Cili është raporti i kompresimit të një motori me djegie të brendshme

Një nga karakteristikat e rëndësishme të projektimit të një motori me djegie të brendshme pistoni është raporti i kompresimit. Ky parametër ndikon në fuqinë e motorit me djegie të brendshme, efikasitetin e tij, si dhe konsumin e karburantit. Ndërkohë, pak njerëz kanë një ide të vërtetë se çfarë nënkuptohet me shkallën e kompresimit. Shumë njerëz mendojnë se ky është vetëm një sinonim për kompresimin. Edhe pse kjo e fundit lidhet me shkallën e ngjeshjes, megjithatë, këto janë gjëra krejtësisht të ndryshme.

Për të kuptuar terminologjinë, duhet të kuptoni se si është rregulluar cilindri i njësisë së energjisë dhe të kuptoni parimin e funksionimit të motorit me djegie të brendshme. Përzierja e djegshme injektohet në cilindra, pastaj ngjeshet nga një pistoni që lëviz nga qendra e vdekur e poshtme (BDC) në qendrën e vdekur të sipërme (TDC). Përzierja e ngjeshur në një moment pranë TDC ndizet dhe digjet. Gazi në zgjerim kryen punë mekanike, duke e shtyrë pistonin në drejtim të kundërt - në BDC. E lidhur me pistonin, shufra lidhëse vepron në boshtin e gungës, duke e bërë atë të rrotullohet.

Hapësira e kufizuar nga muret e brendshme të cilindrit nga BDC në TDC është vëllimi i punës së cilindrit. Formula matematikore për zhvendosjen e një cilindri është si më poshtë:

Vₐ = πr²s

ku r është rrezja e seksionit të brendshëm të cilindrit;

s është distanca nga TDC në BDC (gjatësia e goditjes së pistonit).

Kur pistoni arrin TDC, ka ende pak hapësirë ​​sipër tij. Kjo është dhoma e djegies. Forma e pjesës së sipërme të cilindrit është komplekse dhe varet nga dizajni specifik. Prandaj, është e pamundur të shprehet vëllimi Vₑ i dhomës së djegies me ndonjë formulë të vetme.

Natyrisht, vëllimi i përgjithshëm i cilindrit Vₒ është i barabartë me shumën e vëllimit të punës dhe vëllimit të dhomës së djegies:

Vₒ = Vₐ+Vₑ

Dhe raporti i kompresimit është raporti i vëllimit të përgjithshëm të cilindrit me vëllimin e dhomës së djegies:

ε = (Vₐ+Vₑ)/Vₑ

Kjo vlerë është pa dimension, dhe në fakt karakterizon ndryshimin relativ të presionit nga momenti i injektimit të përzierjes në cilindër deri në momentin e ndezjes.

Nga formula mund të shihet se është e mundur të rritet raporti i ngjeshjes ose duke rritur vëllimin e punës së cilindrit, ose duke zvogëluar volumin e dhomës së djegies.

Për motorë të ndryshëm me djegie të brendshme, ky parametër mund të ndryshojë dhe të përcaktohet nga lloji i njësisë dhe tiparet e dizajnit të tij. Raporti i kompresimit të motorëve modernë me djegie të brendshme me benzinë ​​është në rangun nga 8 në 12, në disa raste mund të arrijë deri në 13 ... 14. Për motorët me naftë, është më i lartë dhe arrin 14 ... 18, kjo është për shkak të veçorive të procesit të ndezjes së përzierjes së naftës.

Dhe sa i përket kompresimit, ky është presioni maksimal që ndodh në cilindër ndërsa pistoni lëviz nga BDC në TDC. Njësia ndërkombëtare SI për presionin është paskali (Pa/Pa). Njësitë matëse si shiriti (bar) dhe atmosfera (at/at) përdoren gjithashtu gjerësisht. Raporti i njësisë është:

1 në = 0,98 bar;

1 bar = 100 Pa

Përveç shkallës së ngjeshjes, në ngjeshjen ndikojnë edhe përbërja e përzierjes së djegshme dhe gjendja teknike e motorit me djegie të brendshme, veçanërisht shkalla e konsumimit të pjesëve të grupit cilindër-piston.

Me një rritje të raportit të kompresimit, presioni i gazrave në piston rritet, që do të thotë se, në fund të fundit, fuqia rritet dhe efikasiteti i motorit me djegie të brendshme rritet. Djegia më e plotë e përzierjes çon në përmirësimin e performancës mjedisore dhe kontribuon në konsumin më ekonomik të karburantit.

Sidoqoftë, mundësia e rritjes së raportit të ngjeshjes është e kufizuar nga rreziku i shpërthimit. Në këtë proces, përzierja ajër-karburant nuk digjet, por shpërthen. Puna e dobishme nuk është bërë, por pistonët, cilindrat dhe pjesët e mekanizmit të fiksimit përjetojnë ndikime serioze, duke çuar në konsumimin e tyre të shpejtë. Temperatura e lartë gjatë shpërthimit mund të shkaktojë djegie të valvulave dhe sipërfaqes së punës të pistonëve. Në një masë të caktuar, benzina me një vlerësim më të lartë oktani ndihmon për të përballuar shpërthimin.

Në një motor nafte, shpërthimi është gjithashtu i mundur, por atje shkaktohet nga rregullimi i gabuar i injektimit, bloza në sipërfaqen e brendshme të cilindrave dhe arsye të tjera që nuk lidhen me një raport të rritur të kompresimit.

