מה פירוש יחס הדחיסה ולמה זה חשוב

מנוע בעירה פנימית הוא סוג של יחידת כוח המשתמשת באנרגיה המשתחררת כתוצאה משריפת דלק (בנזין, גז או סולר). מנגנון הבוכנה של הצילינדר ממיר תנועות גומלין לתנועות סיבוביות באמצעות מוט חיבור הארכובה.

כוחה של יחידת הכוח תלוי בגורמים רבים, ואחד מהם הוא יחס הדחיסה. בואו ניקח בחשבון מה זה, כיצד הוא משפיע על מאפייני ההספק של מכונית, כיצד לשנות פרמטר זה, וכיצד שונה CC מדחיסה.

נוסחת יחס דחיסה (מנוע בוכנה)

ראשית, בקצרה לגבי יחס הדחיסה עצמו. כדי שתערובת דלק האוויר לא רק תידלק, אלא תתפוצץ, יש לדחוס אותה. רק במקרה זה נוצר זעזוע, שיניע את הבוכנה בתוך הגליל.

מנוע בוכנה הוא מנוע בעירה פנימית, המבוסס על תהליך קבלת הפעולה המכנית על ידי הרחבת נפח העבודה של הדלק. כאשר שורפים דלק, נפח הגזים המשתחרר דוחף את הבוכנות ובשל כך גל הארכובה מסתובב. זהו הסוג הנפוץ ביותר של מנוע בעירה פנימית.

יחס הדחיסה מחושב לפי הנוסחה הבאה: CR = (V + C) / C.

V - נפח עבודה של הצילינדר

C הוא נפח תא הבעירה.

מנועים אלה מורכבים ממספר צילינדרים בהם בוכנות דוחסות דלק בתא בעירה. יחס הדחיסה נקבע על ידי שינוי בנפח החלל בתוך הגליל במצבים הקיצוניים של הבוכנה. כלומר, היחס בין נפח החלל בעת הזרקת הדלק והנפח כאשר הוא נדלק בתא הבעירה. הרווח שבין מרכז המת התחתון והעליון של הבוכנה נקרא נפח העבודה. החלל בגליל עם הבוכנה במרכז המתים העליון נקרא מרחב הדחיסה.

נוסחת יחס דחיסה (מנוע בוכנה סיבובית)

מנוע בוכנה סיבובית הוא מנוע בו תפקידה של בוכנה מוקצה לרוטור תלת-הדרלי המבצע תנועות מורכבות בתוך חלל העבודה. כעת משתמשים במנועים כאלה בעיקר במכוניות מאזדה.

עבור מנועים אלה, יחס הדחיסה מוגדר כיחס בין המקסימום לנפח המינימלי של חלל העבודה כאשר הבוכנה מסתובבת.

CR = V1/V2

V1 - מרחב עבודה מקסימלי

V2 הוא הכמות המינימלית של שטח עבודה.

השפעת יחס הדחיסה

נוסחת CC תראה כמה פעמים נדחס החלק של הדלק הבא בצילינדר. פרמטר זה משפיע על מידת צריבת הדלק ותכולת החומרים המזיקים בפליטה תלויה בכך בתורו.

ישנם מנועים שמשנים את יחס הדחיסה בהתאם למצב. הם פועלים בקצב דחיסה גבוה בעומסים נמוכים ושיעורי דחיסה נמוכים בעומסים גבוהים.

בעומסים גבוהים יש צורך לשמור על יחס הדחיסה נמוך כדי למנוע דפיקות. בעומסים נמוכים מומלץ שיהיה גבוה יותר לצורך יעילות מרבית של מנוע הבעירה הפנימית. במנוע בוכנה סטנדרטי יחס הדחיסה אינו משתנה ואופטימלי לכל המצבים.

ככל שיחס הדחיסה גבוה יותר, כך דחיסת התערובת חזקה יותר לפני ההצתה. יחס הדחיסה משפיע על:

• יעילות המנוע, כוחו ומומנטו;
• פליטות;
• צריכת דלק.

האם ניתן להגדיל את יחס הדחיסה

נעשה שימוש בהליך זה בעת כוונון מנוע רכב. הכפייה מושגת על ידי שינוי נפח החלק של הדלק הנכנס. לפני ביצוע מודרניזציה זו, יש לזכור כי עם עליית כוח היחידה, העומס על החלקים לא רק על מנוע הבעירה הפנימית עצמו, אלא גם של מערכות אחרות, למשל, תיבת ההילוכים והשלדה, יגדל.

