Che cosa significa rapporto di compressione e perché è importante

Un motore a combustione interna è un tipo di unità di potenza che utilizza l'energia rilasciata a seguito della combustione del carburante (benzina, gas o gasolio). Il meccanismo cilindro-pistone, tramite la biella manovella, converte i movimenti alternati in movimenti rotatori.

La potenza del propulsore dipende da molti fattori e uno di questi è il rapporto di compressione. Consideriamo cos'è, come influenza le caratteristiche di potenza di un'auto, come modificare questo parametro e anche come CC differisce dalla compressione.

Formula del rapporto di compressione (motore a pistoni)

Innanzitutto, brevemente sul rapporto di compressione stesso. Affinché la miscela aria-carburante non solo si accenda, ma esploda, deve essere compressa. Solo in questo caso si genera uno shock che muoverà il pistone all'interno del cilindro.

Un motore a pistoni è un motore a combustione interna, in base al quale il processo per ottenere un'azione meccanica si ottiene espandendo il volume di lavoro del carburante. Quando il carburante viene bruciato, il volume di gas rilasciato spinge i pistoni e, a causa di ciò, l'albero motore ruota. Questo è il tipo più comune di motore a combustione interna.

Il rapporto di compressione viene calcolato utilizzando la seguente formula: CR = (V + C) / C

V - volume di lavoro del cilindro

C è il volume della camera di combustione.

Questi motori sono costituiti da più cilindri in cui i pistoni comprimono il carburante in una camera di combustione. Il rapporto di compressione è determinato dalla variazione del volume di spazio all'interno del cilindro nelle posizioni estreme del pistone. Cioè, il rapporto tra il volume di spazio quando il carburante viene iniettato e il volume quando si accende nella camera di combustione. Lo spazio tra il punto morto inferiore e superiore del pistone è chiamato volume di lavoro. Lo spazio nel cilindro con il pistone al punto morto superiore è chiamato spazio di compressione.

Formula del rapporto di compressione (motore a pistoni rotanti)

Un motore a pistoni rotanti è un motore in cui il ruolo di un pistone è assegnato a un rotore triedrico che esegue movimenti complessi all'interno della cavità di lavoro. Ora tali motori sono utilizzati principalmente nelle auto Mazda.

Per questi motori, il rapporto di compressione è definito come il rapporto tra il volume massimo e il volume minimo dello spazio di lavoro quando il pistone ruota.

CR = V1/V2

V1 - spazio di lavoro massimo

V2 è la quantità minima di spazio di lavoro.

Influenza del rapporto di compressione

La formula CC mostrerà quante volte la porzione successiva di carburante verrà compressa nel cilindro. Questo parametro influisce sulla combustione del carburante e il contenuto di sostanze nocive nello scarico dipende a sua volta da questo.

Ci sono motori che cambiano il rapporto di compressione a seconda della situazione. Funzionano con un elevato rapporto di compressione a bassi carichi e un basso rapporto di compressione a carichi elevati.

A carichi elevati, è necessario mantenere basso il rapporto di compressione per evitare colpi. A bassi carichi si consiglia che sia maggiore per la massima efficienza del motore a combustione interna. In un motore a pistoni standard, il rapporto di compressione non cambia ed è ottimale per tutte le modalità.

Maggiore è il rapporto di compressione, maggiore è la compressione della miscela prima dell'accensione. Il rapporto di compressione influisce su:

• L'efficienza del motore, la sua potenza e coppia;
• emissioni;
• consumo di carburante.

È possibile aumentare il rapporto di compressione

Questa procedura viene utilizzata durante la messa a punto del motore di un'auto. La forzatura si ottiene modificando il volume della porzione di carburante in entrata. Prima di eseguire questa modernizzazione, è necessario tenere presente che con un aumento della potenza dell'unità, aumenterà anche il carico sulle parti non solo del motore a combustione interna stesso, ma anche di altri sistemi, ad esempio la trasmissione e il telaio.

Vale la pena considerare che la procedura è costosa e, in caso di alterazione di unità già sufficientemente potenti, l'aumento di potenza potrebbe essere insignificante. Esistono diversi modi per aumentare il rapporto di compressione nei cilindri sottostanti.

Alesatura del cilindro

Un momento più favorevole per questa procedura è una revisione importante del motore. Tuttavia, il blocco cilindri dovrà essere smontato, quindi sarà più economico eseguire queste due attività contemporaneamente.

Quando si alesano cilindri, il volume del motore aumenterà e ciò richiederà anche l'installazione di pistoni e anelli di diametro maggiore. Alcune persone scelgono pistoni o anelli di riparazione, ma per forzare è meglio usare analoghi per unità con un volume elevato, impostate in fabbrica.

La foratura deve essere eseguita da uno specialista utilizzando attrezzature speciali. Questo è l'unico modo per ottenere dimensioni dei cilindri perfettamente uniformi.

