Увеличение камеры сгорания дизельного двигателя к чему приводит

Степень сжатия — это не компрессия. Почему она так важна?

Предупреждение:

Если ты хоть немного не разбираешься в конструкции двигателя — ЗАКРОЙ ЭТУ СТАТЬЮ!

Это отношение полного объёма цилиндра двигателя внутреннего сгорания к объёму камеры сгорания. Степень сжатия дизелей 12-20, карбюраторных двигателей 5-10. Повышение степени сжатия (до определённого предела) увеличивает кпд двигателя.
Эффективность

Термическая эффективность и, следовательно, эффективность, с которой топливо используется для совершения полезной работы, непосредственно связана со степенью сжатия. Чем выше степень сжатия, тем меньше топлива будет использовано для получения той же самой мощности. Типичные значения степеней сжатия от 18:1 до 22:1, используемые в дизельных двигателях, частично объясняют, почему они так эффективно работают. Вдобавок к этому, для полной реализации преимуществ этой высокой степени сжатия, на дизельном двигателе никогда не используется дроссельная заслонка. Другими словами, он всасывает как можно больше воздуха, практически так же, как и бензиновый двигатель при широко открытой дроссельной заслонке. Вместо ограничения количества воздуха, поступающего в двигатель, с помощью дроссельной заслонки мощность двигателя регулируется с помощью изменения количества топлива, впрыскиваемого в цилиндр. Это значит, что даже при низких уровнях мощности (когда в камеру сгорания впрыскивается очень малое количество топлива), дизельный двигатель сжимает воздух в цилиндре очень сильно; при этом выделяется столько тепла, что его достаточно для воспламенения даже очень обеднённой смеси. Однако когда дросселируется двигатель с искровым зажиганием (бензиновый двигатель), то количество воздуха, втягиваемого в цилиндры, уменьшается, и так как это эффективная степень сжатия, то в результате топливная эффективность при частично закрытой дроссельной заслонке тоже уменьшается.

Высокая степень сжатия увеличивает мощность. Приведённые данные предполагают, что увеличение степени сжатия не создаёт проблем в других областях, таких как детонация т. д. Вы заметите, что закон уменьшения приводит к довольно простому выводу: когда степень сжатия идёт вверх, то при каждом увеличении прирост мощности будет всё меньше. К примеру, увеличение компрессии от 8,0:1 до 9,0:1 приводит к большему увеличению мощности, чем увеличение сжатия с 11,0:1 до 12,0:1 (2% роста мощности против 1,3%).

Указанные значения являются типичными для двигателей, использующих распределительные валы с относительно коротким периодом впуска, подобные валам во многих форсированных двигателях. Когда продолжительность такта впуска увеличивается (путём установки распределительного вала с более длительным периодом впуска), прирост мощности от увеличения степени сжатия становится даже больше. Это происходит оттого, что данные базируются на механических степенях сжатия (т.е. определённых путём математических расчётов из фиксированного объёма), а не на динамических степенях сжатия, которые продолжают увеличиваться, когда эффективность впуска увеличивается. Когда система впуска модифицируется для улучшения наполнения, то динамическая степень сжатия увеличивается очень похожим образом, как и при увеличении размера поршня, т. к. в цилиндр поступает дополнительное количество воздуха и топлива. Эффективность впуска может продолжать увеличиваться даже до точки «упаковки« цилиндра (объёмная эффективность выше 100%), как это предполагается некоторыми комбинациями впускного и выпускного коллекторов. Максимальное давление внутри камеры сгорания перед воспламенением изменяется, когда изменяется плотность подаваемой смеси. Когда система впуска работает с низкой эффективностью, т. е. когда дроссельные заслонки закрыты или впускная система забита, то цилиндр наполняется лишь частично и динамическое давление сжатия низкое. Когда система впуска работает с высокой объёмной эффективностью (значение более 100% достигается на многих гоночных двигателях), динамическая степень сжатия может создавать давления, которые превышают давления, ожидаемые от механической (рассчитанной) степени сжатия. В таких случаях увеличение механической степени сжатия может ввести двигатель в режим детонации и уменьшить мощность и надёжность двигателя.