כדאי לקחת בחשבון שהנוהל הוא יקר, ובמקרה של שינוי ביחידות חזקות כבר מספיק, העלייה בכוח הסוס עשויה להיות לא משמעותית. ישנן מספר דרכים להגדיל את יחס הדחיסה בגלילים שלמטה.

צילינדר משעמם

זמן נוח יותר להליך זה הוא שיפוץ משמעותי של המנוע. עם זאת, יהיה צורך לפרק את בלוק הגליל, כך שיהיה זול יותר להשלים את שתי המשימות הללו במקביל.

כאשר הצילינדרים משועממים, נפח המנוע יגדל, וזה ידרוש גם התקנת בוכנות וטבעות בקוטר גדול יותר. יש אנשים שבוחרים בוכנות תיקון או טבעות, אך לצורך הגברתם עדיף להשתמש באנלוגים ליחידות בעלות נפח גדול, המוגדרות במפעל.

משעמם חייב להתבצע על ידי מומחה באמצעות ציוד מיוחד. זו הדרך היחידה להשיג מידות גליל אחידות לחלוטין.

סיום ראש הצילינדר

הדרך השנייה להגדיל את יחס הדחיסה היא חיתוך החלק התחתון של ראש הצילינדר בעזרת חותך כרסום. במקרה זה, נפח הצילינדרים נשאר זהה, אך החלל מעל הבוכנה משתנה. הקצה מוסר בגבולות עיצוב המנוע. הליך זה צריך להתבצע גם על ידי מומחה שכבר עוסק בשינוי זה של מנועים.

במקרה זה, עליך לחשב במדויק את כמות הקצה שהוסר, מכיוון שאם מוסר יותר מדי, הבוכנה תיגע בשסתום הפתוח. זה, בתורו, ישפיע לרעה על פעולת המנוע, ובמקרים מסוימים אף יהפוך אותו לבלתי שמיש, מה שיחייב אותך לחפש ראש חדש.

לאחר תיקון ראש הצילינדר יהיה צורך להתאים את פעולתו של מנגנון חלוקת הגז כך שהוא יפיץ נכון את שלבי פתיחת השסתום.

מדידת נפח תא הבעירה

לפני שתתחיל לאלץ את המנוע בדרכים המפורטות, עליך לדעת בדיוק כמה מתא הבעירה (מעל חלל הבוכנה כאשר הבוכנה מגיעה למרכז המת העליון).

לא כל תיעוד טכני של מכונית מציין פרמטרים כאלה, והמבנה המורכב של הגלילים של כמה מנועי בעירה פנימית אינו מאפשר לך לחשב נכון את הנפח הזה.

ישנה שיטה מוכחת אחת למדידת נפח החלק הזה של הגליל. גל הארכובה מסתובב כך שהבוכנה תהיה במצב TDC. הנר מתברג ובעזרת מזרק נפחי (ניתן להשתמש בו הגדול ביותר - למשך 20 קוביות) שמן מנוע מוזג לבאר הנר.

כמות השמן שנשפך פנימה תהיה רק ​​נפח שטח הבוכנה. נפח גליל אחד מחושב בפשטות רבה - יש לחלק את נפח מנוע הבעירה הפנימית (המצוין בגיליון הנתונים) במספר הגלילים. ויחס הדחיסה מחושב לפי הנוסחה שצוינה לעיל.

בסרטון הנוסף תוכלו ללמוד כיצד תוכלו לשפר את יעילות המנוע אם תשפרו אותו באופן איכותי:

תורת ICE: מנוע מחזור איבדוללאייב (תהליך)

חסרונות בהגדלת יחס הדחיסה:

יחס הדחיסה משפיע ישירות על הדחיסה במנוע. למידע נוסף על דחיסה, ראה בביקורת נפרדת... עם זאת, לפני שתחליט לשנות את יחס הדחיסה, עליך לשקול כי לכך יהיו התוצאות הבאות:

• הצתה עצמית מוקדמת של דלק;
• רכיבי המנוע נשחקים מהר יותר.

