Переменная степень сжатия простыми словами

Александр Расторгуев [razborkazapzap]

02.09.2019,
Просмотров: 782

Двигатели внутреннего сгорания постоянно совершенствуются. Появляются новые конструктивные особенности, внедряются новые технологии, приводящие к одному итогу — при минимальном объеме — максимально возможная мощность. За последние 10 лет автопроизводители активно внедряют турбину, фазовращатели, высокоточный прямой впуск, коллектора с изменяемой геометрией, и другие решения, направленные на экологичность и экономичность.

За эти же года констуркторы пытались выпустить двигатели без коленвала и шатунов, а также без распредвала. Такого рода разработки еще в стадии проектирования, однако есть одна интересная вещь, которую удалось внедрить в такие автомобили, как Infinity, Toyota и Saab — двигатель с изменяемой степенью сжатия.

Теория

Перед тем, как я расскажу о переменной степени сжатия, вкратце расскажу о том, что представляет собой сама по себе степень сжатия. Степенью сжатия называют отношения объема цилиндра к объему камеры сгорания. Простыми словами: замеряется объем цилиндра от верхнего края к нижнему, а также замеряется объем камеры сгорания, когда поршень находится в верхней мертвой точке, где дно поршня это нижний край камеры, а верхний край — поверхность ГБЦ.

Для чего нужна переменная степень сжатия

Среди бензиновых моторов степень сжатия варьируется от 8:1 до 14:1, для дизельных же 18:1-24:1. Степень сжатия рассчитывается конструкторами и фиксируется ими же. Для расчета степени сжатия берутся в учет такие моменты, как: октановое число топлива и наличие турбины.

Также степень сжатия указывает на то, как сильно будет сжиматься топливно-воздушная смесь в камере сгорания. Чем лучше сжимается смесь — тем лучше отдача в мощности. У высокой степени сжатия есть преимущество в виде хорошей мощности и топливной экономичности, и недостаток, в виде риска детонации. Смесь должна воспламеняться от свечи зажигания, а не взрываться, а при высокой степени сжатия вероятность такого “взрыва” явно высока. Результатом детонации является разрушение поршня, образование трещин в гильзах. Чтобы найти ту самую золотую середину, была придумана система переменной степени сжатия.

Теория работы системы

Возможность, по ходу работы силового агрегата, изменять степень сжатия, позволила повысить мощность и снизить расход топлива. Такая система дает возможность топливно-воздушной смеси сгорать в наилучших условиях. То есть, двигатель становится максимально гибким к различным условиям работы. Если двигатель работает в режиме постоянной скорости, либо, практически, без нагрузки, то в цилиндры агрегата подается бедная смесь, а значит для эффективного сгорания требуется высокая степень сжатия. Тем самым мы получаем невероятный коэффициент полезного действия, при бедной смеси. При высоких нагрузках топливно-воздушная смесь обогащается, чтобы обеспечить максимальную мощность. Следовательно, в данный режим работы ДВС, нужна низкая степень сжатия, позволяющая избежать детонации. Кстати, в обычных моторах, чтобы избежать возникновение детонации, был внедрен угол опережения зажигания, который подвигает угол назад, но в предотвращением детонации снижается мощность.

Схема переменной степени сжатия интересна тем, что при показателях, что 8:1, что 14:1, мощность двигателя и крутящий момент не меняется.

Так как такой мотор проектировало несколько компаний, это позволило внедрить несколько способов изменять размер камеры сгорания. Например, в одном из таковых, конструкция шатунов позволяет поднять поршень и т.д. Первая попытка создать такой мотор не увенчалась успехом, так как уменьшить камеру сгорания помогал второй внедренный поршень, однако такая конструкция крайне сложна, а сгорание топливно-воздушной смеси не поддавалось контролю, то есть было хаотичным. Вторая попытка была в виде поршней с подъемом. Но это значительно увеличивало вес поршней, а также не представлялось возможным реализовать управление подъемом верхней части поршня, относительно нижней. Следующие попытки коснулись кривошипно-шатунного механизма, и как оказалось — он успешны и удачно внедрены в режим эксплуатации.

