำนวณเพื่อหาเครื่องยนต์ พลังเนื่องจากตัวบ่งชี้เหล่านี้ขึ้นอยู่กับเพื่อนโดยตรง

ปริมาตรของเครื่องยนต์สันดาปภายในมักจะเรียกว่าการกระจัดเนื่องจากวัดได้ทั้งเป็นลูกบาศก์เซนติเมตร (ค่าที่แม่นยำกว่า) และลิตร (ปัดเศษ) 1,000 cm³ เท่ากับ 1 ลิตร

การคำนวณปริมาตรของเครื่องยนต์สันดาปภายในด้วยเครื่องคิดเลข

ในการคำนวณปริมาตรของเครื่องยนต์ที่คุณสนใจ คุณต้องป้อนตัวเลข 3 หลักในช่องที่เหมาะสม ผลลัพธ์จะปรากฏขึ้นโดยอัตโนมัติ ทั้งสามค่าสามารถพบได้ในข้อมูลหนังสือเดินทางของรถยนต์หรือสิ่งเหล่านั้น ลักษณะเฉพาะของส่วนใดส่วนหนึ่งหรือกำหนดว่าจะช่วยคาลิเปอร์ของลูกสูบได้มากน้อยเพียงใด

ตัวอย่างเช่น หากคุณได้ปริมาตรเท่ากับ 1,598 ซม. ก็จะมีหน่วยเป็นลิตรเป็น 1.6 ลิตร และถ้าเป็นปริมาตร 2429 ซม. ก็จะเป็น 2.4 ลิตร

ลูกสูบช่วงชักยาวและสั้น

โปรดทราบว่าด้วยจำนวนกระบอกสูบและการกระจัดที่เท่ากัน เครื่องยนต์อาจมีเส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกสูบต่างกัน ระยะชักของลูกสูบและกำลังของเครื่องยนต์ดังกล่าวก็จะแตกต่างกันด้วย เครื่องยนต์ที่มีลูกสูบช่วงชักสั้นนั้นกินกำลังคนมากและมีประสิทธิภาพต่ำ แต่เข้าถึงได้ พลังงานสูงบน รอบสูง. และช่วงชักยาวนั้นต้องการการยึดเกาะและความประหยัด

ดังนั้นคำถาม "วิธีหาปริมาตรของเครื่องยนต์ด้วยแรงม้า" จะได้รับคำตอบที่แน่นอน - ไม่มีทาง หลังจากนั้น แรงม้าแม้ว่าจะมีความเกี่ยวข้องกับขนาดเครื่องยนต์ แต่ก็เป็นไปไม่ได้ที่จะคำนวณจากพวกเขา เนื่องจากสูตรสำหรับความสัมพันธ์ยังคงมีตัวบ่งชี้ต่างๆ มากมาย ดังนั้นคุณสามารถกำหนดลูกบาศก์เซนติเมตรของเครื่องยนต์ได้จากพารามิเตอร์ของลูกสูบเท่านั้น

ทำไมคุณต้องตรวจสอบขนาดเครื่องยนต์

ส่วนใหญ่มักจะหาขนาดเครื่องยนต์เมื่อต้องการเพิ่มอัตราส่วนกำลังอัด นั่นคือ หากต้องการเจาะกระบอกสูบเพื่อจุดประสงค์ในการปรับแต่ง เนื่องจากอัตราส่วนกำลังอัดยิ่งมาก ความดันลูกสูบระหว่างการเผาไหม้ของส่วนผสมก็จะยิ่งมากขึ้น ดังนั้นเครื่องยนต์จึงมีกำลังมากขึ้น เทคโนโลยีในการเพิ่มระดับเสียงเพื่อเพิ่มอัตราส่วนการอัดนั้นมีประโยชน์อย่างมาก - ส่วนหนึ่ง ส่วนผสมของเชื้อเพลิงเหมือนกัน แต่ งานที่เป็นประโยชน์มากกว่า. แต่ทุกอย่างมีขีด จำกัด และการเพิ่มขึ้นมากเกินไปนั้นคุกคามด้วยการจุดระเบิดเองซึ่งเป็นผลมาจากการระเบิดที่เกิดขึ้นซึ่งไม่เพียง แต่ลดพลังงาน แต่ยังขู่ว่าจะทำลายมอเตอร์ด้วย

