Расчет степени сжатия и объема мотора
Расчет двигателя
|
Степень сжатия в двигателе автомобиля - отношение объёма поршневого пространства цилиндра при положении поршня в нижней мёртвой точке (НМТ) (полный объем цилиндра) к объёму над поршневого пространства цилиндра при положении поршня в верхней мёртвой точке (ВМТ), то есть к объёму камеры сгорания.
где:
b = диаметр цилиндра;
s = ход поршня;
Vc = объём камеры сгорания, то есть, объём, занимаемый бензовоздушной смесью в конце такта сжатия, непосредственно перед поджиганием искрой; часто определяется не расчётом, а непосредственно измерением из-за сложной формы камеры сгорания.
Увеличение степени сжатия в двигателе автомобиля требует использования топлива с более высоким октановым числом (для бензиновых двигателей внутреннего сгорания) во избежание детонации. 1.2=15.8
Детонация в двигателе - изохорный само ускоряющийся процесс перехода горения топливовоздушной 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 цилиндра - 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, 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 - 10:1, компрессия - 14 атм.).
Двигатели гоночных или спортивных автомобилей, снабженными тюнингованными и спортивными автозапчастями, работающих на метаноле имеют степень сжатия, превышающую 15:1, в то время как в обычном карбюраторном двигателе внутреннего сгорания степень сжатия для неэтилированного бензина как правило, не превышает 11. 1:1.
В пятидесятые - шестидесятые годы одной из тенденций двигателестроения, особенно в Соединенных Штатах Америки, было повышение степени сжатия, которая к началу семидесятых на американских двигателях нередко достигала 11-13:1. Однако это требовало соответствующего бензина с высоким октановым числом, что в те годы могло быть получено лишь добавлением ядовитого тетраэтилсвинца. Введение в начале семидесятых годов экологических стандартов в большинстве стран привело к остановке роста и даже снижению степени сжатия на серийных двигателях.
В наше время для улучшения двигателя и автомобиля в целом используются тюнингованые автозапчасти и естественно они должны устанавливаться на профессиональных автосервисах.
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.
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 – 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.
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.
Характеризуется рядом величин. Одна из них – степень сжатия двигателя. Важно не путать ее с компрессией – значением максимального давления в цилиндре мотора.
Данная степень – это соотношение объема цилиндра двигателя к объему камеры сгорания. Иначе можно сказать, что значение компрессии – отношение объема свободного места над поршнем, когда тот находится в нижней мертвой точке, к аналогичному объему при нахождении поршня в верхней точке.
Выше упоминалось, что компрессия и степень сжатия – не синонимы. Различие касается и обозначений, если компрессию измеряют в атмосферах, степень сжатия записывается как некоторое отношение, например, 11:1, 10:1, и так далее. Поэтому нельзя точно сказать, в чем измеряют степень сжатия в двигателе – это «безразмерный» параметр, зависящий от других характеристик ДВС.
Условно степень сжатия можно описать также как разницу между давлением в камере при подаче смеси (или дизтоплива в случае с дизельными двигателями) и при воспламенении порции горючего. Данный показатель зависит от модели и типа двигателя и обусловлен его конструкцией. Степень сжатия может быть:
Рассмотрим, как узнать степень сжатия двигателя.
Она вычисляется по формуле:
Здесь Vр означает рабочий объем отдельного цилиндра, а Vс – значение объема камеры сгорания. Формула показывает важность значения объема камеры: если его, например, снизить, то параметр сжатия станет больше. То же произойдет и в случае увеличения объема цилиндра.
Чтобы узнать рабочий объем, нужно знать диаметр цилиндра и ход поршня. Вычисляется показатель по формуле:
Здесь D – диаметр, а S – ход поршня.
Иллюстрация:
Поскольку камера сгорания имеет сложную форму, ее объем обычно измеряется методом заливания в нее жидкости. Узнав, сколько воды поместилось в камеру, можно определить и ее объем. Для определения удобно использовать именно воду из-за удельного веса в 1 грамм на куб. см – сколько залилось грамм, столько и «кубиков» в цилиндре.
Альтернативный способ, как определить степень сжатия двигателя – обратиться к документации на него.
Важно понимать, на что влияет степень сжатия двигателя: от нее прямо зависит компрессия и мощность. Если сделать сжатие больше, силовой агрегат получит больший КПД, поскольку уменьшится удельный расход горючего.
Степень сжатия бензинового двигателя определяет, горючее с каким октановым числом он будет потреблять. Если топливо низкооктановое, это приведет к неприятному явлению детонации, а слишком высокое октановое число вызовет нехватку мощности – двигатель с малой компрессией просто не сможет обеспечивать нужное сжатие.
Таблица основных соотношений степеней сжатия и рекомендуемых топлив для бензиновых ДВС:
| Сжатие | Бензин |
| До 10 | 92 |
| 10. | 95 |
| От 12 | 98 |
Интересно: бензиновые турбированные двигатели функционируют на горючем с большим октановым числом, чем аналогичные ДВС без наддува, поэтому их степень сжатия выше.
