Wat de compressieverhouding betekent en waarom het ertoe doet

Een verbrandingsmotor is een type krachtbron die de energie gebruikt die vrijkomt bij de verbranding van brandstof (benzine, gas of diesel). Het cilinder-zuigermechanisme, via de kruk-drijfstang, zet de heen en weer gaande bewegingen om in roterende bewegingen.

De kracht van de krachtbron hangt van veel factoren af, en een daarvan is de compressieverhouding. Laten we eens kijken wat het is, hoe het de vermogenskenmerken van een auto beïnvloedt, hoe deze parameter kan worden gewijzigd en ook hoe CC verschilt van compressie.

Compressieverhouding formule (zuigermotor)

Eerst kort over de compressieverhouding zelf. Om ervoor te zorgen dat het lucht-brandstofmengsel niet alleen ontbrandt, maar ook explodeert, moet het worden gecomprimeerd. Alleen in dit geval wordt een schok gegenereerd, waardoor de zuiger in de cilinder beweegt.

Een zuigermotor is een verbrandingsmotor, op basis waarvan het proces van het verkrijgen van mechanische actie wordt bereikt door het werkvolume van brandstof uit te breiden. Wanneer brandstof wordt verbrand, duwt het vrijgekomen gasvolume de zuigers en hierdoor draait de krukas. Dit is het meest voorkomende type verbrandingsmotor.

De compressieverhouding wordt berekend met de volgende formule: CR = (V + C) / C

V - werkvolume van de cilinder

C is het volume van de verbrandingskamer.

Deze motoren bestaan ​​uit meerdere cilinders waarin zuigers brandstof comprimeren in een verbrandingskamer. De compressieverhouding wordt bepaald door de verandering in het volume van de ruimte in de cilinder in de uiterste posities van de zuiger. Dat wil zeggen, de verhouding tussen het volume van de ruimte wanneer de brandstof wordt geïnjecteerd en het volume wanneer het in de verbrandingskamer ontsteekt. De ruimte tussen het onderste en bovenste dode punt van de zuiger wordt het werkvolume genoemd. De ruimte in de cilinder met de zuiger in het bovenste dode punt wordt de compressieruimte genoemd.

Compressieverhouding formule (roterende zuigermotor)

Een roterende zuigermotor is een motor waarin de rol van een zuiger is toegewezen aan een drievlaksrotor die complexe bewegingen in de werkholte uitvoert. Nu worden dergelijke motoren voornamelijk gebruikt in Mazda-auto's.

Voor deze motoren wordt de compressieverhouding gedefinieerd als de verhouding tussen het maximale en het minimale volume van de werkruimte wanneer de zuiger draait.

CR = V1/V2

V1 - maximale werkruimte

V2 is de minimale hoeveelheid werkruimte.

Invloed van compressieverhouding

De CC-formule laat zien hoe vaak de volgende hoeveelheid brandstof in de cilinder wordt samengeperst. Deze parameter bepaalt hoe goed de brandstof verbrandt, en het gehalte aan schadelijke stoffen in de uitlaat hangt hier weer van af.

Er zijn motoren die de compressieverhouding veranderen afhankelijk van de situatie. Ze werken met een hoge compressieverhouding bij lage belastingen en een lage compressieverhouding bij hoge belastingen.

Bij hoge belasting is het noodzakelijk om de compressieverhouding laag te houden om kloppen te voorkomen. Bij lage belasting wordt aanbevolen deze hoger te gebruiken voor een maximaal rendement van de verbrandingsmotor. Bij een standaard zuigermotor verandert de compressieverhouding niet en is deze optimaal voor alle modi.

Hoe hoger de compressieverhouding, hoe sterker de compressie van het mengsel vóór ontsteking. De compressieverhouding is van invloed op:

• De efficiëntie van de motor, zijn vermogen en koppel;
• uitstoot;
• brandstofverbruik.

