Ступінь стиснення в двигуні автомобіля - відношення обсягу поршневого простору циліндра при положенні поршня в нижній мертвій точці (НМТ) (повний обсяг циліндра) до обсягу над поршневого простору циліндра при положенні поршня у верхній мертвій точці (ВМТ), тобто до обсягу камери згоряння.

де:

b \u003d діаметр циліндра;

s \u003d хід поршня;

Vc \u003d обсяг камери згоряння, тобто, обсяг, яку він обіймав бензоповітряної сумішшю в кінці такту стиснення, безпосередньо перед підпалом іскрою; часто визначається не розрахунком, а безпосередньо вимірюванням через складну форми камери згоряння.

Збільшення ступеня стиснення в двигуні автомобіля вимагає використання палива з вищим октановим числом (для бензинових двигунів внутрішнього згоряння), щоб уникнути детонації. Підвищення ступеня стиснення в загальному випадку підвищує його потужність, крім того, збільшує ККД двигуна як теплової машини, тобто, сприяє зниженню витрати палива.

Ступінь стиснення в двигуні автомобіля, що позначається грецькою буквою E, є величина безрозмірна. Пов'язана з нею величина компресія залежить від ступеня стиснення, від природи стиснення газу і від умов стиснення. При стиску повітря залежність ця виглядає так: P \u003d P? *? ^ ?, де

1,4 - показник адіабати для двохатомних газів (в тому числі повітря),

P? - початковий тиск, як правило, приймається рівне одному.

Через неадіабатичність стиснення в двигуні внутрішнього згоряння (теплообмін зі стінками, витоку частини газу через нещільності, присутності в ньому бензину) стиснення газу вважають Політропний з показником політропи n \u003d 1.2.

При? \u003d 10 компресія в кращому випадку повинна бути 10 ^ 1.2 \u003d 15.8

Детонація в двигуні - Ізохоричний саме прискорюється процес переходу горіння паливоповітряної суміші в детонаційний вибух без здійснення роботи з переходом енергії згоряння палива в температуру і тиск газів. Фронт полум'я поширюється зі швидкістю вибуху, тобто перевищує швидкість поширення звуку в даному середовищі і призводить до сильних ударних навантажень на деталі циліндра - поршневий і кривошипно-шатунной груп і викликає тим самим посилений знос цих деталей. Висока температура газів призводить до прогорання днища поршнів і обгорання клапанів.

Поняття ступеня стиснення не слід плутати з поняттям компресія, яке позначає (при певній конструктивно обумовленої ступеня стиснення) максимальний тиск, що створюється в циліндрі при русі поршня від нижньої мертвої точки (НМТ) до верхньої мертвої точки (ВМТ) (наприклад: ступінь стиснення - 10 : 1, компресія - 14 атм.).

Про спортивних автомобілях

Двигуни гоночних або спортивних автомобілів, забезпеченими тюнінгованними і спортивними автозапчастинами , Що працюють на метанолі мають ступінь стиснення, що перевищує 15: 1, в той час як в звичайному карбюраторном двигуні внутрішнього згоряння ступінь стиснення для неетильованого бензину як правило, не перевищує 11.1: 1.

У п'ятдесяті - шістдесяті роки однією з тенденцій двигунобудування, особливо в Сполучених Штатах Америки, було підвищення ступеня стиснення, яка до початку сімдесятих на американських двигунах нерідко досягала 11-13: 1. Однак це вимагало відповідного бензину з високим октановим числом, що в ті роки могло бути отримано лише додаванням отруйного тетраетилсвинцю. Введення на початку сімдесятих років екологічних стандартів в більшості країн призвело до зупинки зростання і навіть зниження ступеня стиснення на серійних двигунах.

У наш час для поліпшення двигуна і автомобіля в цілому використовуються тюнінгованих автозапчастини та природно вони повинні встановлюватися на .

У будь-якому відрегульована двигуні одним з параметрів, який поза всяким сумнівом слід змінити і зазвичай в сторону підвищення, є ступінь стиснення. Оскільки підвищення ступеня стиснення збільшує віддається ефективну потужність двигуна, тому бажано мати ступінь стиснення якомога вищою в певних межах. Верхня межа завжди визначається в залежності від точки, в якій виникає детонація.

Оскільки детонація може дуже швидко зруйнувати двигун, тому буде краще, якщо ми будемо точно знати, яка ступінь стиснення є або буде, щоб можна було витримувати розумне співвідношення. Ступінь стиснення визначається c допомогою наступної формули (V + C) / C \u003d CR, де V це робочий об'єм циліндра, а Зце обсяг камери згоряння.

