Увеличение степени сжатия двигателя что дает

Форсирование двигателя автомобиля: 5 методов

Наиболее популярными среди автолюбителей являются следующие методы форсирования двигателя:

  • установка усовершенствованной ГБЦ;
  • тюнинг распределительного вала;
  • растачивание блока цилиндров, чтобы увеличить объем мотора;
  • увеличение степени сжатия;
  • повышение наполняемости цилиндров;
  • минимизация потерь из-за трения.

Будет ли метод форсирования двигателя эффективным, зависит прежде всего от того, правильно ли подготовлена ГБЦ. Если автотюнинг будет выполнен правильно, то мотор станет мощнее на 20 %. Наполнение цилиндров топливной смесью станет лучше, она будет полностью сгорать, а выхлопная система будет работать более эффективно.

Тюнинг головки блока цилиндров необходим, чтобы топливная смесь лучше сгорала в рабочей камере. Ведь из нее энергия газов идет на поршень, приводя его в движение.

На процесс образования топливной смеси, вентиляцию и воспламенение, а также сгорание топлива влияет то, как сделана камера сгорания. Поэтому выбранный метод форсирования двигателя должен быть таким, чтобы было возможно усовершенствование этого элемента. Например, камеру сгорания можно отполировать, расширить проходное сечение ГБЦ, увеличить впускные и выпускные каналы, тюнинговать клапаны, совместить коллекторы и каналы головки.

  • Установка спортивного распредвала

Если вы не хотите увеличивать объем мотора, то данный метод форсирования двигателя — то, что нужно. Когда установлен спортивный распредвал, фазы газораспределения будут меняться в зависимости от режима работы ДВС.
Тюнинговый распределительный вал помогает повысить мощность мотора в специфических условиях езды. К примеру, этот метод форсирования двигателя повысит тягу на низких оборотах. Но на высоких оборотах разгон автомобиля станет хуже.

На силовой агрегат Lada-2108 объемом 1,7 литра, с ходом коленвала 7,8 см и поршнем 82,4 мм, зачастую устанавливают распределительный вал с подъемами клапанов более 10,93 мм. Это позволяет усовершенствовать ДВС так, что он раскручивается до 7500–8000 оборотов в минуту, при этом мощность мотора сохраняется и на «низах».

Следующий метод форсирования двигателя — установка коленвала с большим ходом и увеличение диаметра цилиндра с целью сделать объем мотора больше. Однако в этом случае с повышением объема ДВС должна увеличиться и камера сгорания. Только так можно сделать силовой агрегат форсированным.

Чтобы мотор работал с высоким КПД, используется такой метод форсирования двигателя, как увеличение степени сжатия. Данный показатель определяется фазами газораспределения, то есть задержкой, которая присутствует, когда закрывается впускной клапан. Также на степень сжатия влияет угол открытия дроссельной заслонки.
Как можно увеличить степень сжатия, чтобы сделать двигатель форсированным? Для этого устанавливают спортивный распредвал. Он делает фазы шире, а значит, геометрическая степень сжатия увеличивается. Рекомендуется также использовать топливо с высоким октановым числом. Данный метод форсирования двигателя позволяет сделать мотор мощнее как на низких, так и на высоких оборотах.

  • Улучшенное наполнение цилиндров

Следующий метод форсирования двигателя позволяет увеличить коэффициент наполнения цилиндров. В результате тюнинга усовершенствуется заводская система впуска и выпуска либо устанавливается новая.

К примеру, на Lada-2108 с завода идет силовой агрегат с коэффициентом наполнения 0,75.
Данный метод форсирования двигателя позволяет снизить сопротивление за счет тюнинга системы впуска. В результате коэффициент наполнения будет 1,0 либо больше. Достичь этого можно за счет уменьшения аэродинамического сопротивления в системе впуска и выпуска, а также в каналах головки блока цилиндров.
Также используется фильтр-нулевик, устанавливается раздельный выпускной коллектор. Другое его название «паук 4-2-1», его необходимо использовать в комплекте с прямоточной выхлопной системой.
Обратите внимание на то, что любой метод форсирования двигателя требует серьезных вложений. Следует помнить также о том, что даже после усовершенствования впускной и выпускной систем, которое приведет к уменьшению потерь, мощность мотора увеличится совсем немного.

Читайте также:  Как чистить дроссельную заслонку двигателя

Что представляют собой механические потери ДВС? Прежде всего, это трение, потери насоса, потери на вращение приводов и прочих элементов. Однако максимальная потеря мощности возникает из-за того, что детали в цилиндрах трутся друг о друга. Один из методов форсирования двигателей заключается в том, что устанавливаются специальные поршни с небольшой площадью юбки. А также ход поршня делается меньше. После всех проведенных процедур эти детали должны пройти развесовку. В результате все элементы КШМ будут идеально сбалансированы.

Когда цилиндры наполняются воздухом, силовая установка работает как насос. Часть энергии уходит на приведение механизма в движение. Чтобы потери уменьшились, необходимо снизить аэродинамическое сопротивление на впуске.

Полезные материалы про авто здесь!

Если машина едет на большой скорости, особенно при боковом либо линейном ускорении, смазка в картере мотора попадает на щеки и шейки коленвала, не давая ему вращаться.

Данный метод форсирования двигателя позволяет снизить подобные потери за счет установки системы сухого картера. Суть его действия заключается в том, что масло из поддона выкачивается, при этом мощность мотора увеличивается.

Энергия также теряется, когда движутся приводы таких узлов, как газораспределительный механизм, генератор и помпа. Чтобы форсировать двигатель для езды на высоких оборотах, следует выбирать метод, позволяющий повысить передаточное отношение приводов.

Источник

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%).

Читайте также:  Не заводится нет связи с по блоком управления двигателем

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.

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.

Читайте также:  Как пробить номер мотоцикла по раме или двигателю

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.

• 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

Adblock
detector