כיצד למדוד לחץ דחיסה

כללים בסיסיים למדידה:

• המנוע מחומם עד טמפרטורת עבודה;
• מערכת הדלק מנותקת;
• הנרות נפתרים (למעט הגליל שנבדק);
• הסוללה טעונה;
• מסנן אוויר - נקי;
• השידור הוא ניטרלי.

כדי לקבל מידע מדויק על המנוע, נמדד לחץ הדחיסה בצילינדרים. לפני המדידה, המנוע מחומם כדי לקבוע את המרווחים בין הבוכנה לצילינדר. חיישן הדחיסה הוא מד לחץ, או יותר נכון מד דחיסה, מוברג במקום מצת. לאחר מכן המנוע מופעל על ידי המתנע כאשר דוושת התאוצה לחוץ (מצערת פתוחה). לחץ הדחיסה מוצג על החץ של מד הדחיסה. מד דחיסה הוא כלי למדידת לחץ דחיסה.

לחץ דחיסה הוא הלחץ המרבי שניתן להשיג בסוף מהלך הדחיסה של מנוע, כאשר התערובת עדיין לא נדלקת. כמות לחץ הדחיסה תלויה

• יחס דחיסה;

• מהירות מנוע;

• מידת מילוי גלילים;

• הידוק תא הבעירה.

כל הפרמטרים הללו, למעט הידוק תא הבעירה, קבועים ומוגדרים על ידי תכנון המנוע. לכן, אם מדידה מראה שאחד הצילינדרים אינו מגיע לערך שצוין על ידי היצרן, אז זה מעיד על נזילה בתא הבעירה. לחץ הדחיסה צריך להיות זהה בכל הצילינדרים.

גורם ללחץ דחיסה נמוך

• שסתום פגום;
• קפיץ שסתום פגום;
• מושב שסתום בלוי;
• טבעת בוכנה שחוקה;
• צילינדר מנוע שחוק;
• ראש הצילינדר פגום;
• אטם ראש צילינדר פגום.

בתא בעירה עובד, ההבדל המרבי בלחץ הדחיסה על צילינדרים בודדים הוא עד 1 בר (0,1 מגה פיקסל). לחץ הדחיסה נע בין 1,0 ל -1,2 מגה פיקסל עבור מנועי בנזין ו -3,0 עד 3,5 מגה פיקסל עבור מנועי דיזל.

כדי למנוע הצתה אוטומטית של דלק מוקדם, יחס הדחיסה של מנועי הצתה חיובית לא יעלה על 10: 1. מנועים המצוידים בחיישן דפיקה, יחידת בקרה אלקטרונית ומכשירים אחרים יכולים להשיג יחסי דחיסה עד 14: 1.

עבור מנועי טורבו בנזין יחס הדחיסה הוא 8,5: 1, מכיוון שחלק מהדחיסה של נוזל העבודה מתבצע במגדש הטורבו.

טבלת יחסי דחיסה עיקריים ודלקים מומלצים עבור מנועי בעירה פנימית בנזין:

מידת דחיסה	בנזין
על ידי 10	92
10,5-12	95
מ12	98

לפיכך, ככל שיחס הדחיסה גבוה יותר, כך יש להשתמש במספר האוקטן בדלק. ביסודו של דבר, עלייתו תוביל לעלייה ביעילות המנוע ולירידה בצריכת הדלק.

יחס הדחיסה האופטימלי עבור מנוע דיזל הוא בין 18: 1 ל -22: 1, תלוי ביחידה. במנועים כאלה הדלק המוזרק נדלק על ידי חום האוויר הדחוס. לכן, יחס הדחיסה של מנועי דיזל חייב להיות גבוה מזה של מנועי בנזין. יחס הדחיסה של מנוע דיזל מוגבל על ידי העומס מהלחץ בגליל המנוע.

דחיסה

דחיסה היא הדרגה הגבוהה ביותר של לחץ האוויר במנוע המתרחשת בצילינדר בתום מהלך הדחיסה ונמדדת באטמוספרות. הדחיסה תמיד גבוהה מיחס הדחיסה של מנוע הבעירה הפנימית. בממוצע, עם יחס דחיסה של כ-10, הדחיסה תהיה כ-12. זה קורה כי כאשר מודדים את הדחיסה, הטמפרטורה של תערובת האוויר-דלק עולה.