Визначити робочий об'єм або місткість одного циліндра можна просто. Для цього вам потрібно просто розділити робочий об'єм (літраж) двигуна на число циліндрів, наприклад, якщо літраж чотирициліндрового двигуна 1100 куб. см, то ємність або робочий об'єм одного циліндра буде дорівнювати 1100/4 \u003d 275 куб. см. Знайти значення обсягу камери згоряння трохи складніше. Для визначення обсягу ми повинні фізично його виміряти і для цього нам потрібно мати піпетку або бюретки, градуйовані в куб. см. Обсяг камери згоряння це повний обсяг, який залишається над поршнем, коли він знаходиться в ВМТ. Він включає в себе обсяг порожнини в головці плюс обсяг, рівний товщині прокладки, плюс обсяг між верхньою частиною поршня і верхньою частиною блоку циліндрів в ВМТ і плюс обсяг виїмки в днище поршня при використанні поршнів з увігнутими днищами або мінус обсяг опуклості на днище поршня при використанні поршнів з опуклими днищами. Після того як це буде зроблено, ви можете додати обсяг, рівний товщині прокладки. Якщо прокладка має круглий отвір, то цей обсяг найпростіше можна визначити за допомогою наступної формули: Vcc \u003d [(p D2 * L) / 4] / 1,000, де V \u003d Обсяг, p = 3,142, D \u003d Діам. отвори в прокладанні в мм, L \u003d Товщина прокладки в затиснутому стані в мм. Якщо отвір в прокладці некруглих, як це має місце в багатьох випадках, то ми можемо виміряти потрібний обсяг, скориставшись бюреткою. Для цього обтиснуту прокладку приклейте до аркуша скла за допомогою герметика, призначеного для прокладок головок циліндрів, потім помістіть скло на горизонтальну поверхню і заповніть отвір в прокладці рідиною за допомогою бюретки. Намагайтеся це робити так, щоб рідина не виливалася з отвору або покривала повністю всю поверхню прокладки, оскільки в цьому випадку виміри будуть неправильними. Заливати рідину слід до тих пір, поки її рівень не дійде до краю прокладки. Якщо все отвори круглі, то можна легко розрахувати обсяг між верхньою поверхнею поршня і верхньою частиною блоку. Це можна зробити за допомогою зазначеної вище формули, але при цьому D буде дорівнювати діам. отвори циліндра в мм, а L віддалі від верхнього днища поршня до верхньої частини блоку знову в мм. На якихось стадіях буває необхідно визначити, скільки потрібно зняти металу з торцевої поверхні головки циліндрів, щоб отримати необхідний ступінь стиснення. Для цього спочатку потрібно розрахувати потрібний повний обсяг камери згоряння. З отриманого значення ви віднімаєте обсяг, рівний товщині прокладки, обсяг в блоці над поршнем, коли він знаходиться в ВМТ і, якщо використовується поршень з увігнутим днищем, обсяг виїмки. Час, що залишився значення тепер є обсяг, який повинна мати порожнину в голівці для отримання потрібної нам ступеня стиснення. Щоб було зрозуміліше, розглянемо наступний приклад. Припустимо, що нам потрібно мати ступінь стиснення 10/1, а літраж двигуна дорівнює 1000 см3 і він має чотири циліндри. СR \u003d (V \u003d C) / C, де V - робочий об'єм одного циліндра, а З - повний обсяг камери згоряння. Оскільки ми знаємо, що V (Робочий об'єм циліндра) \u003d 1000 см3 / 4 \u003d 250 см3 і знаємо необхідний ступінь стиснення, тому перетворимо рівняння, щоб отримати повний обсяг камери згоряння З. В результаті ви отримаєте наступне рівняння: З \u003d V / (CR-1). Підставами в нього вказані значення С \u003d 250 / (10 - 1) \u003d 27,7 см3 . Таким чином повний обсяг камери згоряння дорівнює 27,7 см3. З цього значення ви віднімаєте всі складові обсягу камери згоряння, які не перебувають в голівці. Припустимо, що поршень має увігнуте днище, обсяг порожнини в днищі дорівнює 6 см3 і що решту обсягу над поршнем, коли він знаходиться в ВМТ, до торцевої поверхні головки дорівнює 1,5 см3. Крім того обсяг, рівний товщині прокладки, дорівнює 3,5 см3. Сума всіх цих обсягів, які не входять до обсягу порожнини в головці дорівнює 11 см3. Для отримання потрібної нам ступеня стиснення 10/1 ми повинні мати обсяг порожнини в головці (27,7 - 11) \u003d 16,7 см3. Щоб визначити, скільки металу потрібно зняти з торцевої поверхні головки, помістіть її на горизонтальну поверхню, або точніше помістіть головку таким чином, щоб торцева її поверхня була горизонтальною. Після того як ви це зробите, заповніть камеру кількістю рідини, рівним требующемуся остаточного обсягу. У цьому прикладі цей обсяг дорівнює 16,7 см3. Потім виміряйте відстань від торцевої поверхні головки до поверхні рідини і воно буде визначати кількість металу, яке потрібно буде видалити. Є одна невелика проблема при вимірюванні відстані від торця головки до рівня рідини. Як тільки наконечник глибиноміра наближається до поверхні рідини, вона за рахунок капілярного дії піднімається до наконечника. Це капілярний дії має місце при використанні парафіну в якості рідкого середовища для вимірювання об'єму, коли наконечник глибиноміра знаходиться на відстані від 0,008 до 0,012 дюйма від поверхні рідини і тому потрібно робити допуск на це явище. Через невеликі неточностей, що мають місце при шліфуванні і фасонної обробки камери згоряння, рекомендуємо перевіряти обсяг кожної камери точно також, як і інших. Якщо все обсяги не будуть однаковими, то слід видалити метал з головок камер, що мають менший обсяг, щоб їх обсяги стали такими ж, як у камери великим об'ємом. Головною причиною необхідності балансування камер є те, що вона забезпечує більш плавну роботу двигуна, особливо на малих обертах, і дозволяє дещо зменшити вібрації, що виникають за рахунок однакових пускових імпульсів. Друга причина полягає в тому, що якщо ми використовуємо максимально можливу ступінь стиснення і при перевірці знаходимо камеру з найбільшим обсягом, щоб визначити кількість що видаляється металу, то ступеня стиснення у інших камер можуть бути вище цього граничного значення. В результаті виникне детонація, яка може швидко привести до руйнування двигуна. При видаленні металу з камер найкраще знімати метал у верхній частині камер або зі стінок близько свічки. Точність балансування камер становить близько 0,2 см3. Спроби отримати менші значення не можуть бути реалізовані на практиці, оскільки при таких крайніх значеннях можливості вимірювань за допомогою використовуваних вимірювальних інструментів обмежені через їх похибок. Крім цього помилка, яка дорівнює 0,2 см3, навіть для двигунів малого літражу, становить малий відсоток повного обсягу камери в голівці.