Është e mundur të detyrohet njësia ekzistuese duke rritur vëllimin e punës së cilindrave ose raportin e ngjeshjes. Por këtu është e rëndësishme të mos e teproni dhe të llogaritni me kujdes gjithçka përpara se të nxitoni me kokë në betejë. Gabimet mund të çojnë në një çekuilibër të tillë në funksionimin e njësisë dhe shpërthime që as benzina me oktan të lartë dhe as rregullimi i kohës së ndezjes nuk do të ndihmojnë.

Nuk ka asnjë pikë për të detyruar një motor që fillimisht ka një raport të lartë kompresimi. Kostoja e përpjekjeve dhe parave do të jetë mjaft e madhe, dhe rritja e fuqisë ka të ngjarë të jetë e parëndësishme.

Qëllimi i dëshiruar mund të arrihet në dy mënyra - duke mërzitur cilindrat, gjë që do ta bëjë vëllimin e punës të motorit me djegie të brendshme më të madhe, ose duke bluar sipërfaqen e poshtme (kokën e cilindrit).

Cilindri i mërzitshëm

Momenti më i mirë për këtë është kur ju duhet të shponi cilindrat gjithsesi.

Përpara kryerjes së këtij operacioni, duhet të zgjidhni pistonët dhe unazat për madhësinë e re. Ndoshta nuk do të jetë e vështirë të gjesh pjesë për dimensionet e riparimit për këtë motor me djegie të brendshme, por kjo nuk do të japë një rritje të dukshme të vëllimit të punës dhe fuqisë së motorit, pasi ndryshimi në madhësi është shumë i vogël. Është më mirë të kërkoni pistona dhe unaza me diametër më të madh për njësitë e tjera.

Ju nuk duhet të përpiqeni të shponi vetë cilindrat, sepse kjo kërkon jo vetëm aftësi, por edhe pajisje speciale.

Finalizimi i kokës së cilindrit

Frezimi i sipërfaqes së poshtme të kokës së cilindrit do të zvogëlojë gjatësinë e cilindrit. Dhoma e djegies, pjesërisht ose plotësisht e vendosur në kokë, do të bëhet më e shkurtër, që do të thotë se raporti i ngjeshjes do të rritet.

Për llogaritjet e përafërta, mund të supozohet se heqja e një shtrese prej një çerek milimetri do të rrisë raportin e ngjeshjes me rreth një të dhjetën. Një cilësim më i mirë do të japë të njëjtin efekt. Ju gjithashtu mund të kombinoni njërën me tjetrën.

Mos harroni se finalizimi i kokës kërkon një llogaritje të saktë. Kjo do të shmangë raportin e tepruar të kompresimit dhe shpërthimin e pakontrolluar.

Detyrimi i një motori me djegie të brendshme në këtë mënyrë është i mbushur me një problem tjetër të mundshëm - shkurtimi i cilindrit rrit rrezikun që pistonët të takohen me valvulat.

Ndër të tjera, do të jetë gjithashtu e nevojshme të rirregulloni kohën e valvulës.

Matja e vëllimit të dhomës së djegies

Për të llogaritur raportin e kompresimit, duhet të dini vëllimin e dhomës së djegies. Forma komplekse e brendshme e bën të pamundur llogaritjen matematikore të vëllimit të saj. Por ka një mënyrë mjaft të thjeshtë për ta matur atë. Për ta bërë këtë, pistoni duhet të vendoset në pikën e sipërme të vdekur dhe, duke përdorur një shiringë me vëllim afërsisht 20 cm³, derdhni vaj ose lëng tjetër të përshtatshëm përmes vrimës së kandelave derisa të mbushet plotësisht. Numëroni sa kube keni derdhur. Ky do të jetë vëllimi i dhomës së djegies.

Vëllimi i punës i një cilindri përcaktohet duke pjesëtuar vëllimin e motorit me djegie të brendshme me numrin e cilindrave. Duke ditur të dyja vlerat, mund të llogarisni raportin e kompresimit duke përdorur formulën e mësipërme.

Një operacion i tillë mund të jetë i nevojshëm, për shembull, për të kaluar në benzinë ​​më të lirë. Ose ju duhet të riktheheni në rast të një detyrimi të pasuksesshëm të motorit. Më pas, për t'u kthyer në pozicionet e tyre origjinale, kërkohet një copë litari e trashë e kokës së cilindrit ose një kokë e re. Si opsion, përdorni dy ndarës të zakonshëm, midis të cilëve mund të vendoset një futje alumini. Si rezultat, dhoma e djegies do të rritet, dhe raporti i kompresimit do të ulet.

Një mënyrë tjetër është heqja e një shtrese metali nga sipërfaqja e punës e pistonëve. Por një metodë e tillë do të jetë problematike nëse sipërfaqja e punës (poshtë) ka një formë konveks ose konkave. Forma komplekse e kurorës së pistonit shpesh bëhet për të optimizuar procesin e djegies së përzierjes.

Në ICE-të më të vjetër të karburatorit, deformimi nuk shkakton probleme. Por kontrolli elektronik i motorëve modernë me djegie të brendshme me injeksion pas një procedure të tillë mund të jetë i gabuar në rregullimin e kohës së ndezjes, dhe më pas mund të ndodhë shpërthimi kur përdorni benzinë ​​me oktan të ulët.