Что такое компрессия и степень сжатия двигателя
О компрессии двигателя знают практически все автовладельцы. Увы, но до сих пор многие из них продолжают путать это понятие со степенью сжатия. Действительно, эти характеристики тесно связаны между собой, однако их ни в коем случае нельзя сравнивать, поскольку каждая из них играет собственную роль в работоспособности двигателя. Чем же отличается компрессия от степени сжатия, и что связывает эти два показателя? Рассмотрим всё по порядку.
Максимальная компрессия возникает в конце такта
Понятие компрессии
Чтобы наиболее подробно охарактеризовать значение компрессии, необязательно обращаться к справочникам и терминологии. Достаточно лишь запомнить то, что компрессия – это максимальное давление в цилиндре, возникающее в самом конце такта сжатия. Величина этого давления может измеряться в различных единицах, но наибольшее распространение получило измерение в атмосферах. Стоит сразу отметить, что компрессия не является постоянной величиной, как степень сжатия двигателя, и изменяется в меньшую сторону по мере его износа.
Что же касается величины оптимального давления в цилиндрах, то для определенной модели двигателя она индивидуальна и зависит от его объема. Чтобы иметь максимальное представление о разнице этих показателей, достаточно взглянуть на приведенную ниже таблицу:
| Модель двигателя | Объем | Давление (атмосфер) |
| ЯМЗ 236 | 11,15 л | 34―37 |
| ЕВРО-4 | 11,76 л | 33―39 |
| Lexus ES300 (б/у) | 3 л | 15―16 |
| ВАЗ 2101 | 1,6 л | 10―13 |
| Д240 | 4,75 л | 25―29 |
Причины низкого давления
Как уже было упомянуто выше, показатель компрессии зависит от износа двигателя. В связи с этим могут возникать различные причины, из-за которых давление в цилиндре может значительно сократиться. К основным таким причинам можно отнести следующие:
- механический износ поршневой системы.
В этом случае на всех деталях, находящихся в непосредственном контакте между собой, возникают микроцарапины и выбоины. Происходит это в основном по причине использования некачественного топлива, после сгорания которого остается осадок, пагубно влияющий на стенки цилиндра и поршня; - залегание или заклинивание уплотнительных колец. Причина ― некачественный бензин. По мере накопления остатков гари кольца буквально приклеиваются к пазам на поршне и не могут должным образом разжиматься при нагреве, что и приводит к потере давления;
- сколы. Поскольку любая составляющая поршневой системы имеет временной предел своей эксплуатации, рано или поздно наступает усталость металла, в результате которой от деталей начинают откалываться мелкие частицы, способные привести не только к потере давления, но и к серьезной поломке двигателя в целом.
В этом случае на всех деталях, находящихся в непосредственном контакте между собой, возникают микроцарапины и выбоины. Происходит это в основном по причине использования некачественного топлива, после сгорания которого остается осадок, пагубно влияющий на стенки цилиндра и поршня;Методы увеличения компрессии
Пожалуй, прежде чем задаваться вопросом, как увеличить компрессию двигателя, следует определить первопричину падения давления в цилиндре, и только после этого приступить к устранению неисправности.
На сегодняшний день существует несколько способов решения этой проблемы, которые применяются в зависимости от того или иного случая. Начнем с самой распространенной причины снижения компрессии – с износа поршневой системы.
Урвоень компрессии зависит от износа поршневой системы
Поскольку проблема износа цилиндро-поршневой группы двигателя связана с неплотным прилеганием деталей друг к другу, решить эту проблему можно инновационными способами. На рынке можно найти большое разнообразие различных присадок, с помощью которых можно нарастить на изношенный участок металла необходимую толщину, которой вполне хватит для увеличения компрессии. Кроме того, некоторые материалы, из которых изготовлены такие присадки, способны удерживать в себе моторное масло, благодаря чему давление увеличивается еще больше. Однако такой метод следует использовать лишь тогда, когда вы точно уверены в причине неисправности. К примеру, использование присадок при залегании поршневых колец никак не повлияет на ситуацию или же вовсе её усугубит.