สูตรการคำนวณมีลักษณะดังนี้: Vp \u003d (π * D2 / 4) * S ปริมาตรของห้องเผาไหม้โดยปกติจะไม่คำนวณเนื่องจากรูปร่างที่ซับซ้อน แต่วัดได้ คุณสามารถทำได้โดยการเทของเหลวลงไป คุณสามารถกำหนดปริมาตรที่พอดีกับช่องของเหลวโดยใช้เครื่องมือวัดหรือตาชั่ง สำหรับการชั่งน้ำหนัก สะดวกในการใช้น้ำเนื่องจากความถ่วงจำเพาะคือ 1 กรัมต่อ cm3 ดังนั้นน้ำหนักเป็นกรัมจะแสดงปริมาตรเป็นลูกบาศก์ ดูอิทธิพลของอัตราส่วนกำลังอัดต่อสมรรถนะของเครื่องยนต์ ความเป็นมา ค่าออกเทนของน้ำมันเชื้อเพลิงที่ใช้สำหรับเครื่องยนต์เบนซินที่มีอัตราส่วนกำลังอัดต่างกัน

403 - การเข้าถึงถูกปฏิเสธ

ข้อมูล

ค่าที่เหลืออยู่คือปริมาตรที่โพรงในส่วนหัวต้องมีเพื่อให้ได้อัตราส่วนการอัดที่เราต้องการ

เพื่อให้ชัดเจนยิ่งขึ้น ลองพิจารณาตัวอย่างต่อไปนี้ สมมติว่าเราต้องการอัตราส่วนกำลังอัด 10/1 และปริมาตรกระบอกสูบ 1,000 cm3 และมีสี่สูบ สำคัญ

CR \u003d (V \u003d C) / C โดยที่ V คือปริมาตรการทำงานของกระบอกสูบหนึ่งกระบอก และ C คือปริมาตรรวมของห้องเผาไหม้

เนื่องจากเรารู้ว่า V (การกระจัดของกระบอกสูบ) = 1,000 cm3 / 4 = 250 cm3 และเราทราบอัตราส่วนกำลังอัดที่ต้องการ เราจะแปลงสมการเพื่อให้ได้ปริมาตรรวมของห้องเผาไหม้ C โปรดทราบ

ดังนั้น คุณจะได้สมการต่อไปนี้: C \u003d V / (CR-1)

ให้เราแทนที่ด้วยค่าที่ระบุ C \u003d 250 / (10 - 1) \u003d 27.7 cm3

ดังนั้นปริมาตรรวมของห้องเผาไหม้คือ 27.7 cm3

จากค่านี้ คุณจะลบส่วนประกอบทั้งหมดของปริมาตรห้องเผาไหม้ที่ไม่ได้อยู่ในส่วนหัว

จะคำนวณอัตราส่วนกำลังอัดของเครื่องยนต์ได้อย่างไร?

• 7.0-7.5 ค่าออกเทน 72-76
• 7.5–8.5 ค่าออกเทน 76–85
• 5.5–7 เลขออกเทน 66–72.
• 10:1 ค่าออกเทน 92
• 10.5 ถึง 12.5 ออกเทน 95
• ตั้งแต่ 12 ถึง 14.5 ออกเทนเบอร์ 98

สำหรับสิ่งที่บางครั้งจำเป็นต้องเปลี่ยนอัตราส่วนการอัด ความจำเป็นในการเปลี่ยนพารามิเตอร์ของเครื่องยนต์สันดาปภายในนี้เกิดขึ้นค่อนข้างน้อย มีเหตุผลบางประการที่สามารถทำได้

1. บังคับเครื่องยนต์.
2. ความปรารถนาที่จะดัดแปลงเครื่องยนต์ให้ทำงานด้วยน้ำมันเบนซินที่มีค่าออกเทนต่างกัน

   มีอยู่ครั้งหนึ่ง อุปกรณ์แก๊สสำหรับรถไม่พบการขาย. ไม่มีน้ำมันที่สถานีบริการน้ำมัน ดังนั้นเจ้าของรถโซเวียตจึงมักดัดแปลงเครื่องยนต์เพื่อใช้น้ำมันเบนซินออกเทนต่ำที่ถูกกว่า

3. ซ่อมมอเตอร์ไม่สำเร็จเพื่อกำจัดผลที่ตามมาซึ่งจำเป็นต้องปรับอัตราส่วนกำลังอัด

อัตราการบีบอัดน้ำแข็ง

ดังนั้นการบีบอัดของเครื่องยนต์สันดาปภายในที่มีอัตราส่วนการอัด 10: 1 ไม่ควรเกิน 15.8 กก. / ซม. 2 เป็นไปได้ที่จะบอกว่าระดับการบีบอัดเป็นอย่างไรในอีกทางหนึ่ง นี่คืออัตราส่วนของปริมาตรเหนือลูกสูบใน ด้านล่างตายชี้ไปที่ปริมาตรห้องเผาไหม้ ห้องเผาไหม้คือช่องว่างเหนือลูกสูบซึ่งมาถึงแล้ว ตายด้านบนคะแนน