Finalizzazione della testata

Il secondo modo per aumentare il rapporto di compressione è tagliare la parte inferiore della testata con una fresa. In questo caso, il volume dei cilindri rimane lo stesso, ma lo spazio sopra il pistone cambia. Il bordo viene rimosso entro i limiti del progetto del motore. Questa procedura dovrebbe essere eseguita anche da uno specialista già impegnato in questo tipo di modifica dei motori.

In questo caso, è necessario calcolare con precisione la quantità del bordo rimosso, perché se viene rimosso troppo, il pistone toccherà la valvola aperta. Questo, a sua volta, influenzerà negativamente il funzionamento del motore e, in alcuni casi, lo renderà persino inutilizzabile, il che ti farà cercare una nuova testa.

Dopo la revisione della testata, sarà necessario regolare il funzionamento del meccanismo di distribuzione del gas in modo che distribuisca correttamente le fasi di apertura della valvola.

Misura del volume della camera di combustione

Prima di iniziare a forzare il motore nei modi elencati, è necessario sapere esattamente quanta parte della camera di combustione (lo spazio sopra il pistone quando il pistone raggiunge il punto morto superiore).

Non tutte le documentazioni tecniche di un'auto indicano tali parametri e la complessa struttura dei cilindri di alcuni motori a combustione interna non consente di calcolare correttamente questo volume.

Esiste un metodo collaudato per misurare il volume di questa parte di un cilindro. L'albero motore ruota in modo che il pistone si trovi nella posizione PMS. La candela viene svitata e con l'aiuto di una siringa volumetrica (puoi usare quella più grande - per 20 cubi) l'olio motore viene versato nel pozzetto della candela.

La quantità di olio versato sarà solo il volume dello spazio del pistone. Il volume di un cilindro viene calcolato in modo molto semplice: il volume del motore a combustione interna (indicato nella scheda tecnica) deve essere diviso per il numero di cilindri. E il rapporto di compressione viene calcolato utilizzando la formula sopra indicata.

Nel video aggiuntivo imparerai come migliorare l'efficienza del motore se viene modificato qualitativamente:

Teoria ICE: motore a cicli di Ibadullaev (processo)

Svantaggi dell'aumento del rapporto di compressione:

Il rapporto di compressione influenza direttamente la compressione nel motore. Per ulteriori informazioni sulla compressione, vedere in una recensione separata... Tuttavia, prima di decidere di modificare il rapporto di compressione, è necessario tenere presente che ciò avrà le seguenti conseguenze:

• autoaccensione prematura del carburante;
• i componenti del motore si usurano più velocemente.

Come misurare la pressione di compressione

Regole di base per la misurazione:

• Il motore è riscaldato a temperatura di lavoro;
• Il sistema di alimentazione è scollegato;
• le candele sono svitate (ad eccezione del cilindro, che è in fase di controllo);
• la batteria è carica;
• filtro dell'aria - pulito;
• la trasmissione è in folle.

Per ottenere informazioni accurate sul motore, viene misurata la pressione di compressione nei cilindri. Prima della misurazione, il motore viene riscaldato per determinare i giochi tra il pistone e il cilindro. Il sensore di compressione è un manometro, o meglio un manometro di compressione, è avvitato al posto di una candela. Il motore viene quindi avviato dal motorino di avviamento con il pedale dell'acceleratore premuto (acceleratore aperto). La pressione di compressione viene visualizzata sulla freccia del manometro di compressione. Un misuratore di compressione è uno strumento per misurare la pressione di compressione.

La pressione di compressione è la massima pressione raggiungibile al termine della fase di compressione di un motore, quando la miscela non è ancora accesa. La quantità di pressione di compressione dipende da

• rapporto di compressione;

• velocità del motore;

• grado di riempimento delle bombole;

• tenuta della camera di combustione.

Tutti questi parametri, ad eccezione della tenuta della camera di combustione, sono costanti e fissati dal progetto del motore. Pertanto, se una misurazione mostra che uno dei cilindri non raggiunge il valore specificato dal produttore, ciò indica una perdita nella camera di combustione. La pressione di compressione dovrebbe essere la stessa in tutti i cilindri.

Cause di bassa pressione di compressione

• valvola danneggiata;
• molla valvola danneggiata;
• sede valvola usurata;
• la fascia elastica è usurata;
• cilindro del motore usurato;
• la testata è danneggiata;
• guarnizione della testata danneggiata.

In una camera di combustione funzionante, la differenza massima nella pressione di compressione sui singoli cilindri è fino a 1 bar (0,1 MPa). La pressione di compressione varia da 1,0 a 1,2 MPa per i motori a benzina e da 3,0 a 3,5 MPa per i motori diesel.

Per prevenire l'autoaccensione prematura del carburante, il rapporto di compressione per i motori ad accensione comandata non deve superare 10: 1. I motori dotati di sensore di battito, centralina elettronica e altri dispositivi possono raggiungere rapporti di compressione fino a 14: 1.

Per i motori turbo a benzina, il rapporto di compressione è 8,5: 1, poiché parte della compressione del fluido di lavoro viene eseguita nel turbocompressore.