Зміна ступеня стиснення

Після того як ми визначилися зі ступенем стиснення перед нами стоїть питання як правильно домогтися потрібної нам ступеня стиснення. Для початку потрібно розрахувати на скільки необхідно збільшити камеру згоряння. Це не складно. Формула для обчислення ступеня стиснення має наступний вигляд: e \u003d (VP + VB) / VB де e- ступінь стиснення VP - робочий об'єм VB - обсяг камери згоряння Перетворивши рівняння можна отримати формулу для обчислення камери згоряння при певної міри стиснення. VB \u003d VP1 / e де VP1 - обсяг одного циліндра За цією формулою обчислюємо обсяг наявної камери згоряння і віднімаємо з нього обсяг бажаної (обчислений за тією ж формулою), отримана різниця і є цікавить на значення на яке і потрібно збільшити камеру згоряння. Існують разнообразнве способи збільшення камери згоряння але далеко не всі з них вірні. Камера згоряння сучасного автомобіля спроектована таким чином, що при досягненні поршнем ВМТ паливо повітряна суміш витісняється до центру камери згоряння. Це мабуть найдієвіша розробка перешкоджає детонації. Самостійна доопрацювання камери в ГБЦ під силу далеко не всім. Це обумовлено тим, що по-перше ви можите порушити спроектовану форму камери, так само при доопрацюванні можуть «розкритися» стінки тому не відома їх товщина. Так само не рекомендується «розжимають мотор» товстими прокладками тому Це порушить процеси витіснення в камері згоряння. Найбільш простим і правельно способом вважається установка нових поршнів в яких заданий необхідний обсяг камери. Для турбо-двигуна сферична форма вважається найбільш ефективною. Краще використовувати для цих цілей спеціально розроблені і виготовлені поршні. Можливий варіант самостійної доопрацювання стічних поршнів. Але сдесь потрібно врахувати що товщина дна поршня не повинна бути менше 6% від діаметра.

Ступінь стиснення в турбо двигун

Однією з найважливіших і мабуть найскладнішим завданням при проектуванні турбодвигуна є прийняття рішення про ступінь стиснення. Цей параметр впливає на велику кількість чинників в загальній характеристиці автомобіля. Потужність, економічність, прийомистість, детонаційна стійкість (параметр від якого сильно залежить експлуатаційна надійність двигуна в цілому), всі ці фактори в значній мірі визначаються ступенем стиснення. Також це впливає на витрату палива і склад відпрацьованих газів. У теорії, ступінь стиснення для турбо-мотора розрахувати не складає великих труднощів. Спочатку розберемо поняття «Стиснення» або «Геометрична ступінь стиснення». Воно являє собою відношення повного обсягу циліндра (робочий об'єм плюс простір стиснення, яке залишається над поршнем при положенні у верхній мертвої точки (ВМТ)), до чистого простору стиснення. Формула має такий вигляд: E \u003d (VP + VB) / VB де E- ступінь стиснення VP - робочий об'єм VB - обсяг камери згоряння Не потрібно забувати про істотні розбіжності між геометричною і фактичної ступенем стиснення навіть на атмосферних моторах. У турбодвигунах до цих же процесів додається і заздалегідь стисла компресором суміш. На скільки фактично від цього збільшитися ступінь стиснення, видно з наступної формули: E eff \u003d Egeom * k√ (PL / PO) де e eff - ефективне стиснення E geom - геометрична ступінь стиснення E \u003d (VP + VB) / VB, PL - Тиск наддуву (абсолютне значення), PO - тиск навколишнього середовища, k- адіабатична експонента (числове значення 1,4) Ця спрощена формула буде справедлива за умови, що температура в кінці процесу стиснення для двигунів з наддувом і без наддуву досягає того ж значення. Іншими словами, чим вище тиск наддуву, тим менше можливе геометричне стиснення. Отже, згідно з нашою формулою для атмосферного двигуна зі ступенем стиснення 10: 1 при тиску наддуву 0.3 бару ступінь стиснення слід зменшити до 8.3: 1, при тиску 0.8 бару до 6.6: 1. Але, слава богу, це теорія. Всі сучасні двигуни з турбонаддувом працюють не з такими через мірно низькими значеннями. Правильна ступінь стиснення для роботи визначається складними термодинамическими обчисленнями і всебічними випробуваннями. Все це з області високих технологій і складних розрахунків, але багато тюнінгових моторів зібрано на основі деякого досвіду, як власного, так і взятого за приклад, від відомих автомобільних виробників. Ці правила будуть справедливі в більшості випадків.