การคำนวณอัตราส่วนการบีบอัดคำนวณอัตราส่วน การบีบอัดน้ำแข็งเป็นไปได้ถ้าคุณทำการคำนวณตามสูตร ξ \u003d (Vр + Vс) / Vс; โดยที่ Vp คือปริมาตรการทำงานของกระบอกสูบ Vc คือปริมาตรของห้องเผาไหม้

จะเห็นได้จากสูตรว่าอัตราส่วนการอัดสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการลดปริมาตรของห้องเผาไหม้

หรือเพิ่มปริมาตรการทำงานของกระบอกสูบโดยไม่ต้องเปลี่ยนห้องเผาไหม้

Vp มีขนาดใหญ่กว่า Vc มาก ดังนั้นเราจึงสามารถสรุปได้ว่า ξ เป็นสัดส่วนโดยตรงกับปริมาตรการทำงานและสัมพันธ์ผกผันกับปริมาตรของห้องเผาไหม้

การเข้าถึง 403 taf ถูกปฏิเสธ

เนื่องจากธรรมชาติของการบีบอัดที่ไม่ใช่อะเดียแบติกในเครื่องยนต์สันดาปภายใน (การแลกเปลี่ยนความร้อนกับผนัง, การรั่วไหลของส่วนหนึ่งของก๊าซผ่านการรั่วไหล, การมีน้ำมันเบนซินอยู่ในนั้น) การบีบอัดก๊าซถือเป็น polytropic ที่มีดัชนี polytropic n = 1.2 .

ที่ ε (\displaystyle \varepsilon ) =10 การบีบอัดควรเป็น 101.2=15.8 อย่างดีที่สุด แรงดันแก๊ส

หน้าเปลวไฟแพร่กระจายด้วยความเร็วของการระเบิด นั่นคือมันเกินความเร็วของการแพร่กระจายเสียงในตัวกลางที่กำหนด และนำไปสู่แรงกระแทกที่รุนแรงบนชิ้นส่วนของกระบอกสูบ-ลูกสูบและกลุ่มแกนข้อเหวี่ยง และด้วยเหตุนี้จึงทำให้เกิดการสึกหรอเพิ่มขึ้นของ ชิ้นส่วนเหล่านี้

อุณหภูมิสูงของก๊าซนำไปสู่การเผาไหม้ที่ด้านล่างของลูกสูบและการเผาไหม้ของวาล์ว

วิธีคำนวณอัตราส่วนกำลังอัด

เติมของเหลวจนถึงระดับขอบของปะเก็น หากรูทั้งหมดเป็นทรงกลม ก็จะสามารถคำนวณปริมาตรระหว่างพื้นผิวด้านบนของลูกสูบและด้านบนของบล็อกได้อย่างง่ายดาย สามารถทำได้โดยใช้สูตรข้างต้น แต่ในกรณีนี้ D จะเท่ากับ dia กระบอกสูบมีหน่วยเป็น มม. และ L คือระยะทางจากด้านบนของลูกสูบถึงด้านบนของบล็อกอีกครั้งในหน่วย มม.

ในบางขั้นตอน อาจจำเป็นต้องกำหนดปริมาณโลหะที่ต้องกำจัดออกจากพื้นผิวด้านท้ายของฝาสูบเพื่อให้ได้อัตราส่วนการอัดที่ต้องการ

จากค่านี้ คุณจะลบปริมาตรที่เท่ากับความหนาของปะเก็น ปริมาตรในบล็อกเหนือลูกสูบเมื่ออยู่ที่ TDC และถ้าใช้ลูกสูบแบบเว้า ปริมาตรของรอยบาก

เราคำนวณอัตราส่วนการอัดของเครื่องยนต์สันดาปภายในโดยการบีบอัด

สิ่งนี้จะรบกวนกระบวนการแทนที่ในห้องเผาไหม้ วิธีที่ง่ายและถูกต้องที่สุดคือการติดตั้งลูกสูบใหม่ซึ่งมีการตั้งค่าปริมาตรห้องที่ต้องการ

