Köztudott, hogy a benzines, belső égésű dugattyús motorokban az üzemanyag-levegő keveréket a gyújtás előtt sűrítik. Az egyetlen különbség a dízelmotorokhoz képest, hogy a levegőt üzemanyag nélkül sűrítik. Mindkét belsőégésű motor egyik legfontosabb jellemzője a sűrítési arány. Azt jelzi, hogy a dugattyú alsó holtpontja fölött lévő tér térfogat hányszorosára változik a dugattyú alsó holtponttól a felső holtpontig.

Néha összekeverik a tömörítéssel, pedig a kettő között óriási a különbség. Végül is a fent említett jellemzők, bár összefüggnek egymással, valójában teljesen különbözőek. Ezt még a méreteik is jelzik. A sűrítési arány például 10:1, vagy egyszerűen 10, és nincs mértékegysége. Ez azt jelenti, hogy "raz"-ban mérik. A kompresszió viszont a hengerben a gyújtás előtt uralkodó maximális keveréknyomást jelzi, és kg/cm2-ben mérik. Például egy 10:1 sűrítési arányú belsőégésű motorban a sűrítés nem haladhatja meg a 15,8 kg/cm2 értéket. A sűrítési arányt másképpen is meg lehet mondani. Ez a dugattyú felett az alsó holtponton lévő térfogat és az égéstér térfogatának aránya. Az égéstér a dugattyú feletti tér, amely elérte a felső holtpontot.

A sűrítési arány kiszámítása

Egy belsőégésű motor sűrítési aránya a ξ = (Vp + Vc)/Vc képlet segítségével számítható ki; ahol Vp a henger hasznos térfogata, Vc pedig az égéstér térfogata. A képlet azt mutatja, hogy a sűrítési arány növelhető az égéstér térfogatának csökkentésével. Vagy a henger lökettérfogatának növelésével, az égéstér megváltoztatása nélkül. Vp sokkal nagyobb, mint Vc. Ezért feltételezhető, hogy ξ egyenesen arányos a munkatérfogattal és fordítottan arányos az égéstér térfogatával.

A henger hasznos térfogata a henger átmérőjének – D – és a dugattyú löketének – S – ismeretében számítható ki. A számítási képlet a következő: Vp = (π*D2/4)*S.

ICE sűrítési arány

Az égéstér térfogatát, annak összetett alakja miatt, általában nem számítják, hanem mérik. Ezt úgy lehet megtenni, hogy folyadékot öntünk bele. Az égéstérbe helyezett folyadék térfogata mérőpohár vagy mérleg segítségével határozható meg. A méréshez célszerű vizet használni, mivel annak fajsúlya 1 g/cm3 . Tehát a grammban kifejezett súlya egyben a köbcentiméterben kifejezett térfogatát is mutatja.

A sűrítési arány hatása a motor teljesítményére

Minél nagyobb a sűrítési arány, annál nagyobb a belsőégésű motor sűrítése és a teljesítménye (ha minden más dolog egyenlő). A sűrítési arány növelésével a motor hatékonyságát is növeljük a fajlagos üzemanyag-fogyasztás csökkentésével. A belsőégésű motorok sűrítési aránya határozza meg a motor működtetéséhez használt benzin oktánszámát. Például az alacsony oktánszámú üzemanyag detonációt okoz egy magas oktánszámú motorban. Ha az oktánszám túl magas, a motor nem tudja kifejteni a teljes teljesítményét az alacsony sűrítésből.

Alapadatok

A különböző sűrítési arányú benzinmotorokhoz használt üzemanyag oktánszámát.

  • 7,0-7,5 oktánszám 72-76.
    ICE sűrítési arány
  • 7,5-8,5 oktánszám 76-85.
  • 5,5-7,5 oktánszám 66-72.
  • 10:1 oktánszám 92.
  • 10,5-12,5 oktánszám 95.
  • 12-14,5 oktánszám 98.

A fej és a blokk közötti kapcsolódási sík egy fémréteg levágásával történő kiegyenlítése kisebb égéstérhez vezet a motorban. Ez átlagosan 0,1 %-kal csökkenti a sűrítési arányt, miközben a fejvastagság 0,25 mm-rel csökken. Ezen adatok birtokában meghatározható, hogy a hengerfej átépítése után a sűrítési arány nem haladja-e meg a megengedett határértékeket. És hogy kell-e intézkedéseket hozni a csökkentésére. A tapasztalatok azt mutatják, hogy ha a 0,3 mm-nél kisebb réteget távolítják el, a következmények nem feltétlenül kompenzálhatók.

Miért lehet szükség a sűrítési arány módosítására?

Ennek a belső égésű motor paraméterének megváltoztatására meglehetősen ritkán van szükség. Csak néhány okot lehet felsorolni erre.

  1. A motor erőltetése.
    ICE sűrítési arány
  2. Az a vágy, hogy a motort más oktánszámú benzinnel is működtessék. Volt idő, amikor az autókhoz való gázkészülékek nem voltak elérhetők a piacon. A benzinkutakon sem volt benzin. Ezért a szovjet autótulajdonosok gyakran átalakították motorjaikat, hogy olcsóbb, alacsonyabb oktánszámú benzinnel működjenek.
  3. Sikertelen motorfelújítás, amely a következmények orvoslása érdekében a sűrítési arány beállítását igényli. Például a hengerfej marása a túlzott hődeformáció után. Amikor a hengerblokkal párosítandó felületet a túl vastag fémréteg eltávolításával lehet kisimítani. Ennek hatására az áttétel értéke annyira megnő, hogy a motor üzemelése lehetetlenné válik olyan benzinnel, amelyre a motort tervezték.

Hogyan változtatható a sűrítési arány

A növelés módszerei:

  • A hengerek kifúrása és nagyobb dugattyúk felszerelése.
  • Az égéstér térfogatának csökkentése. Ez úgy történik, hogy a fej és a blokk síkjától egy fémréteget távolítanak el. Az alumínium lágysága miatt ezt legjobban maró- vagy gyalugépen lehet elvégezni. Nem szabad csiszológépet használni, mivel annak köve tartósan eltömődik a műanyag fémmel.

Csökkentési módszerek:

  • Egy fémréteg eltávolítása a dugattyú aljáról (ezt általában esztergán végzik).
  • Duralumínium távtartó beépítése a hengerfej és a hengerblokk közé két távtartó közé.

A tömörítési arány és a tömörítés közötti kapcsolat

A sűrítési arány értékének ismeretében kiszámítható, hogy mekkora sűrítéssel kell rendelkeznie a motornak. Ez azonban fordítva nem lenne igaz. Mivel a sűrítés a henger-dugattyú és az időzítő alkatrészek kopásától is függ. Az alacsony sűrítés gyakran inkább a motor jelentős kopását és javítási igényét jelzi, mint az alacsony sűrítési arányt.

Turbófeltöltős motorok

A turbófeltöltős motorok hengereit egy kompresszor a légköri nyomásnál valamivel magasabb nyomásra szorítja. Tehát egy ilyen motor sűrítési arányának meghatározásához szorozza meg a képletből kapott értéket a turbófeltöltő áttételével. A turbófeltöltős benzinmotorok magasabb oktánszámú üzemanyaggal működnek, mint az ugyanezen motorok által fogyasztott, turbófeltöltő nélküli benzin, pontosan azért, mert a ξ együtthatójuk magasabb.

Similar Posts