Kompresijas pakāpe: kāda ir tā ietekme uz dzinēju?
Kompresijas pakāpe ir viens no virzuļa iekšdedzes dzinēja pamatraksturiem, kas norāda cilindra tilpuma attiecību starp virzuli apakšā un virzuli augšējā nāves punktā.
Tādējādi kompresijas pakāpe ir visa cilindra darba tilpuma attiecība pret kompresijas telpas tilpumu. Citiem vārdiem sakot, attiecība starp cilindrā iesūktā maisījuma tilpumu un cilindrā saspiestā maisījuma tilpumu.
Saturs
Kompresijas pakāpes aprēķins
Kompresijas pakāpes aprēķins atšķiras virzuļdzinējam un rotācijas virzuļdzinējam.
Kompresijas pakāpes aprēķins motoram ar taisnvirziena virzuļa kustību:
εk = (VK + VZ) : VK
Mainīgo skaidrojums:
- εk – kompresijas pakāpe
- VK – saspiešanas telpa/tilpums
- VZ – gājiena tilpums
Virzulis cilindrā veic turp un atpakaļ kustību. Tā tālāko kustību no kloķvārpstas sauc par augšējo mirušo centru, bet vismazāk attālāko tā kustības pozīciju no kloķvārpstas sauc par apakšējo mirušo centru.
Insulta apjoms: kas tas ir un kas to nosaka?
Atstarpi starp apakšējo un augšējo mirušo punktu sauc par gājiena tilpumu. Gājiena tilpums ir atkarīgs no cilindra urbuma diametra un virzuļa gājiena. Telpu cilindrā, kad virzulis atrodas augšējā nāves punktā, sauc par saspiešanas telpu.
Kompresijas pakāpes aprēķins rotācijas virzuļdzinējam:
Šajos dzinējos kompresijas pakāpe tiek definēta kā lielākā un mazākā darba telpas tilpuma attiecība virzuļa apgriezienu laikā.
εk = V1 : V2
Mainīgo skaidrojums:
- εk – kompresijas pakāpe
- V1 – lielākais darbvietas apjoms
- V2 – mazākais darbvietas apjoms
Kā kompresijas pakāpe ietekmē dzinēju?
Klasiskā virzuļa iekšdedzes dzinējā kompresijas pakāpe ir nemainīga un vienmēr ir kompromiss starp dažādiem braukšanas režīmiem. Tomēr daži dzinēji var vienmērīgi mainīt kompresijas pakāpi atbilstoši slodzei.
Tādējādi šāds dzinējs var darboties ar lielu kompresijas pakāpi zemas slodzes laikā un, gluži pretēji, ar zemu kompresijas pakāpi lielas slodzes laikā.
Pie lielām slodzēm vēlams, lai kompresijas pakāpe būtu zema un tādējādi novērstu detonācijas. Pie zemas slodzes tai jābūt augstākai, lai nodrošinātu vislabāko iespējamo dzinēja efektivitāti. Jo lielāka ir saspiešanas pakāpe, jo lielāka ir maisījuma saspiešana pirms aizdedzes.
Dzinēja jauda un griezes moments: kurš no šiem parametriem ir svarīgāks?
Kompresijas pakāpe būtiski ietekmē:
- Sasniedzamā iekšdedzes dzinēja efektivitāte un līdz ar to arī tā jauda un griezes moments
- Dzinēja emisijas
- Degvielas patēriņš
Paaugstinātas kompresijas pakāpes trūkumi:
- Var rasties priekšlaicīga degvielas pašaizdegšanās (detonācijas sadegšana), īpaši benzīna dzinējos
- Dzinēja daļas laika gaitā nodilst vairāk nekā ar zemāku kompresijas pakāpi, tāpēc šāds dzinējs jāaprīko ar izturīgākām detaļām, kuras daudz dārgāk (keramikas un titāna detaļas)
Kompresijas spiediena mērīšana
Cilindra kompresijas spiediena mērīšana ir metode, kas sniedz precīzu informāciju par dzinēja stāvokli. Kompresijas spiedienu mēra, izmantojot kompresijas mērītāju. Pirms kompresijas spiediena mērīšanas dzinējs tiek uzsildīts līdz darba temperatūrai, lai noteiktu atstarpes starp virzuli un cilindru.
Dzinēja virzuļi: kā tie darbojas?
Kompresijas mērītājs ir ieskrūvēts cilindra galvā, nevis aizdedzes svecē. Pēc tam dzinējam tiek pagriezti apgriezieni, izmantojot starteri, kamēr droseļvārsts ir pilnībā atvērts (pilnībā nospiests akseleratora pedālis). Kompresijas spiediens tiek parādīts uz kompresijas mērītāja adatas, kas reģistrē augstāko sasniegto spiedienu.
Kompresijas spiediens ir maksimālais sasniedzamais spiediens dzinēja kompresijas gājiena beigās, kad maisījums vēl nedeg. Kompresijas spiediena lielums ir atkarīgs no kompresijas pakāpes, dzinēja apgriezienu skaita, cilindru piepildījuma pakāpes un sadegšanas kameras hermētiskuma. Visi šie parametri, izņemot sadegšanas kameras hermētiskumu, ir nemainīgi un tos nosaka dzinēja konstrukcija.
Ja mērījuma laikā tiek konstatēts, ka kāds no cilindriem nesasniedz ražotāja norādīto vērtību, tas norāda uz noplūdi sadegšanas kamerā. Ir arī svarīgi, lai visu cilindru kompresijas spiediens būtu vienāds.
Kas izraisa zemāku kompresijas spiedienu?
- nodilis vai bojāts virzuļa gredzens
- nodilis dzinēja cilindrs
- bojāta vai saplaisājusi cilindra galva
- bojāta blīve zem cilindra galvas
- bojāts vārsts
- bojāta vārsta atspere
- nodilis vārsta ligzda
Ja sadegšanas kameras ir kārtībā, maksimālā kompresijas spiediena atšķirība uz atsevišķiem cilindriem ir līdz 1 bāram (0,1 MPa). Kompresijas spiediens svārstās no 1,0 līdz 1,2 MPa benzīna dzinējiem un no 3,0 līdz 3,5 MPa dīzeļdzinējiem.
Kādas ir motora kompresijas pakāpes normālās vērtības?
Lai novērstu detonāciju (degvielas priekšlaicīgu pašaizdegšanos), benzīna dzinējiem kompresijas pakāpe nav lielāka par 10:1. Taču dzinēji ar detonācijas degšanas sensoru, elektronisko vadības bloku un citām ierīcēm var sasniegt kompresijas pakāpi līdz 14:1.
Dzinēja klauvē: kas tas ir un kā to novērst?
Benzīna dzinējos ar turbokompresoru kompresijas pakāpe ir aptuveni 8,5:1, jo daļa no darba vielas saspiešanas tiek veikta turbokompresorā. Dīzeļdzinējiem kompresijas pakāpe ir 20:1 vai pat lielāka, jo tie darbojas pēc principa, ka iesmidzinātā degviela aizdegas no saspiešanas siltuma.
Tāpēc dīzeļdzinēju kompresijas pakāpei jābūt augstākai nekā benzīna dzinējiem. Slodze no spiediena dzinēja cilindrā ierobežo dīzeļdzinēja kompresijas pakāpi.