สำหรับเครื่องยนต์เทอร์โบ รูปทรงกลมถือว่ามีประสิทธิภาพมากที่สุด

ควรใช้ลูกสูบที่ออกแบบและผลิตมาเป็นพิเศษเพื่อการนี้โดยเฉพาะ เป็นไปได้ที่จะปรับแต่งลูกสูบสต็อกอย่างอิสระ

แต่ที่นี่ต้องคำนึงถึงความหนาของก้นลูกสูบไม่ควรน้อยกว่า 6% ของเส้นผ่านศูนย์กลาง

อัตรากำลังอัดในเครื่องยนต์เทอร์โบ หนึ่งในงานที่สำคัญที่สุดและอาจยากที่สุดในการออกแบบเครื่องยนต์เทอร์โบคือการตัดสินใจเลือกอัตราส่วนกำลังอัด

พารามิเตอร์นี้ส่งผลต่อปัจจัยจำนวนมากในประสิทธิภาพโดยรวมของรถ

alfa-urist.ru

วิธีกำหนดอัตราส่วนกำลังอัดของเครื่องยนต์

อัตราส่วนกำลังอัดของเครื่องยนต์ (CR - อัตราส่วนการอัด) ถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของปริมาตรภายในของกระบอกสูบเหนือลูกสูบที่ศูนย์ตายล่างต่อปริมาตรภายในของกระบอกสูบเหนือลูกสูบที่ศูนย์ตายบน เมื่อทำการซ่อมเครื่องยนต์โดยใช้เทคโนโลยีการประกอบชิ้นส่วนมาตรฐาน จะมีการดำเนินการดังต่อไปนี้ เครื่องจักร:

1. กระบอกสูบถูกคว้านให้มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้นและติดตั้งลูกสูบซ่อมขนาดใหญ่ไว้ในเครื่องยนต์ การคว้านกระบอกสูบส่งผลให้อัตราส่วนการกระจัดและกำลังอัดเพิ่มขึ้น เนื่องจากปริมาตรของกระบอกสูบเพิ่มขึ้นในขณะที่ปริมาตรของห้องเผาไหม้ไม่เปลี่ยนแปลง ส่งผลให้ปริมาณส่วนผสมของอากาศอัดและเชื้อเพลิงเพิ่มขึ้น
2. พื้นผิวตลับลูกปืนของเสื้อสูบถูกกราวด์อีกครั้ง การดำเนินการตัดเฉือนนี้เรียกว่าการเจียรจานทรงกระบอกและทำให้อัตราส่วนการอัดเพิ่มขึ้น เนื่องจากหลังจากนั้นฝาสูบจะลดลงไปที่ด้านล่างของลูกสูบ
3. ระนาบล่างของฝาสูบถูกปรับลงกราวด์ใหม่ ซึ่งส่งผลให้อัตราส่วนกำลังอัดเพิ่มขึ้นด้วย ด้วยท่าทางที่ดูเรียบง่าย เคล็ดลับที่เป็นประโยชน์คุณสามารถวัดอัตราส่วนกำลังอัดได้

เพื่อรักษาอัตราส่วนกำลังอัดของเครื่องยนต์ให้อยู่ในระดับของค่าเนมเพลทที่ตั้งไว้ เครื่องยนต์แบบอนุกรมร้านซ่อมส่วนใหญ่ใช้ลูกสูบซ่อมที่สั้นกว่าลูกสูบมาตรฐานระหว่าง 0.015" ถึง 0.020" นี่คือวิธีวัดอัตราส่วนกำลังอัดของเครื่องยนต์ในรถยนต์

ในการคำนวณค่าที่แน่นอนของอัตราส่วนกำลังอัด จำเป็นต้องวัดเส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกสูบ ระยะชักของลูกสูบ และปริมาตรของห้องเผาไหม้อย่างแม่นยำ

อัตราส่วนกำลังอัดทำอะไรได้บ้าง ตัวอย่างเช่น แปดสูบ เครื่องยนต์วี รถเชฟโรเลต 350 ลบ.ม. นิ้ว หลังจากมีการเปลี่ยนแปลงเพียงอย่างเดียวในการออกแบบ - แทนที่จะใช้ฝาสูบที่มีปริมาตรห้องเผาไหม้ 74 ซม. 3 มีการติดตั้งใหม่ที่มีปริมาตรห้องเผาไหม้ 62 ซม.?