Что касается заклинивания или «закоксованности» поршневых колец, то здесь используются иные методы. Можно сказать, что даже старые, но весьма эффективные. Увеличить компрессию в таком случае достаточно просто. Необходимо отвинтить свечи, залить в каждое отверстие около 100 грамм моторного масла и подождать около часа. Чистое масло размягчит накопленную гарь, и при следующем запуске двигателя она попросту выработается. Если вы знаете, какая должна быть компрессия двигателя вашего авто, то можно сравнить её с показателями после проведения этой процедуры, измерив величину манометром. Если изменений нет, то, вероятно, причина кроется в механическом повреждении, поэтому единственным выходом из ситуации станет посещение мастерской..jpg.e28b72f7e7f16da0817a281b930d569d.jpg)
Определение степени сжатия
Мы уже определили, что компрессией является уровень давления в цилиндрах. А что же такое степень сжатия? На самом деле, все очень просто. Степень сжатия двигателя – это отношение рабочего объема всего цилиндра к объему камеры сгорания. Исходя из этого, следует сразу отметить, что эта величина постоянна для марки вашего двигателя, она не измеряется ни в каких единицах, поэтому сравнивать её с компрессией не имеет никакого смысла. Также этот параметр напрямую влияет на мощность двигателя. Чем он больше, тем выше давление над поршнем, и, соответственно, выше крутящий момент.
Замер степени компрессии
Более того, зная степень сжатия, можно легко определить, какая именно компрессия должна быть на вашем двигателе. Для этого необходимо этот параметр умножить на 1,4 атмосферы. Результат получится, конечно, приблизительным, однако, на него можно полагаться как на оптимальную приблизительную величину давления.
Чтобы узнать степень сжатия, достаточно выполнить три простых шага:
- Измерить рабочий объем цилиндра. Для этого необходимо разделить его общий литраж на количество цилиндров. Например, если ваш четырехцилиндровый двигатель имеет размер в 1100 кубов, то рабочий объем будет равен 275 см
- Измерить размер камеры сгорания. Эту процедуру необходимо выполнять, когда поршень находится в верхней метровой точке. После этого можно воспользоваться обычным шприцем, в который набрано моторное масло. Зафиксировав количество вылитого масла, вы получите необходимый показатель.
- Разделить первый результат на второй. Полученное число и будет степенью сжатия двигателя.
Для этого необходимо разделить его общий литраж на количество цилиндров. Например, если ваш четырехцилиндровый двигатель имеет размер в 1100 кубов, то рабочий объем будет равен 275 смИтак, сделав определенные выводы, можно смело сказать, что компрессия двигателя и степень сжатия – это две абсолютно разные вещи. Зная эти базовые понятия, вам будет намного проще определить те или иные проблемы, связанные с цилиндро-поршневой системой любого мотора.
Степень сжатия дизельного двигателя
В любом автомобиле двигатель является очень сложной системой, и дизельный не исключение. Они состоят из различных механизмов и сложных систем.
Содержание:
- Что такое степень сжатия дизельного двигателя
- Принцип работы
- Разница степени сжатия бензинового и дизельного двигателей
Что такое степень сжатия дизельного двигателя
Степенью сжатия является соотношение между полным объемом цилиндра, когда поршень располагается в нижней мертвой точке (НМТ) и объемом камеры сгорания во время достижения поршнем верхней мёртвой точки (ВМТ).
Такое соотношение показывает разницу в давлении, которое образуется в цилиндре мотора при попадании в него топлива. В документах, которые идут вместе с двигателем, такое соотношение указывается при помощи математических расчетов, например 18:1. Наилучшая степень сжатия в таком двигателе располагается в диапазоне от 18:1 до 22:1.
Принцип работы
В дизельных моторах в процессе сжатия, то есть когда происходит движение поршня к ВМТ, происходит очень быстрое сокращение объёма цилиндра. В итоге в камере сгорания располагается только воздушная масса, именно она сжимается, такой процесс носит название такт сжатия.
Когда к ВМТ подходит поршень, сжатие воздуха происходит на необходимую степень, происходит подача топлива в камеру сгорания под высоким давлением.
Топливо-воздушная смесь при образованном высоком давлении мгновенно воспламеняется и создает повышенное давление в камере, поршень в такой момент как раз проходит ВМТ. Одним из преимуществ дизеля является то, что смесь возгорается только от давления, нет необходимости в сложной и высокоточной системе зажигания. Но роз без шипов не бывает — обратной стороной повышенного давления является особое внимание к герметизации соединений и наличие топливного насоса высокого давления (ТНВД), штуки прецизионной и очень капризной. В процессе сгорания смеси образуется сильное давление, которое начинает давить на поршень и вести его к НМТ. При помощи шатуна все поршневые движения преобразуются во вращение коленчатого вала.
Процесс образования давления при возгорании смеси, которое заставляет передвигаться поршень к НМТ, носит название рабочий ход.
