Was Kompressionsverhältnis bedeutet und warum es wichtig ist

ICE ist eine Art Triebwerk, das die Energie nutzt, die bei der Verbrennung von Kraftstoff (Benzin, Gas oder Dieselkraftstoff) freigesetzt wird. Der Zylinder-Kolben-Mechanismus wandelt durch die Kurbelverbindungsstange die Hin- und Herbewegungen in Drehbewegungen um.

Die Leistung des Aggregats hängt von vielen Faktoren ab, und einer davon ist das Kompressionsverhältnis. Lassen Sie uns überlegen, was es ist, wie es die Leistungseigenschaften eines Autos beeinflusst, wie dieser Parameter geändert wird und wie sich CC von der Komprimierung unterscheidet.

Kompressionsverhältnisformel (Kolbenmotor)

Zunächst kurz zum Kompressionsverhältnis. Damit sich das Luft-Kraftstoff-Gemisch nicht nur entzündet, sondern explodiert, muss es komprimiert werden. Nur in diesem Fall wird ein Stoß erzeugt, der den Kolben im Zylinder bewegt.

Ein Kolbenmotor ist ein Verbrennungsmotor, auf dessen Grundlage der Prozess des Erzielens einer mechanischen Wirkung durch Erweitern des Arbeitsvolumens des Kraftstoffs erreicht wird. Wenn Kraftstoff verbrannt wird, drückt das freigesetzte Gasvolumen die Kolben und dadurch dreht sich die Kurbelwelle. Dies ist die häufigste Art von Verbrennungsmotoren.

Das Kompressionsverhältnis wird nach folgender Formel berechnet: CR = (V + C) / C.

V - Arbeitsvolumen des Zylinders

C ist das Volumen der Brennkammer.

Diese Motoren bestehen aus mehreren Zylindern, in denen Kolben Kraftstoff in einem Brennraum komprimieren. Das Kompressionsverhältnis wird durch die Änderung des Raumvolumens innerhalb des Zylinders in den extremen Positionen des Kolbens bestimmt. Das heißt, das Verhältnis des Raumvolumens beim Einspritzen des Kraftstoffs und des Volumens beim Zünden im Brennraum. Der Raum zwischen dem unteren und oberen Totpunkt des Kolbens wird als Arbeitsvolumen bezeichnet. Der Raum im Zylinder mit dem Kolben im oberen Totpunkt wird als Kompressionsraum bezeichnet.

Kompressionsverhältnisformel (Drehkolbenmotor)

Ein Rotationskolbenmotor ist ein Motor, bei dem die Rolle eines Kolbens einem dreiflächigen Rotor zugewiesen ist, der komplexe Bewegungen innerhalb des Arbeitshohlraums ausführt. Jetzt werden solche Motoren hauptsächlich in Mazda-Autos verwendet.

Für diese Motoren ist das Kompressionsverhältnis definiert als das Verhältnis des maximalen zum minimalen Volumen des Arbeitsraums, wenn sich der Kolben dreht.

CR = V1 / V2

V1 - maximaler Arbeitsraum

V2 ist die minimale Arbeitsfläche.

Einfluss des Kompressionsverhältnisses

Die CC-Formel zeigt, wie oft die nächste Portion Kraftstoff im Zylinder komprimiert wird. Dieser Parameter beeinflusst, wie gut der Kraftstoff verbrennt, und dies bestimmt wiederum den Gehalt an Schadstoffen im Abgas.

Es gibt Motoren, die das Verdichtungsverhältnis je nach Situation ändern. Sie arbeiten mit einem hohen Verdichtungsverhältnis bei niedrigen Lasten und einem niedrigen Verdichtungsverhältnis bei hohen Lasten.

Bei hohen Belastungen muss das Kompressionsverhältnis niedrig gehalten werden, um ein Klopfen zu verhindern. Bei niedrigen Lasten wird empfohlen, diese für einen maximalen Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors zu erhöhen. Bei einem Standardkolbenmotor ändert sich das Verdichtungsverhältnis nicht und ist für alle Modi optimal.

Je höher das Kompressionsverhältnis ist, desto stärker ist die Kompression des Gemisches vor der Zündung. Das Kompressionsverhältnis beeinflusst:

• Der Wirkungsgrad des Motors, seine Leistung und sein Drehmoment;
• Emissionen;
• Spritverbrauch.

Ist es möglich, das Kompressionsverhältnis zu erhöhen

Dieses Verfahren wird beim Tunen eines Automotors angewendet. Das Erzwingen wird durch Ändern des Volumens des ankommenden Teils des Kraftstoffs erreicht. Vor dieser Modernisierung sollte berücksichtigt werden, dass mit zunehmender Leistung des Geräts auch die Belastung der Teile nicht nur des Verbrennungsmotors selbst, sondern auch anderer Systeme, z. B. des Getriebes und des Fahrgestells, zunimmt.

