Температурната ефективност и, следователно, ефективността, с която гориво се използва за полезна работа, пряко свързана със степента на компресия. Колкото по-високо съотношение на компресия, по-малко гориво, се използва за получаване на една и съща мощност. Типичните стойности на компресия от 18: 1 до 22: 1, се използват в дизеловите двигатели, отчасти обяснява защо те работят ефективно. В допълнение, за да се възползват напълно от високо степента на сгъстяване, дизелов двигател, никога не се използва газ. С други думи, това е гадно въздух, колкото е възможно, почти същото като бензинов двигател при отворена дроселова клапа. Вместо да ограничи размера на навлизане на въздух в двигателя чрез дросел клапа на мощността на двигателя се регулира чрез промяна на количеството на горивото се впръсква в цилиндъра. Това означава, че дори при ниски нива на мощност (когато се инжектира в горивната камера много малко количество масло), дизелов двигател компресира въздуха в цилиндъра е много силна; това генерира толкова много топлина, че е достатъчно, за да възпламени дори много чиста смес. Въпреки това, когато двигателят се дроселира искрово запалване (бензин), количеството на въздух, изготвен в цилиндрите се намалява, и тъй като е ефективен коефициент на компресия, получената горивна ефективност при частично затворена дроселна клапа също се намалява.
Няма съмнение, че една висока степен на компресия увеличава мощността. Илюстрираното верига допълнително разкрива, че силата на пълното отваряне на дроселната клапа теоретично подобрява с повишаване на компресия. Тези данни показват, че увеличаването на степента на компресия не е проблем и в други области, като например удар, и т.н. Ще забележите, че законът за намаляващата резултати в доста прост извод: .. Когато степента на сгъстяване върви нагоре, като всеки път се увеличава увеличението на капацитета ще бъде по-малко. Например, увеличаване на пресоване от 8.0: 1 до 9.0: 1, води до по-голямо увеличение на мощността от увеличението на компресия от 11.0: 1 до 12,0: 1 (2% от Vs. на растеж капацитет 1.3%).
Тези стойности са характерни за двигатели, използващи разпределителни валове с относително къси входни такива шахти принудени в много двигатели. Когато по време на такта на пълнене се увеличава (чрез определяне на разпределителния вал с вече вход), увеличението на мощност печалба от степента на сгъстяване става още повече. Това е така, защото данните се основават на съотношения механичен натиск (т.е., определена от математически изчисления от определен обем) и не динамични съотношения на компресия, които продължават да се увеличи, когато ефективността на прием се увеличава. Когато системата за прием е модифициран за подобряване на пълнежа, динамичните Компресия увеличава много подобен начин, както чрез увеличаване на размера на буталото, т.е.. К. A цилиндър доставя допълнителен въздух и гориво. ефективност прием може да продължи да се увеличава дори до точката на "опаковка" цилиндър (обемна ефективност по-голяма от 100%), както е предложено от някои комбинации от всмукателните и изпускателните тръбни наставки. Максималното налягане в горивната камера преди запалване се променя при промяна на плътността на захранващата смес. Когато системата за прием работи с ниска ефективност, т. Е. Когато газта затворен или вход система е блокиран, цилиндърът е само частично напълнена и нисък динамичен налягане на пресоване. Когато системата за прием работи с висока обемна ефективност (стойност от 100% се постига в много двигатели за състезателни автомобили), динамична степен на сгъстяване може да създаде натиск, които надхвърлят очаквания от механична (изчислен) Налягане. В такива случаи, увеличаване на механична Степен на сгъстяване двигателят може да влезе в детонация и намаляване на мощността на двигателя и надеждността.
Повишаване на степента на компресия не винаги води до увеличаване на капацитета. Ако статично (изчисления) степента на компресия е вече близо до границата на чук за използваното гориво, по-нататъшно увеличаване на съотношението на статична компресия може да намали производителността и / или надеждност на двигателя. Както бе споменато по-рано, това е особено вярно, когато специален разпределителния вал и системи всмукателните и изпускателните постигане обемна ефективност (VE) стойност по-голяма от 100%. Когато (VE) се увеличава, динамичен коефициент на компресия също увеличава както цилиндъра "активен" смес ако невидим компресор работи.
Друг ефект на увеличаване на степента на сгъстяване е съвсем незначителни и неизвестни създатели на някои двигатели. Когато VE надвишава 100%, сместа се вписват в слабо налягане, обаче, може да запълни само пространството вътре в цилиндъра плюс пространство в горивната камера. Например, ако обемът на камерата за цилиндър и е 416.2 cm 3 заедно, тя се фиксира в пространството главно ще определи колко гориво-въздушна смес може да влезе в цилиндъра. Ако решим да се повиши степента на сгъстяване чрез намаляване на обема на горивната камера, или чрез увеличаване на размера на изпъкналост на буталото (най-често срещаните техники), това пространство е не повече от определената стойност. Да, цилиндъра поддържа постоянно работен обем - обем на двигателя не се променя. Но променя общия обем на цилиндъра и горивната камера. Това означава, че пространството за входящо работна смес намалява. По този начин, чрез увеличаване на степента на сгъстяване, ние почти незабележимо намалена ефективност обем на двигателя.