Еще больше она у дизелей. Поскольку в дизельных ДВС развиваются высокие давления, данный параметр у них также будет выше. Оптимальная степень сжатия дизельного двигателя находится в пределах от 18:1 до 22:1, в зависимости от агрегата.
Зачем менять степень?
На практике такая необходимость возникает нечасто. Менять сжатие может понадобиться:
Иногда меняют степень сжатия при конвертации автомобилей для езды на метановом топливе. У метана октановое число – 120, что требует повышать сжатие для ряда бензиновых автомобилей, и понижать – для дизелей (СЖ находится в пределах 12-14).
Перевод дизеля на метан влияет на мощность и ведет к некоторой потере таковой, что можно компенсировать турбонаддувом. Турбированный двигатель требует дополнительного снижения степени сжатия. Может потребоваться доработка электрики и датчиков, замена форсунок дизельного мотора на свечи зажигания, новый комплект цилиндро-поршневой группы.
Чтобы снимать больше мощности или получить возможность ездить на более дешевых сортах топлива, ДВС можно форсировать путем изменения объема камеры сгорания.
Для получения дополнительной мощности двигатель следует форсировать, увеличивая степень сжатия.
Важно: заметный прирост по мощности будет лишь на том двигателе, который штатно работает с более низкой степенью сжатия. Так, например, если ДВС с показателем 9:1 тюнингован до 10:1, он выдаст больше дополнительных «лошадей», чем двигатель со стоковым параметром 12:1, форсированный до 13:1.
Возможные следующие методы, как увеличить степень сжатия двигателя:
Под доработкой ГБЦ подразумевают фрезеровку ее нижней части, соприкасающейся с самим блоком. ГБЦ становится короче, благодаря чему уменьшается объем камеры сгорания и растет степень сжатия. То же происходит и при монтаже более тонкой прокладки.
Важно: эти манипуляции могут также потребовать установки новых поршней с увеличенными клапанными выемками, поскольку в ряде случаев возникает риск встречи поршня и клапанов.
В обязательном порядке настраиваются заново фазы газораспределения.
Расточка БЦ также ведет к установке новых поршней под соответствующий диаметр. В результате растет рабочий объем и становится больше степень сжатия.
Такая операция проводится, когда вопрос мощности вторичен, а основная задача – приспособить двигатель под другое горючее. Это делается путем снижения степени сжимания, что позволяет двигателю работать на малооктановом бензине без детонации. Кроме того, налицо и определенная финансовая экономия на стоимости горючего.
Интересно: подобное решение нередко используется для карбюраторных двигателей старых машин. Для современных инжекторных ДВС с электронным управлением дефорсирование крайне не рекомендуется.
Основной способ, как уменьшить степень сжатия двигателя – сделать прокладку ГБЦ более толстой. Для этого берут две стандартные прокладки, между которыми делают алюминиевую прокладку-вставку. В результате растет объем камеры сгорания и высота ГБЦ.
Метанольные двигатели гоночных машин имеют сжатие более 15:1. Для сравнения, стандартных карбюраторный двигатель, потребляющий неэтилированный бензин, имеет сжатие максимум 1.1:1.
Из серийных образцов моторов на бензине со сжатием 14:1 на рынке присутствуют образцы от Mazda (серия Skyactiv-G), ставящиеся, например, на CX-5. Но их фактическая СЖ находится в пределах 12, поскольку в данных моторах задействован так называемый «цикл Аткинсона», когда смесь сжимается в 12 раз после позднего закрытия клапанов. Эффективность таких двигателей измеряется не по сжатию, а по степени расширения.
В середине XX века в мировом двигателестроении, особенно в США, наблюдалась тенденция к увеличению степени сжатия. Так, к 70-м основная масса образцов американского автопрома имела СЖ от 11 до 13:1. Но штатная работа таких ДВС требовала использования высокооктанового бензина, который в то время умели получать только процессом этилирования – добавлением тетраэтилсвинца, высокотоксичного компонента. Когда в 1970-х годах появились новые экологические стандарты, этилирование стали запрещать, и это привело к обратной тенденции – снижению СЖ в серийных образцах двигателей.
Современные двигатели имеют систему автоматической регуляции угла зажигания, которая позволяет ДВС работать на «неродном» топливе – например, 92 вместо 95, и наоборот. Система управления УОЗ помогает избежать детонации и других неприятных явлений. Если же ее нет, то, например, залив высокооктановый бензин двигатель, не рассчитанный на такое горючее, можно потерять в мощности и даже залить свечи, поскольку зажигание будет поздним. Ситуацию можно поправить ручным выставлением УОЗ по инструкции к конкретной модели автомобиля.
String(10) "error stat" string(10) "error stat"
Одним из главнейших технических показателей автомобильного мотора является коэффициент сжатия. Он показывает соотношение разницы между объёмом свободного участка над цилиндровым поршнем и под ним в крайних его положениях.
Условно величину сжатия представляют и как соотношение давлений в устройстве при подаче горючего и взрыве смеси. Конкретно эта степень обусловлена конструкцией автомобильного двигателя, и может быть высокой или низкой.
