Как работает степень сжатия двигателя внутреннего сгорания

В бензиновых и дизельных двигателях внутреннего сгорания перед воспламенением сжимается топливовоздушная смесь или воздух. Одной из важных характеристик обоих типов двигателей является степень сжатия, которая показывает, во сколько раз меняется объем пространства над поршнем при его движении от нижней до верхней точки.

Степень сжатия и компрессия часто путают, хотя они сильно отличаются. Степень сжатия измеряется в «разах», так как это отношение объема над поршнем к объему камеры сгорания. Компрессия же измеряется в кг/см² и показывает давление смеси перед воспламенением.

Расчет степени сжатия

Для расчета степени сжатия используется формула: ? = (Vр + Vс)/ Vс, где Vр – рабочий объем цилиндра, Vс – объем камеры сгорания. Менять степень сжатия можно, уменьшая объем камеры сгорания или увеличивая рабочий объем цилиндра.

Рабочий объем цилиндра вычисляется по формуле: Vр = (?*D²/4) * S, где D – диаметр цилиндра, S – ход поршня.

Влияние степени сжатия на характеристики двигателя

Чем выше степень сжатия, тем выше компрессия и эффективность двигателя. Высокая степень сжатия увеличивает КПД двигателя и снижает расход топлива. Также степень сжатия влияет на необходимое октановое число бензина для мотора. Низкокачественное топливо может вызвать детонацию в двигателях с высокой степенью сжатия.

Исходные данные

Октановое число бензина зависит от степени сжатия двигателя:

• 7,0–7,5 октановое число 72–76.
• 7,5–8,5 октановое число 76–85.
• 5,5–7 октановое число 66–72.
• 10:1 октановое число 92.
• От 10,5 до 12,5 октановое число 95.
• От 12 до 14,5 октановое число 98.

Изменение коэффициента сжатия может потребоваться при форсировке двигателя, замене топлива или после неудачного ремонта.

Изменение степени сжатия

Для увеличения степени сжатия применяются такие методы, как растачивание цилиндров или уменьшение объема камеры сгорания. Для уменьшения степени сжатия используют снятие слоя с днища поршня или установку прокладок между головкой и блоком цилиндров.

Взаимосвязь степени сжатия и компрессии

Значение степени сжатия влияет на компрессию двигателя, но низкая компрессия может также свидетельствовать о износе деталей двигателя.

Турбированные двигатели

Для двигателей с турбонаддувом необходимо учитывать коэффициент турбокомпрессора при определении степени сжатия и выборе топлива.