Залежність октанового числа від ступеня стиснення

Є кілька важливих факторів, що впливають на розрахунок ступеня стиснення і їх потрібно брати до уваги при проектуванні. Я перерахую найбільш важливі. Звичайно, це бажаний наддув, октанове число палива, форма камери згоряння, ефективність проміжного охолоджувача, і, безумовно ті заходи які ви в змозі провести по зниженню температурної напруженості в камері згоряння. Кутом випередження запалювання (УОЗ) так само можна частково компенсувати збільшені навантаження. Але це теми для окремої розмови, і ми безумовно торкнемося їх пізніше в наступних статтях

Робочий об'єм циліндра являє собою обсяг знаходиться між крайніми позиціями руху поршня.

Формула розрахунку циліндра відома ще зі шкільної програми - обсяг дорівнює добутку площі підстави на висоту. І для того щоб обчислити об'єм двигуна автомобіля або мотоцикла також потрібно скористатися цими множителями. Робочий об'єм будь-якого циліндра двигуна розраховується так:

h - довжина ходу поршня мм в циліндрі від ВМТ до НМТ (Верхня і Нижня мертва точки)

r - радіус поршня мм

п - 3,14 браком число.

Як дізнатися обсяг двигуна

Для розрахунку робочого об'єму двигуна вам буде потрібно порахувати обсяг одного циліндра і потім помножити на їх кількість у ДВС. І того виходить:

Vдвіг \u003d число Пі помножено на квадрат радіуса (діаметр поршня) помножене на висоту ходу і помножене на кількість циліндрів.

Оскільки, як правило, параметри поршня всюди вказуються в міліметрах, а об'єм двигуна вимірюється в см. Куб., То для перекладу одиниць виміру, результат доведеться розділити ще на 1000.

Зауважте, що повний обсяг і робочий, відрізняються, так як поршень має опуклості і виточки під клапана і в нього також входити обсяг камери згоряння. Тому не варто плутати ці два поняття. І щоб розрахувати реальний (повний) обсяг циліндра, потрібно підсумувати обсяг камери і робочий об'єм.

Визначити обсяг двигуна можна звичайним калькулятором, знаючи параметри циліндра і поршня, але порахувати робочий об'єм в см³ нашим, в режимі он-лайн, буде набагато простіше і швидше, тим більше, якщо вам розрахунки потрібні, щоб дізнатися потужність двигуна, оскільки ці показники безпосередньо залежать один від друга.

Об'єм двигуна внутрішнього згоряння дуже часто також можуть називати літражем, оскільки вимірюється як в кубічних сантиметрах (більш точне значення), так і літрах (округлене) 1000 см³ дорівнює 1 л.

Розрахунок обсягу ДВС калькулятором

Щоб порахувати обсяг цікавить вас двигуна потрібно внести 3 цифри в відповідні поля, - результат з'явиться автоматично. Всі три значення можна подивитися в паспортних даних автомобіля або тих. характеристиках конкретної деталі або ж визначити, який обсяг поршневий допоможе штангенциркуль.

Таким чином, якщо наприклад у вас вийшло що обсяг дорівнює 1598 см³, то в літрах він буде позначений як 1,6 л, а якщо вийшло число 2429 см³, то 2,4 літра.

Довгохідний і короткоходний поршень

Також замете, що при однаковій кількості циліндрів і робочому обсязі двигуни можуть мати різний діаметр циліндрів, хід поршнів і потужність таких моторів так само буде різною. Движок з короткоходнимі поршнями дуже ненажерливий і має малий ККД, але досягає великої потужності на високих оборотах. А длінноходниє стоять там, де потрібна тяга і економічність.

Отже, на питання «як дізнатися об'єм двигуна по кінським силам» можна дати тверду відповідь - ніяк. Адже кінські сили хоч і мають зв'язок з обсягом двигуна, але обчислити його по ним не вийде, оскільки формула їх взаємини ще включає багато різних показників. Так що визначити кубічні сантиметри двигуна можна виключно за параметрами поршневий.