Конструкция изменения степени сжатия выглядит следующим образом: опорные шейки коленчатого вала помещаются в специальные эксцентрики, а они, в свою очередь, через шестерню связаны с электродвигателем. При повороте эксцентрика, шатун поднимается или опускается.

Кстати, у Volkswagen был такой мотор на базе 1.8 литрового агрегата TSI. Конструкция была удачно протестирована, она оказалась надежной, но в серию мотор так и не пошел.

Saab также решились на проектировании такого мотора, но пошли индивидуальным путем. Здесь за изменение размера камеры сгорания отвечает головка блока цилиндров. ГБЦ, когда это нужно, немного сдвигается. Это был бензиновый агрегат 1.6 литра 20v. Мощность такого турбированного мотора составила 220 “лошадей”, а крутящий момент немного выше 300 Н*м. А вот работать двигатель мог как от 76 бензина, так и на А-100.

Позволило сдвинуть головку блока цилиндров шарнир между блоком и ГБЦ. С одной стороны механизм механический, с другой — оснащен электромотором. К сожалению, серийным мотором не стал, так как оказался абсолютно “сырым”. Французы не остались в стороне, и также предложили свой вариант. Это был полуторалитровый бензиновый турбоагрегат, мощность которого составила 225 л. с, а крутящий момент 420 Н*м. При этом, степень сжатия варьируется от 7:1 до 18:1. Этот агрегат с разделенным шатуном, где его нижняя часть оснащена коромыслом, а крепится шатун к коленвалу при помощи зубчатой планки-рейки. К коромыслу с другой стороны подходила рейка поршня, реализующая управление. Регулировка высоты шатуна здесь определяется давлением масла.

Как видите, изменяемый объем камеры сгорания, уже завтра становится реальностью. Сейчас эта конструкция в стадии зародыша модернизируется, чтобы не терялся ресурс силового агрегата. КПД такого мотора невероятный, особенно если он турбированный, с непосредственным впрыском, изменяемыми фазами ГРМ и коллектора. В сумме при малом объеме двигателя, выдается мощность, как у V-образного 8-цилиндрового агрегата, выпуска конца 90-х годов.

Есть шансы увидеть такие автомобили 2020 году, и это станет началом эпохи нвх моторов.

Уменьшение и увеличение степени сжатия двигателя автомобиля

Кто-то хочет больше мощности и задумывается над увеличением степени сжатия. Другие, желают дефорсировать мотор и уменьшают её. Поговорим про уменьшение и увеличение степени сжатия, зачем это делают.

Увеличение степени сжатия

Увеличение степени сжатия является одной из основных методик поднятия мощности. Тем самым можно получить больше отдачи с того же объема двигателя. Одним словом мощность повысится, а расход останется на прежнем уровне. Возникает вопрос, а почему с завода не поднимают степень сжатия до максимально возможного уровня?

Дело в характеристиках бензина не позволяющим поднимать степень сжатия больше определенного уровня, без образования детонации. Если значительно повысим степень сжатия, то мощность повысится, но придется заправляться более высокооктановым топливом. С другой стороны, двигатель теперь работает более эффективно и на той мощности на которой вы ездили раньше, он будет потреблять меньше топлива и разность в цене будет несущественна.

2 способа увеличить степень сжатия

Установка более тонкой прокладки двигателя

При таком варианте, клапана могут столкнуться с поршнями и нужно все тщательно рассчитывать. Как вариант — установка новых поршней с более глубокими выемками под клапана. Также изменятся фазы газораспределения и нужно будет их заново настраивать.