הנה סרטון קצר על יחס הדחיסה:

יחס דחיסה ודחיסה. מה ההבדל? זה אותו הדבר או לא. כמעט מסובך

דחיסה מעידה על כך שהמנוע פועל כרגיל, ויחס הדחיסה קובע באיזה דלק להשתמש למנוע. ככל שהדחיסה גבוהה יותר, כך נדרש מספר אוקטן לביצועים אופטימליים.

דוגמאות לפגמים במנוע:

פגם	תסמינים	דחיסה, MPa	דחיסה, MPa
ללא פגמים	לא	1,0-1,2	0,6-0,8
סדק בגשר הבוכנה	לחץ ארכובה גבוה, אדי פליטה כחולים	0,6-0,8	0,3-0,4
שחיקה של בוכנה	אותו הדבר, הצילינדר לא עובד במהירויות נמוכות	0,5-0,5	0-0,1
אירוסין של טבעות בחריצי בוכנה	אותו הדבר	0,2-0,4	0-0,2
תפיסת הבוכנה והגליל	אותה פעולה לא אחידה של הגליל במצב סרק היא ככל הנראה	0,2-0,8	0,1-0,5
עיוות שסתום	הצילינדר לא עובד במהירויות נמוכות	0,3-0,7	0-0,2
שחיקת שסתומים	אותו הדבר	0,1-0,4	0
פגם בפרופיל פטיש גל זיזים	אותו הדבר	0,7-0,8	0,1-0,3
מרבצי פחמן בתא הבעירה + שחיקה של אטמים וגבעולי שסתום	צריכת שמן גבוהה + אדי פליטה כחולים	1,2-1,5	0,9-1,2
ללבוש קבוצת בוכנה גליל	צריכת דלק ושמן גבוהה לפסולת	0,2-0,4	0,6-0,8

הסיבות העיקריות לבדוק את המנוע:

• תאוצה איטית;
• לחץ שמן נמוך;
• צריכת שמן גבוהה;
• השקת בעיה;
• דחיסה נמוכה;
• גזי פליטה כחולים;
• צריכת דלק גבוהה;
• סרק לא אחיד;
• פיצוץ חזק;
• פיח על נרות / החלפת נרות תכופות;
• דפיקות / התחממות יתר של המנוע;
• חבישת אטמים;
• פעימה בצינור יציאת הגז מארון הארכובה.

בתחילה, מנועים יוצרו מחומרים ידועים ונפוצים כמו ברזל יצוק, פלדה, ברונזה, אלומיניום ונחושת. אבל בשנים האחרונות, חברות הרכב שואפות להשיג יותר כוח ופחות משקל למנועים שלהן, וזה גורם להם להשתמש בחומרים חדשים - מרוכבים קרמי-מתכת, ציפויי סיליקון-ניקל, פחמנים פולימריים, טיטניום, כמו גם מגוון סגסוגות.

החלק הכבד ביותר של המנוע הוא בלוק הצילינדר, שבאופן היסטורי תמיד היה עשוי מברזל יצוק. המשימה העיקרית היא לייצר סגסוגות ברזל יצוק עם האיכויות הטובות ביותר, מבלי לוותר על החוזק שלה, כך שלא תצטרכו לייצר ספינות צילינדר מברזל יצוק (זה נעשה לפעמים על משאיות, שבהן מבנה כזה משתלם כלכלית).

שאלות ותשובות:

מה קורה אם מגדילים את יחס הדחיסה? אם המנוע הוא בנזין, אז תיווצר פיצוץ (דרוש בנזין עם מספר אוקטן גבוה). זה יגדיל את יעילות המנוע ואת הספק שלו. במקרה זה, צריכת הדלק תהיה נמוכה יותר.

מהו יחס הדחיסה במנוע בנזין? ברוב מנועי הבעירה הפנימית, יחס הדחיסה הוא 8-12. אבל יש מנועים שבהם הפרמטר הזה הוא 13 או 14. לגבי מנועי דיזל, זה 14-18 בהם.

מה המשמעות של דחיסה גבוהה? זה כאשר האוויר והדלק הנכנסים לצילינדר נדחסים בתא הקטן מגודל החדר הסטנדרטי של מנוע הבסיס.

מהי דחיסה נמוכה? זה כאשר האוויר והדלק הנכנסים לצילינדר נדחסים בתא שגדול יותר מגודל החדר הסטנדרטי של גרסת הבסיס של המנוע.