Перед непосредственным процессом воспламенения горючей смеси, поршни сжимают топливо до определённого объёма. Инженеры способны варьировать этот показатель, рассчитывая его ещё на стадии проектирования. Узнав количественное соотношение данной величины к объёму камеры сгорания, можно делать различные выводы.
На бензиновых силовых установках показатель сжатия достигает максимум 12 единиц. Чем выше здесь степень сжатия двигателя или ССД, тем больше удельная мощность мотора. Однако при сильном увеличении данного показателя снижается ресурс агрегата, особенно при заправке низкосортным бензином. На дизельных моторах, ввиду их технических отличий, она может варьироваться от 14 до 18 единиц.
В бензиновые двигатели с увеличенной до 12 единиц степенью сжатия нельзя лить ничего, кроме АИ-98 Премиум.
Очевидно, что это существенно удорожает расходы на топливо.
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.
Степень сжатия двигателя не является компрессией . Они полностью различаются, хотя многие их путают. Коэффициент, о котором идёт речь в статье, не раскрывает значение оптимального давления ТВС перед возгоранием. Измеряется ССД лишь относительно, в соотношении к единице объёма камеры.
Под компрессией принято понимать предельное значение сжатия, образуемого в камере сгорания , на конечном этапе давления горючей смеси. Данная величина априори не может быть относительной, поэтому её измеряют в абсолютных значениях - атм, кг/см2, бар.
Степень сжатия и компрессия неразрывно связаны, но не идентичны. Показатель компрессии зависит не только от сжатия. На него оказывает влияние температура ДВС, наличие зазоров в приводных клапанах, состав топлива и многое другое.
![]()
Ввиду того, что желательно увеличивать степень сжатия до определённого значения, необходимо уметь рассчитывать этот показатель. К тому же это даст возможность избежать детонационных моментов, разрушающих силовой агрегат изнутри в процессе форсирования.
Таким образом, необходимость в измерении этого показателя требуется в таких случаях, как:
На турбомоторах расчёт коэффициента сжатия отличается. Это объясняется наличием наддува воздуха. Поэтому в этом случае величину, полученную в ходе вычислений, умножают на показатель турбокомпрессора.
Кроме того, при вычислении степени сжатия турбированных моторов учитывается не только давление наддува, но и показатель эффективного сжатия, климатические изменения и многое другое. В данном случае процесс значительно усложняется по сравнению с измерениями на атмосферном двигателе.
Вот как выглядит общепринятая расчётная формула для автомобильного ДВС: «ССД = (РО+ОКС)/ОКС». Степень сжатия здесь отмечена как «ССД», рабочий объём цилиндра - «РО», а объём камеры сгорания - «ОКС».
Для расчёта «РО» нужно в первую очередь разложить единый объём двигателя или литраж на количество используемых цилиндров. К примеру, литраж мотора «четвёрки» - 1997 см3. Для определения ёмкости одного цилиндра, надо 1997 разделить на 4. Получится около 499 см3.
Для вычисления параметра «ОКС» специалисты пользуются проградуированной в см3 трубкой или пипеткой. Под камерой подразумевается место, где непосредственно происходит возгорание горючего. Камеру заправляют, а затем измеряют объём с помощью жидкостной бюретки. Если нет градуированной трубочки, можно жидкость выкачать с помощью шприца, а затем измерить в мерной посуде или на весах. В этом случае желательно для расчёта использовать не бензин или солярку, а чистую воду, так как её удельный вес более соотносим к объёму в см3.
Внимание! Для точного измерения «ОКС» дополнительно приплюсовывается объём толщины прокладки ГБЦ, учитывается форма днища поршней и другие особенности. Поэтому расчёт этой величины рекомендуется доверить специалистам.
Если необходимо увеличить данный показатель, используют несколько способов:
Нельзя забывать, что в некоторых случаях потребуется инсталляция модернизированных поршней. Это делается, чтобы исключить такое нежелательное последствие, как встреча поршней с клапанами. В частности, на элементах увеличивают выемки клапанов. Также в обязательном порядке корректируются заново фазы газораспределения.
Интересно, что лучше всех раскрыли потенциал степени сжатия ДВС японские производители. В то время как европейские автокомпании пошли путём усовершенствования гибридных моторов, японцам удалось увеличить ССД до 14 единиц и на бензиновых силовых агрегатах, применив изменяемую величину. Но как это возможно без детонационных моментов? Всё оказалось просто. Оказывается, нужно охладить камеру, где происходит возгорание. Тогда можно будет без опасения сжимать смесь. И вовсе не обязательно для этого использовать прохладный воздух: достаточно модернизировать систему выпуска.
Приём, давно известный ещё по гоночным движкам. Выпускные каналы меняются согласно схеме 4-2-1. Порции выхлопных газов здесь не мешаются, поочерёдно вылетают в трубу. Благодаря такой чёткой системе выхлопа, улучшается продувка цилиндров, где остаётся меньше горячих газов.
