Степень сжатия является расчетным коэффициентом, обозначающим объемы, вычисление компрессии же осуществляется не методом расчета, а с помощью специального манометра.
Компрессия и степень сжатия — в чем разница
Современные водители мало того, что не знают чем отличается степень сжатия от компрессии, так еще и путают эти термины. Но хуже всего, что есть отдельные индивидуумы, которые пытаются спорить и доказывать то, в чем слабо разбираются сами, а это между прочим, абсолютно разные величины и демонстрируют они различные показатели.
Компрессия в двигателе внутреннего сгорания — это максимальное давление воздуха в камере сгорания в конце такта сжатия, т.е. когда поршень прошёл из нижней мертвой точки до верхней.
На величину компрессии влияет ряд факторов, таких как:
- Износ цилиндро-поршневой группы и двигателя в целом.
- Наличие задиров на стенках цилиндров и увеличенный зазор между поршнем и стенками цилиндра.
- Износ компрессионных колец или их залегание вследствие закоксовывания. .
- Отсутствие хона (хонинговки) и др.
Что такое степень сжатия
Степень сжатия ‒ несколько другой показатель. Ее величина определяет соотношение всего объема цилиндра при нахождении поршня в мертвой нижней точке к показателю объема камеры сгорания при расположении поршня в мертвой верхней точке.
Учитывая определения, подведём итог:
Степень сжатия является расчетным коэффициентом, обозначающим объемы, вычисление компрессии же осуществляется не методом расчета, а с помощью специального манометра.
Давайте сравним готовые цифры. Показатель компрессии, как правило, преобладает над степенью сжатия, правда, ненамного. Например, если последняя равна 9 пунктам, то компрессия составит 11,5 пункта.
«Почему же такие отличия в показателях», ‒ спросите вы. Ответ на этот вопрос кроется в следующем. Топливно-воздушная смесь нагревается под воздействием компрессии, температура повышается. Если бы подобные явления происходили в герметичной среде, возможно, компрессия и степень сжатия уравнялись бы. В реальной жизни создать герметичность нет возможности, поэтому конечные результаты всегда будут хоть немного, но отличаться.
Для бензиновых моторов с помощью степени сжатия можно вычислить удельную мощность двигателя. Первый показатель, увеличиваясь, повышает мощность второго. Но существенное повышение ‒ тоже плохо. В такой ситуации срок службы узлов и агрегатов мотора заметно сократится, что приведет к необходимости проводить его капитальный ремонт.
В случае снижения компрессии важно как можно быстрей выяснить причину снижения. Как правило, виной тому проблемы с клапанами или поршневыми кольцами. Выяснить первопричину можно следующим образом.
Необходимо взять моторное масло и ввести 20 грамм в вышедшие из строя цилиндры. Далее вновь измерить компрессию. Если цифра растет, то виновниками являются поршневые кольца. Показатель сохранился на том же уровне, что и был? Значит, проблема с клапанами.
Но это все не точно, т.к. причин может быть несколько больше и каждый случай необходимо рассматривать конкретно.
При расточке цилиндров увеличится объем мотора, а это также потребует установки поршней и колец большего диаметра. Некоторые выбирают ремонтные поршни или кольца, но для форсирования лучше воспользоваться аналогами для агрегатов с большим объемом, выставленным на заводе.
Компрессия и степень сжатия двигателя. Что это такое?
Кто изучает устройство автомобиля встречает непонятные термины и определения из области двигателестроения. Такие, как степень сжатия мотора и компрессия цилиндров двигателя. В данной статье расскажем что такое компрессия и степень сжатия, их определения.
Степень сжатия двигателя — это отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания.
На бензиновом моторе, в зависимости от конкретной задачи, степень сжатия может серьезно варьироваться, достигая величин в 8 до 12. На дизельных двигателях из-за их конструктивных особенностей степень сжатия намного больше и оставляет от 14 до 18 единиц.
Для бензиновых двигателей, чем выше степень сжатия — тем выше удельная мощность. Но если сильно увеличить степень сжатия, то может снизится ресурс и резко возрастает риск проблем с мотором при заправке некачественным топливом.
