Как посчитать степень сжатия
Перейти к содержимому

Как посчитать степень сжатия

  • автор:

ФОРУМ МОТОРИСТОВ

У меня простой вопрос с не очень простым ответом
Ответ можно найти везде,а мне хотелось бы услышать инженерный и окончательный (как в учебнике по которому считают конструкторы ВАЗа ,если будет краткий пример двигателя ВАЗ большое спасибо )

ВОПРОС: По какой формуле считать степень сжатия ?

Зачем мне это ? Имееться полтора двигателя ( разная степень сжатия ) разобранного по коробкам собираю один (конструкция одинаковая отличаються выпуклостью поршня насчёт головки блока точно не знаю (у меня их три))

«Степень сжатия — это отношение полного объема цилиндра (V) к объему камеры сгорания (Vс). Полный объем это: объем цилиндра + объем камеры сгорания + объем прокладки ГБЦ.

Из этого следует, что в V учитывается объем прокладки ГБЦ, что логично.
Но в Vc он не учитывается (следует из формулы), что странно.

Обьем цилиндра =ход поршня * диаметр цилиндра * диаметр цилиндра * Pi / 4

Обьем прокладки = толщина прокладки * диаметр прокладки * диаметр прокладки * Pi / 4

Обьем камеры сгорания = обьем в снятой с блока головке ограниченный её плоскостью — замеряется

Обьем «выпуклости поршня» = — замеряется

Vc = Обьем прокладки + Обьем камеры сгорания — Обьем «выпуклости поршня»

V=Vc + Обьем цилиндра

E = V/Vc = Обьем цилиндра / Vc +1

в) Расчет мною на примере моего двигателя BMW M10 B16 1,6 л степень сжатия 9,5 мощность 90 л.с.
Поршень от двигателя 90 л.с.
Расчет производился так, чтобы получилась степень сжатия 9,5 (т.е. выводилась формула расчета)

Обьем цилиндра =71 * 84 * 84 * Pi / 4 =393454 = 393,4 см куб

Обьем прокладки = неучитывался
(толщина прокладки (номинал) 1,2 мм диаметр прокладки 86 мм обьём 6,97 см куб)
(толщина прокладки (поставл. в запчасти) 1,5 мм диаметр прокладки 86 мм обьём 8,71 см куб)

Обьем камеры сгорания — в технической документации указано 57,7 см куб + — 1 , результаты замера показали 57 см куб (принимаем 57,7)

Обьем «выпуклости поршня» = — замер 11,5 см куб

Vc =Обьем камеры сгорания — Обьем «выпуклости поршня»

V=Vc + Обьем цилиндра

E = V/Vc = Обьем цилиндра / Vc +1

Vc= 46,2 см куб
V= 439,6 см куб

E = V/Vc =439,6 / 46,2= 9,51

При учёте прокладки получаеться степень сжатия 8,4

г) Окончательный вариант — предлагается написать вам (если есть у вас такой пример будет любопытно узнать)

AB-Engine Гуру Сообщения: 20326 Зарегистрирован: 01 июн 2004, 20:45 Откуда: Москва-Киев-Одесса-Петах Тиква Контактная информация:

Расчет степени сжатия и объема двигателя

Степень сжатия в двигателе автомобиля — отношение объёма поршневого пространства цилиндра при положении поршня в нижней мёртвой точке (НМТ) (полный объем цилиндра) к объёму над поршневого пространства цилиндра при положении поршня в верхней мёртвой точке (ВМТ), то есть к объёму камеры сгорания.

b = диаметр цилиндра;

Vc = объём камеры сгорания, то есть, объём, занимаемый бензовоздушной смесью в конце такта сжатия, непосредственно перед поджиганием искрой; часто определяется не расчётом, а непосредственно измерением из-за сложной формы камеры сгорания.

Увеличение степени сжатия в двигателе автомобиля требует использования топлива с более высоким октановым числом (для бензиновых двигателей внутреннего сгорания) во избежание детонации. Повышение степени сжатия в общем случае повышает его мощность, кроме того, увеличивает КПД двигателя как тепловой машины, то есть, способствует снижению расхода топлива.

Степень сжатия в двигателе автомобиля, обозначаемая греческой буквой E, есть величина безразмерная. Связанная с ней величина компрессия зависит от степени сжатия, от природы сжимаемого газа и от условий сжатия. При адиабатическом процессе сжатия воздуха зависимость эта выглядит так: P=P?*?^?, где

?=1,4 — показатель адиабаты для двухатомных газов (в том числе воздуха),

P? — начальное давление, как правило, принимается равное одному.

Из-за неадиабатичности сжатия в двигателе внутреннего сгорания (теплообмен со стенками, утечки части газа через неплотности, присутствия в нем бензина) сжатие газа считают политропным с показателем политропы n=1.2.