• กระบอกสูบ 4.000 นิ้ว ระยะชัก 3.480 นิ้ว จำนวนกระบอกสูบ 8
• ปริมาตรห้องเผาไหม้ก่อนเปลี่ยนหัว CV = = 74 cm3 = 4.52 cu. นิ้ว,
• ปริมาตรห้องเผาไหม้หลังจากเปลี่ยนหัว CV = = 62 cm3 = 3.78 ลบ.ม. นิ้ว
• GV = รู x รู x 0.7854 x x ความหนาของปะเก็นบีบอัด = 4.000 นิ้ว x 4.000 นิ้ว x 0.7854 x 0.020 นิ้ว = 0.87 ลบ.ม. นิ้ว

เพื่อไม่ให้การคำนวณซับซ้อน แต่เพียงเพื่อแสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงปริมาตรของห้องเผาไหม้มีผลอย่างไร เราถือว่าลูกสูบมีพื้นเรียบและระยะห่างจากก้นลูกสูบที่ TDC ถึงแผ่นบล็อกกระบอกสูบเป็นศูนย์

ก็เพียงพอแล้วที่จะเปลี่ยนปริมาตรของห้องเผาไหม้ - จาก 74 ซม. 3 เป็น 62 ซม. 3 เนื่องจากอัตราส่วนการอัดเพิ่มขึ้นจาก 9.1:1 เป็น 10.4:1 เนื่องจากโดยทั่วไปไม่แนะนำให้ใช้อัตราส่วนการอัดที่ 10.4:1 สำหรับน้ำมันเบนซินสมัยใหม่ การอัพเกรดนี้จึงยอมรับได้เฉพาะกับเครื่องยนต์ที่ใช้แข่งซึ่งจะใช้เชื้อเพลิงราคาแพงหรือเชื้อเพลิงที่ใช้ สารเติมแต่งพิเศษ. เราหวังว่าเราจะช่วยคุณคิดออก และตอนนี้คุณรู้แล้วว่าอัตราส่วนการอัดของเครื่องยนต์ในรถของคุณถูกกำหนดอย่างไร

sovetprost.ru

อัตราส่วนกำลังอัดและกำลังอัดของเครื่องยนต์คืออะไร?

เจ้าของรถเกือบทุกคนคุ้นเคยกับแนวคิดเช่นการบีบอัดเครื่องยนต์ แต่มีคนไม่มากที่รู้ว่ามีคำจำกัดความของระดับการบีบอัดด้วย ผู้ขับขี่รถยนต์อาจเข้าใจผิดว่าแนวคิดทั้งสองนี้มีจุดร่วมกัน แต่อย่าคิดว่าเป็นเช่นนั้น วันนี้เราจะบอกคุณว่ากระบวนการเหล่านี้แตกต่างกันอย่างไร

การบีบอัดและพื้นหลัง ความดันต่ำ

การบีบอัด

แรงอัดสัมพันธ์กับเครื่องยนต์อย่างไร? ดังนั้น การบีบอัดคือระดับความดันสูงสุดที่เกิดขึ้นในกระบอกสูบที่ส่วนท้ายของกลไกการบีบอัด ส่วนใหญ่ บังคับวัดจากบรรยากาศ ค่า ความดันที่จำเป็นภายในกระบอกสูบขึ้นอยู่กับขนาดเครื่องยนต์เป็นหลัก

ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับความดันต่ำ

แรงดันเป็นค่าที่ไม่คงที่ ขึ้นอยู่กับระยะการสึกหรอของเครื่องยนต์เป็นอย่างมาก ยิ่งเครื่องยนต์สึกหรอมากเท่าไหร่ แรงดันในกระบอกสูบก็จะยิ่งต่ำลงเท่านั้น สาเหตุหลักสามประการของการสูญเสียแรงกดเนื่องจากการสึกหรอคือ:

• ระบบลูกสูบสึกหรอมาก นี่คือลักษณะที่ปรากฏของรอยขีดข่วนขนาดเล็กและหลุมบ่อบนองค์ประกอบ สาเหตุประการหนึ่งคือการใช้เชื้อเพลิงที่มีคุณภาพไม่เพียงพอ เมื่ออนุภาคของตะกอนที่เหลือจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงทำอันตรายต่อผนังกระบอกสูบและลูกสูบ
• โอริงอาจติดขัด สิ่งนี้เกิดขึ้นด้วยเหตุผลเดียวกัน: น้ำมันเชื้อเพลิงคุณภาพต่ำ จากเขม่า โอริงและร่องของลูกสูบติดกันซึ่งนำไปสู่การขาดระดับการขยายตัวที่ต้องการในระหว่างการให้ความร้อนซึ่งจะทำให้ความดันลดลง
• ระบบลูกสูบก็เหมือนกับระบบอื่นๆ ของรถ เสื่อมสภาพไปตามกาลเวลา ระหว่างการสึกหรอ อนุภาคโลหะขนาดเล็กจะถูกแยกออกจากโครงสร้าง ผลที่ตามมาคือการสูญเสียแรงดันรวมถึงปัญหาอื่น ๆ ของเครื่องยนต์

วิธีเพิ่มการบีบอัด?

ก่อนอื่นจำเป็นต้องเข้าใจเหตุผลที่แท้จริงของการลดความดัน ดังนั้นหากมันเสื่อมสภาพ ระบบลูกสูบรถยนต์ซึ่งมีลักษณะโดยการลดความหนาแน่นของชิ้นส่วนให้พอดีกันดังนั้นวิธีการแก้ปัญหานี้คือการซื้อ สารเติมแต่งที่ต้องการเพื่อสร้างความหนาของโลหะที่ขาดหายไป ซึ่งจะช่วยเพิ่มการบีบอัด ใช้วิธีนี้เมื่อคุณแน่ใจว่านี่คือปัญหา คุณยังสามารถค้นหาอัตรากำลังอัดที่ถูกต้องสำหรับเครื่องยนต์ของคุณได้ที่ ข้อกำหนดทางเทคนิครถยนต์.

ถ้าเหตุผลติดขัด แหวนลูกสูบจากนั้นลำดับของการกระทำของคุณอาจเป็นดังนี้: คลายเกลียวเทียน, เทน้ำมันหนึ่งร้อยกรัมลงในรูและออกจากรถประมาณหนึ่งชั่วโมง น้ำมันสามารถทำให้เขม่านิ่มลงซึ่งจะถูกลบออกในระหว่างการใช้งานรถยนต์ในภายหลัง หากหลังจากดำเนินการทั้งหมดนี้แล้วคุณไม่เห็นการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ในทางที่ดีขึ้น ให้ไปที่สถานีบริการที่ใกล้ที่สุดเพื่อ การวินิจฉัยอย่างมืออาชีพ.

อัตราส่วนการบีบอัด

เราพบว่าการบีบอัดเรียกว่าความดันสูงสุดภายในกระบอกสูบ และยังคงเป็นเพียงการกำหนดการบีบอัดเท่านั้น ดังนั้น อัตราส่วนกำลังอัดคืออัตราส่วนระหว่างปริมาตรของกระบอกสูบทั้งหมดกับปริมาตรของห้องเผาไหม้ อัตราส่วนการอัดเป็นค่าคงที่เฉพาะของรถแต่ละยี่ห้อ ไม่มีเหตุผลที่จะเปรียบเทียบการบีบอัดและอัตราส่วนการบีบอัดเนื่องจากไม่มีหน่วยวัดด้วยซ้ำ

ถ้าคุณรู้ว่าเครื่องยนต์มีอัตราส่วนกำลังอัดเท่าใด คุณก็สามารถคำนวณกำลังอัดได้อย่างง่ายดาย เพียงคูณอัตราส่วนการบีบอัดด้วย 1.4 บรรยากาศ ในการกำหนดอัตราส่วนการบีบอัด ให้ทำดังนี้:

• วัดการเคลื่อนที่ของกระบอกสูบ ทำได้โดยการหารการกระจัดทั้งหมดด้วยจำนวนกระบอกสูบ
• วัดขนาดของห้องเผาไหม้ ในกรณีนี้ลูกสูบจะต้องเข้า ตำแหน่งสูงสุด. จากนั้นคุณสามารถใช้เข็มฉีดยากับ น้ำมันเครื่อง. บันทึกปริมาณน้ำมันที่เทและรับข้อมูลที่ถูกต้อง
• แบ่งผลลัพธ์ทั้งสองข้างต้นเข้าด้วยกันเพื่อคำนวณอัตราส่วนกำลังอัด

ข้อสรุปจากทั้งหมดข้างต้นจะไม่คลุมเครือ: การบีบอัดไม่เทียบเท่ากับระดับการบีบอัดและไม่มีเหตุผลที่จะเปรียบเทียบพารามิเตอร์เหล่านี้

