Què significa la relació de compressió i per què importa

Un motor de combustió interna és un tipus d’unitat de potència que utilitza l’energia alliberada com a resultat de la combustió de combustible (gasolina, gas o gasoil). El mecanisme cilindre-pistó, mitjançant la biela, converteix els moviments alternatius en moviments rotatius.

La potència de la unitat de potència depèn de molts factors, i un d’ells és la relació de compressió. Considerem què és, com afecta les característiques de potència d’un cotxe, com canviar aquest paràmetre i també en què es diferencia CC de la compressió.

Fórmula de relació de compressió (motor de pistó)

En primer lloc, breument sobre la relació de compressió en si. Perquè la barreja aire-combustible no només s’encengui, sinó que exploti, s’ha de comprimir. Només en aquest cas es genera un xoc que farà moure el pistó dins del cilindre.

Un motor de pistó és un motor de combustió interna, a partir del qual el procés d'obtenció d'una acció mecànica s'aconsegueix ampliant el volum de treball del combustible. Quan es crema combustible, el volum de gasos alliberat empeny els pistons i per això el cigonyal gira. Aquest és el tipus més comú de motor de combustió interna.

La relació de compressió es calcula mitjançant la fórmula següent: CR = (V + C) / C

V - volum de treball del cilindre

C és el volum de la cambra de combustió.

Aquests motors consisteixen en múltiples cilindres en què els pistons comprimeixen el combustible en una cambra de combustió. La relació de compressió ve determinada pel canvi del volum d’espai a l’interior del cilindre en les posicions extremes del pistó. És a dir, la proporció del volum d’espai quan s’injecta el combustible i el volum quan s’encén a la cambra de combustió. L’espai entre el centre mort inferior i superior del pistó s’anomena volum de treball. L’espai del cilindre amb el pistó al centre mort superior s’anomena espai de compressió.

Fórmula de relació de compressió (motor de pistó rotatiu)

Un motor de pistó rotatiu és un motor en què el paper d'un pistó s'assigna a un rotor trièdric que realitza moviments complexos dins de la cavitat de treball. Ara aquests motors s'utilitzen principalment als cotxes Mazda.

Per a aquests motors, la relació de compressió es defineix com la relació entre el volum màxim i el volum mínim de l’espai de treball quan gira el pistó.

CR = V1/V2

V1 - espai de treball màxim

V2 és la quantitat mínima d'espai de treball.

Influència de la relació de compressió

La fórmula CC mostrarà quantes vegades es comprimirà la següent porció de combustible al cilindre. Aquest paràmetre afecta el grau de combustió del combustible i, al seu torn, en depèn el contingut de substàncies nocives a l'escapament.

Hi ha motors que canvien la relació de compressió en funció de la situació. Funcionen amb una relació de compressió elevada a càrregues baixes i una relació de compressió baixa a càrregues elevades.

A càrregues elevades, la relació de compressió ha de ser baixa per evitar cops. A càrregues baixes, es recomana que sigui més gran per obtenir una eficiència màxima de l’ICE. En un motor de pistó estàndard, la relació de compressió no canvia i és òptima per a tots els modes.

Com més alta sigui la relació de compressió, més forta serà la compressió de la mescla abans de la ignició. La relació de compressió afecta:

• L'eficiència del motor, la seva potència i parell;
• emissions;
• el consum de combustible.

És possible augmentar la relació de compressió

Aquest procediment s’utilitza quan s’ajusta el motor d’un cotxe. La forçada s’aconsegueix canviant el volum de la porció d’entrada de combustible. Abans de realitzar aquesta modernització, cal tenir en compte que, amb un augment de la potència de la unitat, també augmentarà la càrrega de les parts del propi motor de combustió interna, sinó també d'altres sistemes, per exemple, la transmissió i el xassís.

Val la pena considerar que el procediment és car i, en cas d'alteració d'unitats ja prou potents, l'augment de potència pot ser insignificant. Hi ha diverses maneres d'augmentar la relació de compressió en els cilindres següents.

Cilindre avorrit

Un moment més favorable per a aquest procediment és una revisió important del motor. Tot i així, caldrà desmuntar el bloc de cilindres, de manera que serà més barat realitzar aquestes dues tasques simultàniament.

En forar cilindres, el volum del motor augmentarà, i això també requerirà la instal·lació de pistons i anells de diàmetre més gran. Algunes persones trien pistons o anells de reparació, però per augmentar-lo és millor utilitzar anàlegs per a unitats amb un gran volum, configurades a la fàbrica.

L’avorrit ha de ser realitzat per un especialista que utilitzi equips especials. Aquesta és l'única manera d'aconseguir mides de cilindre perfectament uniformes.

Finalització de la culata

La segona manera d’augmentar la relació de compressió consisteix a tallar la part inferior de la culata amb una fresa. En aquest cas, el volum dels cilindres continua sent el mateix, però l’espai sobre el pistó canvia. La vora s'elimina dins dels límits del disseny del motor. Aquest procediment també l'hauria de realitzar un especialista que ja estigui dedicat a aquest tipus de modificació de motors.