Степень сжатия играет особую роль в такте сжатия. Чем больше степень, тем быстрее и легче воспламеняется смесь, которая полностью сгорает и образует требуемое давление.
Если степень сжатия дизельного двигателя имеет высокий показатель, то она будет создавать высокую мощность при низком заборе топлива. Но у них степень сжатия способна варьироваться в оптимальном диапазоне, который нарушать не стоит, и это не просто так:
- Если образовалась степень сжатия ниже допустимого диапазона, то значительно понижается мощность показателя, а объем потребляемого топлива начнет расти;
- Если образовалась степень сжатия выше необходимого диапазона, то образуется сильная нагрузка на цилиндры и поршни, в результате они быстро изнашиваются.
- Если произошло сильное увеличение степени сжатия, поршень начинает прогорать, а шатун изгибаться.
Зафиксированы случаи, когда при сильном повышении сжатия происходил взрыв всей системы без возможности ее восстановления.
Разница степени сжатия бензинового и дизельного двигателей
Степень сжатия и количество расхода топлива считаются основными показателями в обоих видах двигателей. Так как между сжатием и мощностью существует прямая зависимость.
В двигателях на бензине показатель сжатия находится на отметке 12 единиц, а у дизельных моторов данное число варьируется от 13 до 25 единиц.
Показателем экономичности является удельный расход топлива. Его прямой функцией является определение объема сжигаемого топлива во время работы при мощности 1 кВт за один час.
Бензиновые двигатели за час сжигают около 305 граммов топлива, в то время как дизельные всего 200 граммов.
К тому же у бензиновых моторов существует один существенный недостаток, у них низкая тяга во время работы на холостых оборотах. Очень часто двигатель глохнет, если совершается попытка движения на низких оборотах. А вот у дизельных двигателей такого недостатка нет.
Степень сжатия в двигателе играет очень важную роль, и за этим показателем рекомендуется следить, чтобы мотор работал долгое время, а основные запчасти не изнашивались за короткое время. Вмешиваться в систему, которая создана производителем, нежелательно, но если такая необходимость возникла, то лучше предоставить это дело специалисту.
Читайте также:
Как работает двигатель с изменяемой степенью сжатия
Максим Федоров
12 февраля 2020, 09:36
В теории все довольно просто, однако реализовать идею на практике оказалось не так уж легко.
Идея создания бензинового мотора, где степень сжатия в цилиндрах была бы величиной непостоянной, не нова. Так, при разгоне, когда требуется наибольшая отдача двигателя, можно на несколько секунд пожертвовать его экономичностью, уменьшив степень сжатия, — это позволит предотвратить детонацию, самопроизвольное возгорание топливной смеси, которое может возникнуть при высоких нагрузках.
При равномерном движении степень сжатия, напротив, желательно повысить, чтобы добиться более эффективного сгорания топливной смеси и снижения расхода горючего — в этом случае нагрузка на мотор невелика и опасность возникновения детонации минимальна.
Японские конструкторы стали первыми, кто сумел довести замысел до серийного образца.
Разница степени сжатия в зависимости от положения ВМТ поршня. На левой картинке мотор находится в экономичном режиме, на правой — в режиме максимальной отдачи. A: когда требуется изменение степени сжатия, электромотор поворачивает и перемещает рычаг привода. B: приводной рычаг поворачивает управляющий вал. C: когда вал вращается, он действует на рычаг, связанный с коромыслом, изменяя угол наклона последнего. D: в зависимости от положения коромысла, ВМТ поршня поднимается или опускается, таким образом изменяя степень сжатия.
Суть разработанной корпорацией Nissan технологии в том, чтобы, в зависимости от требуемой отдачи мотора, непрерывно изменять максимальную высоту подъема поршней (так называемую верхнюю мертвую точку — ВМТ), что в свою очередь приводит к уменьшению или росту степени сжатия в цилиндрах. Ключевой деталью этой системы является особое крепление шатунов, которые соединяются с коленчатым валом через подвижный блок коромысел. Блок в свою очередь связан с эксцентриковым управляющим валом и электромотором, который по команде электроники приводит этот хитрый механизм в движение, меняя наклон коромысел и положение ВМТ поршней во всех четырех цилиндрах одновременно.
Мотор Infiniti VC-Turbo.
