Co znamená kompresní poměr a proč na něm záleží

Spalovací motor je typ pohonné jednotky, která využívá energii uvolněnou v důsledku spalování paliva (benzín, plyn nebo motorová nafta). Mechanismus válec-píst prostřednictvím spojovací tyče klikového hřídele přeměňuje vratné pohyby na rotační.

Výkon pohonné jednotky závisí na mnoha faktorech a jedním z nich je kompresní poměr. Uvažujme, co to je, jak to ovlivňuje výkonové charakteristiky automobilu, jak změnit tento parametr a také jak se CC liší od komprese.

Vzorec kompresního poměru (pístový motor)

Nejprve krátce o samotném kompresním poměru. Aby se směs vzduch-palivo nejen vznítila, ale také explodovala, musí být stlačena. Pouze v tomto případě dojde k nárazu, který pohne pístem uvnitř válce.

Pístový motor je spalovací motor, na jehož základě se proces získávání mechanického působení dosahuje rozšířením pracovního objemu paliva. Při spalování paliva uvolněný objem plynů tlačí písty a klikový hřídel se díky tomu otáčí. Jedná se o nejběžnější typ spalovacího motoru.

Kompresní poměr se vypočítá pomocí následujícího vzorce: CR = (V + C) / C

V - pracovní objem válce

C je objem spalovací komory.

Tyto motory se skládají z více válců, ve kterých písty stlačují palivo ve spalovací komoře. Kompresní poměr je určen změnou objemu prostoru uvnitř válce v krajních polohách pístu. To znamená poměr objemu prostoru při vstřikování paliva a objemu při zapálení ve spalovací komoře. Prostor mezi spodní a horní úvratí pístu se nazývá pracovní objem. Prostor ve válci s pístem v horní úvrati se nazývá kompresní prostor.

Vzorec kompresního poměru (motor s rotujícím pístem)

Motor s rotačním pístem je motor, ve kterém je role pístu přiřazena trojstěnnému rotoru, který vykonává složité pohyby uvnitř pracovní dutiny. Nyní se takové motory používají hlavně ve vozech Mazda.

U těchto motorů je kompresní poměr definován jako poměr maximálního a minimálního objemu pracovního prostoru při otáčení pístu.

CR = V1/V2

V1 - maximální pracovní prostor

V2 je minimální množství pracovního prostoru.

Vliv kompresního poměru

Vzorec CC ukazuje, kolikrát bude další část paliva stlačena ve válci. Tento parametr ovlivňuje, jak dobře palivo hoří, a na tom zase závisí obsah škodlivých látek ve výfukových plynech.

Existují motory, které mění kompresní poměr v závislosti na situaci. Pracují při vysokých rychlostech komprese při nízkém zatížení a nízkých rychlostech komprese při vysokém zatížení.

Při vysokém zatížení je nutné udržovat nízký kompresní poměr, aby se zabránilo klepání. Při nízkém zatížení se doporučuje, aby byla vyšší pro maximální účinnost spalovacího motoru. U standardního pístového motoru se kompresní poměr nemění a je optimální pro všechny režimy.

Čím vyšší je kompresní poměr, tím silnější je stlačení směsi před zapálením. Kompresní poměr ovlivňuje:

• Účinnost motoru, jeho výkon a točivý moment;
• emise;
• spotřeba paliva.

Je možné zvýšit kompresní poměr

Tento postup se používá při ladění motoru automobilu. Vynucení je dosaženo změnou objemu přiváděné části paliva. Před provedením této modernizace je třeba mít na paměti, že se zvýšením výkonu jednotky se zvýší také zatížení nejen samotného spalovacího motoru, ale i dalších systémů, například převodovky a podvozku.

Stojí za zvážení, že postup je nákladný a v případě změny již dostatečně výkonných jednotek může být zvýšení výkonu zanedbatelné. Existuje několik způsobů, jak zvýšit kompresní poměr ve válcích níže.

Vrtání válce

Příznivějším obdobím pro tento postup je zásadní oprava motoru. Blok válců bude třeba demontovat, takže bude levnější provádět tyto dva úkoly současně.

Při vyvrtávání válců se objem motoru zvýší, což bude vyžadovat také instalaci pístů a kroužků většího průměru. Někteří lidé volí opravné písty nebo kroužky, ale pro posílení je lepší použít analogy pro jednotky s velkým objemem, nastavené z výroby.

Vyvrtávání musí provést odborník pomocí speciálního vybavení. To je jediný způsob, jak dosáhnout dokonale stejných velikostí válců.

Dokončení hlavy válců

Druhým způsobem, jak zvýšit kompresní poměr, je řezání dna hlavy válců frézou. V tomto případě zůstává objem válců stejný, ale prostor nad pístem se mění. Okraj je odstraněn v mezích konstrukce motoru. Tento postup by měl provést také odborník, který se již tomuto druhu úprav motorů zabývá.