Секрет японской формулы, согласно которой можно без опаски сжимать горючую смесь, имеет строго математическое соотношение. Так, если процент выхлопа снизить в 2 раза, ССД можно поднимать на 3 единицы, но не больше. Если же при этом ещё и охлаждать воздух, поступающий в цилиндры, можно приплюсовать ещё одну единицу.
Однако для реализации данного метода нужно будет еще модернизировать газообмен, раскошелившись на фазовращатели обоих распредвалов. Вдобавок потребуется доработать некоторые моменты. К примеру, изменить длину поршневого хода посредством компьютерного вмешательства.
Применяется система изменяемого коэффициента на многих японских движках, например, для Inflniti. Способность автоматически менять этот показатель сжатия в зависимости от нагрузки позволяет значительно повышать КПД мотора, особенно турбированного. Каждая порция смеси сгорает при оптимальном на данный момент работы сжатии. Так, если нагрузки на мотор незначительные и смесь обеднённая, включается максимальное сжатие. И наоборот, в нагруженном режиме задействуется минимальная степень, так как бензина впрыскивается много и возможна детонация.
Таким образом, передовая система изменения ССД позволяет вдвое уменьшать литраж мотора, сохраняя при этом мощность и динамические характеристики.
Курс на увеличение степени сжатия двигателя наблюдался и в середине 20 века в США. Основная масса американских двигателей, выпущенных в 70-е годы, находилась в пределах 11-13 единиц. Но работали они только на очень качественном, высокооктановом топливе, получаемом путём этилирования. После того как этилирование запретили, в серийных образцах ДВС наблюдалось снижение показателя сжатия.
Важно знать, что прирост мощности будет наиболее заметен на двигателях, штатно работающих на низкой степени сжатия. Например, моторы с показателем 8 единиц, доведённые до 10, выдадут больше мощности, чем агрегаты со стоковым параметром 11 единиц, форсированные до 12.
Иногда бывает необходимо уменьшить показатель сжатия. В этом случае устанавливается дополнительная металлическая прокладка ГБЦ . Можно использовать две прокладки вместо одной, тем самым утолщая промежуток - объём камеры растёт за счёт высоты головки блока. Более сложный способ подразумевает укорочение поршня - удаление верхнего слоя на токарном станке.
Дефорсирование двигателя, как правило, процедура вынужденная. В том числе это делается для снижения налоговых выплат или в целях увеличения ресурса агрегата. Как известно, моторы с низкой степенью сжатия дольше работают, меньше подвержены износу. Однако любой такой процесс усложняется законом, чтобы недобросовестные владельцы искусственно не занижали технические данные.
Что касается снижения показателя сжатия на турбированных моторах, то здесь потребуется модернизация системы электрики с датчиками, всей поршневой группы и форсунок, если это дизельный агрегат.
В отдельных случаях дефорсированию предпочитают свап, когда менее мощный контрактный мотор устанавливают вместо штатного.
Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
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:
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?
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.
Компрессия в цилиндрах двигателя является одним из важнейших факторов его работы. Обозначает максимальное давление при холостом ходе мотора. Отдельно взятые модели силовых агрегатов предполагают различные показатели степени сжатия. Об этом далее в статье.
Компрессия среди автомобилистов считается диагностическим фактором для оценки состояния поршневой группы и работы двигателя автомобиля. Компрессия – это наибольшее давление в цилиндре, которое создается поршнем в конце такта сжатия. Компрессию двигателя можно измерять в разных единицах, но наибольшую популярность приобрело измерение в атмосфере.
Высокая компрессия защищает картер двигателя от чрезмерного попадания газов, в результате чего газы направляются на выполнение полезной работы. Это влечет за собой снижение расхода топлива и масла, следовательно, увеличивается мощность агрегата и его КПД. В условиях низкой компрессии падает мощность мотора, ухудшается динамика автомобиля и увеличивается расход горюче-смазочных материалов.
Не очень опытные автовладельцы иногда путают понятие "степень сжатия" с понятием "компрессия", но на самом деле это разные вещи. Степень сжатия – это отношение объема цилиндра силового агрегата к объему камеры сгорания.
В отличие от сжатия степень сжатия является постоянной величиной, которая указывается производителем в технической документации. Он не измеряется в единицах, поэтому сравнивать его с сжатиями нет смысла. Также этот параметр напрямую влияет на мощность мотора. Тем более, что давление над поршнем выше, а, следовательно, выше крутящий момент.
На компрессию влияет время от времени в результате постепенного износа деталей поршневой группы и, как следствие, снижения давления в цилиндре. Стоит отметить, что компрессия в двигателе напрямую зависит от степени сжатия, эта связь значений отображается в расчетных параметрах для каждого типа силового агрегата.
Показатели компрессии автомобилей ВАЗ при условии работы всех систем и агрегатов:
Компрессия в бензиновых двигателях некоторых других моделей транспорта разных производителей:
Для определения компрессии используют следующую формулу:
Компрессия = коэффициент х х к степени сжатия
Показатель компрессии можно найти в технической документации двигателя, при этом у каждой модели автомобиля своя степень сжатия. Что касается коэффициента Х, то он также определяется отдельно для каждой группы моторов, например, четырехтактные бензиновые силовые агрегаты с искровой системой зажигания имеют коэффициент 1,2-1,3.
