ماذا تعني نسبة الضغط ولماذا هو مهم

ICE هو نوع من وحدات الطاقة التي تستخدم الطاقة الناتجة عن احتراق الوقود (البنزين أو الغاز أو وقود الديزل). تعمل آلية مكبس الأسطوانة على تحويل الحركات الترددية إلى حركات دورانية من خلال قضيب توصيل الكرنك.

تعتمد قوة وحدة الطاقة على العديد من العوامل ، أحدها نسبة الضغط. دعونا نفكر في ماهيتها ، وكيف تؤثر على خصائص قوة السيارة ، وكيفية تغيير هذه المعلمة ، وكذلك كيف يختلف CC عن الضغط.

صيغة نسبة الضغط (محرك المكبس)

أولاً ، باختصار عن نسبة الضغط نفسها. لكي لا يشتعل خليط الهواء والوقود فحسب ، بل ينفجر ، يجب ضغطه. في هذه الحالة فقط يتم إنشاء صدمة ، والتي ستحرك المكبس داخل الأسطوانة.

محرك المكبس هو محرك احتراق داخلي ، يتم على أساسه تحقيق عملية الحصول على عمل ميكانيكي من خلال توسيع حجم عمل الوقود. عندما يتم حرق الوقود ، فإن حجم الغازات المنبعثة يدفع المكابس ، ونتيجة لذلك يدور العمود المرفقي. هذا هو النوع الأكثر شيوعًا لمحركات الاحتراق الداخلي.

يتم حساب نسبة الضغط باستخدام الصيغة التالية: CR = (V + C) / C

الخامس - حجم عمل الاسطوانة

C هو حجم غرفة الاحتراق.

تتكون هذه المحركات من أسطوانات متعددة تقوم فيها المكابس بضغط الوقود في غرفة الاحتراق. يتم تحديد نسبة الانضغاط من خلال التغير في حجم المساحة داخل الاسطوانة في المواضع القصوى للمكبس. أي نسبة حجم الفضاء عند حقن الوقود والحجم عندما يشتعل في غرفة الاحتراق. تسمى المسافة بين المركز الميت السفلي والعلوي للمكبس حجم العمل. يُطلق على المساحة الموجودة في الأسطوانة التي يوجد بها المكبس في أعلى المركز الميت مساحة الضغط.

صيغة نسبة الضغط (محرك مكبس دوار)

محرك المكبس الدوار هو محرك يتم فيه تخصيص دور المكبس لدوار ثلاثي السطوح يقوم بحركات معقدة داخل تجويف العمل. الآن تستخدم هذه المحركات بشكل رئيسي في سيارات Mazda.

بالنسبة لهذه المحركات ، يتم تعريف نسبة الضغط على أنها نسبة الحد الأقصى إلى الحجم الأدنى لمساحة العمل عندما يدور المكبس.

CR = V1 / V2

V1 - مساحة العمل القصوى

V2 هو الحد الأدنى لمساحة العمل.

تأثير نسبة الضغط

ستوضح صيغة CC عدد المرات التي سيتم فيها ضغط الجزء التالي من الوقود في الأسطوانة. تؤثر هذه المعلمة على مدى جودة احتراق الوقود ، وهذا بدوره يحدد محتوى المواد الضارة في العادم.

هناك محركات تغير نسبة الضغط حسب الحالة. تعمل بمعدلات ضغط عالية بأحمال منخفضة ومعدلات ضغط منخفضة بأحمال عالية.

في حالة الأحمال العالية ، من الضروري الحفاظ على نسبة الضغط منخفضة لمنع الخبط. في الأحمال المنخفضة ، يوصى بأن يكون أعلى لتحقيق أقصى قدر من كفاءة ICE. في محرك المكبس القياسي ، لا تتغير نسبة الضغط وهي مثالية لجميع الأوضاع.

كلما زادت نسبة الضغط ، زاد ضغط الخليط قبل الاشتعال. تؤثر نسبة الضغط على:

• كفاءة المحرك وقوته وعزمه ؛
• انبعاثات؛
• استهلاك الوقود.

هل من الممكن زيادة نسبة الضغط

يستخدم هذا الإجراء عند ضبط محرك السيارة. يتحقق التأثير عن طريق تغيير حجم الجزء الوارد من الوقود. قبل إجراء هذا التحديث ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه مع زيادة قوة الوحدة ، سيزداد أيضًا الحمل على أجزاء محرك الاحتراق الداخلي نفسه ، ولكن أيضًا على الأنظمة الأخرى ، على سبيل المثال ، ناقل الحركة والشاسيه.

