Іштен жанатын қозғалтқыштың қысу коэффициенті қандай

Поршеньді іштен жану қозғалтқышының маңызды конструктивтік сипаттамаларының бірі қысу коэффициенті болып табылады. Бұл параметр ішкі жану қозғалтқышының қуатына, оның тиімділігіне, сондай-ақ отын шығынына әсер етеді. Сонымен қатар, аз адамдар қысу дәрежесі нені білдіретіні туралы нақты түсінікке ие. Көптеген адамдар бұл жай ғана қысу сөзінің синонимі деп ойлайды. Соңғысы қысу дәрежесіне қатысты болса да, бұл мүлдем басқа нәрселер.

Терминологияны түсіну үшін сіз қуат блогының цилиндрі қалай орналасқанын түсінуіңіз керек және іштен жану қозғалтқышының жұмыс принципін түсінуіңіз керек. Жанғыш қоспа цилиндрлерге айдалады, содан кейін ол төменгі өлі нүктеден (BDC) жоғарғы өлі нүктеге (TDC) қозғалатын поршеньмен қысылады. Сығылған қоспа TDC жанында белгілі бір уақытта тұтанады және жанып кетеді. Кеңейтетін газ механикалық жұмыстарды орындайды, поршеньді қарама-қарсы бағытта - BDC-ге итереді. Поршеньге қосылған шатун иінді білікке әсер етіп, оның айналуына әкеледі.

Цилиндрдің ішкі қабырғаларымен BDC-ден TDC-ге дейін шектелген кеңістік цилиндрдің жұмыс көлемі болып табылады. Бір цилиндрдің орын ауыстыруының математикалық формуласы келесідей:

Vₐ = πr²s

мұндағы r – цилиндрдің ішкі қимасының радиусы;

s – TDC-тен BDC-ге дейінгі қашықтық (поршеньдік жүрістің ұзындығы).

Поршень TDC-ге жеткенде, оның үстінде әлі де бос орын бар. Бұл жану камерасы. Цилиндрдің жоғарғы бөлігінің пішіні күрделі және нақты дизайнға байланысты. Сондықтан жану камерасының Vₑ көлемін бір формуламен өрнектеу мүмкін емес.

Vₒ цилиндрінің жалпы көлемі жұмыс көлемі мен жану камерасының көлемінің қосындысына тең екені анық:

Vₒ = Vₐ+Vₑ

Ал қысу коэффициенті цилиндрдің жалпы көлемінің жану камерасының көлеміне қатынасы:

ε = (Vₐ+Vₑ)/Vₑ

Бұл шама өлшемсіз және іс жүзінде ол қоспаны цилиндрге айдаған сәттен бастап тұтану сәтіне дейін қысымның салыстырмалы өзгеруін сипаттайды.

Формуладан цилиндрдің жұмыс көлемін ұлғайту арқылы немесе жану камерасының көлемін азайту арқылы қысу коэффициентін арттыруға болатынын көруге болады.

Әртүрлі іштен жану қозғалтқыштары үшін бұл параметр әртүрлі болуы мүмкін және қондырғының түрімен және оның конструкциясының ерекшеліктерімен анықталады. Қазіргі заманғы бензинді іштен жану қозғалтқыштарының қысу коэффициенті 8-ден 12-ге дейін, кейбір жағдайларда ол 13 ... 14-ке дейін жетуі мүмкін. Дизельдік қозғалтқыштар үшін ол жоғарырақ және 14 ... 18-ге жетеді, бұл дизель қоспасының тұтану процесінің ерекшеліктеріне байланысты.

Ал қысуға келетін болсақ, бұл поршень BDC-ден TDC-ге ауысқанда цилиндрде пайда болатын максималды қысым. Қысымның халықаралық SI бірлігі паскаль (Па/Па) болып табылады. Жолақ (бар) және атмосфера (at / at) сияқты өлшем бірліктері де кеңінен қолданылады. Бірлік қатынасы:

1 кезінде = 0,98 бар;

1 бар = 100 000 Па

Сығылу дәрежесінен басқа, жанғыш қоспаның құрамы және іштен жанатын қозғалтқыштың техникалық жағдайы, әсіресе цилиндр-поршеньдік топ бөліктерінің тозу дәрежесі де қысуға әсер етеді.

Қысу коэффициентінің жоғарылауымен газдардың поршеньге қысымы артады, бұл, сайып келгенде, қуат артады және іштен жанатын қозғалтқыштың ПӘК артады дегенді білдіреді. Қоспаның толық жануы экологиялық өнімділіктің жақсаруына әкеледі және отынның үнемді жұмсалуына ықпал етеді.

Дегенмен, қысу коэффициентін арттыру мүмкіндігі детонация қаупімен шектеледі. Бұл процесте ауа-отын қоспасы жанбайды, бірақ жарылады. Пайдалы жұмыс орындалмайды, бірақ поршеньдер, цилиндрлер және иінді механизмнің бөліктері олардың тез тозуына әкелетін ауыр соққыларға ұшырайды. Детонация кезінде жоғары температура клапандардың және поршеньдердің жұмыс бетінің күйіп кетуіне әкелуі мүмкін. Белгілі бір дәрежеде октан саны жоғары бензин детонацияны жеңуге көмектеседі.

