Хто вивчає пристрій автомобіля, зустрічає незрозумілі терміни з області роботи двигуна. У даній статті розповімо: що таке компресія і ступінь стиснення мотора, їх визначення. Також розглянемо роботу мотора із змінним ступенем стиснення.
Що таке ступінь стиснення?
Ступінь стиснення двигуна - це відношення повного обсягу циліндра до об'єму камери згоряння.
На бензиновому моторі, в залежності від конкретного завдання, ступінь стиснення може серйозно варіюватися, досягаючи величин в 8 до 12. На дизельних двигунах через їх конструктивних особливостей вона набагато більше і залишає від 14 до 18 одиниць.
Для бензинових двигунів, чим вище ступінь стиснення - тим вище питома потужність. Але якщо її сильно збільшити, то може знизиться ресурс і зростає ризик проблем з мотором при заправці неякісним паливом.
Що таке компресія двигуна
Компресія - це максимальний тиск повітря в камері згоряння в кінці такту стиснення.
Компресія це тиск в циліндрі. Тому вона залежить від ступеня стиснення (величина тиску в меншому обсязі завжди буде більше, тобто при збільшенні ступінь стиснення компресія зростає). За величиною компресії можна попередньо судити про стан двигуна. При цьому важливо правильно провести процедуру виміру компресії .
При зниженні рівня компресії необхідно з'ясувати причину. Це можуть бути поршневі кільця або проблеми в клапанному механізмі, з'ясувати це можна так. У проблемні циліндри за допомогою шприца вводять 15-20 грам моторного масла. Процедуру виміру повторюють. Якщо показання манометра виросли - причина падіння в поршневих кільцях, якщо залишилися на колишньому рівні - в клапанах.
Двигуни із змінним ступенем стиснення
Якщо автомобільна Європа намагається вдосконалити гібридні двигуни, то японські виробники пішли іншим шляхом, а саме поліпшили ефективність традиційного двигуна. Вони це зробили за рахунок підняття ступеня стиснення до 14: 1, що раніше не вдавалося жодному з виробників і було просто неможливо. Вони заявляють, що з цією ступенем стиснення можуть працювати, як бензиновий, так і дизельний двигуни, причому на звичайному 95-му бензині. Як це можливо?
Один з важливих недоліків бензинових моторів з іскровим запалюванням - відносно невисока ступінь стиснення. Якщо її підняти з нинішніх 10: 1 до 12,5: 1, то ефективність використання теплоти згорілого палива зросте відсотків на шість. Але чим сильніше ми стискаємо поршнем повітря з парами бензину, тим вище ризик вибухового неконтрольованого самозаймання суміші - це детонація, страшний ворог двигуна: ударні навантаження, перегрів, руйнування поршнів і кілець. Не дарма ступінь стиснення бензинових агрегатів рідко піднімається вище 11: 1.
Насправді вся справа в зниженні середньої температури циклу. Чим «холодніше» горюча суміш в камері згоряння, тим сильніше її можна стиснути без ризику виникнення детонації. Думаєте, японці вирішили охолоджувати усмоктуване повітря? Ні, вони зайнялися системою випуску.
Цей прийом давно відомий по гоночним моторам - «налаштовані» випускні канали за схемою 4-2-1 , В яких порції вихлопних газів з усіх чотирьох циліндрів не "штовхаються» один з одним, а строго по черзі вилітають в атмосферу. При чому тут температура циклу? «Налаштований» випуск за рахунок газодинамічного наддуву покращує продування циліндрів - в них залишається менше гарячих відпрацьованих газів, які неминуче підмішуються до свіжого повітря на такті впуску та піднімають температуру в кінці такту стиснення.
Як запевняють, якщо частку вихлопу знизити з звичайних 8% до 4%, то ступінь стиснення можна безболісно підняти на три одиниці. А за рахунок охолодження повітря при розпорошити бензину прямо в циліндр - стиснення можна збільшити ще на одиничку.
Щоб реалізувати просунутий газообмін, довелося розщедритися на фазовращатели на обох распредвалах - і впускному, і випускному. А до того ж за допомогою комп'ютерного моделювання придумати ще купу всяких хитрувань. Наприклад, щоб поліпшити «термоізоляцію» камери згоряння, діаметр циліндра довелося зменшити з нинішніх 87,5 мм до 83,5 мм, відповідно збільшивши хід поршня.
Длинноходную сприяє збільшенню крутного моменту на низьких оборотах, до того ж тягу «на низах» покращують безпосереднє уприскування і збільшення ступеня стиснення - і виникає ефект, який називають downspeeding. Мовляв, мотор настільки добре тягне «внизу», що середньостатистичні обертів при їзді знижуються на 15% - це дає ефект по частині зниження витрат на бензин і викидів СО2 в порівнянні з турбомотором з зменшеним до 1,4 л робочим об'ємом.
Що таке ступінь стиснення?Що таке ступінь стиснення?
Як це можливо?
Думаєте, японці вирішили охолоджувати усмоктуване повітря?
При чому тут температура циклу?