Що таке ступінь стискування двигуна

5

Силові агрегати сучасних легкових автомобілів являють собою складні технічні конструкції, і їх робота визначається безліччю різних параметрів. Автолюбителям-початківцям буває дуже непросто розібратися з тим, що ж саме під кожним з них мається на увазі. Приміром, про те, що таке ступінь стискування двигуна в дійсності не знають навіть досвідчені автолюбителі. Точніше, вони вважають, що їм відомо, але насправді дуже часто плутають цей параметр з компресією.

Зміст

  • Що таке ступінь стиснення і чим вона відрізняється від компресії
  • На що впливає ступінь стискування двигуна
  • Як розраховують ступінь стискування двигуна
  • Як змінити ступінь стискування двигуна
  • Відео на тему

Що таке ступінь стиснення і чим вона відрізняється від компресії

Ілюстрація ступеня стиснення 10:1

Кожен двигун внутрішнього згоряння функціонує за рахунок того, що в його циліндрах при спалюванні паливної суміші утворюються гази, які приводять в рух поршні, а вони, в свою чергу — колінчастий вал. Таким чином, відбувається перетворення енергії горіння в енергію механічну, виникає крутний момент, завдяки чому автомобіль рухається.

Згоряння паливної суміші відбувається в циліндрах, причому перед запалюванням поршні стискають її до певного об’єму. Саме відношення повного об’єму циліндра до об’єму камери згоряння і називається ступенем стиску ДВС. Ця величина не має розмірності та виражається простим співвідношенням. Для більшості сучасних бензинових двигунів внутрішнього згоряння вона становить від 8:1 до 12:1, а для дизельних двигунів — від 11:1 до 14:1.

Під компресією розуміється максимальне значення тиску, яке виникає в камері згоряння в самому кінці такту стиснення паливної суміші. Таким чином, ця величина є не відносної, а абсолютною величиною. Для її вимірювання використовуються такі одиниці, як атмосфери, кг/см2, а також килопаскали або бари. Компресія тісно пов’язана зі ступенем стиснення, однак зовсім не ідентична їй. На її значення впливає не тільки об’єм, до якого стискається паливна суміш перед запалюванням, але і такі фактори, як її склад, поточна температура двигуна, наявність зазорів у приводах клапанів і деякі інші.

На що впливає ступінь стискування двигуна

Нормальне згоряння суміші (вгорі) і детонація (внизу)

Ступінь стиснення двигуна безпосередньо впливає на кількість роботи, яка виробляє силовий агрегат. Чим вона вище, тим більше енергії виділяється при спалюванні паливної суміші, і, відповідно, тим більшу потужність демонструє силовий агрегат. Саме з цієї причини в кінці минулого століття виробники двигунів внутрішнього згоряння намагалися робити свою продукцію могутніше саме за рахунок збільшення ступеня стиснення, а не за рахунок збільшення об’ємів циліндрів і камер згоряння. Слід зауважити, що при форсуванні моторів таким способом досягається істотний приріст потужності без додаткового споживання палива. Таким чином, мотори в результаті виходять не тільки потужними, але ще й економічними.

У такого методу є, проте, і свої обмеження, причому досить істотні. Справа в тому, що при стисненні до певної величини паливна суміш детонує, тобто відбувається її мимовільний вибух. Це, правда, стосується тільки бензинових двигунів: в дизельних моторах детонації не відбувається, і багато в чому саме тому вони в середньому мають більш високу ступінь стиснення.

Для того щоб серйозно збільшити значення тиску детонації, підвищують октанове число бензину, що суттєво здорожує паливо. Крім того, багато хімічні добавки, які для цієї мети використовуються, погіршують екологічні параметри двигунів внутрішнього згоряння. Деякі не дуже досвідчені автомобілісти вважають, що чим вище октанове число бензину, тим більше енергії він виділяє при згорянні, проте насправді це зовсім не так: ця характеристика не робить ніякого впливу на теплотворну здатність палива.

Читайте також: Яка компресія має бути в двигуні.

Як розраховують ступінь стискування двигуна

Оскільки дуже бажано, щоб двигун внутрішнього згоряння, встановлений на автомобілі, мав максимально можливу ступінь стиснення, то необхідно вміти визначати її. Важливо це ще і для того, щоб при регулюванні силового агрегату, спрямованої на його форсування, уникнути небезпеки детонації, яка може просто зруйнувати мотор.

Стандартна формула, за якою розраховується ступінь стискування двигуна внутрішнього згорання, має наступний вигляд:

  • CR=(V+C)/C,
  • де CR — ступінь стиснення двигуна, V — робочий об’єм циліндра, C — об’єм камери згоряння.

Для того щоб визначити значення цієї величини для одного циліндра, потрібно спочатку розділити загальний робочий обсяг силового агрегату на їх кількість. Таким чином визначається значення параметра V з наведеної вище формули. Визначити об’єм камери згоряння (тобто значення величини С) дещо складніше, але цілком можливо. Для цього досвідчені автомобілісти і механіки, що спеціалізуються на ремонті і наладці двигунів внутрішнього згоряння, що використовують бюретку, яка проградуйована в кубічних сантиметрах. Найбільш простий спосіб полягає в тому, щоб залити в камеру згоряння рідина (наприклад, бензин), а після цього виміряти з допомогою бюретки її обсяг. Отримані дані потрібно підставити в формулу розрахунку.

На практиці значення ступеня стиску двигуна зазвичай визначається в наступних випадках:

  • При форсуванні силового агрегату;
  • При його пристосуванні для функціонування з паливом іншого октанового числа;
  • Після проведення такого ремонту ДВС, коли потрібне коригування ступеня стиснення.

Як змінити ступінь стискування двигуна

У сучасних двигунів внутрішнього згоряння змінюють ступінь стиснення як у бік збільшення, так і в бік зменшення. Якщо її необхідно збільшити, то розточують циліндри і встановлюють поршні більшого діаметра. Ще один досить поширений спосіб — це зменшення обсягу камер згоряння. Для цього там, де головка циліндрів сполучається з блоком, видаляється шар металу. Цю операцію проводять на стругальному або фрезерному верстаті.

Якщо з тих чи інших причин потрібно знизити ступінь стискування двигуна внутрішнього згоряння, то найпростіше для цього між блоком і головкою циліндрів встановити додаткову прокладку із дюралюмінію. Ще один, більш складний спосіб полягає в тому, що на токарному верстаті з днища поршня видаляється шар металу.

Читайте також: Чим дизельний двигун відрізняється від бензинового.

Відео на тему

Схожі статті




  • Чим відрізняється інжекторний двигун від карбюраторного



  • Що краще варіатор або автомат



  • Чим відрізняється варіатор від автомата



  • Ніж дизельний двигун відрізняється від бензинового