В результате при разгоне степень сжатия уменьшается до 8:1, после чего мотор переходит в экономичный режим работы со степенью сжатия 14:1. Его рабочий объем при этом меняется от 1997 до 1970 см3. «Турбочетверка» развивает мощность 268 л. с. и крутящий момент в 380 Нм — ощутимо больше, чем 2,5‑литровый V6 предшественника (его показатели — 222 л. с. и 252 Нм), расходуя при этом на треть меньше бензина. Кроме того, VC-Turbo на 18 кг легче атмосферной «шестерки», занимает меньше места под капотом и достигает максимума крутящего момента в зоне более низких оборотов.
Кстати, система регулировки степени сжатия не только повышает эффективность работы мотора, но и снижает уровень вибраций. Благодаря коромыслам шатуны при рабочем ходе поршней занимают почти вертикальное положение, в то время как у обычных двигателей они ходят из стороны в сторону (из-за чего шатуны и получили свое название). В результате даже без уравновешивающих валов этот 4‑цилиндровый агрегат работает так же тихо и плавно, как V6.Но изменяемое положение ВМТ при помощи сложной системы рычагов — не единственная особенность нового мотора. Меняя степень сжатия, этот агрегат также способен переключаться между двумя рабочими циклам: классическим Отто, по которому функционирует основная масса бензиновых двигателей, и циклом Аткинсона, встречающимся в основном у гибридов. В последнем случае (при высокой степени сжатия) из-за большего хода поршней рабочая смесь сильнее расширяется, сгорая с большей эффективностью, в результате растет КПД и снижается расход бензина.
Помимо двух рабочих циклов, этот мотор также использует две системы впрыска: классический распределенный MPI и непосредственный GDI, который повышает эффективность сгорания топлива и позволяет избежать детонации при высоких степенях сжатия. Обе системы работают попеременно, а при высоких нагрузках — одновременно. Положительный вклад в повышение КПД двигателя вносит и особое покрытие стенок цилиндров, которое наносится методом плазменного напыления, а затем закаливается и хонингуется. В результате получается ультрагладкая «зеркальная» поверхность, на 44 % уменьшающая трение поршневых колец.
Еще одна уникальная особенность мотора VC-Turbo — это интегрированная в его верхнюю опору система активного подавления вибраций Active Torque Road, основой которой является возвратно-поступательный актуатор. Эта система управляется датчиком ускорений, фиксирующим колебания двигателя и в ответ генерирует гасящие вибрации в противофазе. Активные опоры в Infiniti впервые использовали в 1998 году на дизельном моторе, но та система оказалась слишком громоздкой, поэтому не получила распространения. Проект пролежал под сукном до 2009 года, пока японские инженеры не взялись за его усовершенствование. На то, чтобы решить проблему избыточного веса и размеров гасителя колебаний, ушло еще 8 лет. Но результат впечатляет: благодаря ATR 4‑цилиндровый агрегат нового Infiniti QX50 работает на 9 дБ тише, чем V6 его предшественника!
Источник
Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Новости о науке, технике, вооружении и технологиях.
Подпишитесь и будете получать свежий дайджест лучших статей за неделю!
Email*
Подписаться
Степень сжатия двигателя, формула, повышение, бензин
Всем известно, что в бензиновых поршневых двигателях внутреннего сгорания топливовоздушная смесь перед воспламенением сжимается. Аналогичный такт работы дизелей отличаются лишь тем, что сжимается воздух без топлива. Одной из важнейших характеристик обоих ДВС является степень сжатия. Она показывает, во сколько раз изменяется объем пространства над днищем поршня при прохождении его от нижней мертвой точки до верхней.
Иногда этот показатель путают с компрессией, несмотря на то что разница между ними огромна. Ведь упомянутые выше характеристики, хоть и связаны между собой, по сути, совершенно различны. На что указывает даже их размерность. Степень сжатия – это соотношение, например, 10:1 или просто 10 и не имеет единиц измерения. То есть измеряется в «разах». Компрессия же показывает максимальное давление смеси в цилиндре перед воспламенением и измеряется в кг/см2. Так, компрессия ДВС, имеющего степень сжатия 10:1, должна быть не более 15,8 кг/см2. Сказать, что такое степень сжатия, можно и иначе. Это отношение объема над поршнем, находящимся в нижней мертвой точке к объему камеры сгорания. Камерой сгорания называется пространство над поршнем, достигшим верхней мертвой точки.Расчет коэффициента сжатия
Вычислить степень сжатия ДВС можно, если выполнить расчет по формуле ξ = (Vр + Vс)/ Vс; где Vр – рабочий объем цилиндра, Vс – объем камеры сгорания. Из формулы видно, что степень сжатия можно сделать больше, уменьшив, объем камеры сгорания. Или увеличив, рабочий объем цилиндра, не изменяя камеры сгорания. Vр намного больше чем Vс. Поэтому можно считать, что ξ прямо пропорционален рабочему объему и находится в обратной зависимости от объема камеры сгорания.