Tabella dei principali rapporti di compressione e combustibili consigliati per motori a combustione interna a benzina:

Rapporto di compressione	benzina
prima 10	92
10,5-12	95
da 12	98

Pertanto, maggiore è il rapporto di compressione, maggiore è il numero di ottano che il carburante deve essere utilizzato. Fondamentalmente, il suo aumento porterà ad un aumento dell'efficienza del motore e una diminuzione del consumo di carburante.

Il rapporto di compressione ottimale per un motore diesel è compreso tra 18: 1 e 22: 1, a seconda dell'unità. In tali motori, il carburante iniettato viene acceso dal calore dell'aria compressa. Pertanto, il rapporto di compressione dei motori diesel deve essere superiore a quello dei motori a benzina. Il rapporto di compressione di un motore diesel è limitato dal carico della pressione nel cilindro del motore.

compressione

La compressione è il grado più alto di pressione dell'aria nel motore che si verifica nel cilindro alla fine della corsa di compressione e viene misurato in atmosfere. La compressione è sempre superiore al rapporto di compressione del motore a combustione interna. In media, con un rapporto di compressione di circa 10, la compressione sarà di circa 12. Ciò accade perché quando viene misurata la compressione, la temperatura della miscela aria-carburante aumenta.

Ecco un breve video sul rapporto di compressione:

Rapporto di compressione e compressione. Qual è la differenza? Questo è lo stesso o no. Quasi complicato

La compressione indica che il motore funziona normalmente e il rapporto di compressione determina la quantità di carburante da utilizzare per il motore. Maggiore è la compressione, maggiore è il numero di ottano necessario per ottenere prestazioni ottimali.

Esempi di difetti del motore:

difetto	prova	Compressione, MPa	Compressione, MPa
Nessun difetto	no	1,0-1,2	0,6-0,8
Crepa nel ponte del pistone	alta pressione nel carter, fumi di scarico blu	0,6-0,8	0,3-0,4
Burnout del pistone	Lo stesso, il cilindro non funziona a basse velocità	0,5-0,5	0-0,1
Impegno degli anelli nelle scanalature del pistone	stesso	0,2-0,4	0-0,2
Grippaggio del pistone e del cilindro	È probabile lo stesso funzionamento irregolare del cilindro al minimo	0,2-0,8	0,1-0,5
Deformazione della valvola	Il cilindro non funziona a basse velocità	0,3-0,7	0-0,2
Burnout della valvola	stesso	0,1-0,4	0
Difetto del profilo della camma dell'albero a camme	stesso	0,7-0,8	0,1-0,3
Depositi carboniosi nella camera di combustione + usura delle guarnizioni e degli anelli degli steli delle valvole	Consumo di olio elevato + fumi di scarico blu	1,2-1,5	0,9-1,2
Usura del gruppo cilindro-pistone	Elevato consumo di carburante e olio per i rifiuti	0,2-0,4	0,6-0,8

I motivi principali per controllare il motore:

• accelerazione lenta;
• bassa pressione dell'olio;
• elevato consumo di olio;
• avvio del problema;
• bassa compressione;
• gas di scarico blu;
• elevato consumo di carburante;
• inattivo irregolare;
• forte detonazione;
• fuliggine sulle candele / sostituzione frequente di candele;
• colpi / surriscaldamento del motore;
• usura delle guarnizioni;
• pulsazioni nel tubo di uscita del gas dal carter.

Inizialmente, i motori erano realizzati con materiali noti e comuni come ghisa, acciaio, bronzo, alluminio e rame. Ma negli ultimi anni, le aziende automobilistiche hanno cercato di ottenere più potenza e meno peso per i loro motori, e questo li sta spingendo a utilizzare nuovi materiali: composito ceramica-metallo, rivestimenti silicio-nichel, carboni polimerici, titanio, oltre a vari leghe.

La parte più pesante del motore è il blocco cilindri, che storicamente è sempre stato realizzato in ghisa. Il compito principale è produrre leghe di ghisa con le migliori qualità, senza sacrificarne la resistenza, in modo da non dover realizzare canne dei cilindri in ghisa (questo a volte viene fatto sui camion, dove una tale struttura ripaga finanziariamente).

Domande e risposte:

Cosa succede se aumenti il ​​rapporto di compressione? Se il motore è a benzina, si formerà una detonazione (è necessaria benzina con un alto numero di ottano). Ciò aumenterà l'efficienza del motore e la sua potenza. In questo caso, il consumo di carburante sarà inferiore.

Qual è il rapporto di compressione in un motore a benzina? Nella maggior parte dei motori a combustione interna, il rapporto di compressione è 8-12. Ma ci sono motori in cui questo parametro è 13 o 14. Per quanto riguarda i motori diesel, sono 14-18.

Cosa significa alta compressione? Questo è quando l'aria e il carburante che entrano nel cilindro vengono compressi in una camera più piccola della dimensione della camera standard della versione base del motore.

Che cos'è la bassa compressione? Questo è quando l'aria e il carburante che entrano nel cilindro vengono compressi in una camera più grande della dimensione della camera standard della versione base del motore.