Растачивание цилиндров

Такая процедура требует замены поршней, но этот метод увеличивает рабочий объем двигателя и одновременно повышает степень сжатия, т.к. камера сгорания остается прежней, но объем цилиндра увеличивается. Отношение объема возросшего цилиндра к прежнему объему камеры сгорания покажет большую величину степени сжатия.

Прибавка мощности за счет степени сжатия тем выше, чем под более низкую степень сжатия изначально настроен двигатель. Простыми словами, повышение мощности более эффективно при поднятии степени сжатия с 8 до 9, чем с 13 до 14.

Уменьшение степени сжатия

Для чего уменьшают степень сжатия мотора? Если при увеличении добивались повышения мощности, то тут ситуация противоположная. Уменьшение степени сжатия производится с целью перевести автомобиль на более дешевый бензин.

Так, в старые времена поступали владельцы «Жигулей» и «Москвичей», когда переводили машины с дорогого 92-ого бензина на более дешевый и доступный 76-ой. Для этих целей используется аналогичный способ, только придется увеличить высоту прокладки под головку двигателя. Берем две обычные прокладки и между ними вставляем алюминиевую нужной толщины. Такой набор в народе получил название «бутерброд». Прокладки, если нужно, вырезались самостоятельно в гараже с помощью подручных средств.

Минус — рос расход топлива и уменьшалась мощность мотора.

Также для уменьшения степени сжатия многие умельцы снимали металл с днища поршня и головки цилиндров. Если нужно было краткосрочное решение, то автолюбители крутили трамблёр в направлении внращения ротора, при этом сделав зажигание более «поздним». Постоянно так ездить не рекомендовалось — может обернуться капремонтом мотора. Поэтому для длительной эксплуатации стали применять электронный октан-корректор. Водитель из салона вручную устанавливал задержка искрообразования, добиваясь исчезновения детонации.

Что будет

Если на современной иномарке уменьшить степень сжатия до 8, то ее динамика будет как у Лады «копейки». Многие моторы можно заправлять 92-ым бензином вместо 95-ого и у многих даже детонации не случается. Когда машина на гарантии, то не стал бы экономить. Ведь на 95-ом бензине расход топлива меньше, чем на 92-ом и при чуть высшей цене — общая стоимость на бензин выходит равной. Что было проверено на практике.

Другое дело, производитель указывает ездить на более высокооктановом бензине из-за норм экологичности. Если в новую машину заправить более дешевый бензин — может выйти из строя катализатор, т.к. 92-ый бензин имеет меньшую температуру горения. Плюс могут засориться форсунки.

По поводу детонации. Делать переделку мотора, чтобы заправлять 92 вместо 95 бензина — глупо. Чтобы сознательно уменьшать степень сжатия нужны более веские причины, например так поступают при установке турбокомпрессора на двигатель, чтобы избавиться от детонации.

После вышеописанной процедуры уменьшиться степень сжатия за счет увеличения камеры сгорания двигателя и можно заливать дешевый бензин. Не рекомендуем делать эту операцию на современном авто, оборудованным большим количеством электроники, во избежание неприятностей.

Объяснение степени сжатия | Visordown

Горючее устремляется внутрь, затем оно раздавливается в крошечном пространстве и воспламеняется.
Тайны степеней сжатия исследованы и разгаданы

Тим Диксон

Пн, 22 октября 2007

Степень сжатия двигателя — это соотношение объема газа в цилиндре, когда поршень находится в верхней мертвой точке , или ВМТ) к объему газа, когда поршень находится в нижней мертвой точке (нижняя мертвая точка или НМТ). Другими словами, это отношение сжатого газа к несжатому или насколько плотно поступающая топливно-воздушная смесь вдавливается в камеру сгорания перед ее воспламенением. Чем сильнее он сжат, тем эффективнее он горит и тем больше энергии вырабатывается.