Дизельді қозғалтқышта детонация болуы мүмкін, бірақ ол инъекцияны дұрыс реттемеуден, цилиндрлердің ішкі бетіндегі күйеден және қысу коэффициентінің жоғарылауына байланысты емес басқа себептерден туындайды.

Цилиндрлердің жұмыс көлемін немесе қысу коэффициентін ұлғайту арқылы бар қондырғыны мәжбүрлеуге болады. Бірақ бұл жерде оны асыра алмау және шайқасқа кіріспес бұрын бәрін мұқият есептеу маңызды. Қателер қондырғының жұмысындағы тепе-теңдіктің бұзылуына және детонацияларға әкелуі мүмкін, бұл жоғары октанды бензин де, тұтану уақытын реттеу де көмектеспейді.

Бастапқыда жоғары қысу коэффициенті бар қозғалтқышты мәжбүрлеудің ешқандай мәні жоқ. Күш пен ақшаның құны айтарлықтай үлкен болады, ал қуаттың артуы шамалы болуы мүмкін.

Қажетті мақсатқа екі жолмен қол жеткізуге болады - цилиндрлерді тесуге, бұл іштен жанатын қозғалтқыштың жұмыс көлемін үлкенірек етеді немесе төменгі бетті (цилиндр қақпағын) фрезерлеу арқылы.

Цилиндр зеріктіргіш

Бұл үшін ең жақсы сәт - бәрібір цилиндрлерді тесуге тура келетін уақыт.

Бұл әрекетті орындамас бұрын, жаңа өлшем үшін поршеньдер мен сақиналарды таңдау керек. Бұл іштен жану қозғалтқышының жөндеу өлшемдері үшін бөлшектерді табу қиын емес шығар, бірақ бұл қозғалтқыштың жұмыс көлемі мен қуатының айтарлықтай өсуіне әкелмейді, өйткені өлшемдегі айырмашылық өте аз. Басқа қондырғылар үшін үлкенірек диаметрлі поршеньдер мен сақиналарды іздеген дұрыс.

Цилиндрлерді өзіңіз тесуге тырыспаңыз, өйткені бұл тек шеберлікті ғана емес, сонымен қатар арнайы жабдықты да қажет етеді.

Цилиндрдің басын аяқтау

Цилиндр басының төменгі бетін фрезерлеу цилиндрдің ұзындығын азайтады. Ішінара немесе толығымен бас жағында орналасқан жану камерасы қысқарады, яғни қысу коэффициенті артады.

Шамамен есептеулер үшін миллиметрдің төрттен бір қабатын алып тастау қысу коэффициентін шамамен оннан біріне арттырады деп болжауға болады. Дәлірек параметр бірдей әсер береді. Біреуін екіншісімен біріктіруге де болады.

Басты аяқтау дәл есептеуді қажет ететінін ұмытпаңыз. Бұл шамадан тыс қысу коэффициентін және бақыланбайтын детонацияны болдырмайды.

Ішкі жану қозғалтқышын осылайша мәжбүрлеу басқа ықтимал мәселеге толы - цилиндрді қысқарту поршеньдердің клапандармен кездесу қаупін арттырады.

Басқа нәрселермен қатар, клапан уақытын қайта реттеу қажет болады.

Жану камерасының көлемін өлшеу

Қысу коэффициентін есептеу үшін жану камерасының көлемін білу қажет. Күрделі ішкі пішіні оның көлемін математикалық есептеуге мүмкіндік бермейді. Бірақ оны өлшеудің өте қарапайым әдісі бар. Мұны істеу үшін поршеньді жоғарғы өлі нүктеге орнату керек және көлемі шамамен 20 см³ шприцті пайдаланып, май немесе басқа қолайлы сұйықтықты ұшқын шамының тесігі арқылы толығымен толтырылғанша құйыңыз. Қанша текше құйғаныңызды санаңыз. Бұл жану камерасының көлемі болады.

Бір цилиндрдің жұмыс көлемі іштен жанатын қозғалтқыштың көлемін цилиндрлер санына бөлу арқылы анықталады. Екі мәнді біле отырып, сіз жоғарыдағы формуланы пайдаланып қысу коэффициентін есептей аласыз.

Мұндай операция, мысалы, арзан бензинге ауысу үшін қажет болуы мүмкін. Немесе қозғалтқыш сәтсіз мәжбүрленген жағдайда кері қайтару керек. Содан кейін бастапқы орындарына оралу үшін цилиндр басының қалыңдатылған төсемі немесе жаңа басы қажет. Опция ретінде екі қарапайым аралықты пайдаланыңыз, олардың арасында алюминий кірістіруге болады. Нәтижесінде жану камерасы артады, ал қысу коэффициенті төмендейді.

Тағы бір әдіс - поршеньдердің жұмыс бетінен металл қабатын алып тастау. Бірақ жұмыс беті (төменгі жағында) дөңес немесе ойыс пішіні болса, мұндай әдіс проблемалы болады. Поршеньдік тәждің күрделі пішіні көбінесе қоспаның жану процесін оңтайландыру үшін жасалады.

Ескі карбюраторлы ICE құрылғыларында дефорация қиындық тудырмайды. Бірақ мұндай процедурадан кейін заманауи инъекциялық іштен жанатын қозғалтқыштарды электронды басқару тұтану уақытын реттеуде қате болуы мүмкін, содан кейін төмен октанды бензинді пайдалану кезінде детонация болуы мүмкін.