Навіщо потрібно перевіряти об'єм двигуна

Найчастіше дізнаються обсяг двигуна коли хочуть збільшити ступінь стиснення, тобто якщо хочуть розточити циліндри з метою тюнінгу. Оскільки чим більше ступінь стиснення, тим більше буде тиск на поршень при згорянні суміші, а отже, двигун буде більш потужним. Технологія зміни обсягу в більшу сторону, щоб підвищити рівень стиснення, дуже вигідна - адже порція паливної суміші така ж, а корисної роботи більше. Але всьому є своя межа і надмірне її збільшення загрожує самозаймання, внаслідок чого відбувається детонація, яка не тільки зменшує потужність, але і загрожує руйнуванням мотора.

Формула для його обчислення виглядає так: Vр \u003d (π * D2 / 4) * S. Обсяг камери згоряння через її складної форми зазвичай не обчислюють, а вимірюють. Зробити це можна затоку в неї рідину. Визначити обсяг, що помістився в камеру рідини, можна за допомогою мірного посуду або терезів. Для зважування зручно використовувати воду, так як її питома вага 1г на см3. Значить, її вага в грамах покаже і обсяг в куб. см. Вплив коефіцієнта стиснення на характеристики мотора Вихідні дані Октанове число палива, використовуваного для бензинових двигунів з різним ступенем стиснення.

403 - доступ заборонений

інфо

Час, що залишився значення тепер є обсяг, який повинна мати порожнину в голівці для отримання потрібної нам ступеня стиснення.

Щоб було зрозуміліше, розглянемо наступний приклад. Припустимо, що нам потрібно мати ступінь стиснення 10/1, а літраж двигуна дорівнює 1000 см3 і він має чотири циліндри. важливо

СR \u003d (V \u003d C) / C, де V - робочий об'єм одного циліндра, а С - повний обсяг камери згоряння.

Оскільки ми знаємо, що V (робочий об'єм циліндра) \u003d 1000 см3 / 4 \u003d 250 см3 і знаємо необхідний ступінь стиснення, тому перетворимо рівняння, щоб отримати повний обсяг камери згоряння С. Увага

В результаті ви отримаєте наступне рівняння: С \u003d V / (CR-1).

Підставами в нього вказані значення С \u003d 250 / (10 - 1) \u003d 27,7 см3.

Таким чином повний обсяг камери згоряння дорівнює 27,7 см3.

З цього значення ви віднімаєте всі складові обсягу камери згоряння, які не перебувають в голівці.

Як розрахувати ступінь стиснення двигуна?

• 7,0-7,5 октанове число 72-76.
• 7,5-8,5 октанове число 76-85.
• 5,5-7 октанове число 66-72.
• 10: 1 октанове число 92.
• Від 10,5 до 12,5 октанове число 95.
• Від 12 до 14,5 октанове число 98.

Для чого буває потрібно змінити коефіцієнт стиснення Необхідність зміни цього параметра ДВС виникає досить рідко. Можна перерахувати лише кілька причин, що спонукають зробити таке.

1. Форсування двигуна.
2. Бажання пристосувати мотор для роботи на бензині з іншим октановим числом.

   Були часи, коли газове обладнання для авто не зустрічалося в продажу. Не було і газу на заправках. Тому радянські автовласники часто переробляли двигуни для роботи на більш дешевому низкооктановом бензині.

3. Невдалий ремонт мотора, для ліквідації наслідків якого потрібне коригування коефіцієнта стиснення.

Ступінь стиснення ДВС

Так, компресія ДВС, що має ступінь стиснення 10: 1, повинна бути не більше 15,8 кг / см2. Сказати, що таке ступінь стиснення, можна й інакше. Це відношення обсягу над поршнем, що знаходиться в нижній мертвій точці до обсягу камери згоряння. Камерою згоряння називається простір над поршнем, коли вони верхньої мертвої точки.

Розрахунок коефіцієнта стиснення Обчислити ступінь стиснення ДВС можна, якщо виконати розрахунок за формулою ξ \u003d (V р + Vс) / Vс; де Vр - робочий об'єм циліндра, Vс - обсяг камери згоряння.

З формули видно, що ступінь стиснення можна зробити більше, зменшивши, обсяг камери згоряння.

Або збільшивши, робочий об'єм циліндра, не змінюючи камери згоряння.

Vр набагато більше ніж Vс. Тому можна вважати, що ξ прямо пропорційний робочому об'єму і знаходиться в зворотній залежності від обсягу камери згоряння.

403 таф access is denied

Через неадіабатичність стиснення в двигуні внутрішнього згоряння (теплообмін зі стінками, витоку частини газу через нещільності, присутності в ньому бензину) стиснення газу вважають Політропний з показником політропи n \u003d 1,2.

При ε (\\ displaystyle \\ varepsilon) \u003d 10 компресія в кращому випадку повинна бути 101,2 \u003d 15,8 Детонація в двигуні - Ізохоричний самоускоряющіхся процес переходу горіння паливо-повітряної суміші в детонаційний вибух без здійснення роботи з переходом енергії згоряння палива в температуру і тиск газів.