Читайте также:  На каких двигателях рвет ремень грм

Увеличение степени сжатия не всегда приводят к увеличению мощности. Если статическая (подсчитанная) степень сжатия уже находится около предела детонации для используемого топлива, то дальнейшее увеличение статической степени сжатия может ухудшить мощность и/или надёжность двигателя. вк.ком/autobap Это особенно справедливо, когда специальный распределительный вал и системы впуска и выпуска добиваются объёмной эффективности (VE) величиной более 100%. Когда (VE) увеличивается, то динамическая степень сжатия также увеличивается, так как цилиндр «упаковывается« смесью так, как если бы работал невидимый нагнетатель.

Другой эффект от увеличения степени сжатия довольно незначителен и неизвестен некоторым создателям двигателей. Когда VE превышает 100%, поступившая смесь находится под небольшим положительным давлением, однако, она может заполнить только пространство в цилиндре плюс пространство в камере сгорания. К примеру, если объём цилиндра и камеры составляет вместе 416,2 см3, то это фиксированное пространство будет в основном определять, сколько топливовоздушной смеси может попасть в цилиндр. Если мы решаем увеличить степень сжатия путём уменьшения объёма камеры сгорания или путём увеличения размера выпуклости поршня (это наиболее распространённые методы), то это пространство будет не более названной величины. Да, цилиндр сохраняет постоянный рабочий объём — рабочий объём двигателя не изменялся. Но изменили общий объём цилиндра и камеры сгорания. Это означает, что пространство для поступающей рабочей смеси уменьшается. Таким образом, при увеличении степени сжатия мы почти незаметно уменьшили объёмную эффективность двигателя.

• Пример

Воспользуемся воображаемым примером для уяснения деталей.

Представим себе двигатель со степенью сжатия 2,0:1 и, просто ради аргумента скажем, что общий объём (нерабочий объём) одного цилиндра, когда поршень находится в НМТ (нижней мертвой точке), составляет 3.278 см3. Это объём, создаваемый поршнем при одном такте плюс объём камеры сгорания над поршнем, находящимся в положении ВМП (верхней мертвой точке). vk/com/autobap Так как степень сжатия составляет 2,0:1, то объём над поршнем, находящимся в ВМТ должен составлять половину от общего объёма цилиндра или 1.639 см3, (т. е. 1.639 см3 «выбранного« объёма плюс 1.639 см3 камеры сгорания равны 3.278 см3 общего объёма цилиндра). Даже при 3.278 см3 во всём цилиндре двигатель может втянуть только 1.639 см3 свежей рабочей смеси, т. к. имеется давление в коллекторе у впускного канала (в случае с VE, равной 100%) и только вытесненный объём поршня может работать для втягивания воздуха и топлива. Остальные 1.639 см3 будут заполнены выхлопными газами от последнего цикла сгорания.

Добавим теперь к воображаемому двигателю нагнетатель (компрессор) и отрегулируем давление так, что он будет подавать 3.278 см3 топливовоздушной смеси в цилиндр вместо исходных 1.639 см3, которые двигатель мог «вдохнуть« в прежнем состоянии. С нашим нагнетателем в цилиндре будет находиться 3.278 , см3 свежей смеси в конце и не будет остаточных выхлопных газов. Это существенно улучшит мощность. Но что произойдет, если в безрассудных поисках дополнительной мощности увеличить степень сжатия до 3,0:1, уменьшив объём камеры сгорания над поршнем в ВМТ со1.639 см3 до 1.092 см3? Когда поршень находится в конце такта впуска, общий объём цилиндра будет теперь только 2.731 см3. Если не изменять давление наддува, то оно может «вдавить« только 2.731 см3 топливовоздушной смеси в цилиндр. Это уменьшит объём смеси на 547 см3 или примерно на 17%. Двигатель втягивает менее воспламененную смесь, объёмная эффективность уменьшается (на 17%) и мощность снижается. Справедливо то, что 2.731 см3 подаваемой смеси сгорает с более высокой эффективностью благодаря увеличению степени сжатия, но улучшение степени сжатия покрывает только 5% из. 17% потерь мощности.