Подробнее об изменении степени сжатия двигателя в статье: как уменьшить или увеличить степени сжатия.
Что такое компрессия двигателя
Компрессия — это максимальное давление воздуха в камере сгорания в конце такта сжатия.
Компрессия это давление в цилиндре, и поэтому она зависит от степени сжатия (величина давления в меньшем объеме всегда будет больше, т.е. при увеличении степень сжатия компрессия растет). По величине компрессии можно предварительно судить о состоянии двигателя. При этом важно правильно провести процедуру замера компрессии.
Подробнее о компрессии в статье: как измерить и восстановить компрессию в двигателе.
При снижении уровня компрессии необходимо выяснить причину падения. Это могут быть поршневые кольца или проблемы в клапанном механизме, выяснить это можно так. В проблемные цилиндры с помощью шприца вводят 15-20 грамм моторного масла. Процедуру замера повторяют. Если показания манометра выросли — причина падения в поршневых кольцах, если остались на прежнем уровне — в клапанах.
С теоретической точки зрения данный параметр должен быть равен степени сжатия. Но это все лишь в теории, в действительности же все по-другому. Компрессия практически всегда больше степени сжатия. Это обусловлено несколькими причинами, о которых далее пойдет речь.
Компрессия двигателя
С этой величиной все намного проще, как обычно начнем с определения:
Компрессия – это давление, которое создается в конце такта сжатия (воздушно-топливной смеси), когда поршень идет в максимальную верхнюю (мертвую точку).
Чем выше компрессия, тем большую мощность может развить силовой агрегат. Почему? ДА все просто — увеличение этой величины способствует наилучшему сжатию топлива, а потому его воспламенение может происходить намного эффективнее. Так же большая компрессия даст больший толчок поршню, то есть прямая зависимость частоты вращения коленчатого вала и мощностью мотора.
Однако бесконечно увеличивать компрессию нельзя, все потому что воздушно-топливная смесь, а в нашем случае это бензин, разогревается и может воспламениться произвольно, то есть произойдет детонация, а этот процесс реально разрушительный для внутренностей двигателя в целом. Поэтому сейчас и появляются высокооктановые бензины, подробнее здесь.
Стоит отметить, практически все производители указывают нормальный параметр этого показателя. Если при замере, ваша компрессия отличается в пару или даже несколько раз, то тут стоит задуматься, практически всегда это означает сложные поломки силового агрегата, как я уже писал выше — начиная с клапанов, заканчивая компрессионными кольцами на поршнях и т.д.
Так степень сжатия и компрессия это одно и тоже?
Как вы поняли, конечно же нет! Степень сжатия это коэффициент, который рассчитывается при помощи объемов, а вот компрессия банально замеряется специальными манометрами (компрессометрами).
Если взять практическое применение, то компрессия будет немного больше, чем степень сжатия (ст). Так например, при степени сжатия — 9,5, компрессия зачастую от 11 до 12!
Почему такое происходит? Да потому что при замере компрессии от давления разогревается воздушно-топливная смесь, происходит увеличение температуры.
Эти показатели можно было бы приравнять, если бы процесс был изотермическим (то есть исключающим воздействия температуры, как извне, так и изнутри) в закрытом герметичном корпусе. Но поскольку на практике это не возможно, то величины будут различаться.
Сейчас видео версия статья, смотрим
НА этом заканчиваю, думаю, моя статья была вам полезна, читайте наш АВТОБЛОГ.
(26 голосов, средний: 4,58 из 5)
Роторно-поршневой двигатель — это двигатель, в котором роль поршня отведена трехгранному ротору, совершающему сложные движения внутри рабочей полости. Сейчас такие двигатели используется преимущественно в автомобилях Mazda.
Основные методы увеличения
- Уменьшение толщины ГБЦ, БЦ. С привалочной плоскости головки и блока методом фрезеровки либо шлифовки снимается слой металла и уменьшается объем камеры сгорания.
- Установка поршней с выпуклостями. Цель, как и в предыдущем методе – уменьшение объема камеры сгорания.