En aquest cas, heu de calcular amb precisió la quantitat de la vora eliminada, ja que si s’elimina massa, el pistó tocarà la vàlvula oberta. Això, al seu torn, afectarà negativament el funcionament del motor i, en alguns casos, fins i tot el farà inutilitzable, cosa que requerirà que busqueu un capçal nou.

Després de revisar la culata, caldrà ajustar el funcionament del mecanisme de distribució de gas perquè distribueixi correctament les fases d'obertura de la vàlvula.

Mesura del volum de la cambra de combustió

Abans de començar a forçar el motor amb els mètodes indicats, heu de saber exactament la quantitat de la cambra de combustió (per sobre de l'espai del pistó quan el pistó arriba al punt mort superior).

No totes les documentacions tècniques d’un cotxe indiquen aquests paràmetres i la complexa estructura dels cilindres d’alguns motors de combustió interna no permet calcular correctament aquest volum.

Hi ha un mètode provat per mesurar el volum d’aquesta part d’un cilindre. El cigonyal gira de manera que el pistó es troba en la posició TDC. Es descargola l’espelma i amb l’ajuda d’una xeringa volumètrica (es pot utilitzar el més gran - 20 daus) s’aboca oli de motor a l’espelma.

La quantitat d'oli abocat només serà el volum de l'espai del pistó. El volum d’un cilindre es calcula de forma molt senzilla: el volum del motor de combustió interna (indicat a la fitxa tècnica) s’ha de dividir pel nombre de cilindres. I la relació de compressió es calcula mitjançant la fórmula indicada anteriorment.

Al vídeo addicional, aprendreu com podeu millorar l'eficiència del motor si es modifica qualitativament:

Teoria de l'ICE: motor del cicle d'Ibadullaev (procés)

Inconvenients d'augmentar la relació de compressió:

La relació de compressió afecta directament la compressió del motor. Per obtenir més informació sobre compressió, vegeu en una revisió independent... Tanmateix, abans de decidir canviar la proporció de compressió, heu de considerar que això tindrà les conseqüències següents:

• autoignició prematura del combustible;
• els components del motor es desgasten més ràpidament.

Com mesurar la pressió de compressió

Regles bàsiques per a la mesura:

• El motor s'escalfa fins a temperatura de treball;
• El sistema de combustible està desconnectat;
• les espelmes es descargolen (excepte el cilindre, que s'està comprovant);
• la bateria està carregada;
• filtre d'aire - net;
• la transmissió és en neutral.

Per obtenir informació precisa sobre el motor, es mesura la pressió de compressió als cilindres. Abans de mesurar, el motor s'escalfa per determinar els espais lliures entre el pistó i el cilindre. El sensor de compressió és un manòmetre, o més aviat un manòmetre de compressió, es cargola en lloc d'una bugia. Aleshores, el motor s'engega amb el pedal de l'accelerador premut (accelerador obert). La pressió de compressió es mostra a la fletxa del manòmetre de compressió. Un manòmetre de compressió és una eina per mesurar la pressió de compressió.

La pressió de compressió és la pressió màxima que es pot aconseguir al final de la carrera de compressió d'un motor, quan la mescla encara no s'ha encès. La quantitat de pressió de compressió depèn de

• ratio de compressió;

• velocitat del motor;

• grau d'ompliment de cilindres;

• estanquitat de la cambra de combustió.

Tots aquests paràmetres, excepte l'estanquitat de la cambra de combustió, són constants i estan definits pel disseny del motor. Per tant, si una mesura demostra que un dels cilindres no arriba al valor especificat pel fabricant, això indica una fuita a la cambra de combustió. La pressió de compressió ha de ser la mateixa en tots els cilindres.

Causes de la pressió de compressió baixa

• vàlvula danyada;
• molla de la vàlvula danyada;
• seient de la vàlvula gastat;
• l’anell del pistó està desgastat;
• cilindre del motor desgastat;
• la culata està danyada;
• junta de culata danyada.

En una cambra de combustió en funcionament, la diferència màxima de pressió de compressió en cilindres individuals és de fins a 1 bar (0,1 MPa). La pressió de compressió oscil·la entre 1,0 i 1,2 MPa per als motors de gasolina i 3,0 a 3,5 MPa per als motors dièsel.

Per evitar l’autoignició prematura del combustible, la relació de compressió dels motors d’encesa positiva no ha de superar els 10: 1. Els motors equipats amb un sensor de cop, unitat de control electrònica i altres dispositius poden aconseguir relacions de compressió de fins a 14: 1.

Per als motors turbo de gasolina, la relació de compressió és de 8,5: 1, ja que una part de la compressió del fluid de treball es duu a terme al turbocompressor.