Is het mogelijk om de compressieverhouding te verhogen

Deze procedure wordt gebruikt bij het afstemmen van een automotor. Forceren wordt bereikt door het volume van het inkomende deel van de brandstof te veranderen. Voordat u deze modernisering uitvoert, moet u er rekening mee houden dat met een toename van het vermogen van de eenheid, de belasting van niet alleen de onderdelen van de verbrandingsmotor zelf, maar ook van andere systemen, bijvoorbeeld de transmissie en het chassis, ook zal toenemen.

Het is de moeite waard om te overwegen dat de procedure duur is en dat in het geval van wijziging van eenheden die al voldoende krachtig zijn, de toename van het aantal pk's onbeduidend kan zijn. Er zijn verschillende manieren om de compressieverhouding in de onderstaande cilinders te verhogen.

Cilinder saai

Een gunstiger moment voor deze procedure is een grote revisie van de motor. Toch moet het cilinderblok worden gedemonteerd, dus het is goedkoper om deze twee taken tegelijkertijd uit te voeren.

Bij het boren van cilinders neemt het volume van de motor toe, en dit vereist ook de installatie van zuigers en ringen met een grotere diameter. Sommige mensen kiezen voor reparatiezuigers of ringen, maar om te forceren is het beter om analogen te gebruiken voor eenheden met een groot volume, ingesteld in de fabriek.

Saai moet worden gedaan door een specialist met speciale apparatuur. Dit is de enige manier om perfect uniforme cilindermaten te bereiken.

Voltooien van de cilinderkop

De tweede manier om de compressieverhouding te verhogen, is door de onderkant van de cilinderkop te snijden met een frees. In dit geval blijft het volume van de cilinders hetzelfde, maar verandert de ruimte boven de zuiger. De rand wordt verwijderd binnen de grenzen van het motorontwerp. Deze procedure moet ook worden uitgevoerd door een specialist die al bezig is met dit soort modificatie van motoren.

In dit geval moet u de hoeveelheid verwijderde rand nauwkeurig berekenen, want als er te veel wordt verwijderd, zal de zuiger de geopende klep raken. Dit zal op zijn beurt de werking van de motor nadelig beïnvloeden en in sommige gevallen zelfs onbruikbaar maken, waardoor u op zoek gaat naar een nieuw hoofd.

Na revisie van de cilinderkop, zal het nodig zijn om de werking van het gasdistributiemechanisme aan te passen zodat het de openingsfasen van de klep correct verdeelt.

Volumemeting van de verbrandingskamer

Voordat u de motor op de genoemde manieren gaat forceren, moet u precies weten hoeveel van de verbrandingskamer (de ruimte boven de zuiger wanneer de zuiger het bovenste dode punt bereikt).

Niet elke technische documentatie van een auto geeft dergelijke parameters aan, en de complexe structuur van de cilinders van sommige verbrandingsmotoren stelt u niet in staat om dit volume correct te berekenen.

Er is een beproefde methode om het volume van dit deel van een cilinder te meten. De krukas draait zodat de zuiger in de BDP-stand staat. De kaars wordt losgeschroefd en met behulp van een volumetrische injectiespuit (u kunt de grootste gebruiken - voor 20 blokjes) wordt motorolie in de kaarshouder gegoten.

De hoeveelheid olie die erin wordt gegoten, is gewoon het volume van de zuigerruimte. Het volume van één cilinder wordt heel eenvoudig berekend - het volume van de verbrandingsmotor (aangegeven op het gegevensblad) moet worden gedeeld door het aantal cilinders. En de compressieverhouding wordt berekend met behulp van de hierboven aangegeven formule.

In de aanvullende video leert u hoe u de efficiëntie van de motor kunt verbeteren als deze kwalitatief wordt aangepast:

ICE-theorie: Ibadullaev-cyclusmotor (proces)

Nadelen van het verhogen van de compressieverhouding:

De compressieverhouding heeft rechtstreeks invloed op de compressie in de motor. Zie voor meer informatie over compressie in een aparte recensie... Voordat u echter besluit de compressieverhouding te wijzigen, moet u er rekening mee houden dat dit de volgende gevolgen heeft:

• voortijdige zelfontbranding van brandstof;
• motoronderdelen slijten sneller.