V tomto případě musíte přesně vypočítat množství odstraněné hrany, protože pokud je odstraněno příliš mnoho, píst se dotkne otevřeného ventilu. To zase nepříznivě ovlivní provoz motoru a v některých případech dokonce znemožní jeho použití, což bude vyžadovat hledání nové hlavy.

Po revizi hlavy válců bude nutné upravit činnost mechanismu distribuce plynu tak, aby správně distribuoval fáze otevření ventilu.

Měření objemu spalovací komory

Než začnete motor tlačit uvedenými způsoby, musíte přesně vědět, kolik spalovací komory (nad prostorem pístu, když píst dosáhne horní úvrati).

Ne každá technická dokumentace automobilu uvádí tyto parametry a složitá struktura válců některých spalovacích motorů neumožňuje správně vypočítat tento objem.

Existuje jedna osvědčená metoda měření objemu této části válce. Klikový hřídel se otáčí tak, aby byl píst v poloze TDC. Svíčka se odšroubuje a pomocí odměrné stříkačky (můžete použít největší - na 20 kostek) se do jamky na svíčku nalije motorový olej.

Množství nalitého oleje bude jen objem prostoru pístu. Objem jednoho válce se vypočítá velmi jednoduše - objem spalovacího motoru (uvedený v datovém listu) musí být vydělen počtem válců. A kompresní poměr se vypočítá pomocí vzorce uvedeného výše.

V dalším videu se dozvíte, jak můžete zlepšit účinnost motoru, pokud je kvalitativně upraven:

ICE theory: Ibadullaev cycle engine (process)

Nevýhody zvýšení kompresního poměru:

Kompresní poměr přímo ovlivňuje kompresi v motoru. Další informace o kompresi naleznete v části v samostatné recenzi... Než se však rozhodnete změnit kompresní poměr, musíte vzít v úvahu, že to bude mít následující důsledky:

• předčasné samovznícení paliva;
• součásti motoru se opotřebovávají rychleji.

Jak měřit kompresní tlak

Základní pravidla pro měření:

• Motor je zahřátý na pracovní teplota;
• Palivový systém je odpojen;
• svíčky jsou odšroubovány (kromě válce, který je kontrolován);
• baterie je nabitá;
• vzduchový filtr - vyčistit;
• převodovka je v neutrálu.

Pro získání přesných informací o motoru se měří kompresní tlak ve válcích. Před měřením se motor zahřeje, aby se zjistily vůle mezi pístem a válcem. Snímač komprese je tlakoměr, nebo spíše kompresní manometr, je našroubován místo zapalovací svíčky. Motor se pak nastartuje startérem se sešlápnutým plynovým pedálem (otevřený plyn). Kompresní tlak je zobrazen na šipce kompresního tlakoměru. Kompresor je nástroj pro měření kompresního tlaku.

Kompresní tlak je maximální dosažitelný tlak na konci kompresního zdvihu motoru, kdy směs ještě není zapálena. Velikost kompresního tlaku závisí na

• kompresní poměr;

• rychlost motoru;

• stupeň plnění lahví;

• těsnost spalovací komory.

Všechny tyto parametry, s výjimkou těsnosti spalovací komory, jsou konstantní a jsou dány konstrukcí motoru. Pokud tedy měření ukáže, že jeden z válců nedosahuje hodnoty stanovené výrobcem, znamená to netěsnost ve spalovací komoře. Kompresní tlak by měl být ve všech válcích stejný.

Příčiny nízkého kompresního tlaku

• poškozený ventil;
• poškozená pružina ventilu;
• opotřebené sedlo ventilu;
• pístní kroužek je opotřebovaný;
• opotřebovaný válec motoru;
• hlava válce je poškozená;
• poškozené těsnění hlavy válců.

V pracovní spalovací komoře je maximální rozdíl kompresního tlaku na jednotlivých válcích až 1 bar (0,1 MPa). Kompresní tlak se pohybuje od 1,0 do 1,2 MPa u benzínových motorů a 3,0 až 3,5 MPa u vznětových motorů.

Aby se zabránilo předčasnému zapálení paliva, neměl by kompresní poměr u zážehových motorů překročit 10: 1. Motory vybavené snímačem klepání, elektronickou řídicí jednotkou a dalšími zařízeními mohou dosáhnout kompresních poměrů až 14: 1.

U benzínových přeplňovaných motorů je kompresní poměr 8,5: 1, protože část komprese pracovní kapaliny se provádí v turbodmychadle.

Tabulka hlavních kompresních poměrů a doporučených paliv pro benzínové spalovací motory:

Stupeň komprese	benzín
Do 10	92
10,5-12	95
od 12	98

Čím vyšší je kompresní poměr, tím více oktanového paliva je potřeba použít. Jeho zvýšení v zásadě povede ke zvýšení účinnosti motoru a ke snížení spotřeby paliva.

Optimální kompresní poměr pro vznětový motor je v závislosti na jednotce mezi 18: 1 a 22: 1. V takových motorech je vstřikované palivo zapáleno teplem stlačeného vzduchu. Proto musí být kompresní poměr vznětových motorů vyšší než u zážehových motorů. Kompresní poměr vznětového motoru je omezen zatížením tlakem ve válci motoru.

Komprese

Komprese je nejvyšší stupeň tlaku vzduchu v motoru, který se vyskytuje ve válci na konci kompresního zdvihu a měří se v atmosférách. Komprese je vždy vyšší než kompresní poměr spalovacího motoru. V průměru při kompresním poměru asi 10 bude komprese asi 12. K tomu dochází, protože při měření komprese teplota směsi vzduchu a paliva stoupá.

Zde je krátké video o kompresním poměru:

Kompresní poměr a komprese. Jaký je rozdíl? To je totéž nebo ne. Jen asi komplikované

Komprese znamená, že motor pracuje normálně, a kompresní poměr určuje, kolik paliva musí motor použít. Čím vyšší je komprese, tím vyšší je oktanové číslo potřebné pro optimální výkon.

Příklady závad motoru:

Přeběhnout	Důkaz	Komprese, MPa	Komprese, MPa
Bez závad	ne	1,0-1,2	0,6-0,8
Prasknutí v můstku pístu	vysoký tlak v klikové skříni, modré výfukové plyny	0,6-0,8	0,3-0,4
Vyhoření pístu	Stejně tak válec nefunguje při nízkých otáčkách	0,5-0,5	0-0,1
Zapojení kroužků do drážek pístu	Stejný	0,2-0,4	0-0,2
Zadření pístu a válce	Pravděpodobná je stejná nerovnoměrná činnost válce při volnoběhu	0,2-0,8	0,1-0,5
Deformace ventilu	Válec nepracuje při nízkých otáčkách	0,3-0,7	0-0,2
Vyhoření ventilu	Stejný	0,1-0,4	0
Porucha profilu vačky vačkového hřídele	Stejný	0,7-0,8	0,1-0,3
Uhlíkové usazeniny ve spalovací komoře + opotřebení těsnění a kroužků vřetene ventilu	Vysoká spotřeba oleje + modré výfukové plyny	1,2-1,5	0,9-1,2
Opotřebení skupiny válec-píst	Vysoká spotřeba paliva a oleje pro odpad	0,2-0,4	0,6-0,8

Hlavní důvody pro kontrolu motoru:

• pomalé zrychlení;
• nízký tlak oleje;
• vysoká spotřeba oleje;
• spuštění problému;
• nízká komprese;
• modré výfukové plyny;
• vysoká spotřeba paliva;
• nerovnoměrný volnoběh;
• silná detonace;
• saze na svíčkách / častá výměna svíček;
• klepání / přehřátí motoru;
• opotřebení těsnění;
• pulzování v hadici výstupu plynu z klikové skříně.

Zpočátku byly motory vyráběny z tak dobře známých a běžných materiálů, jako je litina, ocel, bronz, hliník a měď. V posledních letech se však automobilové koncerny snaží dosáhnout většího výkonu a nižší hmotnosti svých motorů, a to je vede k používání nových materiálů – keramicko-kovového kompozitu, silikon-niklových povlaků, polymerních uhlíků, titanu a také různých slitiny.

Nejtěžší částí motoru je blok válců, který se historicky vždy vyráběl z litiny. Hlavním úkolem je vyrábět slitiny litiny s nejlepšími kvalitami, aniž by byla obětována její síla, abyste nemuseli vyrábět vložky válců z litiny (to se někdy dělá na nákladních automobilech, kde se taková konstrukce finančně vyplatí).

Otázky a odpovědi:

Co se stane, když zvýšíte kompresní poměr? Pokud je motor benzínový, dojde k detonaci (je potřeba benzín s vysokým oktanovým číslem). Tím se zvýší účinnost motoru a jeho výkon. V tomto případě bude spotřeba paliva nižší.

Jaký je kompresní poměr u benzínového motoru? U většiny spalovacích motorů je kompresní poměr 8-12. Existují však motory, u kterých je tento parametr 13 nebo 14. U dieselových motorů je to 14-18.

Co znamená vysoká komprese? To je, když vzduch a palivo vstupující do válce jsou stlačeny v komoře, která je menší než standardní velikost komory základní verze motoru.

Co je nízká komprese? To je, když vzduch a palivo vstupující do válce jsou stlačeny v komoře, která je větší než standardní velikost komory základní verze motoru.