Судя по всему, небольшие изменения в движке будут иметь большое значение. «Снятие» головки блока цилиндров путем механической обработки ее нижней поверхности в том месте, где она плотно прилегает к цилиндру (что эффективно уменьшает объем камеры сгорания) или установка более тонкой прокладки головки блока цилиндров увеличит степень сжатия, как и установка поршней с высокой степенью сжатия. поднятая корона. Любая модификация, уменьшающая объем камеры сгорания, повысит компрессию, но это также повлияет и на другие аспекты.

Растачивание двигателя или увеличение его хода дает больше мощности не только за счет увеличения мощности, но и за счет повышения степени сжатия. Скажем, у нас есть одноцилиндровый двигатель объемом 500 куб. см с диаметром цилиндра 100 мм и ходом поршня 63,66 мм. Допустим также, что его цилиндр имеет объем камеры сгорания, для простоты расчета, 50 куб.см. С поршнем в НМТ общий объем цилиндра составляет 550 см3. Когда поршень находится в ВМТ, объем уменьшается до 50 куб.см. Таким образом, его степень сжатия составляет 550, деленное на 50, или 11:1. Но если мы увеличим диаметр двигателя на 2 мм и не будем делать никаких других модификаций, его объем теперь составит 520 куб.см. Общий объем цилиндров увеличен до 570 куб. см, снова уменьшен до 50 куб. см в ВМТ. Разделив 570 на 50, мы получим 11,4:1. Увеличив рабочий объем двигателя, мы изменили соотношение объемов сжатого и несжатого газа и увеличили степень сжатия.

Что бы мы ни делали, повышение степени сжатия — это простой путь к большей мощности. По словам Яна Парка из FW Development, поршни с высокой степенью сжатия обладают «привинчиваемой мощностью». Современные велосипедные двигатели имеют степень сжатия от 10:1 до 12:1. Например, стандартный CBR600RR имеет степень сжатия 12:1, в то время как RR, настроенный FW Developments для суперспорта, будет работать со степенью сжатия около 15:1. Но есть пределы тому, насколько высокой может быть степень сжатия. Проблема с бензином в том, что если его слишком сильно сжать, он начинает воспламеняться сам по себе, а не тогда, когда вы этого хотите. Это известно как детонация или «детонация», и именно это не позволяет двигателям работать с очень высокой степенью сжатия.

При сжатии газа повышается его температура, поэтому при подъеме поршня и сжатии топливно-воздушной смеси газ нагревается. В идеальном мире сжатая топливно-воздушная смесь воспламеняется из центральной точки камеры сгорания (где находится свеча зажигания), равномерно расширяясь во всех направлениях и толкая поршень вниз (потому что это единственная часть, которая может двигаться в этой точке). ). Слишком сильно поднимите степень сжатия, и произойдет самовоспламенение по направлению к внешним краям камеры сгорания, вызванное внезапным повышением давления в цилиндре при воспламенении свечи зажигания, вместо того, чтобы выгорать наружу от центральной точки.

Это неравномерное спонтанное горение создает усиленные волны давления в камере сгорания. Металлический стук можно даже услышать из двигателя, когда эти волны высокого давления ударяются о днище поршня и стенки камеры сгорания, отсюда и термин «стук». Хотя эти волны давления очень недолговечны, они выше, чем нормальное давление сгорания и температура, и могут вызвать всевозможные проблемы, от пробитых прокладок головки блока цилиндров до поврежденных поршней и перегруженных шатунов и подшипников. Перегрев также может быть проблемой.

Октановое число топлива является мерой его устойчивости к детонации. Чем выше число, тем больше можно сжать топливо без возникновения детонации. Обычное неэтилированное топливо для насосов с октановым числом 95 по Рону подходит для большинства стандартных двигателей со степенью сжатия, но даже для двигателей с умеренными настройками может потребоваться сверхнеэтилированное топливо с октановым числом 97/98 для безопасной работы.