يجدر النظر في أن الإجراء مكلف ، وفي حالة تغيير الوحدات القوية بما فيه الكفاية بالفعل ، قد تكون الزيادة في القدرة الحصانية ضئيلة. توجد عدة طرق لزيادة نسبة الضغط في الأسطوانات أدناه.

مملة الاسطوانة

إن الوقت الأكثر ملاءمة لهذا الإجراء هو إجراء إصلاح شامل للمحرك. ومع ذلك ، ستحتاج كتلة الأسطوانة إلى التفكيك ، لذلك سيكون من الأرخص أداء هاتين المهمتين في نفس الوقت.

عند حفر الأسطوانات ، سيزداد حجم المحرك ، وسيتطلب ذلك أيضًا تركيب مكابس وحلقات ذات قطر أكبر. يختار بعض الأشخاص مكابس أو حلقات إصلاح ، ولكن من أجل التعزيز ، من الأفضل استخدام نظائرها للوحدات ذات الحجم الكبير ، والموجودة في المصنع.

يجب أن يتم إجراء الحفر بواسطة متخصص باستخدام معدات خاصة. هذه هي الطريقة الوحيدة لتحقيق أحجام أسطوانات موحدة تمامًا.

الانتهاء من رأس الاسطوانة

الطريقة الثانية لزيادة نسبة الضغط هي قطع الجزء السفلي من رأس الاسطوانة بقاطع الطحن. في هذه الحالة ، يظل حجم الأسطوانات كما هو ، لكن المساحة فوق المكبس تتغير. تتم إزالة الحافة ضمن حدود تصميم المحرك. يجب أن يتم تنفيذ هذا الإجراء أيضًا بواسطة متخصص يشارك بالفعل في هذا النوع من تعديل المحركات.

في هذه الحالة ، تحتاج إلى حساب مقدار الحافة التي تم إزالتها بدقة ، لأنه إذا تمت إزالة الكثير ، فسيمس المكبس الصمام المفتوح. وهذا بدوره سيؤثر سلبًا على تشغيل المحرك ، وفي بعض الحالات ، يجعله غير قابل للاستخدام ، مما يتطلب منك البحث عن رأس جديد.

بعد مراجعة رأس الأسطوانة ، سيكون من الضروري ضبط تشغيل آلية توزيع الغاز بحيث توزع بشكل صحيح مراحل فتح الصمام.

قياس حجم غرفة الاحتراق

قبل أن تبدأ في دفع المحرك بالطرق المذكورة ، عليك أن تعرف بالضبط مقدار غرفة الاحتراق (فوق مساحة المكبس عندما يصل المكبس إلى أعلى مركز ميت).

لا تشير كل الوثائق الفنية للسيارة إلى مثل هذه المعلمات ، ولا يسمح لك الهيكل المعقد لأسطوانات بعض محركات الاحتراق الداخلي بحساب هذا الحجم بشكل صحيح.

هناك طريقة واحدة مجربة لقياس حجم هذا الجزء من الاسطوانة. يدور العمود المرفقي بحيث يكون المكبس في وضع TDC. الشمعة مفكوكة وبمساعدة محقنة حجمية (يمكنك استخدام أكبرها - 20 مكعبًا) يُسكب زيت المحرك في بئر الشمعة.

كمية الزيت التي يتم سكبها ستكون فقط حجم مساحة المكبس. يتم حساب حجم الأسطوانة الواحدة بكل بساطة - يجب تقسيم حجم محرك الاحتراق الداخلي (المشار إليه في ورقة البيانات) على عدد الأسطوانات. ويتم حساب نسبة الضغط باستخدام الصيغة الموضحة أعلاه.

في الفيديو الإضافي ، ستتعلم كيف يمكنك تحسين كفاءة المحرك إذا تم تعديله نوعياً:

نظرية ICE: محرك دورة Ibadullaev (عملية)

مساوئ زيادة نسبة الضغط:

تؤثر نسبة الضغط بشكل مباشر على الضغط في المحرك. لمزيد من المعلومات حول الضغط ، راجع في مراجعة منفصلة... ومع ذلك ، قبل أن تقرر تغيير نسبة الضغط ، عليك أن تضع في اعتبارك أن هذا سيكون له العواقب التالية:

• اشتعال ذاتي سابق لأوانه ؛
• مكونات المحرك تبلى بشكل أسرع.

كيفية قياس ضغط الضغط

القواعد الأساسية للقياس:

• تم تسخين المحرك حتى درجة حرارة العمل;
• نظام الوقود غير متصل.
• الشموع مفكوكة (باستثناء الأسطوانة التي يتم فحصها) ؛
• البطارية مشحونة
• مرشح الهواء - نظيف
• الإرسال في محايد.