Hoe compressiedruk te meten

Basisregels voor meten:

• De motor is opgewarmd werktemperatuur;
• Het brandstofsysteem is losgekoppeld;
• de kaarsen worden losgeschroefd (behalve de cilinder, die wordt gecontroleerd);
• de batterij is opgeladen;
• luchtfilter - schoon;
• de transmissie staat in neutraal.

Om nauwkeurige informatie over de motor te verkrijgen, wordt de compressiedruk in de cilinders gemeten. Voor het meten wordt de motor opgewarmd om de speling tussen de zuiger en de cilinder te bepalen. De compressiesensor is een manometer, of beter gezegd een compressiemeter, die in plaats van een bougie is ingeschroefd. De motor wordt dan gestart door de starter met het gaspedaal ingetrapt (open gas). De compressiedruk wordt weergegeven op de pijl van de compressiemeter. Een compressiemeter is een hulpmiddel om de compressiedruk te meten.

Compressiedruk is de maximaal haalbare druk aan het einde van de compressieslag van een motor, wanneer het mengsel nog niet is ontstoken. De hoeveelheid compressiedruk is afhankelijk van

• compressieverhouding;

• motor snelheid;

• vulgraad van cilinders;

• dichtheid van de verbrandingskamer.

Al deze parameters, behalve de dichtheid van de verbrandingskamer, zijn constant en worden bepaald door het motorontwerp. Dus als uit een meting blijkt dat een van de cilinders de door de fabrikant opgegeven waarde niet bereikt, duidt dit op een lek in de verbrandingskamer. De compressiedruk moet in alle cilinders hetzelfde zijn.

Oorzaken van lage compressiedruk

• beschadigde klep;
• beschadigde klepveer;
• klepzitting versleten;
• versleten zuigerveer;
• versleten motorcilinder;
• de cilinderkop is beschadigd;
• beschadigde cilinderkoppakking.

In een werkende verbrandingskamer is het maximale verschil in compressiedruk op afzonderlijke cilinders maximaal 1 bar (0,1 MPa). De compressiedruk varieert van 1,0 tot 1,2 MPa voor benzinemotoren en van 3,0 tot 3,5 MPa voor dieselmotoren.

Om voortijdige zelfontbranding van brandstof te voorkomen, mag de compressieverhouding van motoren met elektrische ontsteking niet hoger zijn dan 10: 1. Motoren die zijn uitgerust met een pingelsensor, elektronische regeleenheid en andere apparaten kunnen compressieverhoudingen tot 14: 1 bereiken.

Voor benzineturbomotoren is de compressieverhouding 8,5: 1, aangezien een deel van de compressie van de werkvloeistof wordt uitgevoerd in de turbocompressor.

Tabel met de belangrijkste compressieverhoudingen en aanbevolen brandstoffen voor verbrandingsmotoren op benzine:

Compressieverhouding	benzine
door 10	92
10,5-12	95
van 12	98

Dus hoe hoger de compressieverhouding, hoe meer octaangetal de brandstof moet worden gebruikt. Kortom, de toename ervan zal leiden tot een toename van het motorrendement en een afname van het brandstofverbruik.

De optimale compressieverhouding voor een dieselmotor ligt tussen 18: 1 en 22: 1, afhankelijk van de unit. Bij dergelijke motoren wordt de ingespoten brandstof ontstoken door de warmte van de samengeperste lucht. En daarom moet de compressieverhouding van dieselmotoren hoger zijn dan die van benzinemotoren. De compressieverhouding van een dieselmotor wordt beperkt door de belasting van de druk in de motorcilinder.

samendrukking

Compressie is de hoogste mate van luchtdruk in de motor die aan het einde van de compressieslag in de cilinder ontstaat en wordt gemeten in atmosfeer. De compressie is altijd hoger dan de compressieverhouding van de verbrandingsmotor. Gemiddeld zal bij een compressieverhouding van ongeveer 10 de compressie ongeveer 12 zijn. Dit gebeurt omdat wanneer de compressie wordt gemeten, de temperatuur van het lucht-brandstofmengsel stijgt.