Статьи по теме

КОЭФФИЦИЕНТ СТАТИЧЕСКОГО V ДИНАМИЧЕСКОГО СЖАТИЯ

Вещи никогда не бывают такими простыми, как кажется на первый взгляд. Степень сжатия, указанная в панелях технических характеристик, — это только часть истории. Этот показатель степени сжатия на самом деле называется «статическим сжатием». Статическая степень сжатия не обязательно достигается при работающем двигателе.

Статическое сжатие — это просто расчет, сравнивающий два объема: объем камеры сгорания и объем камеры сгорания и цилиндра с поршнем в НМТ. Нам нужно взглянуть на «динамическое сжатие».

Четырехтактный цикл работает следующим образом: поршень опускается, когда распределительный вал открывает впускной клапан, всасывая топливо и воздух. Когда поршень достигает НМТ, впускной клапан закрывается, и поршень начинает подниматься, сжимая топливо/воздух. в цилиндре до достижения поршнем ВМТ. Затем свеча зажигания воспламеняет топливо/воздух, заставляя поршень опускаться до НМТ. Когда поршень снова начинает подниматься, выпускной клапан открывается, и сгоревшие газы выбрасываются. Цикл начинается снова. Однако, если двигатель должен эффективно работать на высоких оборотах, как это делают современные высокопроизводительные двигатели, он должен работать с относительно экстремальными фазами газораспределения. Есть два фактора, которые следует учитывать при выборе времени кулачка: «подъем» и «длительность». Думайте о клапане как о двери в цилиндр, через которую поступает топливо. Подъем — это то, насколько далеко открыта дверь, продолжительность — как долго она открыта. На высоких оборотах двигателю нужно очень, очень быстро вводить и выпускать газ. Настолько быстро, что требуется относительно экстремальная синхронизация кулачка, чтобы получить достаточно топлива в цилиндр для работы на высокой скорости. При «нормальной» длительности кулачка двигатель не сможет работать на очень высоких оборотах просто потому, что впускной клапан не открыт достаточно долго, чтобы в цилиндр поступало достаточное количество топлива за отведенное время.

Извините за предположение, что как только поршень достигнет НМТ на такте всасывания, впускной клапан будет почти закрыт, и что как только поршень начнет подниматься на такте сжатия, клапан будет плотно закрыт. На низкооборотных двигателях малой мощности это может иметь место, но на двигателях с более высокими оборотами впускной клапан фактически остается открытым в течение такта сжатия.

Проблема в том, что поршень поднимается вверх, поскольку топливо/воздух все еще пытаются войти через открытый впускной клапан, а это означает, что газ, уже находящийся в цилиндре, не может быть должным образом сжат. По крайней мере, не на низких оборотах, когда газ, все еще втекающий, движется относительно медленно. Когда поршень поднимается, газ в цилиндре сжимается вверх к все еще открытому впускному клапану. Но он не может быть сжат должным образом и пытается вырваться обратно через впускной клапан, мешая поступающему топливу/воздуху. Статическая степень сжатия не может быть достигнута в высокооборотном двигателе с впускным кулачком большой продолжительности.

Однако на высоких оборотах поступающая топливно-воздушная смесь достигает такой скорости, что способна беспрепятственно устремляться в цилиндр, несмотря на то, что восходящий поршень выталкивает уже находящиеся в цилиндре газы вверх, и достигается максимально возможное сжатие.

Вот почему высокоскоростные, высокопроизводительные двигатели не могут работать так же хорошо на низких оборотах — их относительно экстремальные фазы газораспределения не позволяют достаточному потоку газа в цилиндр или эффективно сжимать его, когда он там находится.

Эффективное падение компрессии, вызванное длительной синхронизацией фаз газораспределения высокооборотных двигателей, является одной из причин, по которой гоночные двигатели должны работать с более высокой степенью сжатия, чем стандартная, как объясняет Ян Парк из FW Development: «Каждый раз, когда вы увеличиваете кулачка, вы снижаете степень сжатия. Большая часть этого дополнительного сжатия предназначена для замены того, что забирают кулачки. Двигатель суперспорта со статическим сжатием 15: 1 может работать только при 7 или 8: 1 динамически».