للحصول على معلومات دقيقة عن المحرك ، يتم قياس ضغط الضغط في الأسطوانات. قبل القياس ، يتم تدفئة المحرك لتحديد الفجوات بين المكبس والأسطوانة. مستشعر الضغط عبارة عن مقياس ضغط ، أو بالأحرى مقياس ضغط ، يتم تثبيته بالبراغي بدلاً من شمعة الإشعال. يتم تشغيل المحرك بعد ذلك بواسطة المبدئ مع الضغط على دواسة الوقود (دواسة الوقود المفتوحة). يتم عرض ضغط الضغط على سهم مقياس الضغط. مقياس الضغط هو أداة لقياس ضغط الضغط.

ضغط الانضغاط هو أقصى ضغط يمكن تحقيقه في نهاية شوط انضغاط المحرك ، عندما لا يتم اشتعال الخليط بعد. مقدار ضغط الضغط يعتمد على

• نسبة الضغط؛

• سرعة المحرك

• درجة ملء الاسطوانات

• ضيق غرفة الاحتراق.

كل هذه المعلمات ، باستثناء ضيق غرفة الاحتراق ، ثابتة ومحددة من قبل تصميم المحرك. لذلك ، إذا أظهر القياس أن إحدى الأسطوانات لا تصل إلى القيمة المحددة من قبل الشركة المصنعة ، فهذا يشير إلى وجود تسرب في غرفة الاحتراق. يجب أن يكون ضغط الضغط هو نفسه في جميع الأسطوانات.

أسباب ضغط الضغط المنخفض

• صمام تالف
• نابض الصمام التالف
• مقعد الصمام البالي
• حلقة مكبس مهترئة
• تهالك اسطوانة المحرك
• رأس الاسطوانة تالف.
• حشية رأس الاسطوانة التالفة.

في غرفة الاحتراق العاملة ، يصل الحد الأقصى للاختلاف في ضغط الانضغاط على الأسطوانات الفردية إلى 1 بار (0,1 ميجا باسكال). يتراوح ضغط الضغط من 1,0 إلى 1,2 ميجا باسكال لمحركات البنزين و 3,0 إلى 3,5 ميجا باسكال لمحركات الديزل.

لمنع الاشتعال الذاتي المبكر للوقود ، يجب ألا تتجاوز نسبة الضغط لمحركات الإشعال الإيجابي 10: 1. يمكن للمحركات المجهزة بجهاز استشعار الطرق ووحدة التحكم الإلكترونية والأجهزة الأخرى تحقيق نسب ضغط تصل إلى 14: 1.

بالنسبة للمحركات التوربينية التي تعمل بالبنزين ، تبلغ نسبة الضغط 8,5: 1 ، حيث يتم تنفيذ جزء من ضغط سائل العمل في الشاحن التوربيني.

جدول نسب الضغط الرئيسية وأنواع الوقود الموصى بها لمحركات الاحتراق الداخلي للبنزين:

نسبة الضغط	الغازولين
حتى 10	92
10,5-12	95
من 12	98

وبالتالي ، كلما زادت نسبة الضغط ، كلما زاد رقم الأوكتان الذي يجب استخدام الوقود. في الأساس ، ستؤدي زيادتها إلى زيادة كفاءة المحرك وانخفاض استهلاك الوقود.

تتراوح نسبة الضغط المثلى لمحرك الديزل بين 18: 1 و 22: 1 ، حسب الوحدة. في مثل هذه المحركات ، يتم إشعال الوقود المحقون بواسطة حرارة الهواء المضغوط. لذلك ، يجب أن تكون نسبة الضغط لمحركات الديزل أعلى من تلك الخاصة بمحركات البنزين. نسبة ضغط محرك الديزل محدودة بالحمل الناتج عن الضغط في أسطوانة المحرك.

ضغط

الضغط هو أعلى درجة لضغط الهواء في المحرك تحدث في الأسطوانة عند نهاية شوط الانضغاط ويتم قياسها في الأجواء. يكون الضغط دائمًا أعلى من نسبة الضغط في محرك الاحتراق الداخلي. في المتوسط، مع نسبة ضغط تبلغ حوالي 10، سيكون الضغط حوالي 12. يحدث هذا لأنه عند قياس الضغط، ترتفع درجة حرارة خليط الهواء والوقود.