Показатель компрессии в дизелях значительно выше, чем в бензиновых, так как при воспламенении топливо смешивается в дизельных агрегатах происходит не от искры, а от сжатия под сильным давлением. До температуры воспламенения топливо нагревается при давлении около 35 кг/см2. Естественно, показатель конечного давления, которого достаточно для воспламенения дизельного топлива, также зависит от определенных условий вроде состояния двигателя или температуры самой окружающей среды. Однако можно сделать вывод, что в процессе снижения компрессии в результате износа поршня автомобиль с дизелем заводится все труднее.
Специалисты определили величину компрессии дизеля, достаточную для его пуска в условиях разной температуры наружного воздуха:
Приведенные ниже значения будут достоверными при запуске исправных моторов, на транспорте, где работают все системы. При наличии неисправностей эти показатели способны не соответствовать действительности.
Величина компрессии дизельных двигателей Некоторые модели автомобилей:
На показатель компрессии влияет техническое состояние Силовой агрегат и условия, при которых проводятся измерения, поэтому компрессию всегда следует измерять одним и тем же методом и в том же режиме.
Измерения обычно проводят в таких условиях:
Процедура измерения компрессии проводится с помощью свечного камня и компрессометра. Компрессометр следует вставить в отверстие от закрученной свечи одновременно с запуском силового агрегата на холостом ходу и удерживать до тех пор, пока показания на шкале не перестанут расти. Такие манипуляции нужно провести со всеми цилиндрами мотора.
Информация, полученная при измерении компрессии, как правило, отличается от цифр, заявленных производителем автомобиля в технической документации. Расхождение значений связано с износом поршневой группы, возникающим при штатной эксплуатации автомобиля. При увеличении износа элементов снижается компрессия в цилиндрах силового агрегата.
Несомненно, при небольших отклонениях от написанных цифр автовладелец может продолжать эксплуатацию автомобиля, не ремонтируя поршневую группу. Допустимо расхождение до десяти процентов. При увеличении показателей обрыва узлы мотора считаются сильно изношенными.
Как правило, по этим причинам снижение компрессии происходит только в одном цилиндре, поэтому капитальный ремонт двигателя не требуется. В этом случае достаточно очистить камеру сгорания от нагара и заменить детали.
Если компрессия снизилась во всех цилиндрах одновременно, скорее всего, была нарушена герметичность камеры сгорания, что может привести к капитальному ремонту двигателя. При нарушении герметичности камеры сгорания нужны зазоры, а также газораспределительный механизм.
В дизельных силовых агрегатах причиной снижения компрессии является износ зеркал цилиндров. Признак снижения компрессии в дизельных двигателях - появление в выхлопной трубе сизого дыма в результате неполного сгорания дизельного топлива в условиях невысокой температуры.
Иногда неисправность сторонних элементов может привести к снижению давления в цилиндрах, например, плохое распыление топлива в результате неисправности форсунки.
Для устранения проблемы низкой компрессии силового агрегата необходимо заменить или отремонтировать поврежденные детали и агрегаты, после чего мощность двигателя снова увеличится.
Несомненно, специальные присадки способны повысить компрессию силового агрегата, так как обладают массой положительных комплексных свойств. Однако нужно понимать, что не стоит ожидать существенного эффекта от присадок, если двигатель сильно изношен. Кстати, среди автовладельцев есть ряд негативных отзывов после применения. В любом случае выбор за вами.
Степень сжатия в двигателе автомобиля – это отношение объема поршневого пространства цилиндра при положении поршня в нижней мертвой точке (НМТ) (полный объем цилиндра) к объему над поршневым пространством цилиндра при положении поршня в верхней мертвой точке (НТТ), то есть к объему камеры сгорания.
где:
b = диаметр цилиндра;
с = ход поршня;
Vc = объем камеры сгорания, т. е. объем, занимаемый стендовой смесью в конце такта сжатия, непосредственно перед зажиганием Spark; Его часто определяют не расчетным путем, а непосредственно замерив из-за сложной формы камеры сгорания.
Повышение степени сжатия в двигателе автомобиля требует применения топлива с более высоким октановым числом (для бензиновых двигателей внутреннего сгорания) Во избежание детонации. ?, где 91,2 = 15,8
Детонация в двигателе - это сама изохора ускоряющая процесс перехода горения топливно-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 этой среде и приводит к сильным ударным нагрузкам на детали цилиндропоршневой и кривошипно-соединительно-соединительной групп и тем самым вызывает усиленный износ эти части. Высокая температура газов приводит к днищу поршней и прогоранию клапанов.
Понятие компрессии не следует никакой компрессии с понятием компрессии, которое обозначает (при определенной конструктивно обусловленной степени сжатия) максимальное давление, создаваемое в цилиндре при движении поршня от нижней мертвой точки (НМТ) к верхней мертвая точка (НТТ) (например: степень сжатия - 10 : 1, компрессия - 14 атм.).