Рабочий объем цилиндра можно посчитать, зная диаметр цилиндра – D и ход поршня – S. Формула для его вычисления выглядит так: Vр = (π*D2/4)* S.
Объем камеры сгорания из-за ее сложной формы обычно не вычисляют, а измеряют. Сделать это можно залив в нее жидкость. Определить объем, поместившийся в камеру жидкости, можно при помощи мерной посуды или весов. Для взвешивания удобно использовать воду, так как ее удельный вес 1г на см3. Значит, ее вес в граммах покажет и объем в куб. см.
Влияние коэффициента сжатия на характеристики мотора
Чем выше степень сжатия, тем больше компрессия ДВС и его мощность (при прочих равных условиях). Повышая степень сжатия, мы также способствуем увеличению КПД двигателя за счет снижения удельного расхода топлива. Степень сжатия ДВС, определяет октановое число используемого для работы мотора бензина. Так, низкооктановое топливо станет причиной детонации мотора с большим значением этого коэффициента. Чрезмерно высокое октановое число топлива не позволит силовому агрегату, компрессия которого невысока, развивать полную мощность.
Исходные данные
Октановое число топлива, используемого для бензиновых двигателей с различной степенью сжатия.
- 7,0–7,5 октановое число 72–76.
- 7,5–8,5 октановое число 76–85.
- 5,5–7 октановое число 66–72.
- 10:1 октановое число 92.
- От 10,5 до 12,5 октановое число 95.
- От 12 до 14,5 октановое число 98.
Выравнивание плоскости сопряжения головки с блоком срезанием слоя металла приводит к уменьшению камеры сгорания мотора. От этого показатель сжатия увеличивается в среднем на 0,1 при уменьшении толщины головки на 0,25 мм. Имея в своем распоряжении эти данные, можно определить, не превысит ли он после ремонта головки блока допустимые пределы. И не следует ли принять меры для его снижения. Опыт показывает, что при удалении слоя менее 0,3 мм последствия можно не компенсировать.
Для чего бывает нужно изменить коэффициент сжатия
Необходимость изменения этого параметра ДВС возникает довольно редко. Можно перечислить всего несколько причин, побуждающих сделать такое.
Как можно изменить показатель сжатия
Методы увеличения:
- Расточка цилиндров и установка поршней большего размера.
- Уменьшение объема камер сгорания. Выполняется за счет удаления слоя металла со стороны плоскости сопряжения головки с блоком. Эту операцию из-за мягкости алюминия лучше делать на фрезерном или на строгальном станке. Шлифовальный станок использовать не следует, так как его камень будет постоянно забиваться пластичным металлом.
Способы снижения:
- Снятие слоя металла с днища поршня (делается это обычно на токарном станке).
- Установка между головкой и блоком цилиндров дюралюминиевой проставки между двумя прокладками.
Взаимосвязь коэффициента сжатия и компрессии
Зная значение коэффициента сжатия, можно рассчитать какая компрессия должна быть в двигателе. Однако, обратная оценка не будет соответствовать действительности. Так как компрессия зависит еще и от изношенности деталей цилиндр-поршневой группы и газораспределительного механизма. Низкая компрессия двигателя часто говорит о значительном износе мотора и необходимости его ремонта, а не о малом коэффициенте сжатия.
Турбированные моторы
В цилиндры двигателя, имеющего турбонаддув, воздух нагнетается компрессором под давлением несколько больше атмосферного. Значит, для определения показателя сжатия такого мотора нужно значение, которое вы получите в результате расчета по формуле, умножить на коэффициент турбокомпрессора. Бензиновые двигатели с турбонаддувом работают на топливе с октановым числом выше, чем у бензина, который потребляют такие же моторы без турбин, именно потому, что их коэффициент ξ больше.
Поделиться «Степень сжатия двигателя, формула, повышение, бензин»
Как определить степень сжатия двигателя
При создании любого двигателя одним из наиболее важных факторов, которые следует учитывать, является степень сжатия. Детали, которые вы выбираете для своей сборки, предназначены для достижения определенной степени сжатия, но это полностью зависит от того, что вы делаете.