При ?=10 компрессия в лучшем случае должна быть 10^1.2=15.8

Детонация в двигателе — изохорный само ускоряющийся процесс перехода горения топливовоздушной смеси в детонационный взрыв без совершения работы с переходом энергии сгорания топлива в температуру и давление газов. Фронт пламени распространяется со скоростью взрыва, то есть превышает скорость распространения звука в данной среде и приводит к сильным ударным нагрузкам на детали цилиндра — поршневой и кривошипно-шатунной групп и вызывает тем самым усиленный износ этих деталей. Высокая температура газов приводит к прогоранию днища поршней и обгоранию клапанов.

Понятие степени сжатия не следует путать с понятием компрессия, которое обозначает (при определённой конструктивно обусловленной степени сжатия) максимальное давление, создаваемое в цилиндре при движении поршня от нижней мёртвой точки (НМТ) до верхней мёртвой точки (ВМТ) (например: степень сжатия — 10:1, компрессия — 14 атм.).

О спортивных автомобилях

Двигатели гоночных или спортивных автомобилей, снабженными тюнингованными и спортивными автозапчастями , работающих на метаноле имеют степень сжатия, превышающую 15:1, в то время как в обычном карбюраторном двигателе внутреннего сгорания степень сжатия для неэтилированного бензина как правило, не превышает 11.1:1.

В пятидесятые — шестидесятые годы одной из тенденций двигателестроения, особенно в Соединенных Штатах Америки, было повышение степени сжатия, которая к началу семидесятых на американских двигателях нередко достигала 11-13:1. Однако это требовало соответствующего бензина с высоким октановым числом, что в те годы могло быть получено лишь добавлением ядовитого тетраэтилсвинца. Введение в начале семидесятых годов экологических стандартов в большинстве стран привело к остановке роста и даже снижению степени сжатия на серийных двигателях.

В наше время для улучшения двигателя и автомобиля в целом используются тюнингованые автозапчасти и естественно они должны устанавливаться на профессиональных автосервисах .

Как определить степень сжатия конкретного файла и наилучший метод для его сжатия?

Степнь сжатия определяется очень просто — (начальный размер файла до сжатия — конечный размер файла после сжатия) /начальный размер и все это потом *100%
Эти цифры показывают программы сжатия (архиваторы) (WinZIP, WinRAR, достаточно открыть архив при помощи такой программы)
Определить наилучший метод — вопрос некорректный. Некоторая информация не сжимается, некоторая информация почти не сжимается без потери информации (звук, видео) , но неплохо сжимается с умеренной потерей информации.. . В любом конкретном случае для определения лучшего метода пробуем все и выбираем. Еси под методом идет речь «выбор программы архивации», то в среднем чуть лучшие данные показывает WinRAR, но лучшая программа архивации, что я встречал — это архиватор Microsoft, который идет в поставке инсталлятора от Microsoft и создает CAB файлы, он выигрывает иногда почти в двое по сравнению с WinZIP и WinRAR

Остальные ответы

Если стоят какие-то архиваторы, то по правой мыши они могут показывать % сжатия, а конкретно выбрать % для сжатия и наилучший метод уже сложнее.

В WinRar есть функция оценки степени сжатия

Знаю только WinRAR, настройки по умолчанию, поэтому наилучший метод не знаю, он у меня один .
Степень сжатия отображается двухцветным ползунком — более длинный серый -обработанный объём, и более короткий желтокоричневый — объём, получившийся из первого . Визуально видна степень сжатия .

bzip2, zip, gzip — Сжатие данных.
tar — архиватор

Степень сжатия двигателей: величина, измерение, повышение мощности

Читатели журнала Биргалеев из г. Салавата и Филичев из г. Удомля Калининской обл. спрашивают, что такое степень сжатия, как ее замерить на двухтактном моторе, какова величина степени сжатия современных двигателей и как рассчитать, насколько нужно подрезать головку блока для повышения мощности мотора? Аналогичные вопросы задают и другие читатели.

Эффективная мощность реального двигателя кроме других параметров определяется величиной термического КПД ηt, который находится в прямой зависимости от степени сжатия ε. Как видно из графика, с повышением ε растет и ηt, а следовательно, и мощность на валу двигателя.

Степень сжатия (ее называют также геометрической) — это отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания.

График зависимости термического КПД от степени сжатия

Информация об изображении
График зависимости термического КПД от степени сжатия

где ε — степень сжатия; Va — полный объем цилиндра, см 3 ; Vh — рабочий объем цилиндра, см 3 ; Vc — объем камеры сгорания, см 3 .

В литературе по ДВС для двухтактных двигателей кроме геометрической степени сжатия (или просто степени сжатия), определяемой по вышеприведенной формуле, введено понятие действительной (фактической, истинной) степени сжатия εд. При ее определении учитывается, что сжатие не начинается до тех пор; пока поршень не перекроет выпускное окно. Следовательно, действительная степень сжатия всегда меньше геометрической.

Действительная степень сжатия определяется по формуле:

где А — высота выпускного окна, см; D — диаметр цилиндра, см; S — ход поршня, см.

D = 50 мм = 5 см; S = 44 мм = 4,4 см; ε = 6,0; Vc = 17,2 см 3 ; А = 23 мм = 2,3 см.