Читайте также:  Сколько масла в двигателе грейт вол сафе

• Обобщение

Многие из вас могут теперь реализовать важные преимущества, получая максимально возможную VE (объёмную эффективность). Чем выше VE, которую вы сможете получить, тем ниже будет требуемая степень сжатия; а чем ниже степень сжатия, тем меньше выступ поршня, тем легче фронту пламени распространяться в объёме камеры сгорания. Эти соотношения являются некоторыми из тех методов, которые используют профессионалы для увеличения мощности двигателей.

Верхние пределы степени сжатия и фазы газораспределения распределительного вала достаточно хорошо определены для гоночных двигателей, «обычные» форсированные двигатели для повседневного использования, как правило, работают при более низких уровнях мощности и в основном при частично открытой дроссельной заслонке. Увеличение степени сжатия может иногда обеспечить заметный прирост мощности, но это же самое увеличение степени сжатия может дать даже большее улучшение топливной экономичности. При увеличении степени сжатия от 8,0:1 до 10,0:1, мощность при полностью открытой дроссельной заслонке может увеличиться на 3 или 4%. Но экономия топлива при частично закрытой дроссельной заслонке может увеличиться более чем на 15%. В этом нет ничего удивительного, если вы помните, что динамическая степень сжатия при частично открытой дроссельной заслонке заметно ниже, чем статическая степень сжатия. Увеличение статической степени сжатия добавляет эффективности в нужном месте: при частично открытой дроссельной заслонке.

Понравилась статья?

Ставь лайк и подписывайся на канал !

Так ты будешь получать больше интересной и полезной информации.

Источник

ВНИМАНИЕ. Обновите свой браузер! Наш сайт некорректно работает с IE 8 и более старыми версиями.

Редактировалось: karp2005 (20 Мар 2011), всего редактировалось 1 раз

Vcc = [(p D2 ´ L)/4] ÷ 1,000, где

D = диам. отверстия в прокладке в мм,

L = толщина прокладки в зажатом состоянии в мм.

Это для круглой прокладки .
взял к примеру диаметр 76мм, объем прокладки толщиной 1 мм = 4.5 куб. см , а толщиной 0.8 = 3.6 куб.см

Дерзай !

Редактировалось: karp2005 (20 Мар 2011), всего редактировалось 1 раз

На счёт масла — отличная идея, попробую на след полётах. Сейчас я лью 3%.

Тогда ещё вопрос: как изменилась мощность соло210 после убирания прокладки вовсе: на тяге как отразилось?

тут есть некий баланс между объёмом камеры и опережением. меняя то и другое в разных направлениях можно получить одинаковые результат. тоесть например при камере 10куб и зажиг 15гр будет тож самое что при камере 9 куб но оепержении 20град и тож самое что при камере 11 куб и зажиг 10 град..

это сугубо аналогия изменений. тоесть цыфры ничего конкретного не значат то что я написал. в реали они другие но аналогия та же.просто исходя из этого можно балансировать не тока объёмом но и углами при том же эффекте.

как то не подумал

«В моем случае — эксперимент должен показать, насколько пригодно данное изменение.. (прокладка).»

Удалось попробовать вчера.. Во время прогрева («не особо настроенный карбюратор») — 7600 об/мин, двигатель набирал. В полете, особой разницы не ощутил, правда.. со середины октября не летал.. — отвык)). Бензин 92+95 (так получилось..). Про температуру ЦПГ — не скажу (проблема с точностью прибора).
Предварительный вывод: при установке 0,5мм прокладки на F200, и установке более позднего зажигания, примерно, на 300 об/мин упали максимальные обороты (очень приблизительно).

Редактировалось: FM (28 Мар 2011), всего редактировалось 1 раз

итак, имеем: если не особо точно настроить карбюратор, но при этом точно не померить температуру ,выждать полгода (смешивая всё это время разные сорта топлива) вас стала беспокоить избыточная тяга и вы стали опасаться за ресурс двигателя- 0.5 мм прокладка и более позднее зажигание позволят решить возникшие проблемы вплоть даже до снижения макс.частоты вращения колен. вала на 300об/мин. (атмосферным давлением,температурой и соответственно плотностью воздуха можно пренебречь..)