степень сжатия

двигатель

топливо

воздух

сгорание

формула

калькулятор

Теория степени сжатия и ее расчет в Powersports

Togg ле Нав

Поиск

Если вы покупаете поршни для мотоцикла, квадроцикла или UTV, вы, скорее всего, увидите варианты с разной степенью сжатия. При проектировании поршней для различных степеней сжатия учитывается множество факторов. Здесь мы рассмотрим, как рассчитывается степень сжатия, и как она может повлиять на ваш двигатель и требования к гоночному топливу.

Формула проста — сжатие дает силу, и иногда теория «чем больше, тем лучше» имеет некоторые основания. Но прежде чем мы начнем вслепую увеличивать степень сжатия, лучше узнать больше о том, как этого добиться. Степень сжатия для любого двигателя или отдельного цилиндра определяется как отношение между рабочим объемом цилиндра с поршнем в нижней мертвой точке (НМТ) и объемом с поршнем в верхней мертвой точке (ВМТ). Если, например, отношение объема НМТ в 13 раз больше объема в ВМТ, то степень сжатия равна 13:1.

Степень сжатия представляет собой отношение рабочего объема цилиндра с поршнем в нижней мертвой точке к рабочему объему цилиндра с поршнем в верхней мертвой точке.

Степень сжатия играет важную роль в создании мощности, поскольку именно это сжатие воздушно-топливной смеси улучшает процесс сгорания и создает мощность. Конечно, более высокая степень сжатия также предъявляет более высокие требования к октановому числу топлива, поэтому важно помнить об этом. В качестве примера мы будем использовать одноцилиндровые двигатели для внедорожных мотоциклов. Степень сжатия двигателя серийного мотоцикла для бездорожья с годами увеличилась до текущих диапазонов от 12,5: 1 до 13,5: 1, но при этом все еще способна сжигать насос премиум-класса 9.Бензин с октановым числом 1/93. Это достигается за счет улучшенной конструкции камеры сгорания, а также улучшенного контроля соотношения воздух-топливо за счет электронного впрыска топлива (EFI).

Как рассчитывается степень сжатия?

Было бы неплохо просмотреть, как рассчитывается сжатие. Это вопрос разбиения на ряд небольших областей, для которых необходимо рассчитать их отдельные объемы. Затем эти меньшие тома можно сложить вместе, чтобы создать общий охватываемый том. Например, площадь верхней части поршня в ВМТ должна учитывать отдельные объемы камеры, верхней части поршня (конструкция головки), прокладки головки и высоты поршня над или под декой. цилиндр.

Нажмите здесь, чтобы прочитать о том, как рассчитать сжатие и рабочий объем для автомобильных двигателей.

Объем цилиндра

Вычисление объема цилиндра по формуле Пи x квадрат радиуса x ход поршня дает вам только объем цилиндра. Здесь изображен один цилиндр мотоцикла 250F.

Первым шагом является определение объема цилиндра на основе диаметра цилиндра и хода поршня. Если вы помните из школьной геометрии, объем цилиндра = Pi x радиус в квадрате x высота (в данном случае — ход). С диаметром цилиндра 77 мм и ходом поршня 53,6 мм получается цилиндр объемом 249 литров.куб.см. Это только сам цилиндр.

Далее нам нужно узнать объем камеры сгорания. Проще всего измерить это мерным цилиндром или бюреткой. Большинство бюреток имеют градуировку в миллилитрах, а один миллилитр равен одному кубическому сантиметру (см), так что пусть вас это не смущает. Объем камеры напрямую влияет на степень сжатия, поэтому его измерение важно для точности. Квадратная крышка из плексигласа, покрытая смазкой, с небольшим отверстием, просверленным в ней, чтобы вы могли заполнить камеру медицинским спиртом, смешанным с небольшим количеством пищевого красителя, хорошо работает в качестве измерительной жидкости.