Степень сжатия — это максимальный объем цилиндра, деленный на минимальный объем цилиндра. Другими словами, объем цилиндра в НМТ делится на объем цилиндра в ВМТ.
Почему степень сжатия так важна? Это напрямую влияет на уровень мощности и рабочий диапазон конкретного двигателя. Вообще говоря, чем выше степень сжатия двигателя, тем выше потенциальная выходная мощность. Для большинства двигателей с высокой степенью сжатия для достижения оптимальной выходной мощности требуется топливо с более высоким октановым числом.
Строго говоря, статическая степень сжатия измеряет только объем, а не давление. Существуют двигатели с высокой степенью сжатия и низким давлением в цилиндрах, которые разработаны в первую очередь для экономии топлива, а не только для максимальной мощности.Есть пять переменных, которые влияют на степень сжатия, и изменение любого из этих факторов приведет к ее увеличению или уменьшению.
Во-первых, рабочий объем цилиндра. Если вы измените диаметр цилиндра или его ход, вы измените объем этого цилиндра и, следовательно, его степень сжатия.
Во-вторых, размер камеры сгорания. Его увеличение приведет к снижению степени сжатия, а при ее уменьшении — к увеличению степени сжатия, если не было внесено никаких других изменений.
Третье — это объем прокладки головки, который означает размер отверстия прокладки и ее толщину. Вы можете этого не осознавать, но изменение объема прокладки головки может увеличивать или уменьшать степень сжатия более чем на половину пункта.
Четвертый — это объем цилиндра в ВМТ без других компонентов. В большинстве двигателей поршень останавливается, не доходя до уровня блока цилиндров. Этот небольшой объем дополнительного пространства немного снижает статическую компрессию двигателя.
И, наконец, пятое место — объем поршня. Куполообразный поршень уменьшает объем, который увеличивает статическое сжатие. Тарельчатый поршень увеличивает объем, тем самым уменьшая сжатие.
Как увеличить компрессию двигателя на дешевом
Есть ли дешевый способ увеличить сжатие на моем маленьком блоке Chevy? У меня есть маленький блок 350 с железными головками. Я мало что знаю о двигателе, потому что он был в машине. Предыдущий владелец сказал, что он был восстановлен и у него есть кулачок, но он не мог вспомнить спецификации.Другие части — это впуск Edelbrock Performer, карбюратор Holley 600 кубических футов в минуту и чугунные выпускные коллекторы. Двигатель отлично работает на дешёвом 87-октановом масле и совсем не звенит. Думаю, немного дополнительной компрессии не повредит, но я не могу позволить себе комплект алюминиевых головок. Что вы думаете? Спасибо
J.H.
Джефф Смит: Повышение степени сжатия — отличная идея по нескольким причинам. Если предположить, что добавленное сжатие не является чрезмерным, добавление сжатия — лучший способ повысить мощность, а также повысить эффективность.Не зря все двигатели LS последнего поколения и особенно новый двигатель Corvette LT1 с прямым впрыском бензина (GDI) имеют более высокую степень сжатия. LT1 разработан для работы на топливе премиум-класса, но с завода поставляется со статической степенью сжатия 11: 1.
Сказав это, вы не можете выполнить такое сжатие на маленьком блоке Chevy с использованием старых железных головок 70-х годов. Мы не будем вдаваться во все подробности относительно того, почему, но достаточно сказать, что те старые камеры сгорания не были предназначены для такого рода сжатия.Техника внутреннего сгорания прошла долгий путь к достижению этих более высоких степеней статического сжатия и по-прежнему работает на топливе с октановым числом 91-93.
Поскольку мы мало что знаем о вашем маленьком блоке 350, мы предположим, что он использует типичный плоский верх, четыре поршня для создания бровей. С прокладкой головки из композиции , поршнем на 0,020 дюйма ниже палубы и камерой сгорания объемом 76 куб. См, а также с прокладкой головки из композиции это обеспечивает статическое сжатие 8,5: 1. Это действительно неплохо. Стандартный двигатель Chevy с кузовом Chevy мощностью 290 л.с. и 350 л.с., который вы можете купить, не так уж хорош.В литературе Chevy говорится, что это двигатель сжатия 8: 1, и именно это мы обнаружили, когда пару лет назад измерили один из этих двигателей. В этом двигателе используется выгнутый поршень объемом 13 куб. См, который снижает степень сжатия.