Hier is een korte video over de compressieverhouding:

Compressieverhouding en compressie. Wat is het verschil? Dit is hetzelfde of niet. Bijna ingewikkeld

Compressie geeft aan dat de motor normaal werkt en de compressieverhouding bepaalt welke brandstof voor de motor moet worden gebruikt. Hoe hoger de compressie, hoe hoger het octaangetal nodig is voor optimale prestaties.

Voorbeelden van motordefecten:

defect	bewijsmateriaal	Compressie, MPa	Compressie, MPa
Geen gebreken	geen	1,0-1,2	0,6-0,8
Scheur in de zuigerbrug	hoge carterdruk, blauwe uitlaatgassen	0,6-0,8	0,3-0,4
Doorgebrande zuiger	Hetzelfde, de cilinder werkt niet bij lage snelheden	0,5-0,5	0-0,1
Ingrijping van ringen in zuigergroeven	Hetzelfde	0,2-0,4	0-0,2
Inbeslagname van de zuiger en cilinder	Dezelfde, ongelijkmatige werking van de cilinder bij stationair draaien is waarschijnlijk	0,2-0,8	0,1-0,5
Vervorming van de klep	De cilinder werkt niet bij lage snelheden	0,3-0,7	0-0,2
Doorgebrand ventiel	Hetzelfde	0,1-0,4	0
Nokkenasprofiel defect	Hetzelfde	0,7-0,8	0,1-0,3
Koolstofafzettingen in de verbrandingskamer + slijtage van klepsteelafdichtingen en ringen	Hoog olieverbruik + blauwe uitlaatgassen	1,2-1,5	0,9-1,2
Slijtage van de cilinder-zuigergroep	Hoog brandstof- en olieverbruik voor afval	0,2-0,4	0,6-0,8

De belangrijkste redenen om de motor te controleren:

• trage acceleratie;
• lage olie druk;
• hoog olieverbruik;
• probleem lancering;
• lage compressie;
• blauwe uitlaatgassen;
• hoog brandstofverbruik;
• ongelijk inactief;
• sterke ontploffing;
• roet op kaarsen / frequente vervanging van kaarsen;
• kloppen / oververhitting van de motor;
• slijtage van pakkingen;
• pulsatie in de gasafvoerslang van het carter.

Aanvankelijk werden motoren gemaakt van bekende en gangbare materialen als gietijzer, staal, brons, aluminium en koper. Maar de afgelopen jaren hebben autoconcerns gestreefd naar meer vermogen en minder gewicht voor hun motoren, en dit zet hen ertoe aan nieuwe materialen te gebruiken - keramiek-metaalcomposiet, silicium-nikkelcoatings, polymere koolstoffen, titanium, evenals diverse legeringen.

Het zwaarste deel van de motor is het cilinderblok, dat historisch gezien altijd van gietijzer is gemaakt. De hoofdtaak is het maken van gietijzerlegeringen met de beste kwaliteiten, zonder dat dit ten koste gaat van de sterkte, zodat je geen cilindervoeringen van gietijzer hoeft te maken (dit wordt wel eens gedaan op vrachtwagens, waar zo’n structuur financieel de moeite waard is).

Vragen en antwoorden:

Wat gebeurt er als je de compressieverhouding verhoogt? Als de motor benzine is, zal detonatie worden gevormd (benzine met een hoog octaangetal is nodig). Dit verhoogt de efficiëntie van de motor en zijn vermogen. In dit geval zal het brandstofverbruik lager zijn.

Wat is de compressieverhouding in een benzinemotor? In de meeste verbrandingsmotoren is de compressieverhouding 8-12. Maar er zijn motoren waarin deze parameter 13 of 14 is. Wat dieselmotoren betreft, het is daarin 14-18.

Wat betekent hoge compressie? Dit is wanneer de lucht en brandstof die de cilinder binnenkomen, worden samengeperst in een kamer die kleiner is dan de standaard kamergrootte van de basisversie van de motor.

Wat is lage compressie? Dit is wanneer de lucht en brandstof die de cilinder binnenkomen, worden samengeperst in een kamer die groter is dan de standaard kamergrootte van de basisversie van de motor.