На спортивные автомобили
Гоночные моторы или спортивные автомобилиПоставляемые тюнингованные и спортивные автозапчасти работающие на метаноле имеют степень сжатия, превышающую 15:1, в то время как в обычном карбюраторном двигателе внутреннего сгорания Степень сжатия для неэтилированного бензина, как правило, не превышает 11,1:1,9. 0003
В пятидесятые - шестидесятые годы одним из направлений двигателестроения, особенно в Соединенных Штатах Америки, стало повышение степени сжатия, которая к началу семидесятых годов на американских двигателях нередко достигала 11 -13:1. Однако для этого требовался соответствующий бензин с высоким октановым числом, которое в те годы можно было получить только при добавлении ядовитого тетраэтилвина. Введение В начале семидесятых годов экологические стандарты в большинстве стран привели к остановке роста и даже снижению степени сжатия на серийных двигателях.
В наше время тюнинговые автозапчасти используются для улучшения двигателя и автомобиля и естественно их надо устанавливать на .
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 точка. При ремонте двигателя по стандартной технологии повторной сборки выполняются следующие операции механической обработки:
Для поддержания степени сжатия двигателя на уровне паспортного значения, установленного для серийного двигателя. В большинстве ремонтов используются ремонтные поршни, укороченные по сравнению со стандартными на величину от 0,015 дюйма до 0,020 дюйма. Так измеряется степень сжатия двигателя в автомобиле.
Для расчета точного значения степени сжатия необходимо точно измерить диаметр цилиндра, ход поршня и объем камеры сгорания.
Какая степень сжатия имеет, например, восьмицилиндровый V-образный двигатель автомобиля Шевроле. 350 куб.м. дюймов, после того как в его конструкцию было внесено однократное изменение - вместо ГБЦ с камерой сгорания 74 см были установлены новые, с камерой сгорания 62 см, с объемом камеры сгорания ?
Чтобы не усложнять расчет, а просто показать, какое влияние оказывает объем камеры его сгорания, считаем, что поршни имеют плоскодонье и зазор от днища поршня, расположенного в НТК, до пластина блока цилиндров равна нулю.
Достаточно было изменить объем камеры сгорания - с 74 см3 до 62 см3, так как степень сжатия возросла с 9,1:1 до 10,4:1. Так как для современного бензина степень сжатия составляет 10,4:1, т.к. Как правило, это не рекомендуется, такая модернизация допустима только для гоночных двигателей, которые будут работать в дороге в режиме самообслуживания или на горючих с использованием специальных присадок. Надеемся, мы помогли вам разобраться и теперь вы знаете, как определяется компрессия двигателя в вашем автомобиле.
Современный автомобилист, если он хочет заниматься своим автомобилем, должен знать массу терминов и определений. При отсутствии технического образования, либо при недостаточных знаниях в теме автомобилестроения и физики в целом, водитель может перепутать такие определения, как степень сжатия и сжатие. Эти понятия, в общем-то, довольно близки друг к другу, но не тождественны, как думают многие водители. В рамках этой статьи рассмотрим, в чем разница между степенью сжатия и компрессией двигателя. Разобравшись в этих понятиях, будет гораздо проще анализировать работу мотора.
Оглавление:
Прежде чем подробно описываться с каждым из определений, сформулируем, что такое сжатие и степень сжатия:
Если ознакомиться с технической литературой, то можно отметить, что в ней чаще всего встречается термин «степень сжатия». Также этот показатель указывается в книге по технической эксплуатации автомобиля, например, в разделе о подборе топлива. Что касается компрессии, то она обычно используется в работе автомехаников. Диагностические приборы позволяют определить компрессию, на основании чего специалист имеет возможность сделать выводы о качестве работы мотора.
Существует распространенное заблуждение, что степень сжатия едва ли не самый главный параметр любого автомобильного двигателя. На самом деле это не так. Степень сжатия двигателя влияет на топливо, которое лучше использовать для мотора. Также от степени сжатия зависят параметры зажигания. Если в автомобиле используется искровое зажигание (газовый двигатель), степень сжатия специалисты стремятся увеличить, а если сгорание в цилиндрах происходит от сжатия (дизель), то, наоборот, уменьшить.
Рассмотрим пример. Предположим, у нас бензиновый двигатель объемом 2,4 литра. Если в таком моторе степень сжатия 6 единиц, то мощность такого двигателя будет около 100 лошадиных сил. При этом, если оставить тот же мотор, но увеличить степень сжатия в два раза – до 12 единиц, мощность будет около 135-140 лошадиных сил. При этом в обоих рассмотренных случаях расход бензина будет одинаковым. Если компрессия выше, то ниже температура выхлопных газов, соответственно больше выделяемой энергии может быть преобразовано в механическую работу.