إليك مقطع فيديو قصير عن نسبة الضغط:

نسبة الضغط والضغط. ماهو الفرق؟ هذا هو نفسه أم لا. فقط عن التعقيد

يشير الضغط إلى أن المحرك يعمل بشكل طبيعي ، وتحدد نسبة الضغط الوقود الذي يجب استخدامه للمحرك. كلما زاد الضغط ، زاد رقم الأوكتان المطلوب لتحقيق الأداء الأمثل.

أمثلة على عيوب المحرك:

خلل	دليل	ضغط ، MPa	ضغط ، MPa
لا عيوب	لا	1,0-1,2	0,6-0,8
صدع في جسر المكبس	ارتفاع ضغط علبة المرافق ، أبخرة العادم الزرقاء	0,6-0,8	0,3-0,4
نضوب المكبس	نفس الشيء ، الاسطوانة لا تعمل بسرعات منخفضة	0,5-0,5	0-0,1
تعشيق الحلقات في أخاديد المكبس	نفسه	0,2-0,4	0-0,2
حجز المكبس والأسطوانة	من المحتمل حدوث نفس التشغيل غير المتكافئ للأسطوانة في وضع الخمول	0,2-0,8	0,1-0,5
تشوه الصمام	الاسطوانة لا تعمل بسرعات منخفضة	0,3-0,7	0-0,2
نضوب الصمام	نفسه	0,1-0,4	0
عيب ملف تعريف عمود الحدبات	نفسه	0,7-0,8	0,1-0,3
رواسب الكربون في غرفة الاحتراق + تآكل حلقات وأختام ساق الصمام	استهلاك زيت مرتفع + أبخرة عادم زرقاء	1,2-1,5	0,9-1,2
ارتداء مجموعة مكبس الأسطوانة	ارتفاع استهلاك الوقود والزيت للنفايات	0,2-0,4	0,6-0,8

الأسباب الرئيسية لفحص المحرك:

• تسارع بطيء
• انخفاض ضغط الزيت؛
• استهلاك زيت مرتفع
• إطلاق مشكلة
• ضغط منخفض
• غازات العادم الزرقاء
• ارتفاع استهلاك الوقود.
• الخمول غير المتكافئ
• تفجير قوي
• السخام على الشموع / الاستبدال المتكرر للشموع ؛
• يطرق / ارتفاع درجة حرارة المحرك ؛
• ارتداء الحشيات
• نبض في خرطوم مخرج الغاز من علبة المرافق.

في البداية ، كانت المحركات تصنع من مواد معروفة وشائعة مثل الحديد الزهر والصلب والبرونز والألمنيوم والنحاس. ولكن في السنوات الأخيرة ، كانت اهتمامات السيارات تسعى جاهدة لتحقيق المزيد من القوة ووزن أقل لمحركاتها ، وهذا يدفعهم إلى استخدام مواد جديدة - مركب السيراميك والمعادن ، والطلاء بالسيليكون والنيكل ، والكربون البوليمري ، والتيتانيوم ، بالإضافة إلى العديد من المواد الأخرى. سبائك.

أثقل جزء من المحرك هو كتلة الأسطوانة، والتي كانت تاريخياً مصنوعة من الحديد الزهر. المهمة الرئيسية هي صنع سبائك الحديد الزهر بأفضل الصفات، دون التضحية بقوتها، بحيث لا تضطر إلى صنع بطانات الأسطوانات من الحديد الزهر (يتم ذلك أحيانًا على الشاحنات، حيث يؤتي هذا الهيكل ثماره ماليًا).

أسئلة وأجوبة:

ماذا يحدث إذا قمت بزيادة نسبة الضغط؟ إذا كان المحرك يعمل بالبنزين ، فسيتم تشكيل التفجير (يلزم وجود بنزين ذي رقم أوكتان مرتفع). سيؤدي ذلك إلى زيادة كفاءة المحرك وقوته. في هذه الحالة ، سيكون استهلاك الوقود أقل.

ما هي نسبة الضغط في محرك البنزين؟ في معظم محركات الاحتراق الداخلي ، تكون نسبة الضغط من 8 إلى 12. لكن هناك محركات فيها هذه المعلمة هي 13 أو 14. أما بالنسبة لمحركات الديزل فهي 14-18.

ماذا يعني الضغط العالي؟ يحدث هذا عندما يتم ضغط الهواء والوقود اللذين يدخلان الأسطوانة في حجرة أصغر من حجم الغرفة القياسي للإصدار الأساسي للمحرك.

ما هو الضغط المنخفض؟ يحدث هذا عندما يتم ضغط الهواء والوقود اللذين يدخلان الأسطوانة في حجرة أكبر من حجم الغرفة القياسي للإصدار الأساسي للمحرك.