Taula de les principals relacions de compressió i combustibles recomanats per als motors de combustió interna de gasolina:

Ràtio de compressió	Gasolina
Fins a 10	92
10,5-12	95
de 12	98

Per tant, com més alta sigui la proporció de compressió, més octà ha d’utilitzar-se el combustible. Bàsicament, el seu augment comportarà un augment de l’eficiència del motor i una disminució del consum de combustible.

La relació de compressió òptima per a un motor dièsel oscil·la entre 18: 1 i 22: 1, segons la unitat. En aquests motors, el combustible injectat s’encén per la calor de l’aire comprimit. Per tant, la relació de compressió dels motors dièsel ha de ser superior a la dels motors de gasolina. La relació de compressió d’un motor dièsel està limitada per la càrrega de la pressió al cilindre del motor.

Compressió

La compressió és el grau més alt de pressió de l'aire del motor que es produeix al cilindre al final de la carrera de compressió i es mesura en atmosferes. La compressió sempre és superior a la relació de compressió del motor de combustió interna. De mitjana, amb una relació de compressió d'uns 10, la compressió serà d'uns 12. Això passa perquè quan es mesura la compressió, la temperatura de la mescla aire-combustible augmenta.

Aquí teniu un breu vídeo sobre la relació de compressió:

Relació de compressió i compressió. Quina és la diferència? Això és igual o no. Gairebé complicat

La compressió indica que el motor funciona normalment i la relació de compressió determina la quantitat de combustible que cal utilitzar per al motor. Com més gran sigui la compressió, major serà el nombre d'octans per obtenir un rendiment òptim.

Exemples de defectes del motor:

Defecte	Símptomes	Compressió, MPa	Compressió, MPa
Sense defectes	нет	1,0-1,2	0,6-0,8
Esquerda al pont del pistó	alta pressió del carter, fums blaus d’escapament	0,6-0,8	0,3-0,4
Esgotament del pistó	El mateix, el cilindre no funciona a velocitats baixes	0,5-0,5	0-0,1
Engagement dels anells en les ranures del pistó	El mateix	0,2-0,4	0-0,2
Presa del pistó i del cilindre	El mateix funcionament desigual del cilindre al ralentí és probable	0,2-0,8	0,1-0,5
Deformació de la vàlvula	El cilindre no funciona a velocitats baixes	0,3-0,7	0-0,2
Esgotament de la vàlvula	El mateix	0,1-0,4	0
Defecte del perfil de la lleva de l’eix de lleves	El mateix	0,7-0,8	0,1-0,3
Dipòsits de carboni a la cambra de combustió + desgast dels segells i dels anells de la tija de la vàlvula	Consum elevat d’oli + fums blaus d’escapament	1,2-1,5	0,9-1,2
Desgast del grup cilindre-pistó	Elevat consum de combustible i oli per als residus	0,2-0,4	0,6-0,8

Els principals motius per comprovar el motor:

• acceleració lenta;
• baixa pressió d’oli;
• elevat consum de petroli;
• llançament del problema;
• baixa compressió;
• gasos d’escapament blaus;
• elevat consum de combustible;
• inactiu desigual;
• forta detonació;
• sutge a les espelmes / reemplaçament freqüent de les espelmes;
• cops / sobreescalfament del motor;
• desgast de juntes;
• pulsació a la mànega de sortida del gas des del carter.

Inicialment, els motors es fabricaven amb materials tan coneguts i comuns com el ferro colat, l'acer, el bronze, l'alumini i el coure. Però en els darrers anys, les preocupacions d'automòbils s'han esforçat per aconseguir més potència i menys pes per als seus motors, i això els està impulsant a utilitzar nous materials: compost ceràmica-metall, recobriments de silici-níquel, carbonis polimèrics, titani, així com diversos aliatges.

La part més pesada del motor és el bloc de cilindres, que històricament sempre ha estat de ferro colat. La tasca principal és fabricar aliatges de ferro colat amb les millors qualitats, sense sacrificar la seva resistència, de manera que no s'hagi de fer camises de cilindres de ferro colat (això de vegades es fa en camions, on aquesta estructura es paga econòmicament).

Preguntes i respostes:

Què passa si augmenta la relació de compressió? Si el motor és de gasolina, es formarà una detonació (es necessita gasolina amb un nombre d'octà elevat). Això augmentarà l'eficiència del motor i la seva potència. En aquest cas, el consum de combustible serà menor.

Quina és la relació de compressió en un motor de gasolina? En la majoria dels motors de combustió interna, la relació de compressió és de 8-12. Però hi ha motors en què aquest paràmetre és de 13 o 14. Pel que fa als motors dièsel, és de 14-18 en ells.

Què significa alta compressió? Això és quan l'aire i el combustible que entra al cilindre es comprimeixen en una cambra que és més petita que la mida estàndard de la cambra del motor base.

Què és la baixa compressió? Això és quan l'aire i el combustible que entra al cilindre es comprimeixen en una cambra que és més gran que la mida estàndard de la cambra de la versió base del motor.