Если углубиться в физику процесса, то можно вспомнить, что чем выше степень расширения газов после того, как произошло возгорание, тем ниже температура этих газов. Соответственно выделяется больше механической энергии в результате взрыва. Так как в автомобильных двигателях Б. степень сжатия и степень расширения газа в процессе взрыва практически одинаковы (поскольку взрыв происходит в закрытом цилиндре), то отсюда следует, что с увеличением степени сжатия можно повысить КПД двигатель.
Конечно, можно повышать степень сжатия, это не бесконечно - есть определенная граница. В зависимости от того, насколько высоки температура и давление смеси в момент создания искры, определяется опасность детонации. Если не рассчитать этот фактор, могут быть созданы серьезные проблемы в работе двигателя.
Обратите внимание: чтобы нивелировать проблему с возникновением детонации при повышении температуры, автопроизводители ввели в двигателях пятый цикл. Смысл его в том, что закрытие впускных клапанов происходит позже, чем раньше. Соответственно, позволяет лучше использовать топливо в цилиндрах, что снижает степень сжатия, но увеличивает степень расширения. Эта схема используется на современных автомобильных двигателях.
Если ознакомиться с технической информацией по автомобилю, то можно отметить, что степень сжатия фигурирует в документации как один из параметров. У этого степень сжатия постоянна для двигателя , и изменить заложенное производителем значение практически невозможно.
Степень сжатия можно измерить самостоятельно. Для этого необходимо общий объем двигателя разделить на количество цилиндров. В результате этих расчетов можно будет узнать полный объем одного цилиндра. Далее потребуется один из поршней мотора перевести в верхнюю мертвую точку и залить в этот цилиндр масло, замерив его объем. Полученный объем и есть объем камеры сгорания. Затем остается разделить общий объем цилиндра на объем камеры сгорания и узнать степень сжатия двигателя.
В отличие от степени сжатия, параметр компрессии часто можно услышать в сервисных центрах, например, при прохождении диагностики. Мастера обслуживания Прочитав ошибки или другие работы, вы можете сообщить, что у автомобиля повышенная или пониженная (чаще) компрессия.
Если в двигателе снижена компрессия, это сигнал о наличии определенных проблем с двигателем.
Двигатель можно самостоятельно. Для этого потребуется компрессометр. Это устройство можно приобрести практически в любом автомагазине. Его нужно поместить в цилиндр, затем прокручивая мотор стартером. Далее можно узнать о результатах полученную информацию о сжатии.
Обратите внимание: если автомобиль с бензиновым двигателем, нормальный уровень компрессии для него находится на уровне 10-14 атмосфер. Для дизеля этот показатель составляет 24-35 атмосфер.
Если после измерения компрессии вы обнаружили, что она значительно меньше рекомендованной конкретно для вашего мотора, вам необходимо провести диагностику.
Рабочим объемом цилиндра называется объем, находящийся между крайними положениями движения поршня.
Формула расчета цилиндра известна из школьной программы - объем равен произведению площади основания на высоту. И для того, чтобы рассчитать объем двигателя автомобиля или мотоцикла, тоже нужно использовать эти множители. Рабочий объем любого цилиндра двигателя рассчитывается так:
h - Длина поршня мм в цилиндре от NTC до NMT (верхняя и нижняя мертвые точки)
r - Радиус поршня мм
p - 3,14 не является номинальным числом.
Чтобы рассчитать рабочий объем двигателя, вам нужно будет рассчитать объем одного цилиндра и затем умножить их на количество внутреннего сгорания. И получается:
Vigig = Число PI умножается на квадрат радиуса (диаметра поршня) умножается на высоту хода и умножается на количество цилиндров.
Так как, как правило, параметры поршня везде указываются в миллиметрах, а объем двигателя измеряется в см. кубических метрах, то для перевода единиц измерения результат придется разделить еще на 1000.
Обратите внимание, что общий объем и рабочий, различаются, так как поршень имеет выпуклости и помпы под клапан и в него входит еще и объем камеры сгорания. Поэтому не стоит путать эти два понятия. А для расчета реального (полного) объема цилиндра нужно суммировать объем камеры и рабочий объем.
Определить объем двигателя можно с помощью обычного калькулятора, зная параметры цилиндра и поршня, но рассчитать рабочий объем в см³ нашего, онлайн, будет гораздо проще и быстрее, особенно если расчеты нужен вам, для того чтобы узнать мощность двигателя, так как эти показатели находятся в прямой зависимости друг от друга. от друга.
Объем двигателя внутреннего сгорания также можно буквенно называть буквами, так как он измеряется как в кубических сантиметрах (более точное значение), так и в литрах (округленно), 1000 см³ равняется 1 литру.
Для расчета объема интересующего вас двигателя необходимо внести 3 цифры в соответствующие поля - результат появится автоматически. Все три значения можно посмотреть в паспортных данных автомобиля или тех. Характеристики конкретной детали или определяют, как объем поршня поможет суппорту.
Таким образом, если, например, у вас получилось, что объем равен 1598 см³, то в литрах он будет обозначаться как 1,6 литра, а если число 2429см³ вышло, то 2,4 литра.