Es ist zu bedenken, dass das Verfahren teuer ist und im Falle einer Änderung bereits ausreichend leistungsfähiger Einheiten die Leistungssteigerung unbedeutend sein kann. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, das Kompressionsverhältnis in den Zylindern unten zu erhöhen.

Zylinderbohrung

Ein günstigerer Zeitpunkt für dieses Verfahren ist eine Generalüberholung des Motors. Trotzdem muss der Zylinderblock zerlegt werden, so dass es billiger ist, diese beiden Aufgaben gleichzeitig auszuführen.

Wenn die Zylinder gebohrt werden, erhöht sich das Motorvolumen, und dies erfordert auch den Einbau von Kolben und Ringen mit einem größeren Durchmesser. Einige Leute wählen Reparaturkolben oder -ringe, aber zum Boosten ist es besser, Analoga für Geräte mit großem Volumen zu verwenden, die werkseitig eingestellt sind.

Das Bohren sollte von einem Spezialisten mit spezieller Ausrüstung durchgeführt werden. Nur so können perfekt gleichmäßige Zylindergrößen erreicht werden.

Finalisierung des Zylinderkopfes

Die zweite Möglichkeit, das Kompressionsverhältnis zu erhöhen, besteht darin, den Boden des Zylinderkopfs mit einem Fräser zu schneiden. In diesem Fall bleibt das Volumen der Zylinder gleich, aber der Raum über dem Kolben ändert sich. Die Kante wird innerhalb der Grenzen des Motordesigns entfernt. Dieses Verfahren sollte auch von einem Spezialisten durchgeführt werden, der bereits mit dieser Art der Modifikation von Motoren beschäftigt ist.

In diesem Fall müssen Sie den Betrag der entfernten Kante genau berechnen, da der Kolben das geöffnete Ventil berührt, wenn zu viel entfernt wird. Dies wirkt sich wiederum nachteilig auf den Betrieb des Motors aus und macht ihn in einigen Fällen sogar unbrauchbar, sodass Sie nach einem neuen Kopf suchen müssen.

Nach der Überarbeitung des Zylinderkopfs muss der Betrieb des Gasverteilungsmechanismus so eingestellt werden, dass die Ventilöffnungsphasen korrekt verteilt werden.

Volumenmessung der Brennkammer

Bevor Sie den Motor auf die aufgeführten Arten antreiben, müssen Sie genau wissen, wie viel Brennraum vorhanden ist (der Raum über dem Kolben, wenn der Kolben den oberen Totpunkt erreicht).

Nicht jede technische Dokumentation eines Autos zeigt solche Parameter an, und die komplexe Struktur der Zylinder einiger Verbrennungsmotoren ermöglicht es Ihnen nicht, dieses Volumen korrekt zu berechnen.

Es gibt eine bewährte Methode zur Messung des Volumens dieses Teils eines Zylinders. Die Kurbelwelle dreht sich so, dass sich der Kolben in der OT-Position befindet. Die Kerze wird abgeschraubt und mit Hilfe einer Volumenspritze (Sie können die größte verwenden - für 20 Würfel) wird Motoröl in den Kerzenschacht gegossen.

Die eingefüllte Ölmenge entspricht nur dem Volumen des Kolbenraums. Das Volumen eines Zylinders wird sehr einfach berechnet - das Volumen des Verbrennungsmotors (im Datenblatt angegeben) muss durch die Anzahl der Zylinder geteilt werden. Das Kompressionsverhältnis wird unter Verwendung der oben angegebenen Formel berechnet.

In dem zusätzlichen Video erfahren Sie, wie Sie den Wirkungsgrad des Motors verbessern können, wenn er qualitativ verändert wird:

ICE-Theorie: Ibadullaev-Zyklusmotor (Prozess)

Nachteile der Erhöhung des Kompressionsverhältnisses:

Das Kompressionsverhältnis wirkt sich direkt auf die Kompression im Motor aus. Weitere Informationen zur Komprimierung finden Sie unter in einer separaten Überprüfung... Bevor Sie sich jedoch für eine Änderung des Komprimierungsverhältnisses entscheiden, müssen Sie berücksichtigen, dass dies die folgenden Konsequenzen hat:

• vorzeitige Selbstentzündung des Kraftstoffs;
• Motorkomponenten nutzen sich schneller ab.

So messen Sie den Kompressionsdruck

Grundregeln für die Messung:

• Der Motor ist aufgewärmt bis Arbeitstemperatur;
• Das Kraftstoffsystem ist nicht angeschlossen.
• die Kerzen sind abgeschraubt (mit Ausnahme des Zylinders, der überprüft wird);
• der Akku ist aufgeladen;
• Luftfilter - sauber;
• Das Getriebe ist im Leerlauf.

Um genaue Informationen über den Motor zu erhalten, wird der Kompressionsdruck in den Zylindern gemessen. Vor der Messung wird der Motor warmgelaufen, um das Spiel zwischen Kolben und Zylinder zu bestimmen. Der Kompressionssensor ist ein Manometer, oder besser gesagt ein Kompressionsmesser, der anstelle einer Zündkerze eingeschraubt wird. Der Motor wird dann durch den Anlasser bei niedergedrücktem Gaspedal (offene Drosselklappe) gestartet. Der Kompressionsdruck wird auf dem Pfeil der Kompressionsanzeige angezeigt. Ein Kompressionsmanometer ist ein Werkzeug zum Messen des Kompressionsdrucks.

Der Kompressionsdruck ist der maximal erreichbare Druck am Ende des Kompressionshubs eines Motors, wenn das Gemisch noch nicht gezündet ist. Die Höhe des Kompressionsdrucks hängt davon ab

• Kompressionsrate;

• Motordrehzahl;

• Füllgrad der Zylinder;

• Dichtheit der Brennkammer.

Alle diese Parameter mit Ausnahme der Dichtheit des Brennraums sind konstant und werden durch die Motorkonstruktion festgelegt. Wenn eine Messung zeigt, dass einer der Zylinder den vom Hersteller angegebenen Wert nicht erreicht, deutet dies auf ein Leck in der Brennkammer hin. Der Kompressionsdruck sollte in allen Zylindern gleich sein.

Ursachen für niedrigen Kompressionsdruck

• beschädigtes Ventil;
• beschädigte Ventilfeder;
• Ventilsitz verschlissen;
• der Kolbenring ist abgenutzt;
• abgenutzter Motorzylinder;
• der Zylinderkopf ist beschädigt;
• beschädigte Zylinderkopfdichtung.

In einer Arbeitsbrennkammer beträgt die maximale Differenz des Kompressionsdrucks an einzelnen Zylindern bis zu 1 bar (0,1 MPa). Der Kompressionsdruck reicht von 1,0 bis 1,2 MPa für Benzinmotoren und 3,0 bis 3,5 MPa für Dieselmotoren.

Um eine vorzeitige Selbstentzündung des Kraftstoffs zu verhindern, sollte das Verdichtungsverhältnis für Motoren mit positiver Zündung 10: 1 nicht überschreiten. Motoren mit Klopfsensor, elektronischem Steuergerät und anderen Geräten können Verdichtungsverhältnisse von bis zu 14: 1 erreichen.

Bei Benzinturbomotoren beträgt das Verdichtungsverhältnis 8,5: 1, da ein Teil der Verdichtung des Arbeitsmediums im Turbolader erfolgt.

Tabelle der Hauptverdichtungsverhältnisse und empfohlenen Kraftstoffe für Benzin-Verbrennungsmotoren:

Grad der Kompression	Benzin
vor 10	92
10,5-12	95
von 12	98

Je höher das Kompressionsverhältnis ist, desto höher ist die Oktanzahl, mit der der Kraftstoff verwendet werden muss. Grundsätzlich führt seine Erhöhung zu einer Erhöhung des Motorwirkungsgrades und einer Verringerung des Kraftstoffverbrauchs.

Das optimale Verdichtungsverhältnis für einen Dieselmotor liegt je nach Einheit zwischen 18: 1 und 22: 1. In solchen Motoren wird der eingespritzte Kraftstoff durch die Wärme der Druckluft gezündet. Daher sollte das Verdichtungsverhältnis von Dieselmotoren höher sein als das von Benzinmotoren. Das Verdichtungsverhältnis eines Dieselmotors wird durch die Belastung durch den Druck im Motorzylinder begrenzt.

Komprimierung

Unter Kompression versteht man den höchsten Luftdruck im Motor, der am Ende des Kompressionshubs im Zylinder auftritt, und wird in Atmosphären gemessen. Die Verdichtung ist immer höher als das Verdichtungsverhältnis des Verbrennungsmotors. Im Durchschnitt beträgt die Verdichtung bei einem Verdichtungsverhältnis von etwa 10 etwa 12. Dies liegt daran, dass bei der Messung der Verdichtung die Temperatur des Luft-Kraftstoff-Gemisches ansteigt.

Hier ist ein kurzes Video zum Komprimierungsverhältnis:

Kompressionsverhältnis und Kompression. Was ist der Unterschied? Das ist das gleiche oder nicht. Fast kompliziert

Die Kompression zeigt an, dass der Motor normal läuft, und das Kompressionsverhältnis bestimmt, welcher Kraftstoff für den Motor verwendet werden soll. Je höher die Komprimierung, desto höher ist die Oktanzahl, die für eine optimale Leistung benötigt wird.

Beispiele für Motorfehler:

Defekt	Symptome	Kompression, MPa	Kompression, MPa
Keine Defekte	Nein	1,0-1,2	0,6-0,8
Riss in der Kolbenbrücke	Hoher Kurbelgehäusedruck, blaue Abgase	0,6-0,8	0,3-0,4
Ausbrennen des Kolbens	Ebenso arbeitet der Zylinder nicht bei niedrigen Drehzahlen	0,5-0,5	0-0,1
Eingriff von Ringen in Kolbennuten	gleiche	0,2-0,4	0-0,2
Festfressen von Kolben und Zylinder	Der gleiche ungleichmäßige Betrieb des Zylinders im Leerlauf ist wahrscheinlich	0,2-0,8	0,1-0,5
Ventilverformung	Der Zylinder arbeitet nicht bei niedrigen Drehzahlen	0,3-0,7	0-0,2
Ausbrennen des Ventils	gleiche	0,1-0,4	0
Nockenwellen-Nockenprofil defekt	gleiche	0,7-0,8	0,1-0,3
Kohlenstoffablagerungen in der Brennkammer + Verschleiß der Ventilschaftdichtungen und -ringe	Hoher Ölverbrauch + blaue Abgase	1,2-1,5	0,9-1,2
Verschleiß der Zylinder-Kolben-Gruppe	Hoher Kraftstoff- und Ölverbrauch für Abfälle	0,2-0,4	0,6-0,8

Die Hauptgründe für die Überprüfung des Motors:

• träge Beschleunigung;
• niedriger Öldruck;
• hoher Ölverbrauch;
• Problemstart;
• geringe Kompression;
• blaue Abgase;
• hoher Kraftstoffverbrauch;
• ungleichmäßiger Leerlauf;
• starke Detonation;
• Ruß auf Kerzen / häufiger Austausch von Kerzen;
• Klopfen / Überhitzen des Motors;
• Verschleiß der Dichtungen;
• Pulsation im Gasauslassschlauch vom Kurbelgehäuse.

Anfänglich wurden Motoren aus so bekannten und gängigen Materialien wie Gusseisen, Stahl, Bronze, Aluminium und Kupfer hergestellt. Aber in den letzten Jahren haben Autokonzerne danach gestrebt, mehr Leistung und weniger Gewicht für ihre Motoren zu erreichen, und dies veranlasst sie, neue Materialien zu verwenden - Keramik-Metall-Verbundwerkstoffe, Silizium-Nickel-Beschichtungen, polymere Kohlenstoffe, Titan und vieles mehr Legierungen.

Der schwerste Teil des Motors ist der Zylinderblock, der historisch immer aus Gusseisen bestand. Die Hauptaufgabe besteht darin, Gusseisenlegierungen mit den besten Qualitäten ohne Einbußen bei der Festigkeit herzustellen, sodass Zylinderlaufbuchsen nicht aus Gusseisen hergestellt werden müssen (dies geschieht manchmal bei Lastkraftwagen, wo sich eine solche Struktur finanziell auszahlt).

Fragen und Antworten:

Was passiert, wenn Sie das Kompressionsverhältnis erhöhen? Wenn der Motor ein Benzinmotor ist, kommt es zu einer Detonation (Benzin mit einer hohen Oktanzahl wird benötigt). Dies erhöht die Effizienz des Motors und seine Leistung. In diesem Fall ist der Kraftstoffverbrauch geringer.

Welches Verdichtungsverhältnis hat ein Benziner? Bei den meisten Verbrennungsmotoren beträgt das Verdichtungsverhältnis 8-12. Es gibt jedoch Motoren, bei denen dieser Parameter 13 oder 14 beträgt. Bei Dieselmotoren sind es 14-18.

Was bedeutet hohe Kompression? Dies geschieht, wenn die in den Zylinder eintretende Luft und der Kraftstoff in einer Kammer komprimiert werden, die kleiner als die Standardkammergröße des Basismotors ist.

Was ist niedrige Kompression? Dies ist der Fall, wenn die in den Zylinder eintretende Luft und der Kraftstoff in einer Kammer komprimiert werden, die größer ist als die Standardkammergröße der Basisversion des Motors.