ทุกคนรู้ว่าในน้ำมันเบนซิน เครื่องยนต์ลูกสูบสันดาปภายใน ส่วนผสมของเชื้อเพลิงอากาศหดตัวก่อนจุดระเบิด วัฏจักรการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซลที่คล้ายคลึงกันนั้นแตกต่างกันตรงที่อากาศถูกบีบอัดโดยไม่มีเชื้อเพลิง หนึ่งใน ลักษณะที่สำคัญที่สุดเครื่องยนต์สันดาปภายในทั้งสองคืออัตราส่วนการอัด แสดงจำนวนครั้งที่ปริมาตรของพื้นที่เหนือก้นลูกสูบเปลี่ยนแปลงเมื่อเคลื่อนผ่านจากจุดศูนย์กลางตายล่างไปบน

บางครั้งตัวบ่งชี้นี้สับสนกับการบีบอัดแม้ว่าจะมีความแตกต่างกันมากก็ตาม ท้ายที่สุดแล้วลักษณะที่กล่าวถึงข้างต้นแม้ว่าจะเกี่ยวข้องกัน แต่ก็แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง แม้แต่ขนาดก็บ่งบอกอะไร อัตราส่วนกำลังอัดเป็นอัตราส่วน เช่น 10:1 หรือแค่ 10 และไม่มีหน่วย นั่นคือมีหน่วยวัดเป็น "ครั้ง" ในทางกลับกัน การบีบอัดจะแสดงความดันสูงสุดของส่วนผสมในกระบอกสูบก่อนจุดระเบิดและวัดเป็นกิโลกรัม / ซม. 2 ดังนั้น การบีบอัดของเครื่องยนต์สันดาปภายในที่มีอัตราส่วนการอัด 10:1 ไม่ควรเกิน 15.8 กก./ซม. 2 . เป็นไปได้ที่จะบอกว่าระดับการบีบอัดเป็นอย่างไรในอีกทางหนึ่ง นี่คืออัตราส่วนของปริมาตรเหนือลูกสูบที่ศูนย์ตายล่างต่อปริมาตรของห้องเผาไหม้ ห้องเผาไหม้คือช่องว่างเหนือลูกสูบที่ถึงจุดศูนย์ตายบน

การคำนวณอัตราส่วนกำลังอัด

คุณสามารถคำนวณอัตราส่วนกำลังอัดของเครื่องยนต์สันดาปภายในได้หากคุณทำการคำนวณโดยใช้สูตร ξ \u003d (V p + V c) / V c; โดยที่ V p คือปริมาตรการทำงานของกระบอกสูบ V c คือปริมาตรของห้องเผาไหม้ จะเห็นได้จากสูตรว่าอัตราส่วนการอัดสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการลดปริมาตรของห้องเผาไหม้ หรือเพิ่มปริมาตรการทำงานของกระบอกสูบโดยไม่ต้องเปลี่ยนห้องเผาไหม้ V p มีขนาดใหญ่กว่า Vs มาก ดังนั้นเราจึงสามารถสรุปได้ว่า ξ เป็นสัดส่วนโดยตรงกับปริมาตรการทำงานและสัมพันธ์ผกผันกับปริมาตรของห้องเผาไหม้

ปริมาตรการทำงานของกระบอกสูบสามารถคำนวณได้โดยการรู้เส้นผ่านศูนย์กลางของกระบอกสูบ - D และระยะชักของลูกสูบ - S สูตรการคำนวณมีลักษณะดังนี้: V p \u003d (π * D 2 /4) * S.

ปริมาตรของห้องเผาไหม้โดยปกติจะไม่คำนวณเนื่องจากรูปร่างที่ซับซ้อน แต่วัดได้ คุณสามารถทำได้โดยการเทของเหลวลงไป คุณสามารถกำหนดปริมาตรที่พอดีกับช่องของเหลวโดยใช้เครื่องมือวัดหรือตาชั่ง สำหรับการชั่งน้ำหนัก สะดวกในการใช้น้ำเนื่องจากความถ่วงจำเพาะคือ 1 กรัมต่อซม. 3 ดังนั้นน้ำหนักเป็นกรัมจะแสดงปริมาตรเป็นลูกบาศก์ ซม.