В приведенном ниже примере мы используем автомобильную головку блока цилиндров, но тот же процесс можно выполнить для одно- или многоцилиндровых двигателей мотоциклов.

Герметизация плексигласовой крышки камеры сгорания смазкой позволит заполнить камеру сгорания медицинским спиртом. Вы можете использовать электронный измерительный инструмент (показан здесь), чтобы найти объем жидкости, или вы можете рассчитать вручную с помощью мерного цилиндра (показан ниже). Убедитесь, что камера сгорания заполнена полностью, без пузырьков воздуха, чтобы получить точное измерение.

Объем поршня

Также необходимо измерить объем поршня. Это важно, так как поршень редко бывает идеально плоским. Если бы это было так, объем поршня был бы по существу равен 0, то есть тому, что не добавляется и не вычитается из степени сжатия. Однако большинство днищ поршней содержат некоторую комбинацию клапанных клапанов, тарелки или куполообразной конфигурации, которые составляют заданный объем. Предположим, что этот поршень имеет небольшой купол, но также включает разгрузку поршневого клапана. Общий объем купола поршня необходимо рассчитать для достижения точной степени сжатия. Ваш производитель поршней должен иметь этот объем в наличии, когда он вам понадобится. JE Pistons записывает эту информацию для каждой конструкции поршня.

Имейте в виду, что даже, казалось бы, небольшие изменения могут иметь прямое влияние на сжатие. Например, увеличение диаметра отверстия даже всего на 2 мм — например, с 96 до 98 мм — без каких-либо других изменений в поршне увеличит степень сжатия с 13,58:1 до 14,05:1 просто потому, что площадь поршня теперь больше.

Объем купола также учитывает так называемый объем щели или крошечный объем, находящийся между верхней кромкой поршня над кольцевой площадкой и стенкой цилиндра. Это измерение наиболее важно выполнить, если поршень был модифицирован для добавления дополнительного зазора клапана или если были выполнены другие модификации верхней части поршня.

Этот объем очень минимален, но JE учитывает его при расчете сжатия, чтобы гарантировать сохранение высокой точности.

Объем щели измеряет небольшое пространство между верхом, внешним краем поршня (над верхним кольцом) и цилиндром. Вы можете увидеть это небольшое пространство на фото выше.

Прокладка головки блока цилиндров

Толщина прокладки головки блока цилиндров также влияет на сжатие, так как это также создает объем, который необходимо учитывать при расчете. Толстая прокладка головки существенно увеличивает объем камеры, а более тонкая прокладка уменьшает его. Расчет объема такой же, как у цилиндра, только очень короткий. Чаще всего внутренний диаметр прокладки имеет круглую форму, поэтому вычислить объем довольно просто: объем = Пи х радиус в квадрате х высота.

Высота платформы

Необходимо также учитывать высоту платформы. Если поршень в ВМТ недотягивает до поверхности цилиндра, то этот объем добавляется к объему камеры сгорания, уменьшая степень сжатия. Если верхняя часть поршня превышает верхнюю часть цилиндра на заданную величину, этот объем необходимо вычесть из объема камеры сгорания, что увеличит степень сжатия. Это положение поршня также напрямую влияет на зазор между поршнем и головкой, поэтому внимательно следите за ним, чтобы не выходить за пределы спецификации.

Высота платформы относится к положению поршня по отношению к верхней части цилиндра (палубе) в ВМТ. В изображенном здесь поршне/цилиндре купол поршня находится над декой, когда поршень находится в ВМТ, поэтому этот объем купола поршня необходимо вычесть из объема камеры сгорания. Вот как поршни с высокой степенью сжатия, такие как этот, достигают более высокой степени сжатия.

