Apakah nisbah mampatan enjin pembakaran dalaman

Salah satu ciri reka bentuk penting bagi enjin pembakaran dalaman omboh ialah nisbah mampatan. Parameter ini mempengaruhi kuasa enjin pembakaran dalaman, kecekapannya, dan juga penggunaan bahan api. Sementara itu, beberapa orang mempunyai idea sebenar tentang apa yang dimaksudkan dengan tahap pemampatan. Ramai orang berfikir bahawa ini hanyalah sinonim untuk pemampatan. Walaupun yang terakhir berkaitan dengan tahap pemampatan, namun, ini adalah perkara yang sama sekali berbeza.

Untuk memahami istilah, anda perlu memahami bagaimana silinder unit kuasa disusun, dan memahami prinsip operasi enjin pembakaran dalaman. Campuran mudah terbakar disuntik ke dalam silinder, kemudian ia dimampatkan oleh omboh yang bergerak dari pusat mati bawah (BDC) ke pusat mati atas (TDC). Campuran termampat pada satu titik berhampiran TDC menyala dan terbakar. Gas yang mengembang melakukan kerja mekanikal, menolak omboh ke arah yang bertentangan - ke BDC. Disambungkan ke omboh, rod penyambung bertindak pada aci engkol, menyebabkan ia berputar.

Ruang yang dibatasi oleh dinding dalam silinder dari BDC ke TDC ialah isipadu kerja silinder. Formula matematik bagi sesaran satu silinder adalah seperti berikut:

Vₐ = πr²s

di mana r ialah jejari bahagian dalam silinder;

s ialah jarak dari TDC ke BDC (panjang lejang omboh).

Apabila omboh mencapai TDC, masih terdapat sedikit ruang di atasnya. Ini adalah kebuk pembakaran. Bentuk bahagian atas silinder adalah kompleks dan bergantung kepada reka bentuk tertentu. Oleh itu, adalah mustahil untuk menyatakan isipadu Vₑ kebuk pembakaran dengan mana-mana satu formula.

Jelas sekali, jumlah isipadu silinder Vₒ adalah sama dengan jumlah isipadu kerja dan isipadu kebuk pembakaran:

Vₒ = Vₐ+Vₑ

Dan nisbah mampatan ialah nisbah jumlah isipadu silinder kepada isipadu kebuk pembakaran:

ε = (Vₐ+Vₑ)/Vₑ

Nilai ini tidak berdimensi, dan sebenarnya ia mencirikan perubahan relatif dalam tekanan dari saat campuran disuntik ke dalam silinder sehingga saat pencucuhan.

Ia boleh dilihat dari formula bahawa adalah mungkin untuk meningkatkan nisbah mampatan sama ada dengan meningkatkan isipadu kerja silinder, atau dengan mengurangkan isipadu kebuk pembakaran.

Untuk pelbagai enjin pembakaran dalaman, parameter ini mungkin berbeza dan ditentukan oleh jenis unit dan ciri reka bentuknya. Nisbah mampatan enjin pembakaran dalaman petrol moden berada dalam julat dari 8 hingga 12, dalam beberapa kes ia boleh mencapai sehingga 13 ... 14. Untuk enjin diesel, ia lebih tinggi dan mencapai 14 ... 18, ini disebabkan oleh keanehan proses penyalaan campuran diesel.

Dan bagi pemampatan, ini adalah tekanan maksimum yang berlaku dalam silinder apabila omboh bergerak dari BDC ke TDC. Unit SI antarabangsa untuk tekanan ialah pascal (Pa/Pa). Unit ukuran seperti bar (bar) dan atmosfera (at/at) juga digunakan secara meluas. Nisbah unit ialah:

1 pada = 0,98 bar;

1 bar = 100 Pa

Sebagai tambahan kepada tahap mampatan, komposisi campuran mudah terbakar dan keadaan teknikal enjin pembakaran dalaman, terutamanya tahap haus bahagian-bahagian kumpulan silinder-omboh, mempengaruhi mampatan.

Dengan peningkatan dalam nisbah mampatan, tekanan gas pada omboh meningkat, yang bermaksud bahawa, akhirnya, kuasa meningkat dan kecekapan enjin pembakaran dalaman meningkat. Pembakaran campuran yang lebih lengkap membawa kepada prestasi alam sekitar yang lebih baik dan menyumbang kepada penggunaan bahan api yang lebih menjimatkan.

Walau bagaimanapun, kemungkinan meningkatkan nisbah mampatan dihadkan oleh risiko letupan. Dalam proses ini, campuran udara-bahan api tidak terbakar, tetapi meletup. Kerja yang berguna tidak dilakukan, tetapi omboh, silinder dan bahagian mekanisme engkol mengalami kesan yang serius, yang membawa kepada kehausan yang cepat. Suhu tinggi semasa letupan boleh menyebabkan keletihan injap dan permukaan kerja omboh. Pada tahap tertentu, petrol dengan kadar oktana yang lebih tinggi membantu mengatasi letupan.