Один из размеров, который нелегко изменить, — это расстояние от верхней части поршня до платформы. В моем уравнении степени сжатия я предположил, что поршень находится на 0,020 дюйма ниже поверхности деки блока, что является чрезмерным, но мы можем использовать это в своих интересах.Если поршни расположены ближе к платформе (например, на 0,005 дюйма ниже), это улучшает степень сжатия, но также ограничивает толщину прокладки головки, поскольку мы ограничены примерно 0,040 дюйма для зазора между поршнем и головкой. При высоте отрицательной деки 0,020 дюйма это означает, что мы можем использовать более тонкую прокладку головки для улучшения сжатия.
Конечно, это означает удаление головок цилиндров , чтобы сделать это усовершенствование, и именно здесь многие ребята не хотят прилагать усилий.Вот как это работает. Предположим, что в вашем двигателе в настоящее время используется композитная прокладка головки блока цилиндров. Это качественные прокладки головки блока цилиндров, но обычно они имеют толщину 0,041 дюйма. Добавление высоты деки 0,020 дюйма к прокладке головки 0,041 дюйма создает расстояние 0,061 дюйма между верхней частью поршня и плоской частью головки блока цилиндров. Это называется зоной закалки.
Интересно, что многие энтузиасты склонны упускать из виду пространство сгорания как место для увеличения мощности двигателя. Зона закалки — это та плоская часть поршня, которая соответствует плоской части камеры сгорания на головке цилиндров клинового типа.
Когда поршень достигает верхней мертвой точки (ВМТ), это создает очень плотный зазор между плоской частью поршня и плоской частью головки. Эта область называется пространством гашения или иногда называется сжатием, что действительно хорошо описывает ее назначение. Зона гашения предназначена для сжатия захваченного в этой зоне воздуха и топлива и вдавливания их в камеру сгорания, создавая турбулентность. Ключ к качественному сгоранию — это смешивание воздуха и топлива или его гомогенизация.Зона гашения способствует этому процессу, который имеет тенденцию стабилизировать скорость сгорания после зажигания свечи зажигания.
Чем теснее будет эта зона закалки или зазор между поршнем и головкой, тем лучше будет работать двигатель. Перемещение поршня ближе к поверхности деки также увеличивает степень статического сжатия. Также существует ограничение на зазор между поршнем и головкой. Как правило, для уличного двигателя с низкой частотой вращения вы можете быть уверены в размере 0,040 дюйма или немного меньше. Гоночные двигатели с высокими оборотами и стальными стержнями будут соответствовать тому же зазору, но двигатели с алюминиевыми стержнями должны использовать больший зазор (возможно, около 0.050 дюймов), чтобы приспособиться к росту алюминиевых стержней.
На этой фотографии показана проверка зазора между поршнем и декой с помощью индикатора часового типа. Это важная информация для проектирования двигателя и точного расчета степени статического сжатия. Также очень важно знать зазор между поршнем и головкой.
Поскольку невозможно разобрать двигатель и убрать блок, есть альтернативная идея. Fel-Pro производит стальную прокладку головки с очень тонким резиновым покрытием для 4.00-дюймовое отверстие 350 толщиной всего 0,015 дюйма. При добавлении к высоте вашей деки 0,020 дюйма это дает зазор между поршнем и головкой 0,035 дюйма. Это немного жестко, но должно подойти для двигателя с умеренной атмосферой, который не поддерживает скорость вращения выше 6500 об / мин.
Хорошая новость заключается в том, что эта прокладка увеличивает степень статического сжатия до 8,97: 1 или, по сути, 9: 1, что составляет примерно пол-балла при сжатии. Практическое правило для двигателя состоит в том, что полная точка сжатия стоит примерно 3-4 процента мощности двигателя.Предполагая, что у вашего двигателя 300 лошадиных сил, половина точки сжатия, вероятно, стоит почти 2 процента, что составляет всего 6 лошадиных сил. Это звучит как большая работа для минимального улучшения, но я предполагаю, что крутящий момент на низких оборотах также улучшится, по крайней мере, так, если не, возможно, немного больше.
Вот фотография небольшого блока мощностью 290 л.с. с выпуклыми поршнями. Если у вашего двигателя есть эти поршни, ожидайте, что сжатие будет около 8,0: 1, что как минимум в 1,5 раза ниже того, где оно должно быть.Самый простой способ улучшить сжатие — использовать набор из железных головок Vortec с камерой объемом 64 куб. См и прокладку головки 0,015, которая повысит степень сжатия до 9,0: 1
.Еще одна рекомендация — добавить в двигатель набор заголовков средней длины . Это сделает больше для увеличения мощности, чем что-либо другое, что вы можете сделать. Добавление жаток на небольшой блок мощностью 290 лошадиных сил стоило 30 фут-фунтов. крутящего момента и 30 лошадиных сил к этому, в остальном, стоковому двигателю. Мое предложение состояло бы в том, чтобы сделать и прокладку головки, и коллекторы , и тогда вам определенно нужно будет повторно распылить карбюратор немного богаче, если только он не был чрезмерно богат для начала — что также возможно.
