Wat is die kompressieverhouding van 'n binnebrandenjin
Een van die belangrike ontwerpeienskappe van 'n suier-binnebrandenjin is die kompressieverhouding. Hierdie parameter beïnvloed die krag van die binnebrandenjin, die doeltreffendheid daarvan en ook brandstofverbruik. Intussen het min mense 'n ware idee van wat bedoel word met die mate van kompressie. Baie mense dink dat dit net 'n sinoniem vir kompressie is. Alhoewel laasgenoemde verband hou met die mate van kompressie, is dit egter heeltemal verskillende dinge.
Om die terminologie te verstaan, moet jy verstaan hoe die silinder van die krageenheid gerangskik is, en die beginsel van werking van die binnebrandenjin verstaan. Die brandbare mengsel word in die silinders ingespuit, dan word dit saamgepers deur 'n suier wat van onderste dooie punt (BDC) na boonste dooie punt (TDC) beweeg. Die saamgeperste mengsel op 'n sekere punt naby die TDC ontbrand en brand uit. Die uitdyende gas verrig meganiese werk, en druk die suier in die teenoorgestelde rigting - na die BDC. Gekoppel aan die suier, werk die verbindingsstang op die krukas, wat dit laat draai.
Die ruimte wat deur die binnewande van die silinder van BDC na TDC begrens word, is die werkvolume van die silinder. Die wiskundige formule vir die verplasing van een silinder is soos volg:
Vₐ = πr²s
waar r die radius van die binneste gedeelte van die silinder is;
s is die afstand van TDC na BDC (lengte van die suierslag).
Wanneer die suier TDC bereik, is daar nog 'n bietjie spasie bo dit. Dit is die verbrandingskamer. Die vorm van die boonste deel van die silinder is kompleks en hang af van die spesifieke ontwerp. Daarom is dit onmoontlik om die volume Vₑ van die verbrandingskamer met enige formule uit te druk.
Uiteraard is die totale volume van die silinder Vₒ gelyk aan die som van die werkvolume en die volume van die verbrandingskamer:
Vₒ = Vₐ+Vₑ
En die kompressieverhouding is die verhouding van die totale volume van die silinder tot die volume van die verbrandingskamer:
ε = (Vₐ+Vₑ)/Vₑ
Hierdie waarde is dimensieloos, en in werklikheid kenmerk dit die relatiewe verandering in druk vanaf die oomblik dat die mengsel in die silinder ingespuit word tot die oomblik van ontsteking.
Uit die formule kan gesien word dat dit moontlik is om die kompressieverhouding te verhoog óf deur die werkvolume van die silinder te verhoog, óf deur die volume van die verbrandingskamer te verminder.
Vir verskeie binnebrandenjins kan hierdie parameter verskil en word bepaal deur die tipe eenheid en die kenmerke van sy ontwerp. Die kompressieverhouding van moderne petrol-binnebrandenjins is in die reeks van 8 tot 12, in sommige gevalle kan dit tot 13 ... 14 bereik. Vir dieselenjins is dit hoër en bereik 14 ... 18, dit is as gevolg van die eienaardighede van die ontstekingsproses van die dieselmengsel.
En wat kompressie betref, dit is die maksimum druk wat in die silinder voorkom as die suier van BDC na TDC beweeg. Die internasionale SI-eenheid vir druk is die pascal (Pa/Pa). Maateenhede soos kroeg (staaf) en atmosfeer (by / by) word ook wyd gebruik. Die eenheidsverhouding is:
1 by = 0,98 bar;
1 bar = 100 000 Pa
Benewens die mate van kompressie, beïnvloed die samestelling van die brandbare mengsel en die tegniese toestand van die binnebrandenjin, veral die mate van slytasie van die dele van die silinder-suiergroep, die kompressie.
Met 'n toename in die kompressieverhouding neem die druk van die gasse op die suier toe, wat beteken dat die krag uiteindelik toeneem en die doeltreffendheid van die binnebrandenjin verhoog. Meer volledige verbranding van die mengsel lei tot verbeterde omgewingsverrigting en dra by tot meer ekonomiese brandstofverbruik.
Die moontlikheid om die kompressieverhouding te verhoog word egter beperk deur die risiko van ontploffing. In hierdie proses brand die lug-brandstofmengsel nie, maar ontplof. Nuttige werk word nie gedoen nie, maar die suiers, silinders en dele van die krukmeganisme ondervind ernstige impakte, wat tot hul vinnige slytasie lei. Die hoë temperatuur tydens ontploffing kan uitbranding van die kleppe en die werkoppervlak van die suiers veroorsaak. Tot 'n sekere mate help petrol met 'n hoër oktaantelling om ontploffing te hanteer.