Фронт полум'я поширюється зі швидкістю вибуху, тобто перевищує швидкість поширення звуку в даному середовищі і призводить до сильних ударних навантажень на деталі циліндро-поршневої і кривошипно-шатунной груп і викликає тим самим посилений знос цих деталей.

Висока температура газів призводить до прогорання днища поршнів і обгорання клапанів.

Як розрахувати ступінь стиснення

Заливати рідину слід до тих пір, поки її рівень не дійде до краю прокладки. Якщо все отвори круглі, то можна легко розрахувати обсяг між верхньою поверхнею поршня і верхньою частиною блоку. Це можна зробити за допомогою зазначеної вище формули, але при цьому D буде дорівнювати діам. отвори циліндра в мм, а L віддалі від верхнього днища поршня до верхньої частини блоку знову в мм.

На якихось стадіях буває необхідно визначити, скільки потрібно зняти металу з торцевої поверхні головки циліндрів, щоб отримати необхідний ступінь стиснення.

З отриманого значення ви віднімаєте обсяг, рівний товщині прокладки, обсяг в блоці над поршнем, коли він знаходиться в ВМТ і, якщо використовується поршень з увігнутим днищем, обсяг виїмки.

Обчислюємо ступінь стиснення ДВС по компресії

Це порушить процеси витіснення в камері згоряння. Найбільш простим і правельно способом вважається установка нових поршнів в яких заданий необхідний обсяг камери.

Для турбо-двигуна сферична форма вважається найбільш ефективною.

Краще використовувати для цих цілей спеціально розроблені і виготовлені поршні. Можливий варіант самостійної доопрацювання стічних поршнів.

Але сдесь потрібно врахувати що товщина дна поршня не повинна бути менше 6% від діаметра.

Ступінь стиснення в турбо двигун Однією з найважливіших і мабуть найскладнішим завданням при проектуванні турбодвигуна є прийняття рішення про ступінь стиснення.

Цей параметр впливає на велику кількість чинників в загальній характеристиці автомобіля.

alfa-urist.ru

Як визначити ступінь стиснення двигуна

Ступінь стиснення двигуна (CR - compression ratio) визначається як відношення внутрішнього обсягу циліндра над поршнем, що знаходиться в нижній мертвій точці, до внутрішнього об'єму циліндра над поршнем, що знаходиться у верхній мертвій точці. При ремонті двигуна за стандартною технологією повторної збірки виконуються наступні операції механічної обробки:

1. Циліндри розточуються під більший діаметр і в двигун ставляться ремонтні поршні збільшеного розміру. Розточування циліндрів призводить до збільшення робочого об'єму і ступеня стиснення, оскільки обсяг циліндра при цьому збільшується а обсяг камери згоряння залишається незмінним, в результаті чого кількість сжимаемой паливно-повітряної суміші зростає.
2. Опорні поверхні блоку циліндрів заново шліфуються. Ця операції механічної обробки називається шліфування плити блоку циліндрів і призводить до зростання ступеня стиснення, оскільки після неї головка блоку циліндрів опускається нижче до днищ поршнів.
3. Повторно шліфується нижня площину головки (ок) блоку циліндрів, що також призводить до зростання ступеня стиснення. Ось з такими здавалося б простими корисними порадами ви і зможете виміряти ступінь стиснення.

Щоб зберегти ступінь стиснення двигуна на рівні паспортного значення, встановленого для серійного двигуна, на більшості ремонтних підприємств використовують ремонтні поршні, які коротше стандартних на величину в межах від 0,015 дюйма до 0,020 дюйма. Ось так вимірюється ступінь стиснення двигуна в авто.

Для обчислення точного значення ступеня стиснення необхідно точно виміряти діаметр циліндра, хід поршня і обсяг камери згоряння.

Яку ступінь стиснення має, наприклад, восьми-циліндровий V-подібний двигун автомобіля Chevrolet обсягом 350 куб. дюймів, після того, як в його конструкцію було внесено єдине зміна - замість головок блоку циліндрів з об'ємом камери згоряння 74 см були встановлені нові, з об'ємом камери згоряння 62 см?

• діаметр циліндра дорівнює 4,000 дюйма, хід поршня дорівнює 3,480 дюйма, число циліндрів дорівнює 8,
• обсяг камери згоряння до заміни головок CV \u003d \u003d 74 см3 \u003d 4,52 куб. дюйма,
• обсяг камери згоряння після заміни головок CV \u003d \u003d 62 см3 \u003d 3,78 куб. дюйма.
• GV \u003d діаметр циліндра х діаметр циліндра х 0,7854 х х товщина стислій прокладки \u003d 4,000 дюйма х х 4,000 дюйма х 0,7854 х 0,020 дюйма \u003d 0,87 куб. дюйма.

Щоб не ускладнювати розрахунок, а просто показати, який вплив надає зміна обсягу камери його згоряння, вважаємо, що поршні мають плоскі днища і зазор від днища поршня, що знаходиться в ВМТ, до плити блоку циліндрів дорівнює нулю.