Автор: Джефф Смит Джефф Смит страстно увлекался автомобилями с тех пор, как в 10 лет начал работать на заправочной станции своего деда. После окончания Университета штата Айова со степенью журналистики в 1978 году он объединил свои две страсти: автомобили и писательство. Смит начал писать для журнала Car Craft в 1979 году и стал редактором в 1984 году. В 1987 году он взял на себя роль редактора журнала Hot Rod, прежде чем вернуться к своей первой любви к написанию технических рассказов.С 2003 года Джефф занимал различные должности в Car Craft (включая редактора), написал книги о характеристиках автомобилей Small Block Chevy и даже собрал впечатляющую коллекцию Chevelles 1965 и 1966 годов. Теперь он регулярно пишет в OnAllCylinders.Porsche патентует двигатель с переменной степенью сжатия для увеличения мощности и топливной экономичности.
Этот сайт может получать партнерские комиссионные за использование ссылок на этой странице. Условия эксплуатации.Porsche получил патент на новую форму двигателя с переменной степенью сжатия.Это было бы особенно полезно для двигателей с турбонаддувом, которые сегодня работают с более низкой степенью сжатия, чтобы избежать чрезмерной нагрузки на двигатель, когда турбонагнетатель нагнетает больше воздуха в камеры сгорания. Патент был запрошен огромным консалтинговым подразделением Porsche вместе с клиентом Porsche Hilite International, предполагая, что технология двигателя может быть предложена другим автопроизводителям, если и когда она станет коммерчески жизнеспособной.
Почему переменная степень сжатия имеет значение
Сегодняшние автомобили с бензиновым двигателем сжимают наружный воздух примерно до одной десятой его первоначального объема, в соотношении 10: 1, внутри каждого цилиндра.Сожмите его сильнее, и вы получите детонацию — также называемую стуком или стуком — до того, как свеча зажигания воспламенит топливно-воздушную смесь в верхней мертвой точке или около нее, когда поршень находится в верхней точке своего хода.
Technology увеличила степень сжатия до 11: 1 или 12: 1 и до 13: 1 в автомобилях Mazda SkyActiv. Бензин премиум-класса допускает более высокую степень сжатия, чем обычный. Датчики детонации могут регулировать угол опережения зажигания, чтобы избежать детонации. Тем не менее, инженеры-конструкторы должны отказаться от базовой степени сжатия, когда задействован турбокомпрессор, который влияет на эффективность на низких оборотах, что снижает расход топлива на галлон в транспортном средстве и его привлекательность для покупателя.Это также заставляет машину чувствовать себя свиньей, когда вы впервые нажимаете на дроссель (турбо-лаг). Откройте для себя двигатель с регулируемой степенью сжатия и новые технологии Porsche.
Как это делает Porsche: шатуны с регулируемой длиной
Porsche и Hilite разработали способ регулирования видимой длины шатунов, металлических рычагов, которые соединяются с коленчатым валом и приводят поршни вверх и вниз. Соленоид позволяет небольшим стержням с приводом от давления масла и эксцентрику регулировать подъем или опускание подшипника, поддерживающего поршень.На патентной диаграмме в настоящее время показано высокое и низкое положение, а не переменная высота.
Автомобиль трогается с места с поршнем в верхнем положении. Когда турбонагнетатель начинает нагнетать сжатый воздух, поршень опускается в нижнее положение. Это на мгновение снижает степень сжатия, обеспечивая больший наддув турбокомпрессора и большую мощность. Дизайн Porsche-Hilite кажется сравнительно простым, по крайней мере, по сравнению с другими усилиями с переменной степенью сжатия, которые возникли столетие назад.
Еще требуется разработка
От патента до выпуска двигателя может пройти несколько лет. Даже относительно простая конструкция должна быть проверена на долговечность и особенности, которые могут проявиться за пределами лаборатории. Тем не менее, двигатели последних 25 лет становились все более сложными без снижения базовой надежности. Hilite International производит компоненты, используемые в системе регулирования фаз газораспределения (VVT), которые работают надежно, несмотря на их сложность.