Как только все эти размеры определены, мы можем выполнить простую математику, разделив объем цилиндра с поршнем в нижней части своего хода на объем цилиндра с поршнем в верхней части своего хода. Мы включили всю математическую формулу здесь внизу этой страницы, но она слишком длинная и сложная, и на самом деле нет причин повторять все это, если вы действительно не любите расчеты от руки! Более простой вариант — использовать один из множества бесплатных онлайн-калькуляторов коэффициента сжатия.

Использование программы расчета степени сжатия сэкономит много времени и избавит от ненужных проблем при выполнении расчетов вручную. Эти цифры приведены только для примера.

Нам нравится версия, предлагаемая Performance Trends (Performancetrends.com), поскольку она проста в использовании и ее можно загрузить бесплатно. Входные данные для этой программы могут даже быть изменены с английского на метрические, если вы предпочитаете, и входные данные настолько просты, что вы можете попробовать десятки различных комбинаций, чтобы удовлетворить свое любопытство.

Важно отметить, что, хотя сжатие играет важную роль в создании мощности, добавление сжатия не является чисто линейным предложением. Общепринятым показателем увеличения сжатия является то, что одна полная точка сжатия может добавить от 3 до 4 процентов мощности. Итак, если двигатель развивает мощность 50 лошадиных сил, а мы добавим полную точку сжатия (например, с 11 до 12:1), это потенциально может увеличить мощность до 51,5 лошадиных сил. Однако при текущих коэффициентах сжатия гоночных двигателей уже на уровне 13:1 добавление полной точки сжатия не обязательно может добавить целых три процента, поскольку закон убывающей отдачи играет роль при коэффициентах, близких к 14:1 или выше. Положительный прирост все равно будет, но он, скорее всего, будет не таким большим, как прирост, например, от 9:1 до 10:1.

Здесь изображены 3 поршня JE с разной степенью сжатия для одного и того же двигателя YXZ1000. CR включают 9,5: 1 (уменьшенное сжатие для турбо-приложений), 11,5: 1 (стандартное сжатие) и 12,5: 1 (высокое сжатие). Обратите внимание, что самая высокая степень сжатия имеет самые высокие куполообразные элементы, занимающие большую часть объема камеры сгорания. Поршень 9,5:1 наоборот. Другим примером могут служить поршни JE CRF450R 2017-18 годов. Стандартное сжатие, поршень 13,5: 1 (справа) имеет очень плоский купол, не занимающий лишнего объема в камере сгорания. Поршень 14,5: 1 (слева) имеет более высокий купол, чтобы уменьшить объем камеры сгорания, когда поршень находится в ВМТ.

Щелкните здесь, чтобы узнать больше о наших поршнях серии Pro.

Должен ли я использовать гоночный газ?

Поскольку большинство новых мотоциклетных двигателей в настоящее время имеют статическую степень сжатия 13:1, эти двигатели работают с очень точно настроенными комбинациями, позволяющими им работать на насосном газе с октановым числом от 91 до 93. Один вопрос, который часто задают, заключается в том, принесет ли гоночный бензин пользу. Есть несколько факторов, влияющих на гоночный бензин, которые выходят далеко за рамки простого повышения октанового числа. Многие гонщики считают, что увеличение октанового числа также добавит мощности. Хотя это может быть правдой, ответы могут быть трудными для расшифровки.

Октановое число само по себе не является функцией топлива, которая увеличивает мощность. Октан добавляют в топливо для предотвращения детонации. Если двигатель страдает от детонации или детонации из-за использования бензина более низкого качества, добавление октана восстановит эту мощность. И наоборот, добавление топлива с более высоким октановым числом в двигатель, который не страдает от проблем с детонацией, не приведет к увеличению мощности. Более распространенная ситуация заключается в том, что добавление октана сверх требований двигателя обычно приводит к менее эффективному процессу сгорания, который не увеличивает мощность.