Читайте также:  Как делать капиталку двигателя ваз 2107

PS В подводной авиации есть такой термин: «Если таракан без лап не слышит, но при этом резьба у него левая, то диаметр его усов прямо пропорционален квадрату скорости двухкамерного холодильника. Причём трава должна быть свежей»

PPS.Федор,надеюсь без обид,ну просто не удержался,в преддверии 1-го апреля)))

Если ответить без эмоций, то.. получится, примерно, так.

— для того, чтобы «особо точно» настроить карбюратор под конкретные метеоусловия (температура/давление/влажность), нужно время, терпение и, лучше, + несколько тестовых проверок работы двигателя. Приблизительных настроек, для совершения полета, вполне достаточно;
— сложности с измерениями температуры связаны с очередным искажением (распайка термопары) в работе соответствующего прибора (3-й раз за год) ;
— «..смешивая всё это время разные сорта топлива..» — все это время были и другие дела. Остатки 92-го были с покатушек на лыжах, 2-х недельной давности, а 2л 95-го, я залил перед полетом;
— «..вас стала беспокоить избыточная тяга и вы стали опасаться за ресурс двигателя..» — не знаю, откуда взялся такой вывод ;
— «..PS В подводной авиации есть такой термин: «Если таракан без лап не слышит, но при этом резьба у него левая, то диаметр его усов прямо пропорционален квадрату скорости двухкамерного холодильника. Причём трава должна быть свежей» — не самая смешная шутка;
— пожалуйста, внимательно прочитайте ТЕМУ, а, потом, свое сообщение, и попробуйте найти в нем, хоть какую-нибудь полезную информацию;

P.S.: все будет хорошо

. так скорость побольше, чем.. без бензина

На самом деле, очень удобно тестировать парамотор, после внесения конструктивных изменений, катаясь на лыжиках с установкой за спиной. Режимы работы установки — близкие к полетным, а, если мотор заглохнет и т.п., есть время остановиться, подумать и т.д.

Информация полезная, но.. прокладка 0,5мм, при диаметре цилиндра 66мм, должна дать бОльшее увеличение объема камеры сгорания, чем утопленный изолятор свечи. Кроме того, медная прокладка улучшает герметичность соединения. Да и.. поставить/снять прокладку, проще, чем найти свечу со схожим калильным числом, но без выступающего изолятора.

P.S.: не хотите обижать собеседника — пишите, пожалуйста, более корректно.

«..если ставил дополнительную прокладку 0,5мм при диаметре цилиндра 62мм значительно падала мощность..»

Могу подвести небольшой итог своему маленькому эксперименту: между головкой и цилиндром F200M (D = 66 мм), установил 0,5 мм прокладку из меди. С такой прокладкой, налетал 4-5 часов..
Каких-либо заметных изменений в работу двигателя, такое снижение степени сжатия, не внесло.. даже странно..
Ждал, некоторого снижения оборотов, в связи с уменьшившейся мощностью, — не замечено, т.к. больше зависит от настроек карбюратора.. (7600-8200 об/мин).
Прогнозировал, небольшое снижение температуры (термопара под свечей, прибор ИСТ-910), — так же, не замечено.. (при +7 град. на улице = 185 град. температура под свечей, при 5 мин «полного газа»).
До установки прокладки, использовал 98 бензин, после установки — 95-й. Попробовал установить более поздний момент зажигания — температура двигателя выросла, примерно.. на 20 град. Вернул обратно — температура стала Ок.

P.S.: изначальный смысл данной «переделки» — желание перейти на использование бензина с меньшим октановым числом (продается везде + стОит дешевле, что приятно ) + некоторое снижение нагрузки на детали ЦПГ + некоторое снижение температуры (в жару, при активном пилотировании, не помешает никому..) .

Редактировалось: FM (16 Май 2011), всего редактировалось 3 раз(а)

Источник

Adblock
detector