Ние използваме един пример, за да се изясни имагинерната части. Представете си двигател със съотношение на компресиране на 2.0: 1, а просто за по-голяма аргумент да кажем, че общият обем (мъртъв обем) на цилиндъра, когато буталото е в ДМТ (долна мъртва точка) е 3,278 cm3. Този обем е създадена от буталото по време на един цикъл плюс обема на горивната камера над буталото, при PTS на позиция (TDC). Тъй като степента на сгъстяване е 2.0: 1, обем над буталото в ГМТ трябва да бъде половината от общия обем на цилиндър или 1.639 cm3 (т.е. 1.639 см3 на "избрано" плюс 1,639 cm3 обем на горивната камера са равни на 3.278 cm 3 общо .. цилиндричен обем). Дори 3.278 cm3 около двигател може да се направи само 1,639 cm3 прясна смес, т.е.. К. Има колектор налягане в тръбата за прием (в случая на VE, равна на 100%) и изместения обем на буталото може да работи само за прибиране на въздуха и горивото , Останалите 1.639 cm3 са пълни с отработените газове от последния цикъл горене.
Сега добавете към въображаем мотор вентилатор (компресор) и регулиране на налягането, така че тя ще доведе до 3,278 cm3 гориво съотношение цилиндър, вместо първоначалния 1,639 см3, който мотор може да "диша" в една и съща държава. С нашата компресор в цилиндъра ще бъде 3,278. cm3 прясна смес в края на индукционния ход и би не остатъчните отработени газове. Това значително ще подобри капацитета. Но какво се случва, ако непредпазливост търсенето на допълнителен капацитет за увеличаване на степента на сгъстяване до 3.0: 1, за намаляване на обема на горивната камера над буталото в ГМТ so1.639 cm3 до 1,092 cm 3? Когато буталото е в края на такта на пълнене, общият обем на цилиндъра в момента е само 2,731 cm3. Ако налягането тласък не се променя, тя може да "остави" само 2,731 cm3-въздушната смес гориво в цилиндъра. Това ще намали обема на сместа до 547 cm3, или около 17%. Двигателят обръща по-малко възпаление на сместа намалява обемна ефективност (17%) и мощност се намалява. Вярно е, че смес 2,731 cm3 фураж се изгаря при по-висока ефективност чрез увеличаване на степента на сгъстяване, но за подобряване на степента на сгъстяване обхваща само 5%. 17% загуба на мощност.
Много от вас вече са в състояние да реализират важни предимства, дадени на най-високо възможно VE (обемна ефективност). Колкото по-висока VE, вие ще бъдете в състояние да получи по-ниската необходимата степен на сгъстяване; и ниско съотношение на компресия, по-малките проекцията на буталото, по-добре предната пламък се разпространява в горивната камера. Тези съотношения са някои от методите, които се използват от професионалисти, които да се увеличи мощността на двигателя.
Горните граници на съотношението на сгъстяване и времето разпределителен вал клапан е добре определена за състезателни двигатели, "обикновена" усилен двигатели за ежедневна употреба обикновено работят при по-ниски нива на мощност и най-вече в част газ. Повишаване на степента на компресия понякога може да осигури значително увеличаване на капацитета, но същото това увеличение на степента на сгъстяване може да даде още по-голямо подобрение в разхода на гориво. Чрез увеличаване на степента на сгъстяване от 8.0: 1 до 10,0: 1 мощност при пълна газ може да достигне до 3 или 4%. Но икономия на гориво, когато са частично затворен дросел може да нарасне до повече от 15%. Това не е изненадващо, когато се сетите, че динамичната степен на сгъстяване, при частична газ е значително по-ниско от статичното компресия. Увеличението на статична компресия добавя ефективност на правилното място: при непълно работно газта.
по-високо съотношение на компресиране, разбира се, изисква използването на високо-октаново гориво и част от наличното гориво е с много по-ниско октаново число, отколкото мнозина биха желали. Има няколко начина, по този проблем. Ако правите на двигателя от "нула" и искате да спестите време, като се позовава на един инженер с опит в производството на двигатели подсилен, можете да получите препоръка за увеличаване на степента на сгъстяване, което води до значително увеличаване на мощността на двигателя. В някои случаи, двигатели със степен на сгъстяване от порядъка на 11: 1 се използват успешно октан 87, но това изисква избора на всички части на двигателя, особено на разпределителния вал на строителството и главата на двигателя, както и използването на инжектиране на вода система.
Ако изберете метод за създаване на "нула", един от най-лесните начини за повишаване на степента на сгъстяване е използването на конвенционални бутала за по-високи съотношения на компресия с минимална височина на купола, така че няма силна намеса разпространение на пламък. Ако желаната степен на пресоване не може да се постигне чрез плавно увеличаване и намаляване на частта купол на обема на горивната камера чрез обработка глава блок (по-добра ъглова процес), най-добрият начин да се увеличи степента на сгъстяване ще увеличи цилиндър с диаметър на отвора, често чрез блок отвор. Накисване практически граници на дебелината на цилиндър стена (увеличаване цилиндър с диаметър отвор обикновено се оставя не повече от 0.75 - 1.0 mm), тази модификация може да се увеличи степента на сгъстяване чрез прибавяне на работен обем, което намалява необходимостта от големи "куполи" у бутала или камери малък обем горене.
Ако вашият проект двигател "по-умерени", че може да бъде достатъчно за глава на цилиндровия блок обработка и умират на производствената цена е една от най-евтините на операциите за увеличаване на мощността на двигателя и ефективност.
Свързани статии