In 'n dieselenjin is ontploffing ook moontlik, maar daar word dit veroorsaak deur verkeerde inspuitingaanpassing, roet op die binneoppervlak van die silinders, en ander redes wat nie verband hou met 'n verhoogde kompressieverhouding nie.
Dit is moontlik om die bestaande eenheid te forseer deur die werkvolume van die silinders of die kompressieverhouding te verhoog. Maar hier is dit belangrik om dit nie te oordoen nie en alles noukeurig te bereken voordat jy kop in die geveg instorm. Foute kan lei tot so 'n wanbalans in die werking van die eenheid en ontploffings dat nóg hoë-oktaan petrol nóg aanpassing van die ontstekingstyd sal help.
Daar is kwalik sin om 'n enjin te forseer wat aanvanklik 'n hoë kompressieverhouding het. Die koste van moeite en geld sal redelik groot wees, en die toename in krag sal waarskynlik onbeduidend wees.
Die gewenste doel kan op twee maniere bereik word - deur die silinders te verveel, wat die werkvolume van die binnebrandenjin groter sal maak, of deur die onderste oppervlak (silinderkop) te maal.
Silinder vervelig
Die beste oomblik hiervoor is wanneer jy in elk geval die silinders moet verveel.
Voordat u hierdie operasie uitvoer, moet u die suiers en ringe vir die nuwe grootte kies. Dit sal waarskynlik nie moeilik wees om onderdele vir die herstelafmetings vir hierdie binnebrandenjin te vind nie, maar dit sal nie 'n merkbare toename in die werkvolume en krag van die enjin gee nie, aangesien die verskil in grootte baie klein is. Dit is beter om te kyk vir groter deursnee suiers en ringe vir ander eenhede.
Jy moet nie self probeer om die silinders te verveel nie, want dit verg nie net vaardigheid nie, maar ook spesiale toerusting.
Finalisering van die silinderkop
Deur die onderste oppervlak van die silinderkop te frees, sal die lengte van die silinder verminder word. Die verbrandingskamer, gedeeltelik of heeltemal in die kop geleë, sal korter word, wat beteken dat die kompressieverhouding sal toeneem.
Vir benaderde berekeninge kan aanvaar word dat die verwydering van 'n laag van 'n kwart millimeter die drukverhouding met ongeveer 'n tiende sal verhoog. 'n Fyner instelling sal dieselfde effek gee. Jy kan ook een met die ander kombineer.
Moenie vergeet dat die finalisering van die kop 'n akkurate berekening vereis nie. Dit sal oormatige kompressieverhouding en onbeheerde ontploffing vermy.
Om 'n binnebrandenjin op hierdie manier te forseer is belaai met nog 'n potensiële probleem - die verkorting van die silinder verhoog die risiko dat die suiers die kleppe sal ontmoet.
Dit sal onder meer ook nodig wees om die kleptydreëling weer aan te pas.
Meting van die verbrandingskamervolume
Om die kompressieverhouding te bereken, moet jy die volume van die verbrandingskamer ken. Die komplekse interne vorm maak dit onmoontlik om die volume wiskundig te bereken. Maar daar is 'n redelik eenvoudige manier om dit te meet. Om dit te doen, moet die suier bo-dooipunt gestel word en met 'n spuit met 'n volume van ongeveer 20 cm³ olie of ander geskikte vloeistof deur die vonkpropgat gooi totdat dit heeltemal gevul is. Tel hoeveel blokkies jy gegooi het. Dit sal die volume van die verbrandingskamer wees.
Die werkvolume van een silinder word bepaal deur die volume van die binnebrandenjin deur die aantal silinders te deel. As u beide waardes ken, kan u die kompressieverhouding bereken deur die formule hierbo te gebruik.
So 'n operasie kan nodig wees, byvoorbeeld, om oor te skakel na goedkoper petrol. Of jy moet terugrol in die geval van 'n onsuksesvolle enjinforsering. Dan, om terug te keer na hul oorspronklike posisies, is 'n verdikte silinderkoppakking of 'n nuwe kop nodig. As 'n opsie, gebruik twee gewone spasies waartussen 'n aluminium insetsel geplaas kan word. As gevolg hiervan sal die verbrandingskamer toeneem, en die kompressieverhouding sal afneem.
Nog 'n manier is om 'n laag metaal van die werkoppervlak van die suiers te verwyder. Maar so 'n metode sal problematies wees as die werkoppervlak (onder) 'n konvekse of konkawe vorm het. Die komplekse vorm van die suierkroon word dikwels gemaak om die verbrandingsproses van die mengsel te optimaliseer.
Op ouer vergasser ICE's veroorsaak deforcering nie probleme nie. Maar die elektroniese beheer van moderne inspuiting binnebrandenjins na so 'n prosedure kan verkeerd wees in die aanpassing van die ontsteking tydsberekening, en dan kan ontploffing plaasvind wanneer lae-oktaan petrol gebruik word.