- Увеличение хода поршня за счет установки другого коленчатого вала, шатунов.
До недавнего времени показатель степени закладывался инженерами на этапе разработки и был фиксированным вне зависимости от режима работы двигателя. Нормальное значение для современных бензиновых моторов варьируется от 8 до 14 единиц, традиционно высокая степень сжатия у дизельных моторов – 18-23.
Ужесточение экологических норм заставляет гениев инженерной мысли искать новые пути увеличения термического КПД. Одно из таких решений – двигатель с изменяемой степенью сжатия. Было разработано несколько вариантов динамического изменения степени:
- дополнительная секция в полости ГБЦ. Открытие секции позволяет увеличить объем камеры сгорания, уменьшая тем самым степень. Система не получила распространения из-за избыточного усложнения конструкции ГБЦ;
- поршни с изменяемой высотой. Конструкция получилась слишком громоздкой, появились проблемы с перекосом поршней и уплотнением ЦПГ;
- регулировка высоты подъема коленчатого вала. Изменение степени сжатия осуществляется за счет специальных эксцентриковых муфт, которые регулируют высоту опорных подшипников коленвала. Технология долгое время тестировалась концерном VAG, но так и не вошла в серию;
- регулировка высоты поднятия ГБЦ. Специальный механизм с электроприводом и шарнирное соединение частей блока двигателя позволяли регулировать степень от 8 до 14 единиц. Разрабатывалась технология инженерами SAAB, но из-за ненадежности резинового кожуха, герметизирующего подвижные части блока, и излишней сложности конструкции также не пошла в серию;
- шатун с изменяемой длиной. Высота шатуна регулировалась специальным реечным механизмом с помощью давления масла. Как и в предыдущих случаях, разработка французских инженерах не была внедрена в массовое производство;
- траверсный механизм сочленения шатуна с коленчатым валом. За счет изменения угла поворота траверсы уменьшается либо увеличивается ход поршня. Разработка инженеров Infiniti используется на двухлитровом моторе VC-T, который сейчас устанавливается на кроссовер QX50. Двигатель развивает максимальную мощность в 268 л.с. и пиковый крутящий момент 380 Нм.
Большую известность цикл Миллера-Аткинсона получил благодаря рекламным брошюрам компании Mazda. Маркетологи гордо заявляют, что инженерам удалось поднять степень сжатия двигателей модели Skyactive до 14 единиц. На самом деле речь идет о геометрической степени сжатия, а не о фактической.
Трюк заключается в том, что во время поднятия поршня на такте сжатия выпускные клапаны еще долгое время открытые, из-за чего часть свежего воздушного заряда выталкивается в выхлопной тракт. Поэтому фактическая степень близка к стандартным для бензиновых моторов 12 единицам. Увеличение термического КПД при этом достигается за счет более эффективного использования энергии расширяющихся газов на такте рабочего хода. За счет большего хода (увеличен диаметр кривошипа) газы дольше давят на поршень. Поэтому при сгорании одной и той же доли топлива, в сравнении с обычным циклом Отто, на коленчатый вал передается больший крутящий момент. Технология позволяет в режимах малых и средних нагрузок значительно уменьшить расход топлива и количество вредных выбросов.
Математический расчет
Степень сжатия двигателя внутреннего сгорания равняется объему камеры сгорания к рабочему объему цилиндра и рассчитывается по формуле (V + C)/C = CR, где
- V — объем цилиндра, когда поршень находится в нижней мертвой точке (НМТ). Для расчета необходимо сумму объемов всех цилиндров (указывается в технической характеристике ДВС) разделить на количество котлов;
- С — объем камеры сгорания, когда поршень в верхней мертвой точке (ВМТ). Включает в себя объем полости ГБЦ, прокладки ГБЦ и выемок в цилиндре. Если поршень имеет выпуклость, ее объем отнимается от общего объема камеры сгорания.
Вычислить степень сжатия математически довольно непросто из-за сложной геометрической формы камеры сгорания. Поэтому на практике применяются 2 основные методы вычисления.