Легкий и короткий поршень
Также предлагаем, что при одинаковом количестве цилиндров и рабочем объеме у двигателей может быть разный диаметр цилиндров, ход поршней и мощность у таких двигателей тоже будут разные. Двигатель с короткотепловыми поршнями очень прожорлив и имеет небольшой КПД, но достигает большой мощности на высоких оборотах. А длинновесные стойки там, где нужна тяга и эффективность.
Следовательно, на вопрос "как узнать двигатель по лошадиным силам" можно дать однозначный ответ - никак. Ведь лошадиные силы хоть и имеют связь с объемом двигателя, но рассчитать ее не получится, так как формула их соотношения все же включает множество различных показателей. Так что определить кубические сантиметры двигателя можно исключительно по параметрам поршня.
Чаще всего узнают объем двигателя, когда хотят повысить степень сжатия, то есть если хотят раскрутить цилиндры с целью тюнинга. Так как чем больше степень сжатия, тем больше давление на поршень при сгорании смеси, а значит двигатель будет мощнее. Технология изменения объема в наибольшую сторону, с целью увеличения степени сжатия, очень выгодна - ведь порция топливной смеси та же, а полезной работы больше. Но всему есть предел и чрезмерное его увеличение грозит самовозгоранием, в результате чего возникает детонация, не только снижающая мощность, но и грозящая разрушением мотора.
Степень сжатия — это не просто число: это один из важнейших определяющих факторов в двигателестроении. Степень сжатия определяет тип топлива, величину наддува и оказывает значительное влияние на мощность двигателя и потенциал крутящего момента.
Расчет коэффициента сжатия довольно прост, но требует немного математики. Итак, хватайте калькулятор и давайте посчитаем.
Степень сжатия — это общий объем двигателя, разделенный на клиренс двигателя. Что это значит?
Представьте, что вы выкрутили одну из свечей зажигания и наполнили цилиндр водой. Измерьте количество воды, необходимое для заполнения цилиндра с поршнем в нижней мертвой точке, а затем разделите полученное значение на количество воды, необходимое для заполнения цилиндра с поршнем в верхней мертвой точке. Соотношение двух различных объемов является степенью сжатия.
Конструкция поршня оказывает большое влияние на степень сжатия.Общий объем включает рабочий объем (диаметр x ход поршня) и объем зазора (тарелка/купол поршня, дека, прокладка головки и объем камеры).
Вот уравнение
Степень сжатия = (рабочий объем + клиренс) / клиренс
Пример переменных
Диаметр цилиндра = 4,030 дюйма купол
Зазор между поршнем и декой = 0,010 дюйма
Отверстие под прокладку головки = 4,100 дюйма
Толщина прокладки головки блока цилиндров в сжатом состоянии = 0,039 дюйма
Объем камеры сгорания = 60 см3
Расчет рабочего объема
Сначала вычислим рабочий объем одного цилиндра: Ход
Пример: Для двигателя с диаметром цилиндра 4,030 дюйма и ходом поршня 3,00 дюйма результат равен 38,2 кубических дюйма (один цилиндр двигателя объемом 306 кубических дюймов).
Важно: нам необходимо соблюдать постоянство единиц измерения, поэтому проще всего преобразовать этот объем в кубические сантиметры (см). Преобразование:
1 кубический дюйм = 16,387 кубических сантиметра (см)
Пример: 38,2 кубических дюйма = 626,8 куб. см
Рабочий объем = 626,8 куб. Это включает в себя тарелку / купол поршня, деку, прокладку головки и объем камеры сгорания.
Уравнение:
Объем зазора = объем поршня + объем деки + объем прокладки + объем камеры сгорания
Большинство производителей поршней указывают объем тарелки или купола своих поршней. (Если вы не знаете, вы можете использовать комплект для измерения, чтобы измерить его.) Помните: объем тарелки увеличивает объем зазора, а объем купола уменьшает объем зазора.
Пример: Наш поршень имеет купол объемом 7 см3.
Высота колодки блока цилиндров, высота сжатия поршня, длина штока и ход поршня влияют на то, насколько поршень находится «внизу» или «вне отверстия», когда он находится в верхней мертвой точке. Это влияет на клиренс двигателя и должно быть рассчитано.
Уравнение:
Объем = (Диаметр цилиндра / 2) в квадрате x высота
Пример: Наш поршень находится на 0,010 дюйма ниже деки в верхней мертвой точке. Это соответствует 0,13 кубических дюймов или 2,1 см3.
Толщина прокладки также влияет на объем зазора. (Расчет толщины прокладки такой же, как и объем настила).
Пример: Прокладка головки блока цилиндров имеет диаметр 4,100 дюйма и толщину 0,039 дюйма. Это дает 0,51 кубических дюйма или 8,4 куб.см.
Очевидно, что объем камеры сгорания также является важным компонентом объема зазора. Проверьте технические характеристики ваших головок, чтобы узнать объем камеры. Однако, если вы установили новые клапаны или модифицировали камеру сгорания, вам необходимо измерить ее с помощью комплекта для проверки.
Пример: Производитель головки блока цилиндров указывает объем камеры сгорания 60 см3.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