Досить було всього лише змінитися об'єму камери згоряння - з 74 см3 до 62 см3, як ступінь стиснення зросла з 9,1: 1 до 10,4: 1. Оскільки для сучасного бензину ступінь стиснення 10,4: 1, як правило, не рекомендується, така модернізація допустима тільки для гоночних двигунів, які будуть працювати на дорогому паливі або пальному з використанням спеціальних присадок. Сподіваємося ми вам допомогли розібратися і ви тепер знаєте як визначається ступінь стиснення двигуна в вашому автомобілі.

sovetprost.ru

Що таке компресія і ступінь стиснення двигуна?

Майже кожен автовласник знайомий з таким поняттям, як компресія двигуна. Але мало хто знає, що існує так само визначення ступеня стиснення. Автомобілісти можуть впадати в оману, що у цих двох понять є загальні моменти, але не варто думати, що це так. Сьогодні ми розповімо вам чим же відрізняються дані процеси.

Компресія і передумови низького тиску

компресія

Що ж таке компресія стосовно до двигуна? Отже, компресією називається найвищий ступінь тиску, яке виникає в циліндрі в кінці механізму стиснення. В основному дана сила вимірюється в кількості атмосфер. Величина необхідного тиску всередині циліндрів залежить в першу чергу від обсягу двигуна.

Передумови низького тиску

Тиск, як непостійна величина, дуже сильно залежить від того, на якій стадії зносу знаходиться двигун. Чим більше зношений мотор, тим нижчим буде тиск в циліндрах. Ось три основні причини зниження тиску внаслідок зносу:

• Поршнева система сильно зношена. Це характеризується появою на її елементах мікроподряпин і вибоїн. Однією з причин є використання пального неналежної якості, коли частинки осаду, що залишився від згоряння палива, шкодять стінок циліндра і поршня
• Ущільнювальні кільця може заклинити. Відбувається це за все тієї ж причини: поганої якості палива. Від нагару кільця ущільнювачів і пази поршня склеюються між собою, що призводить до відсутності потрібного ступеня разжіманія під час нагрівання, що в свою чергу веде до зниження тиску
• Поршнева система, як і будь-яка інша система автомобіля, з часом зношується. У процесі зносу від конструкції відокремлюються невеликі металеві частинки. Наслідком служить втрата тиску, а так само інші проблеми з двигуном

Як збільшити компресію?

В першу чергу необхідно зрозуміти справжню причину зменшення тиску. Отже, якщо зносилася поршнева система автомобіля, що відповідно, характеризується зменшенням щільності прилягання деталей між собою, то спосіб вирішення цієї проблеми - купівля потрібної присадки для нарощування відсутньої товщини металу. Що в свою чергу підвищить компресію. Застосовуйте цей метод, коли ви абсолютно впевнені, що проблема в цьому. Ви так само можете дізнатися точно про належному ступені компресії для вашого двигуна в технічних характеристиках автомобіля.

Якщо ж причина в заклинювання поршневих кілець, то послідовність ваших дій може бути наступною: викрутити свічки, залийте в отвори по сто грам масла і залиште машину приблизно на годину. Масло здатне розм'якшити нагар, який виведеться в процесі подальшої експлуатації автомобіля. Якщо після всіх цих дій ви не побачили будь-яких змін на краще, то вирушайте в найближчий СТО для професійної діагностики.

Ступінь стиснення

Ми з'ясували, що компресією називається максима тиску всередині циліндрів, і залишається тільки дати визначення стиску. Так ось, ступінь стиснення - це співвідношення між обсягом всього циліндра і об'ємом камери згоряння. Ступінь стиснення є постійною величиною, яка є унікальною для кожної марки автомобіля. Немає резону брати в порівняння компресію і ступінь стиснення, оскільки у останньої немає навіть одиниць виміру.

Якщо ви знаєте, який ступінь стиснення має двигун, то можете без праці обчислити компресію. Просто помножте цифру ступеня стиснення на 1,4 атмосфери. Для визначення ступеня стиснення виконайте наступне:

• Проведіть вимірювання робочого об'єму циліндра. Це можна зробити розділивши його загальний літраж на кількість циліндрів
• Виміряйте розміри камери згоряння. При цьому поршня необхідно бути в верхньому положенні. Далі ви можете застосувати шприц з машинним маслом. Зафіксуйте, скільки масла було вилито, і отримаєте потрібні дані
• Поділіть два отриманих вище результату між собою, щоб обчислити ступінь стиснення

Висновок з усього вищевикладеного буде однозначним: компресія не рівнозначна ступеня стиснення і порівнювати ці параметри не має сенсу.

Всім відомо, що в бензинових поршневих двигунах внутрішнього згоряння паливоповітряної суміш перед займанням стискається. Аналогічний такт роботи дизелів відрізняються лише тим, що стискається повітря без палива. Однією з найважливіших характеристик обох ДВС є ступінь стиснення. Вона показує, у скільки разів змінюється обсяг простору над днищем поршня при проходженні його від нижньої мертвої точки до верхньої.