Dalam enjin diesel, letupan juga mungkin, tetapi di sana ia disebabkan oleh pelarasan suntikan yang salah, jelaga pada permukaan dalaman silinder, dan sebab lain yang tidak berkaitan dengan nisbah mampatan yang meningkat.

Adalah mungkin untuk memaksa unit sedia ada dengan meningkatkan isipadu kerja silinder atau nisbah mampatan. Tetapi di sini adalah penting untuk tidak keterlaluan dan mengira segala-galanya dengan teliti sebelum bergegas ke pertempuran. Ralat boleh menyebabkan ketidakseimbangan dalam operasi unit dan letupan yang tidak dapat membantu petrol oktana tinggi mahupun pelarasan pemasaan pencucuhan.

Hampir tidak ada gunanya memaksa enjin yang pada mulanya mempunyai nisbah mampatan yang tinggi. Kos usaha dan wang akan menjadi agak besar, dan peningkatan kuasa mungkin tidak ketara.

Matlamat yang diinginkan boleh dicapai dalam dua cara - dengan membosankan silinder, yang akan menjadikan isipadu kerja enjin pembakaran dalaman lebih besar, atau dengan mengisar permukaan bawah (kepala silinder).

Membosankan silinder

Masa terbaik untuk ini ialah apabila anda terpaksa menanggung silinder pula.

Sebelum melakukan operasi ini, anda perlu memilih omboh dan gelang untuk saiz baharu. Mungkin tidak sukar untuk mencari bahagian untuk dimensi pembaikan untuk enjin pembakaran dalaman ini, tetapi ini tidak akan memberikan peningkatan ketara dalam jumlah kerja dan kuasa enjin, kerana perbezaan saiznya sangat kecil. Adalah lebih baik untuk mencari omboh dan gelang berdiameter lebih besar untuk unit lain.

Anda tidak boleh cuba membosankan silinder sendiri, kerana ini memerlukan bukan sahaja kemahiran, tetapi juga peralatan khas.

Penyelesaian kepala silinder

Mengisar permukaan bawah kepala silinder akan mengurangkan panjang silinder. Kebuk pembakaran, sebahagian atau sepenuhnya terletak di kepala, akan menjadi lebih pendek, yang bermaksud bahawa nisbah mampatan akan meningkat.

Untuk pengiraan anggaran, boleh diandaikan bahawa mengalihkan lapisan seperempat milimeter akan meningkatkan nisbah mampatan kira-kira satu persepuluh. Tetapan yang lebih halus akan memberikan kesan yang sama. Anda juga boleh menggabungkan satu dengan yang lain.

Jangan lupa bahawa penamatan kepala memerlukan pengiraan yang tepat. Ini akan mengelakkan nisbah mampatan yang berlebihan dan letupan yang tidak terkawal.

Memaksa enjin pembakaran dalaman dengan cara ini penuh dengan masalah lain yang berpotensi - memendekkan silinder meningkatkan risiko bahawa omboh akan bertemu dengan injap.

Antara lain, ia juga perlu untuk melaraskan semula pemasaan injap.

Pengukuran isipadu ruang pembakaran

Untuk mengira nisbah mampatan, anda perlu mengetahui isipadu kebuk pembakaran. Bentuk dalaman yang kompleks menjadikannya mustahil untuk mengira isipadunya secara matematik. Tetapi ada cara yang agak mudah untuk mengukurnya. Untuk melakukan ini, omboh mesti ditetapkan ke pusat mati atas dan, menggunakan picagari dengan isipadu lebih kurang 20 cm³, tuangkan minyak atau cecair lain yang sesuai melalui lubang palam pencucuh sehingga terisi sepenuhnya. Kira berapa banyak kiub yang anda tuangkan. Ini akan menjadi isipadu kebuk pembakaran.

Isipadu kerja satu silinder ditentukan dengan membahagikan isipadu enjin pembakaran dalaman dengan bilangan silinder. Mengetahui kedua-dua nilai, anda boleh mengira nisbah mampatan menggunakan formula di atas.

Operasi sedemikian mungkin perlu, sebagai contoh, untuk beralih kepada petrol yang lebih murah. Atau anda perlu tarik balik sekiranya enjin tidak berjaya memaksa. Kemudian, untuk kembali ke kedudukan asalnya, gasket kepala silinder yang menebal atau kepala baru diperlukan. Sebagai pilihan, gunakan dua spacer biasa, di antaranya boleh diletakkan sisipan aluminium. Akibatnya, kebuk pembakaran akan meningkat, dan nisbah mampatan akan berkurangan.

Cara lain ialah mengeluarkan lapisan logam dari permukaan kerja omboh. Tetapi kaedah sedemikian akan menjadi masalah jika permukaan kerja (bawah) mempunyai bentuk cembung atau cekung. Bentuk kompleks mahkota omboh sering dibuat untuk mengoptimumkan proses pembakaran campuran.

Pada ICE karburetor yang lebih lama, nyahdaya tidak menyebabkan masalah. Tetapi kawalan elektronik enjin pembakaran dalaman suntikan moden selepas prosedur sedemikian mungkin tersilap dalam melaraskan pemasaan pencucuhan, dan kemudian letupan mungkin berlaku apabila menggunakan petrol oktana rendah.