อิทธิพลของอัตราส่วนกำลังอัดต่อคุณลักษณะของมอเตอร์

ยิ่งอัตราส่วนการอัดสูงเท่าไร แรงอัดของเครื่องยนต์สันดาปภายในและกำลังของเครื่องยนต์ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น (ceteris paribus) ด้วยการเพิ่มอัตราส่วนการอัด เรายังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ด้วยการลด การบริโภคเฉพาะเชื้อเพลิง. อัตราส่วนกำลังอัดของเครื่องยนต์สันดาปภายในกำหนดค่าออกเทนของน้ำมันเบนซินที่ใช้เดินเครื่องยนต์ ดังนั้นเชื้อเพลิงที่มีค่าออกเทนต่ำจะเป็นสาเหตุที่มีค่าสัมประสิทธิ์สูง น้ำมันออกเทนสูงเกินไปจะไม่อนุญาต หน่วยพลังงานการบีบอัดที่ต่ำเพื่อพัฒนากำลังเต็มที่

ข้อมูลเบื้องต้น

ค่าออกเทนของเชื้อเพลิงที่ใช้กับเครื่องยนต์เบนซินที่มีอัตราส่วนกำลังอัดต่างกัน

การจัดแนวระนาบการผสมพันธุ์ของส่วนหัวกับบล็อกโดยการตัดชั้นโลหะออกทำให้ห้องเผาไหม้ของมอเตอร์ลดลง จากนี้ ดัชนีการบีบอัดเพิ่มขึ้นโดยเฉลี่ย 0.1 โดยมีความหนาของหัวลดลง 0.25 มม. ด้วยข้อมูลนี้ คุณสามารถระบุได้ว่ามันจะเกินขีดจำกัดที่อนุญาตหรือไม่หลังจากซ่อมแซมหัวบล็อก และควรมีมาตรการลดหรือไม่? ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าเมื่อลบชั้นที่น้อยกว่า 0.3 มม. ผลที่ตามมาอาจไม่ได้รับการชดเชย

เหตุใดจึงจำเป็นต้องเปลี่ยนอัตราส่วนการบีบอัด

ความจำเป็นในการเปลี่ยนพารามิเตอร์ของเครื่องยนต์สันดาปภายในนี้เกิดขึ้นค่อนข้างน้อย มีเหตุผลบางประการที่สามารถทำได้

ฉันจะเปลี่ยนอัตราส่วนการบีบอัดได้อย่างไร

วิธีการขยาย:

• คว้านกระบอกสูบและติดตั้งลูกสูบขนาดใหญ่ขึ้น
• การลดปริมาตรของห้องเผาไหม้ ดำเนินการโดยการถอดชั้นโลหะออกจากด้านข้างของระนาบการผสมพันธุ์หัวกับบล็อก เนื่องจากความอ่อนของอะลูมิเนียม การทำงานนี้ทำได้ดีที่สุดกับเครื่องกัดหรือเครื่องไส ไม่ควรใช้เครื่องบดเนื่องจากหินจะอุดตันด้วยโลหะเหนียวตลอดเวลา

วิธีลด:

• การถอดชั้นโลหะออกจากด้านล่างของลูกสูบ (โดยปกติจะทำกับเครื่องกลึง)
• การติดตั้งระหว่างส่วนหัวและเสื้อสูบของตัวเว้นระยะดูราลูมินระหว่างปะเก็นสองตัว

ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราส่วนกำลังอัดกับกำลังอัด

เมื่อทราบค่าของอัตราส่วนกำลังอัดแล้ว คุณสามารถคำนวณว่ากำลังอัดใดควรอยู่ในเครื่องยนต์ อย่างไรก็ตาม การประมาณการแบบย้อนกลับจะไม่เป็นจริง เนื่องจากการบีบอัดยังขึ้นอยู่กับการสึกหรอของชิ้นส่วนของกลุ่มลูกสูบกระบอกสูบและกลไกการจ่ายก๊าซ การบีบอัดต่ำเครื่องยนต์มักจะบ่งบอกถึงการสึกหรอของเครื่องยนต์ที่สำคัญและจำเป็นต้องซ่อมแซม ไม่ใช่อัตรากำลังอัดต่ำ

เครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จ

ในกระบอกสูบของเครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จ อากาศจะถูกปั๊มโดยคอมเพรสเซอร์ที่ความดันสูงกว่าความดันบรรยากาศเล็กน้อย ดังนั้นในการกำหนดอัตราการบีบอัดของมอเตอร์ดังกล่าวคุณต้องคูณค่าที่ได้รับจากการคำนวณตามสูตรด้วยค่าสัมประสิทธิ์เทอร์โบชาร์จเจอร์ เครื่องยนต์เบนซินแบบเทอร์โบชาร์จทำงานด้วยเชื้อเพลิงที่มีค่าออกเทนสูงกว่าน้ำมันเบนซิน ซึ่งเครื่องยนต์เดียวกันที่ไม่มีเทอร์ไบน์ใช้หมด เนื่องจากค่า ξ แฟกเตอร์สูงกว่า