Іноді цей показник плутають з компресією, незважаючи на те що різниця між ними величезна. Адже згадані вище характеристики, хоч і пов'язані між собою, по суті, абсолютно різні. На що вказує навіть їх розмірність. Ступінь стиснення - це співвідношення, наприклад, 10: 1 або просто 10 і не має одиниць вимірювання. Тобто вимірюється в «разах». Компресія ж показує максимальний тиск суміші в циліндрі перед займанням і вимірюється в кг / см 2. Так, компресія ДВС, що має ступінь стиснення 10: 1, повинна бути не більше 15,8 кг / см 2. Сказати, що таке ступінь стиснення, можна й інакше. Це відношення обсягу над поршнем, що знаходиться в нижній мертвій точці до обсягу камери згоряння. Камерою згоряння називається простір над поршнем, коли вони верхньої мертвої точки.

Розрахунок коефіцієнта стиснення

Обчислити ступінь стиснення ДВС можна, якщо виконати розрахунок за формулою ξ \u003d (V р + V с) / V с; де V р - робочий об'єм циліндра, V с - обсяг камери згоряння. З формули видно, що ступінь стиснення можна зробити більше, зменшивши, обсяг камери згоряння. Або збільшивши, робочий об'єм циліндра, не змінюючи камери згоряння. V р набагато більше ніж V с. Тому можна вважати, що ξ прямо пропорційний робочому об'єму і знаходиться в зворотній залежності від обсягу камери згоряння.

Робочий об'єм циліндра можна порахувати, знаючи діаметр циліндра - D і хід поршня - S. Формула для його обчислення виглядає так: V р \u003d (π * D 2/4) * S.

Обсяг камери згоряння через її складної форми зазвичай не обчислюють, а вимірюють. Зробити це можна затоку в неї рідину. Визначити обсяг, що помістився в камеру рідини, можна за допомогою мірного посуду або терезів. Для зважування зручно використовувати воду, так як її питома вага 1г на см 3. Значить, її вага в грамах покаже і обсяг в куб. см.

Вплив коефіцієнта стиснення на характеристики мотора

Чим вище ступінь стиснення, тим більше компресія ДВС і його потужність (при інших рівних умовах). Підвищуючи ступінь стиснення, ми також сприяємо збільшенню ККД двигуна за рахунок зниження питомої витрати палива. Ступінь стиснення ДВС, визначає октанове число використовуваного для роботи мотора бензину. Так, низькооктанове паливо стане причиною з великим значенням цього коефіцієнта. Надмірно високе октанове число палива не дозволить силовому агрегату, компресія якого невисока, розвивати повну потужність.

Початкові дані

Октанове число палива, використовуваного для бензинових двигунів з різним ступенем стиснення.

Вирівнювання площині сполучення головки з блоком зрізанням шару металу призводить до зменшення камери згоряння двигуна. Від цього показник стиснення збільшується в середньому на 0,1 при зменшенні товщини головки на 0,25 мм. Маючи в своєму розпорядженні ці дані, можна визначити, чи не перевищить він після ремонту головки блоку допустимі межі. І чи не варто вжити заходів для його зниження. Досвід показує, що при видаленні шару менше 0,3 мм наслідки годі й компенсувати.

Для чого буває потрібно змінити коефіцієнт стиснення

Необхідність зміни цього параметра ДВС виникає досить рідко. Можна перерахувати лише кілька причин, що спонукають зробити таке.

Як можна змінити показник стиснення

Методи збільшення:

• Розточка циліндрів і установка поршнів більшого розміру.
• Зменшення обсягу камер згоряння. Виконується за рахунок видалення шару металу з боку площині сполучення головки з блоком. Цю операцію через м'якість алюмінію краще робити на фрезерному або на строгальном верстаті. Шліфувальний верстат використовувати не слід, так як його камінь буде постійно забиватися пластичним металом.

Способи зниження:

• Зняття шару металу з днища поршня (робиться це зазвичай на токарному верстаті).
• Установка між головкою і блоком циліндрів дюралюмінієвої проставки між двома прокладками.

Взаємозв'язок коефіцієнта стиснення і компресії

Знаючи значення коефіцієнта стиснення, можна розрахувати яка компресія повинна бути в двигуні. Однак, зворотна оцінка не відповідатиме дійсності. Так як компресія залежить ще і від зношеності деталей циліндр-поршневої групи і газорозподільного механізму. Низька компресія двигуна часто говорить про значному зносі мотора і необхідності його ремонту, а не про малий коефіцієнті стиснення.

турбовані мотори

У циліндри двигуна, що має турбонаддув, повітря нагнітається компресором під тиском трохи більше атмосферного. Значить, для визначення показника стиснення такого мотора потрібно значення, яке ви отримаєте в результаті розрахунку по формулі, помножити на коефіцієнт турбокомпресора. Бензинові двигуни з турбонаддувом працюють на паливі з октановим числом вище, ніж у бензину, який споживають такі ж мотори без турбін, саме тому, що їх коефіцієнт ξ більше.