Необходимо отметить, что для четырехтактных двигателей при определении действительной степени сжатия можно было бы считать потерянным объем, описываемый поршнем за время, в течение которого открыт выпускной клапан при рабочем ходе плюс объем, описываемый поршнем при закрытом впускном клапане при сжатии. Однако для упрощения оценки и расчетов как двухтактных, так и четырехтактных двигателей принято рассматривать геометрическую степень сжатия, т. е. отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания.

При пользовании технической литературой по двухтактным ДВС (книги, журналы, каталоги и проспекты) необходимо учитывать, что в Японии принято приводить действительную степень сжатия, а в Европе — геометрическую.

Отечественные серийные двигатели имеют, как правило, низкую степень сжатия (ε = 6,0÷7,0 для двухтактных и 6,0÷6,5 для четырехтактных). Это объясняется тем, что большинство подвесных моторов создавалось много лет назад и рассчитано на использование бензинов с низким октановым числом.

Современные двухтактные двигатели имеют ε = 7,0÷12,0 (меньшие значения ε у двигателей с объемом одного цилиндра 350 см 3 , а большие — с объемом около 50 см 3 ).

Для современных четырехтактных двигателей ε = 8,0÷10,5 (при цилиндровом объеме 600÷50 см 3 соответственно). Применение высокой степени сжатия требует топлива с октановым числом, равным 88—98 единицам.

Степень сжатия повышают для увеличения мощности и уменьшения расхода топлива. Однако увеличивать ее можно только до определенного предела, который ограничивается появлением детонации — чрезвычайно быстрого, в виде взрыва, сгорания рабочей смеси со скоростью распространения пламени 2000÷2500 м/с (при нормальном сгорании эта скорость составляет всего 20÷40 м/с). Детонация сопровождается резким (ударным) повышением давления, передающимся на все детали кривошипно-шатунного механизма, перегревом поршня и клапанов, потерей мощности и появлением черного дыма из выхлопной системы. Сильная детонация приводит к разрушению поршня.

Современные полусферические камеры сгорания

Информация об изображении
Современные полусферические камеры сгорания

Чем выше степень сжатия и ниже октановое число применяемого бензина, тем более вероятна детонация при прочих равных условиях. Детонации подвержены высокооборотные двигатели с большим диаметром цилиндров, с большим коэффициентом избытка воздуха а в рабочей смеси (наиболее склонна к детонации смесь при α = 0,85÷0,95; увеличение остаточных газов снижает склонность к детонации). Детонация возможна при большом давлении смеси в начале сжатия, поэтому при использовании наддува степень сжатия обычно снижают. На антидетонационные свойства двигателя влияют форма камеры сгорания и расположение свечи зажигания — чем меньше путь пламени от электродов свечи до самой удаленной точки камеры сгорания, тем меньше склонность двигателя к детонации. Поэтому для форсировки путем повышения степени сжатия наиболее подходят двигатели с полусферической камерой сгорания и со свечой, расположенной в ее центре.

У двухтактного двигателя сжатие рабочей смеси происходит не только в надпоршневом пространстве, но и в картере при движении поршня от ВМТ к НМТ. Обычно давление в картере не превышает 1,5 кгс/см 2 . Оно зависит от степени сжатия в картере εк, т. е. от отношения полного объема картера Vк при нахождении поршня в ВМТ к объему картера при положении поршня в НМТ.

где Vh — рабочий объем цилиндра, см 3 .

Величина εк обычно находится в пределах 1,29÷1,40 (меньшее значение относится к гоночным двигателям, а большее — к серийным, коммерческим).

При работе с конкретным двигателем рабочий объем определяют расчетным способом по формуле:

Объем камеры сгорания, ввиду ее сложной формы, быстрее и точнее определяется следующим способом. Поршень устанавливается в ВМТ. Из мензурки (или другой емкости с делениями) в цилиндр заливается через свечное отверстие (до середины его высоты) моторное масло, слегка разведенное бензином. Количество вылитого масла и будет равно объему камеры сгорания.

Степень сжатия двухтактного двигателя с полусферической камерой сгорания можно повысить до 8,5÷9,0, но при этом придется применять топливо с октановым числом 93 и выше. При форсировке методом повышения сжатия неизбежно возрастают среднее эффективное давление в цилиндрах и соответственно силы, действующие на все детали цилиндро-поршневой группы и кривошипно-шатунного механизма. Возрастает частота вращения коленвала. Эти причины неизбежно вызывают уменьшение моторесурса и снижение надежности двигателя.

Пример расчета для определения величины подрезки головки блока. Имеется двигатель с параметрами D = 5 см; S = 4,4 см; Vc = 17,2 см 3 ; ε = 6,5 (первоначальная степень сжатия). Требуется увеличить ее до εt = 8,5.

Рабочий объем цилиндра:

Определим, какой объем камеры сгорания необходимо обеспечить:

Разница объемов камер сгорания серийного и форсированного двигателей составит:

Определим толщину слоя металла, снимаемого с торца головки блока цилиндров:

Следует учитывать, что степень сжатия отечественных потребительских подвесных моторов увеличивать свыше 8,5 не рекомендуется. К тому же одно только повышение степени сжатия еще не означает существенного увеличения мощности двигателя.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *