Какой двигатель имеет большую степень сжатия: Какой двигатель имеет большую степень сжатия

Содержание

Какой двигатель имеет большую степень сжатия


Степень сжатия двигателя

Работа двигателей внутреннего сгорания характеризуется рядом величин. Одна из них – степень сжатия двигателя. Важно не путать ее с компрессией – значением максимального давления в цилиндре мотора.

Что такое степень сжатия

Данная степень – это соотношение объема цилиндра двигателя к объему камеры сгорания. Иначе можно сказать, что значение компрессии – отношение объема свободного места над поршнем, когда тот находится в нижней мертвой точке, к аналогичному объему при нахождении поршня в верхней точке.

Выше упоминалось, что компрессия и степень сжатия – не синонимы. Различие касается и обозначений, если компрессию измеряют в атмосферах, степень сжатия записывается как некоторое отношение, например, 11:1, 10:1, и так далее. Поэтому нельзя точно сказать, в чем измеряют степень сжатия в двигателе – это «безразмерный» параметр, зависящий от других характеристик ДВС.

Условно степень сжатия можно описать также как разницу между давлением в камере при подаче смеси (или дизтоплива в случае с дизельными двигателями) и при воспламенении порции горючего. Данный показатель зависит от модели и типа двигателя и обусловлен его конструкцией. Степень сжатия может быть:

Расчет сжатия

Рассмотрим, как узнать степень сжатия двигателя.

Она вычисляется по формуле:

Здесь Vр означает рабочий объем отдельного цилиндра, а Vс – значение объема камеры сгорания. Формула показывает важность значения объема камеры: если его, например, снизить, то параметр сжатия станет больше. То же произойдет и в случае увеличения объема цилиндра.

Чтобы узнать рабочий объем, нужно знать диаметр цилиндра и ход поршня. Вычисляется показатель по формуле:

Здесь D – диаметр, а S – ход поршня.

Иллюстрация:

Поскольку камера сгорания имеет сложную форму, ее объем обычно измеряется методом заливания в нее жидкости. Узнав, сколько воды поместилось в камеру, можно определить и ее объем. Для определения удобно использовать именно воду из-за удельного веса в 1 грамм на куб. см – сколько залилось грамм, столько и «кубиков» в цилиндре.

Читайте также…  Как промыть систему охлаждения двигателя

Альтернативный способ, как определить степень сжатия двигателя – обратиться к документации на него.

На что влияет степень сжатия

Важно понимать, на что влияет степень сжатия двигателя: от нее прямо зависит компрессия и мощность. Если сделать сжатие больше, силовой агрегат получит больший КПД, поскольку уменьшится удельный расход горючего.

Степень сжатия бензинового двигателя определяет, горючее с каким октановым числом он будет потреблять. Если топливо низкооктановое, это приведет к неприятному явлению детонации, а слишком высокое октановое число вызовет нехватку мощности – двигатель с малой компрессией просто не сможет обеспечивать нужное сжатие.

Таблица основных соотношений степеней сжатия и рекомендуемых топлив для бензиновых ДВС:

Сжатие Бензин
До 10 92
10.5-12 95
От 12 98

Интересно: бензиновые турбированные двигатели функционируют на горючем с большим октановым числом, чем аналогичные ДВС без наддува, поэтому их степень сжатия выше.

Еще больше она у дизелей. Поскольку в дизельных ДВС развиваются высокие давления, данный параметр у них также будет выше. Оптимальная степень сжатия дизельного двигателя находится в пределах от 18:1 до 22:1, в зависимости от агрегата.

Изменение коэффициента сжатия

Зачем менять степень?

На практике такая необходимость возникает нечасто. Менять сжатие может понадобиться:

  • при желании форсировать двигатель;
  • если нужно приспособить силовой агрегат под работу на нестандартном для него бензине, с отличающимся от рекомендованного октановым числом. Так поступали, например, советские автовладельцы, поскольку комплектов для переоборудования машины на газ в продаже не встречалось, но желание сэкономить на бензине имелось;
  • после неудачного ремонта, чтобы устранить последствия некорректного вмешательства. Это может быть тепловая деформация ГБЦ, после которой нужна фрезеровка. После того, как повысили степень сжатия двигателя снятием слоя металла, работа на изначально предназначенном для него бензине становится невозможной.

Иногда меняют степень сжатия при конвертации автомобилей для езды на метановом топливе. У метана октановое число – 120, что требует повышать сжатие для ряда бензиновых автомобилей, и понижать – для дизелей (СЖ находится в пределах 12-14).

Перевод дизеля на метан влияет на мощность и ведет к некоторой потере таковой, что можно компенсировать турбонаддувом. Турбированный двигатель требует дополнительного снижения степени сжатия. Может потребоваться доработка электрики и датчиков, замена форсунок дизельного мотора на свечи зажигания, новый комплект цилиндро-поршневой группы.

Форсирование двигателя

Чтобы снимать больше мощности или получить возможность ездить на более дешевых сортах топлива, ДВС можно форсировать путем изменения объема камеры сгорания.

Для получения дополнительной мощности двигатель следует форсировать, увеличивая степень сжатия.

Важно: заметный прирост по мощности будет лишь на том двигателе, который штатно работает с более низкой степенью сжатия.

Так, например, если ДВС с показателем 9:1 тюнингован до 10:1, он выдаст больше дополнительных «лошадей», чем двигатель со стоковым параметром 12:1, форсированный до 13:1.

Возможные следующие методы, как увеличить степень сжатия двигателя:

  • установка тонкой прокладки ГБЦ и доработка головки блока;
  • расточка цилиндров.

Под доработкой ГБЦ подразумевают фрезеровку ее нижней части, соприкасающейся с самим блоком. ГБЦ становится короче, благодаря чему уменьшается объем камеры сгорания и растет степень сжатия. То же происходит и при монтаже более тонкой прокладки.

Важно: эти манипуляции могут также потребовать установки новых поршней с увеличенными клапанными выемками, поскольку в ряде случаев возникает риск встречи поршня и клапанов. В обязательном порядке настраиваются заново фазы газораспределения.

Расточка БЦ также ведет к установке новых поршней под соответствующий диаметр. В результате растет рабочий объем и становится больше степень сжатия.

Дефорсирование под низкооктановое топливо

Такая операция проводится, когда вопрос мощности вторичен, а основная задача – приспособить двигатель под другое горючее. Это делается путем снижения степени сжимания, что позволяет двигателю работать на малооктановом бензине без детонации. Кроме того, налицо и определенная финансовая экономия на стоимости горючего.

Интересно: подобное решение нередко используется для карбюраторных двигателей старых машин. Для современных инжекторных ДВС с электронным управлением дефорсирование крайне не рекомендуется.

Основной способ, как уменьшить степень сжатия двигателя – сделать прокладку ГБЦ более толстой. Для этого берут две стандартные прокладки, между которыми делают алюминиевую прокладку-вставку. В результате растет объем камеры сгорания и высота ГБЦ.

Читайте также…  Порядок работы 4 цилиндрового двигателя

Некоторые интересные факты

Метанольные двигатели гоночных машин имеют сжатие более 15:1. Для сравнения, стандартных карбюраторный двигатель, потребляющий неэтилированный бензин, имеет сжатие максимум 1.1:1.

Из серийных образцов моторов на бензине со сжатием 14:1 на рынке присутствуют образцы от Mazda (серия Skyactiv-G), ставящиеся, например, на CX-5. Но их фактическая СЖ находится в пределах 12, поскольку в данных моторах задействован так называемый «цикл Аткинсона», когда смесь сжимается в 12 раз после позднего закрытия клапанов. Эффективность таких двигателей измеряется не по сжатию, а по степени расширения.

В середине XX века в мировом двигателестроении, особенно в США, наблюдалась тенденция к увеличению степени сжатия. Так, к 70-м основная масса образцов американского автопрома имела СЖ от 11 до 13:1. Но штатная работа таких ДВС требовала использования высокооктанового бензина, который в то время умели получать только процессом этилирования – добавлением тетраэтилсвинца, высокотоксичного компонента. Когда в 1970-х годах появились новые экологические стандарты, этилирование стали запрещать, и это привело к обратной тенденции – снижению СЖ в серийных образцах двигателей.

Современные двигатели имеют систему автоматической регуляции угла зажигания, которая позволяет ДВС работать на «неродном» топливе – например, 92 вместо 95, и наоборот. Система управления УОЗ помогает избежать детонации и других неприятных явлений. Если же ее нет, то, например, залив высокооктановый бензин двигатель, не рассчитанный на такое горючее, можно потерять в мощности и даже залить свечи, поскольку зажигание будет поздним. Ситуацию можно поправить ручным выставлением УОЗ по инструкции к конкретной модели автомобиля.

Вот что на самом деле означает ‘степень сжатия’, и почему это имеет значение

 

Вы наверняка слышали термин «степень сжатия» в двигателях внутреннего сгорания. Но вы когда-нибудь задумывались, что он означает? Итак, пришло время точно объяснить, что же такое коэффициент сжатия (степень) в двигателях автомобиля и почему сегодня все автопроизводители одержимы этим показателем, как будто этот параметр представляет собой Святой Грааль для будущих продаж автоновинок. 

Сразу хотим отметить, что разобраться в том, что такое степень сжатия двигателя, не так просто, как кажется на первый взгляд. Вы наверняка заметили в различных рекламных проспектах и каталогах, а также в описании на сайтах автопроизводителей, что автобренды пытаются привлечь наше внимание такой характеристикой, как степень сжатия двигателей. Особенно стараются нам рассказать о степени сжатия менеджеры автосалонов. Мы обычно делаем вид, что понимаем, о чем идет речь, пропуская мимо ушей эту информацию. И причина такого поведения в том, что многие автолюбители просто не представляют, что такое степень сжатия двигателей, равно как и на что она влияет. Но тем не менее мы считаем, что все автолюбители должны знать, что же это за показатель двигателей внутреннего сгорания, о котором недавно вспомнили многие автопроизводители. 

Мы знаем, что высокое сжатие двигателя – это хорошо, а низкое – плохо. Мы также знаем, что новый мотор Mazda Skyactiv-X имеет высокую степень сжатия. Не отстает от Mazda и Toyota со своими моторами «Dynamic Force», которые имеют высокую степень сжатия. Эти компании рекламируют новые двигатели с большим коэффициентом сжатия, заявляя, что они не только стали мощнее, но и получили большую экономичность. Но при чем здесь высокая степень сжатия и увеличение мощности с уменьшением расхода топлива? Сейчас объясним.

 

Двигатель Toyota «Dynamic Force»

Мы живем в эпоху, когда инженеры не могут просто дать двигателю больше энергии за счет укрупнения, как, например, это было раньше, когда автопроизводители на многие свои автоновинки устанавливали моторы с увеличенным объемом. К тому же это приводило к неминуемому увеличению расхода топлива и росту уровня вредных выбросов в выхлопе автомобиля. Сегодня в связи с дороговизной топлива по всему миру и сложной экологической обстановкой подобный способ увеличения мощности мотора не подходит. Особенно если учитывать жесткие экологические нормы, предъявляемые автопроизводителям рядом развитых западных стран. 

В итоге автопроизводители стали улучшать эффективность нынешних моторов за счет применения турбин и увеличения степени сжатия современных двигателей. 

Как определяется степень сжатия, и что это такое?

Степень сжатия – это показатель, при котором устанавливается, какой максимальный объем цилиндра двигателя может быть сжат в минимальный объем цилиндра. Этот показатель степени сжатия определяется как соотношение. 

Например, обычно степень сжатия записывают вот таким образом: 9:1 (коэффициент сжатия двигателя «девять к одному»).  

 

Теперь представьте цилиндр двигателя. Внутри цилиндра двигателя, как вы знаете, перемещается поршень: вверх и вниз. Когда поршень находится в самой нижней точке цилиндра двигателя, это называется «нижней мертвой точкой». Именно в этом положении поршня сверху него находится наибольший объем цилиндра. Когда поршень находится в самой высокой точке внутри цилиндра двигателя, это положение поршня называется «верхней мертвой точкой». В этом положении объем цилиндра находится в наименьшем значении. Вот сравнение этих двух объемов цилиндров над поршнями двигателя и образует соотношение степени сжатия. Обратите внимание, что когда поршень находится в верхней мертвой точке, все-таки над ним есть объемное пространство, где и происходит сжатие топливно-воздушной смеси.

Для тех, кто любит больше смотреть, чем читать, внизу мы публикуем GIF-картинку, на которой демонстрируется, как работает четырехтактный двигатель. Обратите внимание, как поршень движется вверх во время такта сжатия топливной смести (топливо + кислород), которая подается клапанами головки блока двигателя. Напомним, что воздух и топливо, поступаемые в цилиндр двигателя, сжимаются поршнем, чтобы затем воспламенить эту смесь с помощью свечи зажигания (в бензиновых моторах) или за счет сильного сжатия (в дизельных моторах). 

Если двигатель имеет высокую степень сжатия, это означает, что заданный объем воздуха и топлива в цилиндре сжимается в гораздо меньшем пространстве, чем в двигателях с небольшой степенью сжатия. 

А теперь математический пример соотношения степени сжатия в ДВС. 

Предположим, что у нас есть двигатель, объем цилиндра и камер сгорания которого в момент нахождения поршня в нижней мертвой точке составляет 10 куб. см. После того как впускной клапан головки блока двигателя закрывается и поршень поднимается вверх, начав такт сжатия, он сжимает воздух и топливную смесь в пространство 1 куб. см. Этот двигатель имеет коэффициент сжатия (степень) 10:1. 

Также часто производители любят вычислять итоговую степень сжатия, деля большее значение объема цилиндра над поршнем на меньший объем цилиндра. В итоге во многих технических характеристиках автомобилей вместо соотношения производители указывают результат деления этих значений. 

Таким образом вычисляется, во сколько раз сжимается топливно-воздушная смесь при движении из нижней мертвой точки поршня в верхнюю мертвую точку. Разделив большее значение на меньшее, мы и получим итоговое значение степени сжатия без соотношения большего объема к меньшему.

Почему производители стараются увеличить степень сжатия?

Но не все так просто со степенью сжатия. Одно дело – понимать, что такое степень сжатия. И это не менее важно по сравнению с пониманием, почему так важна высокая степень сжатия для современных двигателей. К сожалению, объяснить простыми словами, почему высокая степень сжатия в двигателях современных автомобилей – это отличное решение на ближайшие годы, не получится. Тем не менее мы попытаемся.

Вы знаете, что мощность двигателя появляется в тот момент, когда сгорание топливной смеси оказывает силу на поршень внутри цилиндра двигателя. Эта сила толкает поршень вниз по цилиндру. И чем выше поршень находится в цилиндре в момент сжигания топливно-воздушной смеси, тем больше сил будет приложено на поршень. 

Как мы уже сказали, чем больше степень сжатия, тем выше находится поршень в верхней мертвой точке. В итоге это позволяет вырабатывать больше мощности в момент сгорания топлива. Также помимо увеличения мощности для вырабатывания силы, толкающей поршень вниз по цилиндру двигателя, необходимо меньше топлива, что в конечном итоге влияет на топливную эффективность мотора. Это простое объяснение. Но оно неполное, поскольку при увеличении степени сжатия двигателей возникает ряд проблем, для решения которых необходимо в идеале знать термодинамику.

Итак, мы знаем, что высокая степень сжатия означает, что двигатель получает больше силы и мощности из того же количества топлива по сравнению с мотором с меньшим коэффициентом сжатия. Как мы выяснили, это хорошо для динамики автомобиля, а также для достижения хороших показателей его экономичности.

 

Чтобы объяснить вам точнее, почему более высокая степень сжатия дает больше экономии топлива, мы не будем погружаться слишком глубоко в науку о термодинамике. Тем не менее без нее нам также не объяснить вам в деталях, почему моторы с большой степенью сжатия более экономичные. Да, это нелегко понять. Но все же этот раздел термодинамики очень и очень интересен.

Более высокое сжатие в двигателе означает больше мощности, но больше давления

На приведенном выше рисунке показана диаграмма PV давления – объема для идеального типичного бензинового двигателя. Этот график наглядно демонстрирует, что происходит в двигателе, когда он сжигает воздушно-топливную смесь (в нашем примере бензин + кислород). 

На приведенном выше графике кривая 1-2 показывает ход сжатия. 

Линия 2-3 показывает сгорание топлива. 

Верхняя кривая 3-4 показывает ход расширения.

И линия 4-1 показывает отвод тепла, когда открывается выпускной клапан в головке блока цилиндров двигателя. 

Если описать все более техническим языком, то эту диаграмму следует понимать так:

На диаграмме кривая 1-2 показывает ход сжатия, при котором давление (ось Y) возрастает, а объем (ось Х) падает, когда поршень сжимает воздушно-топливную смесь внутри цилиндра, приближаясь к верхней мертвой точке. 

Линия 2-3 показывает тепло, выделяемое во время горения топливной смеси. Эта линия показывает, как быстро увеличивается давление и температура сгораемого топлива. 

Кривая 3-4 показывает увеличение объема цилиндра двигателя и падение давления, когда газ, полученный в процессе сгорания топливной смеси, оказывает силу на поршень, который начинает свое движение вниз по цилиндру двигателя (такт расширения). 

Линия 4-1 показывает отвод тепла от газов, образованных в процессе сгорания топлива. Когда давление внутри цилиндра возвращается к давлению окружающей среды, открывается выпускной клапан. 

Наконец, линия 1-5 демонстрирует нам ход выхлопа (выхлопной цикл мотора), в процессе которого поршень снова движется внутри цилиндра вверх (к верхней мертвой точке), чтобы снова сжать топливно-воздушную смесь для повторения цикла. 

Область в пределах линий 1-2-3-4 показывает нам, сколько работы было проделано двигателем в рамках одного лишь только цикла. Более высокая степень сжатия двигателя означает, что две вертикальные линии на графике выше будут двигаться влево и вверх, оставляя больший диапазон хода поршня, что влияет на получение большей мощности по сравнению с двигателем, имеющим низкий коэффициент сжатия. То есть двигатель с высокой степенью сжатия сделает больше работы за один цикл, чем мотор с небольшой степенью сжатия. 

И все дело в том, что в двигателях с высокой степенью сжатия в процессе сгорания топлива образуется больше давления, которое с большей силой двигает поршень вниз по цилиндру. Правда, в этом случае внутри двигателя выделяется больше тепла. 

Более высокое сжатие в двигателе также означает более высокую тепловую эффективность

 

Важно отметить, что образование тепла и потеря тепла в течение цикла работы двигателя напрямую связаны с его эффективностью (речь идет о коэффициенте полезного действия – КПД). Причем на КПД главное влияние оказывает степень сжатия двигателя. Все дело в двух идеях. Во-первых, любая тепловая энергия, поступающая в систему, должна быть преобразована в механическую или отработанную. Во-вторых, тепловая эффективность – это просто результат работы двигателя (мощность и сила), разделенный на теплопередачу.

Таким образом, с помощью уравнения можно вычислять взаимосвязь между тепловым КПД и степенью сжатия. 

Вот как выглядит уравнение этой взаимосвязи (n – тепловой КПД, r – степень сжатия, а γ (гамма) – свойство жидкости):

Теперь вернемся к нашей диаграмме выше. Когда вы обеспечиваете больший ход поршня между верхней и нижней мертвой точкой, вы увеличиваете степень сжатия. За счет этого вы смещаете на диаграмме PV вверх и влево и увеличиваете температуру (Qh на графике выше). Причем увеличение температуры будет больше, чем потери тепла (Ql). 

Иными словами, вы добываете в процессе сгорания топливной смеси больше энергии за один цикл работы двигателя. Кстати, вот один интересный ролик видеоблогера Джейсона Фенске, который рассказывает более простыми словами о взаимосвязи между степенью сжатия, теплопередачей и эффективностью (экономичностью двигателя):

 Для тех, кто не знает английский, включите субтитры и их машинный перевод на русский язык.

Так что, как вы, наверное, уже поняли, тепловая эффективность двигателя возрастает по мере увеличения степени сжатия двигателя. Таковы законы физики, а именно законы термодинамики. Особенно это становится ясно из уравнения, приведенного выше. 

Соответственно, чем выше степень сжатия мотора, тем больше он выдает лошадиных сил и меньше потребляет топлива. Для нас это означает более тяжелый кошелек за счет сэкономленных денег на заправке и больше адреналина при разгоне.

Чтобы это понять, вам нужно взять на прокат какой-нибудь старый американский неэффективный автомобиль с бензиновым V8 атмосферным двигателем, который имеет низкую степень сжатия. Поездив на таком автомобиле несколько дней, вы поймете, что автомобиль «жрет», как слон, но взамен не выдает хорошую мощность, которую сегодня показывают современные четырехцилиндровые и даже трехцилиндровые моторы. 

Например, знаменитый двигатель Skyactiv-G от Mazda является очень эффективным в плане не только мощности, но и хорошей экономичности. Во многом это благодаря большой степени сжатия. Также ряд и других производителей стали выпускать современные моторы с высоким коэффициентом сжатия. Так, сегодня компании Mazda, Nissan / Infiniti и Toyota и другие начали выпускать двигатели с очень высокой степенью сжатия – 14:1. 

Вы не поверите, но двигатели с такой степенью сжатия еще недавно казались фантастикой. Кстати, благодаря такой степени сжатия автопроизводителям нет необходимости оснащать двигатели турбинами, для того чтобы добиться соответствия современным стандартам экономичности, экологическим нормам, а также требованиям к мощности. 

Почему более высокая степень сжатия означает, что автомобиль должен заправляться топливом с высоким октановым числом

Но почему большинство автопроизводителей сегодня не перешли на выпуск двигателей с высокой степенью сжатия, если такие силовые агрегаты позволяют без турбокомпрессоров добиваться таких выдающихся результатов эффективности силовых агрегатов? Все дело в законах физики.

Многие двигатели с высоким коэффициентом сжатия нуждаются в премиальном топливе или в высокооктановом бензине. 

Тем, кто не знает или не помнит, что такое октан бензина и как он помогает избежать детонации в двигателе, советуем почитать наши следующие материалы:

Какой бензин лучше?

Почему премиум бензин является пустой тратой денег для большинства автомобилей

Сколько энергии в различных видах топлива

Топливо с низким октановым числом по сравнению с топливом с высоким октаном, скорее всего, будет самопроизвольно воспламеняться из-за более высоких температур и давления воздуха в двигателях с высокой степенью сжатия. Мы знаем, что воспламенение топливно-воздушной смеси должно происходить, когда это действительно нужно, а не наоборот. Такое неконтролируемое воспламенение топлива называется детонацией. Это очень вредно для любых двигателей внутреннего сгорания. Дело в том, что излишняя детонация уменьшает крутящий момент и может нанести непоправимый урон двигателю автомобиля. 

Высокая степень сжатия увеличивает риск сильной детонации двигателя. Вот почему моторы с большим коэффициентом сжатия, как правило, работают на высококачественном или высокооктановом бензине. 

Главная причина риска самовоспламенения топливно-воздушной смеси в двигателях с высокой степенью сжатия – это превышение допустимого давления, которое приводит к резкому нагреву топливной смеси. В итоге это вызывает преждевременное сжигание топлива еще до того, как свеча зажигания с помощью искры зажжет его. Повторяем, преждевременное воспламенение топлива – это очень плохо для любого двигателя. 

Для того чтобы снизить риск преждевременного воспламенения топлива, компания Mazda много работала над поршневыми и выпускными конструкциями бензиновых двигателей с высокой степенью сжатия (соотношение степени сжатия в цилиндрах двигателя 14:1). Например, мотор Skyactiv-X оснастили специальными поршнями, имеющими полость посередине, которая позволила предотвращать всплеск богатого кислородом топлива вокруг области воспламенения топливной смеси от свечи зажигания.

Именно проблема самовоспламенения топлива в двигателях с высокой степенью сжатия и препятствует сегодня массовому распространению данного типа моторов во всей автопромышленности. Подробнее об двигателе Mazda можно почитать здесь

Существуют ли ограничения по увеличению степени сжатия в двигателях

 

Интересно, почему автопроизводители не стараются сделать степень сжатия своих двигателей еще больше? Почему сегодня коэффициент сжатия 14:1 уже считается много? Неужели нельзя сделать двигатель с еще большим коэффициентом сжатия? Ведь в таком случае автомобили получили бы еще больше мощности и одновременно стали бы еще экономичней.

Например, почему бы не сделать двигатель со степенью сжатия 60:1? Но на самом деле это невозможно в сегодняшнем мире. 

Такую степень сжатия не выдержит ни один металл внутри двигателя. Да дело даже не в металле. Даже если бы у нас был такой крепкий дешевый металл, способный выдержать степень сжатия 60:1, все равно бы мы не смогли построить подобный рабочий мотор. Просто такая степень сжатия привела бы к чрезмерно высокой температуре внутри двигателя. В итоге мотор стал бы настолько горячим, что это вызвало бы его самоуничтожение (двигатель взорвался бы от высоких температур). 

Также, в принципе, нас не должна так сильно заботить высокая степень сжатия в современных автомобилях, если речь идет, конечно, не о спортивных мощных автомобилях, где каждая лишняя лошадиная сила на вес золота. Сегодня в рамках массового рынка нас больше волнует не мощность, а экономичность обычных повседневных автомобилей. Особенно во времена немалой стоимости топлива, где вопрос экономии топлива напрямую влияет на наши кошельки. Также сегодня более остро стоит вопрос экологии. А мы знаем, что чем менее экономичен автомобиль, тем меньше он загрязняет окружающую среду выхлопными газами. Так что, в принципе, увеличение степени сжатия в современных двигателях необходимо в первую очередь для улучшения экологической обстановки на всей планете. Но для того чтобы этого добиться, нет смысла существенно увеличивать в современных моторах степень сжатия. 

Вот мы и подошли к концу темы о степени сжатия двигателей внутреннего сгорания. Надеемся, что теперь вы не просто знаете, что такое степень сжатия силовых агрегатов, но и понимаете, какую важную роль она играет в современных двигателях. 

Что такое степень сжатия двигателя?

В достижении наилучших эксплуатационных характеристик двигателя внутреннего сгорания (ДВС) нужно быть хорошо подкованным в вопросах принципов его работы и возможностей повышения мощности. Но далеко не каждый автовладелец и даже тот, кто увлекается техническим тюнингом, способен похвастаться такими знаниями. Охватить нужную информацию в рамках одной статьи, конечно же, невозможно, поэтому предлагаю начать с азов и для начала разобраться: что такое степень сжатия и как она влияет на эффективность работы ДВС?

Начнем с определения.

Степенью сжатия двигателя в теории автомобилей называют отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания этого цилиндра, или, иными словами, отношение максимального его объема к минимальному.

А поскольку данное понятие характеризует отношение объема смеси при подаче в цилиндр к объему, при котором эта смесь воспламеняется, то очевидна зависимость: чем большей является степень сжатия, тем более высокое давление имеет воспламеняющаяся смесь.

В то же время вполне логично, что бесконечно увеличивать такое давление невозможно – велик риск возникновения проблем с мотором при заправке некачественным топливом. Да и чем активнее работает устройство, тем короче будет его «жизнь». Поэтому всего должно быть в меру.

На сегодняшний день эта мера (в отношении степени сжатия) уже давно определена и составляет у бензиновых двигателей от 8 до 12 единиц, а у дизельных – от 14 до 18, точное число зависит от задач, поставленных перед тем или иным движком, а точнее транспортным средством, на которое тот установлен.

Видео.

Увеличение степени сжатия

СТЕПЕНЬ СЖАТИЯ Объем камеры сгорания влияет на конечную степень сжатия двигателя. Камера сгорания, это объем образуемый головкой блока и поршнем в момент нахождения поршня в верхней мертвой точке. Степень сжатия, это отношение объемов цилиндров от максимального до минимального. Максимальный объем камеры сгорания получается, когда поршень находится в нижней мертвой точке. Минимальный при нахождении поршня в верхней мертвой точке цилиндра. Объем цилиндра без учета камеры сгорания можно узнать, поделив паспортный рабочий объем двигателя на количество цилиндров. Объем камеры сгорания состоит из суммы 3 объемов: 1 Объем камеры сгорания на головке блока 2 Объем, образуемый толщиной прокладки головки блока 3 Объем вогнутого пространства в днище поршня. Справедливости ради стоит сказать, что существует масса вариантов когда поршни выпуклые и при вычислениях они не добавляют, а наоборот уменьшают пространство камеры сгорания. И это нужно учитывать при расчетах. Степень сжатия и компрессия, это не одно и тоже и различается тем, что степень сжатия это геометрическая величина, а компрессия динамическая. Так как двигатель при вращении обладает некоторыми насосными свойствами, плюс воздух при сжатии нагревается, то величина компрессии будет отличаться от степени сжатия в большую сторону. Компрессия обычно больше в 1.4 раза чем степень сжатия.

Увеличение степени сжатия является одной из основных методик поднятия мощности двигателя, так как чем больше сжать топливовоздушную смесь, тем больше она сможет расшириться относительно сжатого объема при сгорании. Тем самым можно получить больше мощности с того же объема сгоревшего топлива. 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 все в характеристиках бензина не позволяющим поднимать степень сжатия больше определенного уровня, без образования аномальных, нежелательных процессов горения (детонация и др). Октановое число как раз и является основным показателем величины детонационной стойкости топлива и чем это число выше, тем большую степень сжатия можно использовать в двигателе, без образования детонации.

То есть проще говоря, если мы значительно повысим степень сжатия то мощность у нас повысится, но придется заправляться более высокооктановым топливом, а оно стоит дороже. Но 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 как бы нивелируется! Но правда все же такова, что вы не будете ездить на малой мощности. Иначе зачем нужно было все это затевать? Степень сжатия можно повысить двумя самыми эффективными способами: 1 установка более тонкой прокладки головки блока, либо спиливание нижней части головки блока. При таком варианте, клапана приближаются к поршню и необходимо делать или увеличивать выборки под них. Изменяются фазы работы ГРМ так как высота цепи или ремня, ответственная за синхронизацию распредвала изменяется на величину, уменьшения высоты позиционирования головки блока. При верхневальном двигателе (распределительный вал находится в головке блока). Настроить работу распределительного вала можно с помощью резрезной шестерни, либо шестерни с несколькими позициями под шпонку. При нижневальном, когда распредвал стоит внизу (в блоке цилиндров) и связь с клапанами происходит посредством толкателей также изменяется кинематика клапанного механизма без гидроусилителей, а с гидроусилителями может не хватить их хода и придется ставить меньшие по длине толкатели. При использовании метода на V образном двигателе при спиливании головок изменится расстояние между посадочными отверстиями впускного коллектора, что потребует его подгонки. 2 Растачивание цилиндров под больший по диаметру поршень. Такая процедура требует замены поршней, но этот метод увеличивает рабочий объем двигателя и одновременно повышает степень сжатия, так как камера сгорания остается прежней но объем цилиндра увеличивается. Отношение возросшего цилиндра к прежней камере сгорания покажет большую величину степени сжатия. Метод кроме замены поршней и расточки цилиндра не требует больше каких либо переделок и более предпочтителен для увеличения 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. Примеры прибавок в процентах: с 8 до 9 = 2.0 % прибавка мощности с 9 до 10 = 1.7 % прибавка мощности с 10 до 11 = 1.5 % прибавка мощности с 11 до 12 = 1.3 % прибавка мощности с 12 до 13 = 1.2 % прибавка мощности с 13 до 14 = 1.1 % прибавка мощности с 14 до 15 = 1.0 % прибавка мощности с 15 до 16 = 0.9 % прибавка мощности с 16 до 17 = 0.8 % прибавка мощности Промежуточные результаты суммируются, например поднятие степени сжатия с 8 до 14 даст прибавку 8.7 % Примеры перехода на более высокооктановое топливо при повышении (СС) менее 8 — 76 бензин от 8 до 9 — 80 бензин от 9 до 10.5 — 92 бензин от 10 до 12.5 — 95 бензин от 12 до 14.5 — 98 бензин от 13.5 до 16 — 102 бензин от 15.5 до 18 — 109 бензин Минимальное октановое число топлива применяемое в каждом конкретном двигателе зависит не только от степени сжатия но и в некоторой степени от конструкции формы камеры сгорания, алгоритма работы клапанного механизма, системы зажигания итд. Поэтому более совершенные двигатели могут работать с большими величинами степени сжатия без повышения качества топлива.

  Главная

Вот что на самом деле означает ‘степень сжатия’, и почему это имеет значение

Почему для двигателей так важна степень сжатия, и на что она влияет.

 

Вы наверняка слышали термин «степень сжатия» в двигателях внутреннего сгорания. Но вы когда-нибудь задумывались, что он означает? Итак, пришло время точно объяснить, что же такое коэффициент сжатия (степень) в двигателях автомобиля и почему сегодня все автопроизводители одержимы этим показателем, как будто этот параметр представляет собой Святой Грааль для будущих продаж автоновинок. 

 

Сразу хотим отметить, что разобраться в том, что такое степень сжатия двигателя, не так просто, как кажется на первый взгляд. Вы наверняка заметили в различных рекламных проспектах и каталогах, а также в описании на сайтах автопроизводителей, что автобренды пытаются привлечь наше внимание такой характеристикой, как степень сжатия двигателей. Особенно стараются нам рассказать о степени сжатия менеджеры автосалонов. Мы обычно делаем вид, что понимаем, о чем идет речь, пропуская мимо ушей эту информацию. И причина такого поведения в том, что многие автолюбители просто не представляют, что такое степень сжатия двигателей, равно как и на что она влияет. Но тем не менее мы считаем, что все автолюбители должны знать, что же это за показатель двигателей внутреннего сгорания, о котором недавно вспомнили многие автопроизводители. 

 

Мы знаем, что высокое сжатие двигателя – это хорошо, а низкое – плохо. Мы также знаем, что новый мотор Mazda Skyactiv-X имеет высокую степень сжатия. Не отстает от Mazda и Toyota со своими моторами «Dynamic Force», которые имеют высокую степень сжатия. Эти компании рекламируют новые двигатели с большим коэффициентом сжатия, заявляя, что они не только стали мощнее, но и получили большую экономичность. Но при чем здесь высокая степень сжатия и увеличение мощности с уменьшением расхода топлива? Сейчас объясним.

 

Двигатель Toyota «Dynamic Force»

 

Мы живем в эпоху, когда инженеры не могут просто дать двигателю больше энергии за счет укрупнения, как, например, это было раньше, когда автопроизводители на многие свои автоновинки устанавливали моторы с увеличенным объемом. К тому же это приводило к неминуемому увеличению расхода топлива и росту уровня вредных выбросов в выхлопе автомобиля. Сегодня в связи с дороговизной топлива по всему миру и сложной экологической обстановкой подобный способ увеличения мощности мотора не подходит. Особенно если учитывать жесткие экологические нормы, предъявляемые автопроизводителям рядом развитых западных стран. 

В итоге автопроизводители стали улучшать эффективность нынешних моторов за счет применения турбин и увеличения степени сжатия современных двигателей. 

 

Как определяется степень сжатия, и что это такое?

Степень сжатия – это показатель, при котором устанавливается, какой максимальный объем цилиндра двигателя может быть сжат в минимальный объем цилиндра. Этот показатель степени сжатия определяется как соотношение. 

Например, обычно степень сжатия записывают вот таким образом: 9:1 (коэффициент сжатия двигателя «девять к одному»).  

 

Теперь представьте цилиндр двигателя. Внутри цилиндра двигателя, как вы знаете, перемещается поршень: вверх и вниз. Когда поршень находится в самой нижней точке цилиндра двигателя, это называется «нижней мертвой точкой». Именно в этом положении поршня сверху него находится наибольший объем цилиндра. Когда поршень находится в самой высокой точке внутри цилиндра двигателя, это положение поршня называется «верхней мертвой точкой». В этом положении объем цилиндра находится в наименьшем значении. Вот сравнение этих двух объемов цилиндров над поршнями двигателя и образует соотношение степени сжатия. Обратите внимание, что когда поршень находится в верхней мертвой точке, все-таки над ним есть объемное пространство, где и происходит сжатие топливно-воздушной смеси.

 

Для тех, кто любит больше смотреть, чем читать, внизу мы публикуем GIF-картинку, на которой демонстрируется, как работает четырехтактный двигатель. Обратите внимание, как поршень движется вверх во время такта сжатия топливной смести (топливо + кислород), которая подается клапанами головки блока двигателя. Напомним, что воздух и топливо, поступаемые в цилиндр двигателя, сжимаются поршнем, чтобы затем воспламенить эту смесь с помощью свечи зажигания (в бензиновых моторах) или за счет сильного сжатия (в дизельных моторах). 

Если двигатель имеет высокую степень сжатия, это означает, что заданный объем воздуха и топлива в цилиндре сжимается в гораздо меньшем пространстве, чем в двигателях с небольшой степенью сжатия. 

 

 

А теперь математический пример соотношения степени сжатия в ДВС. 

Предположим, что у нас есть двигатель, объем цилиндра и камер сгорания которого в момент нахождения поршня в нижней мертвой точке составляет 10 куб. см. После того как впускной клапан головки блока двигателя закрывается и поршень поднимается вверх, начав такт сжатия, он сжимает воздух и топливную смесь в пространство 1 куб. см. Этот двигатель имеет коэффициент сжатия (степень) 10:1. 

 

Также часто производители любят вычислять итоговую степень сжатия, деля большее значение объема цилиндра над поршнем на меньший объем цилиндра. В итоге во многих технических характеристиках автомобилей вместо соотношения производители указывают результат деления этих значений. 

Таким образом вычисляется, во сколько раз сжимается топливно-воздушная смесь при движении из нижней мертвой точки поршня в верхнюю мертвую точку. Разделив большее значение на меньшее, мы и получим итоговое значение степени сжатия без соотношения большего объема к меньшему.

 

Почему производители стараются увеличить степень сжатия?

Но не все так просто со степенью сжатия. Одно дело – понимать, что такое степень сжатия. И это не менее важно по сравнению с пониманием, почему так важна высокая степень сжатия для современных двигателей. К сожалению, объяснить простыми словами, почему высокая степень сжатия в двигателях современных автомобилей – это отличное решение на ближайшие годы, не получится. Тем не менее мы попытаемся.

 

Вы знаете, что мощность двигателя появляется в тот момент, когда сгорание топливной смеси оказывает силу на поршень внутри цилиндра двигателя. Эта сила толкает поршень вниз по цилиндру. И чем выше поршень находится в цилиндре в момент сжигания топливно-воздушной смеси, тем больше сил будет приложено на поршень. 

Как мы уже сказали, чем больше степень сжатия, тем выше находится поршень в верхней мертвой точке. В итоге это позволяет вырабатывать больше мощности в момент сгорания топлива. Также помимо увеличения мощности для вырабатывания силы, толкающей поршень вниз по цилиндру двигателя, необходимо меньше топлива, что в конечном итоге влияет на топливную эффективность мотора. Это простое объяснение. Но оно неполное, поскольку при увеличении степени сжатия двигателей возникает ряд проблем, для решения которых необходимо в идеале знать термодинамику.

 

Итак, мы знаем, что высокая степень сжатия означает, что двигатель получает больше силы и мощности из того же количества топлива по сравнению с мотором с меньшим коэффициентом сжатия. Как мы выяснили, это хорошо для динамики автомобиля, а также для достижения хороших показателей его экономичности.

 

 

Чтобы объяснить вам точнее, почему более высокая степень сжатия дает больше экономии топлива, мы не будем погружаться слишком глубоко в науку о термодинамике. Тем не менее без нее нам также не объяснить вам в деталях, почему моторы с большой степенью сжатия более экономичные. Да, это нелегко понять. Но все же этот раздел термодинамики очень и очень интересен.

 

Более высокое сжатие в двигателе означает больше мощности, но больше давления

 

На приведенном выше рисунке показана диаграмма PV давления – объема для идеального типичного бензинового двигателя. Этот график наглядно демонстрирует, что происходит в двигателе, когда он сжигает воздушно-топливную смесь (в нашем примере бензин + кислород). 

На приведенном выше графике кривая 1-2 показывает ход сжатия. 

Линия 2-3 показывает сгорание топлива. 

Верхняя кривая 3-4 показывает ход расширения.

И линия 4-1 показывает отвод тепла, когда открывается выпускной клапан в головке блока цилиндров двигателя. 

 

Если описать все более техническим языком, то эту диаграмму следует понимать так:

 

На диаграмме кривая 1-2 показывает ход сжатия, при котором давление (ось Y) возрастает, а объем (ось Х) падает, когда поршень сжимает воздушно-топливную смесь внутри цилиндра, приближаясь к верхней мертвой точке. 

Линия 2-3 показывает тепло, выделяемое во время горения топливной смеси. Эта линия показывает, как быстро увеличивается давление и температура сгораемого топлива. 

Кривая 3-4 показывает увеличение объема цилиндра двигателя и падение давления, когда газ, полученный в процессе сгорания топливной смеси, оказывает силу на поршень, который начинает свое движение вниз по цилиндру двигателя (такт расширения). 

 

Линия 4-1 показывает отвод тепла от газов, образованных в процессе сгорания топлива. Когда давление внутри цилиндра возвращается к давлению окружающей среды, открывается выпускной клапан. 

Наконец, линия 1-5 демонстрирует нам ход выхлопа (выхлопной цикл мотора), в процессе которого поршень снова движется внутри цилиндра вверх (к верхней мертвой точке), чтобы снова сжать топливно-воздушную смесь для повторения цикла. 

 

Область в пределах линий 1-2-3-4 показывает нам, сколько работы было проделано двигателем в рамках одного лишь только цикла. Более высокая степень сжатия двигателя означает, что две вертикальные линии на графике выше будут двигаться влево и вверх, оставляя больший диапазон хода поршня, что влияет на получение большей мощности по сравнению с двигателем, имеющим низкий коэффициент сжатия. То есть двигатель с высокой степенью сжатия сделает больше работы за один цикл, чем мотор с небольшой степенью сжатия. 

И все дело в том, что в двигателях с высокой степенью сжатия в процессе сгорания топлива образуется больше давления, которое с большей силой двигает поршень вниз по цилиндру. Правда, в этом случае внутри двигателя выделяется больше тепла. 

 

Более высокое сжатие в двигателе также означает более высокую тепловую эффективность

 

Важно отметить, что образование тепла и потеря тепла в течение цикла работы двигателя напрямую связаны с его эффективностью (речь идет о коэффициенте полезного действия – КПД). Причем на КПД главное влияние оказывает степень сжатия двигателя. Все дело в двух идеях. Во-первых, любая тепловая энергия, поступающая в систему, должна быть преобразована в механическую или отработанную. Во-вторых, тепловая эффективность – это просто результат работы двигателя (мощность и сила), разделенный на теплопередачу.

Таким образом, с помощью уравнения можно вычислять взаимосвязь между тепловым КПД и степенью сжатия. 

Вот как выглядит уравнение этой взаимосвязи (nтепловой КПД, rстепень сжатия, а γ (гамма)свойство жидкости):

 

 

Теперь вернемся к нашей диаграмме выше. Когда вы обеспечиваете больший ход поршня между верхней и нижней мертвой точкой, вы увеличиваете степень сжатия. За счет этого вы смещаете на диаграмме PV вверх и влево и увеличиваете температуру (Qh на графике выше). Причем увеличение температуры будет больше, чем потери тепла (Ql). 

Иными словами, вы добываете в процессе сгорания топливной смеси больше энергии за один цикл работы двигателя. Кстати, вот один интересный ролик видеоблогера Джейсона Фенске, который рассказывает более простыми словами о взаимосвязи между степенью сжатия, теплопередачей и эффективностью (экономичностью двигателя):

 

 Для тех, кто не знает английский, включите субтитры и их машинный перевод на русский язык.

 

Так что, как вы, наверное, уже поняли, тепловая эффективность двигателя возрастает по мере увеличения степени сжатия двигателя. Таковы законы физики, а именно законы термодинамики. Особенно это становится ясно из уравнения, приведенного выше. 

Соответственно, чем выше степень сжатия мотора, тем больше он выдает лошадиных сил и меньше потребляет топлива. Для нас это означает более тяжелый кошелек за счет сэкономленных денег на заправке и больше адреналина при разгоне.

 

Чтобы это понять, вам нужно взять на прокат какой-нибудь старый американский неэффективный автомобиль с бензиновым V8 атмосферным двигателем, который имеет низкую степень сжатия. Поездив на таком автомобиле несколько дней, вы поймете, что автомобиль «жрет», как слон, но взамен не выдает хорошую мощность, которую сегодня показывают современные четырехцилиндровые и даже трехцилиндровые моторы. 

 

Например, знаменитый двигатель Skyactiv-G от Mazda является очень эффективным в плане не только мощности, но и хорошей экономичности. Во многом это благодаря большой степени сжатия. Также ряд и других производителей стали выпускать современные моторы с высоким коэффициентом сжатия. Так, сегодня компании Mazda, Nissan / Infiniti и Toyota и другие начали выпускать двигатели с очень высокой степенью сжатия – 14:1. 

Вы не поверите, но двигатели с такой степенью сжатия еще недавно казались фантастикой. Кстати, благодаря такой степени сжатия автопроизводителям нет необходимости оснащать двигатели турбинами, для того чтобы добиться соответствия современным стандартам экономичности, экологическим нормам, а также требованиям к мощности. 

 

Почему более высокая степень сжатия означает, что автомобиль должен заправляться топливом с высоким октановым числом

 

Но почему большинство автопроизводителей сегодня не перешли на выпуск двигателей с высокой степенью сжатия, если такие силовые агрегаты позволяют без турбокомпрессоров добиваться таких выдающихся результатов эффективности силовых агрегатов? Все дело в законах физики.

Многие двигатели с высоким коэффициентом сжатия нуждаются в премиальном топливе или в высокооктановом бензине. 

Тем, кто не знает или не помнит, что такое октан бензина и как он помогает избежать детонации в двигателе, советуем почитать наши следующие материалы:

 

Какой бензин лучше?

 

Почему премиум бензин является пустой тратой денег для большинства автомобилей

 

Сколько энергии в различных видах топлива

 

Топливо с низким октановым числом по сравнению с топливом с высоким октаном, скорее всего, будет самопроизвольно воспламеняться из-за более высоких температур и давления воздуха в двигателях с высокой степенью сжатия. Мы знаем, что воспламенение топливно-воздушной смеси должно происходить, когда это действительно нужно, а не наоборот. Такое неконтролируемое воспламенение топлива называется детонацией. Это очень вредно для любых двигателей внутреннего сгорания. Дело в том, что излишняя детонация уменьшает крутящий момент и может нанести непоправимый урон двигателю автомобиля. 

 

Высокая степень сжатия увеличивает риск сильной детонации двигателя. Вот почему моторы с большим коэффициентом сжатия, как правило, работают на высококачественном или высокооктановом бензине. 

Главная причина риска самовоспламенения топливно-воздушной смеси в двигателях с высокой степенью сжатия – это превышение допустимого давления, которое приводит к резкому нагреву топливной смеси. В итоге это вызывает преждевременное сжигание топлива еще до того, как свеча зажигания с помощью искры зажжет его. Повторяем, преждевременное воспламенение топлива – это очень плохо для любого двигателя. 

 

Для того чтобы снизить риск преждевременного воспламенения топлива, компания Mazda много работала над поршневыми и выпускными конструкциями бензиновых двигателей с высокой степенью сжатия (соотношение степени сжатия в цилиндрах двигателя 14:1). Например, мотор Skyactiv-X оснастили специальными поршнями, имеющими полость посередине, которая позволила предотвращать всплеск богатого кислородом топлива вокруг области воспламенения топливной смеси от свечи зажигания.

 

 

Именно проблема самовоспламенения топлива в двигателях с высокой степенью сжатия и препятствует сегодня массовому распространению данного типа моторов во всей автопромышленности. Подробнее об двигателе Mazda можно почитать здесь

 

Существуют ли ограничения по увеличению степени сжатия в двигателях

 

Интересно, почему автопроизводители не стараются сделать степень сжатия своих двигателей еще больше? Почему сегодня коэффициент сжатия 14:1 уже считается много? Неужели нельзя сделать двигатель с еще большим коэффициентом сжатия? Ведь в таком случае автомобили получили бы еще больше мощности и одновременно стали бы еще экономичней.

 

Например, почему бы не сделать двигатель со степенью сжатия 60:1? Но на самом деле это невозможно в сегодняшнем мире. 

Такую степень сжатия не выдержит ни один металл внутри двигателя. Да дело даже не в металле. Даже если бы у нас был такой крепкий дешевый металл, способный выдержать степень сжатия 60:1, все равно бы мы не смогли построить подобный рабочий мотор. Просто такая степень сжатия привела бы к чрезмерно высокой температуре внутри двигателя. В итоге мотор стал бы настолько горячим, что это вызвало бы его самоуничтожение (двигатель взорвался бы от высоких температур). 

 

Также, в принципе, нас не должна так сильно заботить высокая степень сжатия в современных автомобилях, если речь идет, конечно, не о спортивных мощных автомобилях, где каждая лишняя лошадиная сила на вес золота. Сегодня в рамках массового рынка нас больше волнует не мощность, а экономичность обычных повседневных автомобилей. Особенно во времена немалой стоимости топлива, где вопрос экономии топлива напрямую влияет на наши кошельки. Также сегодня более остро стоит вопрос экологии. А мы знаем, что чем менее экономичен автомобиль, тем меньше он загрязняет окружающую среду выхлопными газами. Так что, в принципе, увеличение степени сжатия в современных двигателях необходимо в первую очередь для улучшения экологической обстановки на всей планете. Но для того чтобы этого добиться, нет смысла существенно увеличивать в современных моторах степень сжатия. 

 

Вот мы и подошли к концу темы о степени сжатия двигателей внутреннего сгорания. Надеемся, что теперь вы не просто знаете, что такое степень сжатия силовых агрегатов, но и понимаете, какую важную роль она играет в современных двигателях. 

Дизельное масло | Моторные масла для дизельных двигателей от ELF

Дизельные двигатели по сравнению с бензиновыми обладают рядом особенностей, в частности, имеют большую степень сжатия и более высокую скорость сгорания. Из-за повышенной склонности к образованию сажи в процессе работы моторные масла для дизеля должны иметь хорошие очищающие свойства, а повышенное давление в камере сгорания требует окислительной стойкости. Абсолютное большинство современных дизельных двигателей в легковых автомобилях оснащены турбонаддувом, многие моторы последних поколений имеют систему прямого впрыска топлива и сажевый фильтр (DPF), которые накладывают дополнительные требования на качество смазочных материалов. Для выбора дизельного моторного масла по модели автомобиля можно использовать сервис подбора на нашем сайте.

ELF EVOLUTION 900 SXR 5W40

Моторное масло ELF EVOLUTION 900 SXR 5W40 предназначено для дизельных двигателей легковых автомобилей и фургонов различных модификаций, в том числе с турбонаддувом и без него. Оно отвечает стандартам API CF, ACEA B4 и Renault RN0700/0710 и подойдет для всех типов эксплуатации. Это масло обеспечивает превосходную защиту мотора, особенно системы газораспределения, от износа, а специальные моющие присадки очищают детали двигателя от отложений и улучшают его производительность. Исключительная термическая и окислительная стабильность ELF EVOLUTION 900 SXR 5W40 сохраняют характеристики масла длительное время и гарантируют долгую безотказную работу мотора, поэтому это дизельное масло удовлетворяет требованиям большинства автопроизводителей по увеличению интервалов замены.

ELF EVOLUTION 900 SXR 5W40

ELF EVOLUTION 700 TURBO DIESEL 10W40

Моторное масло ELF EVOLUTION 700 TURBO DIESEL 10W40 специально разработано и адаптировано для современных дизельных двигателей, в том числе с прямым впрыском, с и без аккумуляторной топливной системой высокого давления. Оно соответствует спецификациям ACEA B4, API CF, VW 501.01/505.00, MB229.1 и может использоваться в качестве масла для дизеля большинства автопроизводителей, как в нормальных, так и в экстремальных условиях эксплуатации. Полусинтетическая технология ELF обеспечивает высокий уровень защитных свойств, благодаря которому это моторное масло надежно предохраняет двигатель от износа и отложений в любых режимах. ELF EVOLUTION 700 TURBO DIESEL 10W40 обладает широким температурным диапазоном применения: оно хорошо смазывает двигатель при холодном пуске, но при этом сохраняет эффективность в условиях высокой температуры, особенно характерной для моторов с прямым впрыском.

ELF EVOLUTION 700 TURBO DIESEL 10W40

ELF EVOLUTION 900 DID 5W30

Высококачественное масло ELF EVOLUTION 900 DID 5W30, производимое по синтетической технологии, подходит для автомобилей, требующих смазочных материалов стандартов API CF, ACEA B4, C3 и VW 505.00/505.01. Специалисты ELF рекомендуют это моторное масло для дизельных двигателей Volkswagen TDI, оснащенных насос-форсунками и прямым впрыском. Его отличные противоизносные и моюще-диспергирующие свойства эффективно защищают двигатель в любых режимах движения. Текучесть масла при низкой температуре облегчает холодный пуск, снижает трение и обеспечивает достаточное смазывание элементов мотора сразу после старта.

ELF EVOLUTION 900 DID 5W30

ELF EVOLUTION FULL-TECH FE 5W30

Моторное масло ELF EVOLUTION FULL-TECH FE 5W30 создано по синтетической технологии и предназначено для автомобилей, удовлетворяющих наиболее современным экологическим требованиям. В частности, это масло рекомендуется для дизельных двигателей, оснащенных сажевым фильтром (DPF): специальный состав Low SAPS с низким содержанием сульфатной золы оптимизирует работу фильтра, предотвращает его засорение и выход из строя и продлевает срок службы агрегата. ELF EVOLUTION FULL-TECH FE 5W30 гарантирует защиту двигателя при всех типах вождения, особенно спортивном и высокоскоростном, и чистоту его деталей. Энергосберегающие свойства этого масла снижают расход топлива на 2,1% по сравнению с обычным, что подтверждено независимыми испытаниями, а стойкость к окислению допускает продленные межсервисные интервалы (в соответствии с предписаниями автопроизводителей).

ELF EVOLUTION FULL-TECH FE 5W30

Подробнее о моторных маслах ELF.

Топ-10 моторов всех времен — журнал За рулем

В нашем обзоре — десять знаменитых двигателей, десять ступеней к совершенству. Почти каждый из них повлиял не только на развитие техники, но и на социальную среду.

10-е место: родоначальник даунсайзинга

01 TopEngines zr04–11

Приличные характеристики двигателя при скромном рабочем объеме уже не особенно удивляют. Мы начинаем привыкать к понятию «даунсайзинг», понимая, что эра двигателей большого литража постепенно уходит. А началось это, на мой взгляд, с дебюта в середине 1990-х годов наддувного мотора в 1,8 л, разработанного «Ауди». При умеренном рабочем объеме он должен был удовлетворить владельцев автомобилей самых различных классов. Поэтому даже в самой простой версии двигатель выдавал 148 сил, чего вполне хватало, чтобы превратить в маленькую зажигалку хэтчбек «СЕАТ-Ибица» и не заставлять гореть со стыда владельца престижного «Ауди-А6».

Собственно, литраж ничего не говорил о способностях агрегата. Это был небольшой (в том числе по габаритам — ставь его хоть вдоль, хоть поперек) шедевр своего времени: пять клапанов на цилиндр, изменяемые фазы на впуске, кованые алюминиевые поршни и, конечно, турбонаддув.

С его помощью мощность мотора поднимали все выше и выше, дойдя в спецверсии «Ауди-ТТ кваттро Спорт» до 236 сил. Данный предел был обусловлен лишь спецификой дорожного автомобиля. В гоночной формуле «Палмер Ауди», где ресурс не так важен, с новым блоком управления и агрегатом наддува с 1800-кубового двигателя сняли 365 сил. В Формуле-2, превращая серийный двигатель в чисто гоночный агрегат, достигли и вовсе фантастических 480 сил. Поэтому переход Формулы-1 на «шестерки» объемом 1,6 л в свете достижений мотора «Ауди» не выглядит абсурдным.

9-е место: верность ротору

02 TopEngines zr04–11

Исключительный случай — когда автомобильная компания прочно ассоциируется с одним типом двигателя. Конечно, «Мазда» не сама изобрела роторно-поршневой двигатель Ванкеля. Зато она в труднейшие времена энергетического кризиса 1970-х пересилила обстоятельства: не бросила, как другие, эту весьма сложную в доводке конструкцию, а продолжила совершенствовать «Ванкель» в узком, зато перспективном для имиджа сегменте форсированных спортивных машин. Хотя первоначально планировалось, что все модели «Мазды», вплоть до грузовиков и автобусов, перейдут со временем на двигатель Ванкеля.

Когда в 1975 году двухсекционный мотор с индексом 13В появился на серийных машинах, никто не мог предположить, что он станет самым массовым РПД в мире и продержится в производстве более 30 лет. Более того, даже современный маздовский РПД «Ренезис» — лишь результат эволюции 13B. Именно этот мотор стал проводником в серию большинства впервые примененных на РПД новинок, которые и обеспечили ему столь долгую жизнь, — настроенного впуска с изменяемой геометрией, электронного впрыска топлива, турбонаддува. В итоге мотор, который начал жизнь под капотом утилитарного пикапа с мощности чуть больше 100 сил, превратился в короля автогонок, выдававшего даже в серийном варианте минимум 280. Повышенный расход топлива и большой угар масла — неизбежные проблемы любого РПД — были оправданной расплатой за скромный вес, низкий центр тяжести и способность крутить свыше 10 тысяч оборотов в минуту. Маздовские купе RX-7 доминировали в американских кузовных чемпионатах на протяжении 1980-х годов во многом благодаря роторно-поршневому мотору 13B.

8-е место: «восьмерка» планеты Земля

03 TopEngines zr04–11

Материалы по теме

Любой, кто хоть немного интересуется американским автомобилестроением, наверняка слышал о «восьмерке» «Шевроле» семейства Small Block. Неудивительно, ведь ее в почти неизменном виде можно было встретить на различных моделях концерна «Дженерал моторс» с 1955 по 2004 год. Долгая карьера сделала этот нижневальный двигатель самым распространенным V8 на Земле. Small Block первого поколения (не путать с аналогичными моторами второй и третьей генераций серий LT и LS!) выпускается и сейчас, правда, только на рынок запчастей. Общее число изготовленных моторов превысило 90 миллионов.

Не стоит соотносить слово Small с небольшим литражом двигателя. Рабочий объем «восьмерки» никогда не опускался ниже 4,3 л, а в лучшие времена достигал 6,6 л. Свое имя мотор получил за небольшую высоту блока, обусловленную соотношением диаметра цилиндра и хода поршня: на первом образце 95,2х76,2 мм. Такая короткоходность обусловлена техзаданием: новую «восьмерку» следовало вписать под низкий капот родстера «Шевроле-Корвет», который до этого едва не лишился спроса из-за слабой для него рядной «шестерки». Не появись этот мощный V8, подхлестнувший интерес к первому массовому американскому спорткару, «Корвет» вряд ли пережил бы середину 1950-х.

Вскоре удачного шевролетовского «малыша» назначили базовой «восьмеркой» для всего GM, хотя двигатели V8 собственной конструкции были у каждого отделения концерна. Простой, надежный и неприхотливый мотор пережил все уровни признания: участвовал в гонках, трудился в качестве движущей силы катеров и изредка монтировался даже на легкие самолеты. И хотя в последние годы полноценной жизни двигателя его предлагали только для пикапов и фургонов, все автомобильные фанаты знали, что именно этот заслуженный V8 когда-то был рожден для спасения «Шевроле-Корвет».

7-е место: единственный в своем роде

04 TopEngines zr04–11

Какой же рейтинг моторов обойдется без БМВ! Марка попала бы в наш перечень уже за исключительную приверженность рядной «шестерке» — когда-то такая компоновка легковых двигателей была широко распространена. Помимо баварцев, на легковых машинах (вседорожники и пикапы не в счет) ее применяют сейчас только «Вольво» и австралийский филиал «Форда» (остальные сдались в пользу менее уравновешенного, зато гораздо более компактного V6). Но БМВ стоит особняком: только эта компания смогла выжать из расположенных в ряд шести цилиндров все преимущества — от потрясающе плавной работы до способности легко раскручиваться до самых высоких оборотов.

С каждым поколением, начиная с «шестерки» БМВ образца 1968 года, которую получили, добавив пару цилиндров к уже выпускавшейся «четверке», эти двигатели становились легче, мощнее, совершеннее. Многоцилиндровые схемы для баварцев были практически под запретом — первый V12 появился лишь в 1986 году, а V8 вообще только в 1992-м. Создание этих двигателей легче оправдать маркетингом, нежели истинной любовью инженеров — они всю душу и умение вкладывали именно в шесть расположенных в ряд цилиндров.

Апофеоз атмосферной «шестерки» БМВ — мотор S54 образца 2000 года, предназначенный для М3. Это гимн совершенству гоночного по сути двигателя, водруженного на гражданский автомобиль. Тяжелого на подъем вначале, но расцветающего при малейшем намеке на спортивный стиль езды. С 3,2 л рабочего объема сняли 343 силы (с литра — 107) — для атмосферного мотора даже сейчас великолепный результат.

Его было бы трудно достичь без применения всех новейших на тот момент технологий — индивидуальных дросселей на каждый цилиндр с электронным управлением, системы регулирования фаз, причем как впуска, так и выпуска. Чтобы мотор выдерживал любые нагрузки, его даже перевели на чугунный блок цилиндров, что для БМВ редкость.

К сожалению, следующее поколение M3 отказалось от семейных ценностей в пользу V8. Это тоже очень неплохой мотор — но радость от укрощения разъяренного зверя ушла вместе с прежней «шестеркой». Подобные ей двигатели в нынешних условиях считаются, как бы точнее сказать, неполиткорректными.

6-е место: легенда гонок

05 TopEngines zr04–11

Последние образцы настоящего V8 «Хеми» собрали в 1971 году (современное одноименное семейство не имеет с ним ничего общего), но еще более четверти века этот двигатель служил любимой игрушкой любителям дрэг-рейсинга. Мотор, появившийся в 1964 году как чисто гоночный для серии NASCAR, был идеальным образцом спортивного V8 (рабочий объем 7 л, или 426 куб. дюймов по американской системе, стандартная мощность 425 сил) с минимальным применением сложных технологий: нижневальный, с двумя клапанами на цилиндр.

Важнейшим отличием от конкурентов стала полусферическая (отсюда «хеми», происходит от HEMIspherical — «полусферический») камера сгорания, позволившая оптимизировать процесс — получить большую мощность при меньшей степени сжатия. Впрочем, это тоже изобрел не «Крайслер». Его заслуга в том, что на основе известной технологии он создал непобедимый мотор, отличавшийся помимо характеристик еще и нереальной прочностью, способный выдержать самые ужасные методы форсировки. Недаром «Хеми» весил заметно больше, чем любой другой V8 начала 1960-х, — почти 400 кг. Но это обстоятельство совершенно не мешало автомобилям с 426-м «Хеми» уверенно громить соперников в гонках.

Гегемонию крайслеровского мотора не раз пытались ограничить — переписывая правила, изменяя количество требуемых для омологации серийных моторов, но он не сдавался и удерживал лидирующие позиции в NASCAR вплоть до 1970-х годов. К тому времени он стал не только спортивной, но и уличной легендой: серийные машины, снабженные дорожной версией «Хеми», выпускались в мизерных количествах — их сделали не более 11 тысяч, причем и эту малость распределили среди нескольких моделей «Доджа» и «Плимута». Ныне автомобили с оригинальным «Хеми», несмотря на примитивную конструкцию, стоят бешеные деньги — легенда пошла на новый круг.

5-е место: сложнее не бывает

06 TopEngines zr04–11

Самый необычный и амбициозный проект двигателя уникальной компоновки W16 выпестовали ради возрожденной марки «Бугатти». На самом деле этот двигатель, за исключением грандиозной мощности в 1001 л.с., является логичным развитием семейства компактных VR-образных моторов «Фольксвагена». Они отличались критически малым углом развала цилиндров — всего 15 градусов, что позволяло использовать на оба ряда одну головку. Мотор VR6 появился на «фольксвагенах» еще в 1991 году. Американский рынок требовал машин с шестью цилиндрами, и немцы умудрились выйти из положения, применив оригинальную схему, позволявшую без увеличения подкапотного пространства легко втиснуть «шестерку» (как вдоль, так и поперек) взамен стандартных четырех цилиндров.

Материалы по теме

Позже удачная находка получила развитие в более крупных масштабах. Амбиции Фердинанда Пиха, желавшего сделать «Фольксваген» топ-брендом, привели к созданию W8, представлявшего собой два VR4, установленных на общий картер под углом 72 градуса. Появился W12, «собранный» из двух VR6. Но мотор «Бугатти» даже в этой компании стоит особняком. Перед его создателями стояла задача почти неразрешимая — выдать рекордную мощность при минимальной массе. Поэтому мотор даже при схожей схеме получился иного уровня — сделанный на грани инженерного безумства. Конструкторы максимально уплотняли пространство вокруг двигателя. Блоки двух VR8 развалили под углом 90 градусов, разместив между ними сразу четыре турбонагнетателя.

Серьезная проблема возникла с охлаждением — решая ее, только для одних интеркулеров предусмотрели 15 л охлаждающей жидкости. Обычно данного количества хватало на весь мотор. Но «Вейрон» не вписывался в стандартные схемы — на охлаждение его двигателя в предельных режимах работали три отдельных радиатора, перегоняя 40 л антифриза. Возникли сложности с диагностикой, ведь определить сбои в одном из 16 цилиндров на слух практически невозможно. Поэтому мотор оснастили системой самодиагоностики, способной оперативно решать проблему, вплоть до отключения проблемного цилиндра.

А теперь самое интересное. При всей сложности и грандиозности замысла (одних только клапанов — вдумайтесь! — 64 штуки) создателям удалось удержать массу W16 в пределах 400 кг. Финансовый фактор при создании этого двигателя не имел почти никакого значения, поэтому титановые шатуны или полностью алюминиевый масляный насос для мотора «Бугатти» в порядке вещей.

4-е место: основоположник американской мечты

07 TopEngines zr04–11

Теперь о воплощении одной из последних замечательных идей Генри Форда, перевернувшей автомобильный мир. До него никто не предполагал, что массовый автомобиль можно запросто комплектовать престижной и мощной «восьмеркой», которая считалась принадлежностью лишь дорогих, роскошных машин. Появившийся в 1932 году фордовский V8 кардинально изменил на последующие полвека представление об автомобилях из-за океана. Они и до того заметно превосходили по размерам европейские модели аналогичной стоимости, а появление массового V8 окончательно развело процесс развития автомобилестроения на разных берегах Атлантики в противоположных направлениях.

Материалы по теме

Но как Генри Форду удалось снизить себестоимость довольно-таки сложного и массивного агрегата до уровня ширпотреба? О, здесь была масса ухищрений. К примеру, оба блока цилиндров и картер в фордовском V8 отливали как единую деталь. У «восьмерок» старой школы это были как минимум три отдельных элемента, скреплявшихся воедино болтами. Коленчатый вал, вместо того чтобы ковать, отливали с последующим термоупрочнением, что также снижало себестоимость.

Распредвал располагался в блоке, клапаны и выпускная система размещались внутри развала цилиндров — это упрощало конструкцию двигателя, однако приводило к перегреву при малейших проблемах с охлаждением. Даже в начальном варианте «восьмерка» при рабочем объеме 3,2 л выдавала приличные 65 сил, что быстро сделало «Форд- V8» любимцем гангстеров и полиции. Джон Диллинджер и Клайд Берроу в перерывах между кровавыми делами умудрились черкнуть пару строк Генри Форду с благодарностью за столь быстрый автомобиль.

Когда у первых V8 наступил пенсионный возраст, они оказались в руках молодых людей, творивших на их базе диковинные тачки по кличке «хот-род». Простая, мощная и легко поддающаяся форсировке фордовская «восьмерка» поспособствовала рождению сверхпопулярной автоконтркультуры. Ну а сама фирма отправила мотор на пенсию лишь в 1953 году, когда восьмицилиндровые двигатели в американских машинах стали уже повсеместным явлением.

3-е место: изменивший сознание

08 TopEngines zr04–11

В 1993 году в недрах исследовательского подразделения «Тойоты» была создана группа по разработке перспективных машин с минимальными выбросами, которые смогли бы занять нишу между традиционными машинами с ДВС и электромобилями. Результатом стала появившаяся в 1997 году «Тойота-Приус» — первый массовый автомобиль с гибридным приводом. Тогда он воспринимался как любопытный эксперимент, игрушка, продаваемая заведомо в убыток, которая вряд ли выйдет за пределы обожающих экзотику Японских островов. Но «Тойота» строила более серьезные планы.

Коренное отличие «Приуса» от прочих гибридных машин, уже существовавших в то время (речь идет о множестве экспериментальных и чуть раньше вышедшей на рынок серийной «Хонде-Инсайт»), заключалось в новом подходе к построению подобной модели. «Приус» создавали как гибрид с самого начала, без упрощений и компромиссов вроде заимствования кузова у традиционной модели или использования обычной механической коробки передач (как было сделано на «Инсайте»).

«Тойота» внедрила гибридную трансмиссию как неотъемлемую часть машины. Даже 1,5-литровый бензиновый двигатель специально модифицировали для работы с электромотором, переведя его на цикл Аткинсона, отличающийся укороченным тактом сжатия за счет увеличенной продолжительности открытия впускных клапанов. Это позволило получить необычно высокую степень сжатия (13–13,5) и дополнительные плюсы в копилку экономичности и экологичности.

Расплатой стала полная беспомощность ДВС на низких оборотах, но для гибрида, который всегда располагает поддержкой электродвигателя, это не проблема. Такой комплексный подход в итоге сделал «Приус» законодателем моды на гибриды. Он стоял в начале процесса, который уже не остановить.

2-е место: любимец всех континентов

09 TopEngines zr04–11

Что сказать про этот воздушник от «Фольксвагена»? Он так же легендарен, как и «Жук» — автомобиль, под который его сделали. Даже больше — ведь одним «Жуком» область применения данного мотора далеко не ограничивалась. Простой, надежный и легкий, четырехцилиндровый оппозитник воздушного охлаждения оказался столь эффективным, что его популярность намного превзошла признание даже самого распространенного в мире автомобиля.

С той поры, как благодаря таланту Фердинанда Порше первые образцы мотора в 1933 году появились на прототипах «Жука», он перепробовал десятки профессий. Достаточная мощность (довоенные образцы выдавали минимум 24 силы, а самые мощные под конец серийного выпуска утроили этот показатель), беспроблемное в любом климате воздушное охлаждение и небольшая масса (цилиндры алюминиевые, картер — из магниевого сплава) позволили фольксвагеновскому мотору найти массу занятий. Он служил на амфибиях вермахта, примешивал свой выхлоп к запаху марихуаны в микробусах хиппи, приводил пожарные насосы, компрессоры, лесопилки, стал основой прогулочных багги и понтовых трайков, взмывал в небо более чем на 40 типах самолетов. И это далеко не полный список его талантов. Еще важнее, что именно из этого двигателя выросло семейство оппозитников «Порше».

На протяжении всех лет производства (моторы семейства окончательно прекратили выпускать только в 2006 году) принципиальная схема двигателя не менялась. Рос рабочий объем, на некоторых версиях применили впрыск топлива, но изначальная схема со штанговым приводом клапанов оставалась такой же, как на первых образцах 1930-х годов. Он радует сердца автомобилистов, да и не только их, более 70 лет — это ли не лучший показатель совершенства мотора?

1-е место: первый массовый

10 TopEngines zr04–11

С «Форда-Т» и его двигателя начал раскручиваться маховик массовой автомобилизации. Больше того, именно мотор «тэшки» стал в свое время самым распространенным ДВС в мире, с ним познакомилось подавляющее большинство жителей земного шара. Как и в случае с описанным выше оппозитником «Фольксвагена», мотор «Форда-Т» приводил не только одноименный автомобиль, которых с 1908 по 1927 год было построено более 15 миллионов.

Материалы по теме

Трактора, грузовики, моторные лодки, походные электростанции — он применялся везде, где была нужда в дешевом и простом в обращении моторе. Что касается автомобилей, то в какой-то период до 90% машин, колесивших по Земле, были одной-единственной модели Т. И приводил их этот самый двигатель необычно большого по сегодняшним меркам рабочего объема 2,9 л — при скромной мощности 20 сил. Но мощность тут была не принципиальна. Гораздо важнее крутящий момент и всеядность — помимо бензина «тэшку» официально разрешалось заправлять керосином и этанолом. Двигатель удивительно прост. Собранный в одном блоке с двухступенчатой планетарной коробкой передач, четырехцилиндровый мотор делил с трансмиссией смазочное масло. Никакого давления в системе не создавалось, смазка осуществлялась разбрызгиванием. Водяную помпу через год производства отправили в отставку — Генри Форд решил, что дешевому автомобилю достаточно простого термосифонного принципа, когда жидкость циркулирует благодаря разности температур. С другой стороны, фордовский мотор необычен для своего времени тем, что его блок и картер отливались как одно целое, а головка цилиндров впервые в мировой практике была сделана отдельной деталью. Но это дань массовости производства: ни один автомобиль в мире не выпускали в таких масштабах, как «Форд», поэтому его конструкция изначально рассчитана на максимально быструю и простую сборку. Двигатель «тэшки» надолго пережил сам автомобиль. Последний экземпляр собрали в августе 1941 года. Он останется в истории как первый массовый ДВС человечества.

Что будет, если залить масло для дизельного двигателя в бензиновый?

Вы когда ни будь задавались этим вопросом? Давайте разберемся, можно ли заливать масло для дизеля в бензиновый мотор и что будет.

Для того, что бы это узнать, необходимо разобраться, в чем же собственно различия между маслами и самими двигателями.

Дизельный двигатель — обладает более низкими оборотами, чем бензиновый мотор. Воспламенение топливной смеси происходит разогретым воздухом, за счет его сжатия, топливо при этом сгорает не полностью. Из-за такого принципа работы, дизельный двигатель имеет большую степень сжатия, что приводит к большой нагрузке на элементы двигателя.

Бензиновый двигатель — работает на более высоких оборотах, в сравнении с дизельным. Воспламенение топливной смеси происходит за счет подачи искры, топливо сгорает полностью. Для такого метода воспламенения топлива не требуется большой степени его сжатия, что снижает нагрузку на внутренние детали двигателя.

Масло для дизельного двигателя — из-за принципа воспламенения топливной смеси, в моторе идет повышенный процесс окисления, из-за неполного сгорания топлива, из-за поступления большего объема воздуха образуется много нагара, сажи и других примесей. Учитывая эти особенности, в дизельное масло добавляют присадки, которые очищают двигатель от этих продуктов окисления и горения, а так же позволяют маслу противостоять большой степени сжатия и температуре.

Масло для бензинового двигателя — имеет необходимый состав для работы при больших оборотах, обладают меньшей щелочностью, в сравнении с дизельным маслом.

Универсальное масло — содержит большинство необходимых присадок для работы на любом типе двигателя.

Итак, что же будет если в бензиновый двигатель залить масло для дизеля?

Практически все современные масла не имеют строгой принадлежности к бензиновому или дизельному двигателю. Производители стремятся максимально унифицировать выпускаемые масла. Обычно масло маркируются специальными обозначениями (например ACEA A3/B3, SJ/CF или CF/SJ), благодаря которым можно понять, для какого типа двигателя оно подходит. Например обозначение ACEA A3/B3 (Буква А — подходит для бензинового двигателя, B — подходит для дизельного) на этикетке означает, что масло в равной степени подходит как на дизельный двигатель так и на бензиновый. Поэтому если залить в бензиновый двигатель такое универсальное масло, которое так же под ходит на дизельные моторы, то все будет нормально. В нашей стране, в большинстве случаев, именно такое масло и заливают автовладельцы.

Если использовать масло предназначенное только для дизельного мотора в бензиновом двигателе (например с маркировкой ACEA B3 или ACEA E6) на постоянной основе однозначно не рекомендуется. На непродолжительный срок, например, когда срочно нужно долить масло, а другого под рукой нет, можно залить такое масло, но при первой же возможности необходимо полностью поменять масло на рекомендуемое производителем.

Если же попробовать залить в дизельный двигатель масло предназначенное исключительно для бензиновых двигателей, то дизельный мотор может пережить такой эксперимент хуже, чем бензиновый. Все из-за того, что такое масло может не содержать все необходимые присадки для дизельного двигателя.

В любом случае лучше не экспериментировать над своим автомобилем и заливать в двигатель только то, что рекомендует производитель.

Пламенный мотор


Реактивные авиадвигатели во второй половине XX века открыли новые возможности в авиации: полеты на скоростях, превышающих скорость звука, создание самолетов с высокой грузоподъемностью, а также сделали возможным массовые путешествия на большие расстояния. Турбореактивный двигатель по праву считается одним из самых важных механизмов ушедшего века, несмотря на простой принцип работы.

История

Первый самолет братьев Райт, самостоятельно оторвавшийся от Земли в 1903 году, был оснащен поршневым двигателем внутреннего сгорания. И на протяжении сорока лет этот тип двигателя оставался основным в самолетостроении. Но во время Второй мировой войны стало ясно, что традиционная поршнево-винтовая авиация подошла к своему технологическому пределу – как по мощности, так и по скорости. Одной из альтернатив был воздушно-реактивный двигатель.

Идею применения реактивной тяги для преодоления земного притяжения впервые довел до практической осуществимости Константин Циолковский. Еще в 1903 году, когда братья Райт запускали свой первый самолет «Флайер-1», российский ученый опубликовал труд «Исследование мировых пространств реактивными приборами», в котором разработал основы теории реактивного движения. Опубликованная в «Научном обозрении» статья утвердила за ним репутацию мечтателя и не была воспринята всерьез. Циолковскому потребовались годы трудов и смена политического строя, чтоб доказать свою правоту.


Реактивный самолет Су-11 с двигателями ТР-1, разработки КБ Люльки


Тем не менее, родиной серийного турбореактивного двигателя суждено было стать совсем другой стране – Германии. Создание турбореактивного двигателя в конце 1930-х было своеобразным хобби немецких компаний. В этой области отметились практически все известные ныне бренды: Heinkel, BMW, Daimler-Benz и даже Porsche. Основные лавры достались компании Junkers и ее первому в мире серийному турбореактивному двигателю 109-004, устанавливаемому на первый же в мире турбореактивный самолет Me 262.

Несмотря на невероятно удачный старт в реактивной авиации первого поколения, немецкие решения дальнейшего развития нигде в мире не получили, в том числе и в Советском Союзе.

В СССР разработкой турбореактивных двигателей наиболее удачно занимался легендарный авиаконструктор Архип Люлька. Еще в апреле 1940 года он запатентовал собственную схему двухконтурного турбореактивного двигателя, позже получившую мировое признание. Архип Люлька не нашел поддержки у руководства страны. С началом войны ему вообще предложили переключиться на танковые двигатели. И только когда у немцев появились самолеты с турбореактивными двигателями, Люльке было приказано в срочном порядке возобновить работы по отечественному турбореактивному двигателю ТР-1.

Уже в феврале 1947 года двигатель прошел первые испытания, а 28 мая свой первый полет совершил реактивный самолет Су-11 с первыми отечественными двигателями ТР-1, разработки КБ А.М. Люльки, ныне филиала Уфимского моторостроительного ПО, входящего в Объединенную двигателестроительную корпорацию (ОДК).

Принцип работы

Турбореактивный двигатель (ТРД) работает по принципу обычной тепловой машины. Не углубляясь в законы термодинамики, тепловой двигатель можно определить как машину для преобразования энергии в механическую работу. Этой энергией обладает так называемое рабочее тело – используемый внутри машины газ или пар. При сжатии в машине рабочее тело получает энергию, а при последующем его расширении мы имеем полезную механическую работу.

При этом понятно, что работа, затрачиваемая на сжатие газа должна быть всегда меньше работы, которую газ может совершить при расширении. Иначе никакой полезной «продукции» не будет. Поэтому газ перед расширением или во время него нужно еще и нагревать, а перед сжатием – охладить. В итоге за счет предварительного нагрева энергия расширения значительно повысится и появится ее излишек, который можно использовать для получения необходимой нам механической работы. Вот собственно и весь принцип работы турбореактивного двигателя.

Таким образом, любой тепловой двигатель должен иметь устройство для сжатия, нагреватель, устройство для расширения и охлаждения. Все это есть у ТРД, соответственно: компрессор, камера сгорания, турбина, а в роли холодильника выступает атмосфера.

 

Рабочее тело – воздух, попадает в компрессор и сжимается там. В компрессоре на одной вращающейся оси укреплены металлические диски, по венцам которых размещены так называемые «рабочие лопатки». Они «захватывают» наружный воздух, отбрасывая его внутрь двигателя.

Далее воздух поступает в камеру сгорания, где нагревается и смешивается с продуктами сгорания (керосина). Камера сгорания опоясывает ротор двигателя после компрессора сплошным кольцом, либо в виде отдельных труб, которые называются жаровыми трубами. В жаровые трубы через специальные форсунки и подается авиационный керосин.

Из камеры сгорания нагретое рабочее тело поступает на турбину. Она похожа на компрессор, но работает, так сказать, в противоположном направлении. Ее раскручивает горячий газ по тому же принципу, как воздух детскую игрушку-пропеллер. Ступеней у турбины немного, обычно от одной до трех-четырех. Это самый нагруженный узел в двигателе. Турбореактивный двигатель имеет очень большую частоту вращения – до 30 тысяч оборотов в минуту. Факел из камеры сгорания достигает температуры от 1100 до 1500 градусов Цельсия. Воздух здесь расширяется, приводя турбину в движение и отдавая ей часть своей энергии.

После турбины – реактивное сопло, где рабочее тело ускоряется и истекает со скоростью большей, чем скорость встречного потока, что и создает реактивную тягу.

Поколения турбореактивных двигателей

Несмотря на то, что точной классификации поколений турбореактивных двигателей в принципе не существует, можно в общих чертах описать основные типы на различных этапах развития двигателестроения.

К двигателям первого поколения относят немецкие и английские двигатели времен Второй мировой войны, а также советский ВК-1, который устанавливался на знаменитый истребитель МИГ-15 и на самолеты ИЛ-28, ТУ-14.


Истребитель МИГ-15


ТРД второго поколения отличаются уже возможным наличием осевого компрессора, форсажной камеры и регулируемого воздухозаборника. Среди советских примеров двигатель Р-11Ф2С-300 для самолета МиГ-21.

Двигатели третьего поколения характеризуются увеличенной степенью сжатия, что достигалось увеличением ступеней компрессора и турбин, и появлением двухконтурности. Технически это самые сложные двигатели.

Появление новых материалов, которые позволяют значимо поднять рабочие температуры, привело к созданию двигателей четвертого поколения. Среди таких двигателей – отечественный АЛ-31 разработки ОДК для истребителя Су-27.

Сегодня на уфимском предприятии ОДК начинается выпуск авиационных двигателей пятого поколения. Новые агрегаты установят на истребитель Т-50 (ПАК ФА), который приходит на смену Су-27. Новая силовая установка на Т-50 с увеличенной мощностью сделает самолет еще более маневренным, а главное – откроет новую эпоху в отечественном авиастроении. 

Особенности двигателей BMW. Поговорим о V8 :: Autonews

M60

В начале 90-х BMW потребовался высокотехнологичный мотор для замены уже морально устаревшего М30, выглядевшего архаизмом в моделях нового поколения. Флагманский V12 M70 фактически являлся полученным при помощи слияния пары блоков M20B25 – мотора достаточно примитивного, передавшего M70 многие конструктивные недостатки. Выпущенный в 1992 году М60 был действительно на пике моды: индивидуальные катушки зажигания, современная система вентиляции картера, четыре клапана на цилиндр, гидрокомпенсаторы… В общем, под стать недавно появившемуся М50, с поправкой на литраж, бОльшую мощность и… никасиловое покрытие – абсолютную новинку для массового автомобилестроения, пришедшую из авиации и автоспорта.

Теоретически, гильза такого мотора почти вечная. Однако высокосернистые бензины рынков США и Англии, совместно со страховыми компаниями, быстро эту технологию дезавуировали. BMW массово поменяла блок на конкурирующий и алюсил – (который, кстати говоря, аналогом вообще не является). Идея никасилового покрытия – износостойкая гильза с хонингованием, алюсиловый же блок даже нежнее сухой чугунной гильзы. Масло в этом случае удерживается в пористом слое, полученном при помощи химического травления. Из интересных атрибутов этого мотора: мощная двурядная цепь. Полагаю, ее ресурс крайне высок, в любом случае, решение вдвойне надежное. Двигатель М60 изначально имеет достаточно высокую полку максимального момента (вспоминаем про недостатки DOHC в отсутствие систем изменяемого газораспределения) – около 4500 об/мин, что обуславливает заметно плохую тягу на низах.

Распредвалы также настроены «на середину», что делает М60 едва ли не единственным двигателем BMW, который заметно потряхивает на холостом ходу (примерно 600 об/мин). Однако зачастую сильное потряхивание этого мотора обусловлено неухоженностью, что владельцы предпочитают списывать на конструктивный недостаток. Степень сжатия сравнительно невысока – около 10, что позволяет эффективно эксплуатировать мотор на 95-м бензине. M60 может быть относительно проблемен только в силу возраста – при условии прорыва КВКГ в моторах первого поколения – «клапан без дудки («562″)». В случае повреждения мембраны клапана, масло заливает преимущественно 8 цилиндр с очень быстрым коксованием и истиранием «мягких» (неазотированных) поршневых колец о крайне твердое никасиловое покрытие стенки цилиндра. Примечательно наличие трехлитровой модификации с цилиндрами объемом всего 0,375 л – удельный литраж непривычно мал для подобных конструкций.

Рейтинг надежности: 4/5.

Кольца:4/5.

Колпачки:5/5.

M62/M62TU– основательно доработанный M60. Типичная работа над ошибками. Заметно облегчен клапанный механизм. Добавлен литраж. Установлена более совершенная программа управления. Ориентиры при модернизации – набирающая силу экология и топливная экономичность. Двигатель получил управляемый термостат с базовой точкой открытия в 105 градусов и рабочую температуру около 108-110 градусов в придачу (примерно градусов на 10 выше М60 в катализаторной версии и на 15(!) в бескатализаторной). Предтеча «горячих» проблем двигателей `N`-серии. Проблемы с залеганием колец ожидаемы к среднестатистическому пробегу 150-180 ткм, что скорее сказывается на компрессии, нежели на расходе масла – кольца неплохо выполняют функцию даже при средней степени прилегания. К пробегу около 250-300 ткм расход масла заметно увеличивается из-за старения сальников клапанов.

В общем, является последним относительно «беспроблемным» в плане ресурса V-образником, особенно, если говорить о двигателе первого поколения (не TU). Версия TU обрела крайне полезный для этого мотора VANOS на впускном валу, что вкупе с электронным дросселем и более современной коробкой позволило распрощаться с проблемой провала на низах – BMW с таким двигателем и в таком сочетании уже очень бодро «едет снизу». VANOS потребует замены к пробегу 150-180 ткм. Заодно стоит заменить цепь и ее арматуру – цепь здесь она однорядная, а ее пластиковые успокоители изнашиваются, вызывая дрожь на холостом ходу. Кстати говоря, M62TU – первый V8 от BMW, работа на холостом ходу которого показательно стабильна.

В реальности, несмотря на теорию, плавность хода превосходит рядные шестерки BMW всех видов. Неприятной особенностью для владельца M62 может стать генератор с водяным охлаждением, так как его демонтаж затруднен, а ремонтопригодность отсутствует. Впрочем, стоимость неоригинальной детали сейчас относительно невысока. Большинство экземпляров M62 даже в неблагоприятных условиях эксплуатации уверенно отходят 250-350 ткм, а после потребуют хорошего ремонта.

Рейтинг надежности: 4/5.

Кольца:4/5.

Колпачки:4/5.

N62

Двигатели BMW V8 нового поколения появились в 2002 году. Отличия от предшественников более чем заметны: привычное для N-серии сочетание Valvetronic и двойного VANOS. Двигатели действительно высокотехнологичные и резвые в откликах на педаль газа. Примечательны очень высоким ресурсом поршневых колец – обнаружены экземпляры с пробегами 150-180 ткм и номинальным состоянием ЦПГ – невиданное дело для других моторов N-серии. В то же время, иногда среди автомобилей с этим типом ДВС встречаются «персоналки» с длительными простоями в режиме холостого хода, у которых обнаруживается типичное для N-серии подлегание и износ колец средней степени (касается, разумеется, в основном кузова Е65).

Однако, прогнозы по состоянию ЦПГ и обратимости в номинальное состояние, в целом, очень хорошие. Глобальная проблема и настоящая беда – сальники клапанов. Пробег более 100 ткм и возраст, что характернее, старше 4-5 лет – почти точная гарантия расхода масла до 1 л на 1000 ткм. Недымящая «семерка», «шестерка», или X5 с таким ДВС, скорее исключение, чем правило. Несмотря на высокую сложность, N62 следует признать крайне удачным мотором, сочетающим взрывной характер с высокой эффективностью. Версия мотора от Alpina, объемом 4,8 л, в частности, досталась рестайловому BMW X5 в кузове E53 – это единственный де-факто серийный крупный однообъемник без специальной подготовки, динамика которого не вызывает претензий. Основные проблемы, с которыми могут столкнуться владельцы, – многочисленные потенциальные неисправности системы Valvetronic.

Рейтинг надежности: 4/5.

Кольца:4/5.

Колпачки:2/5.

N63

Моторы нового поколения: непосредственный впрыск и турбина. Сочетание заметно меняющее характер мотора. Количество осмотренных экземпляров не позволяет статистически достоверно прогнозировать ресурс, но неоднократно встреченная эрозия стенки цилиндра, многочисленные жалобы на расход масла у сравнительно новых экземплярах, не вселяют оптимизма насчет ресурса этого ДВС. Несмотря на высокую энерговооруженность, производит заметно худшее впечатление, чем предшественник – на практике оказался более задумчив и вял.

Рейтинг надежности (предполагаемый): 3/5.

Кольца: 3/5.

Колпачки: 2/5

Подготовлено bmwservice.livejournal.com

Продолжение следует…

границ | Двигатели с воспламенением от сжатия — революционная технология, покорившая цивилизованные границы по всему миру от промышленной революции до XXI века

Введение и краткая история двигателей с воспламенением от сжатия

С тех пор, как Рудольф Дизель изобрел двигатель внутреннего сгорания, который в конечном итоге будет носить его имя, воспламенение от сжатия использовалось как эффективное и действенное средство инициирования сгорания в двигателях. Дизель использовал растительные масла, чтобы изобрести свой новый двигатель, поскольку в то время не было нефтяной инфраструктуры для топлива.Высокая степень сжатия для создания давления и температуры, необходимых для самовоспламенения, была отличительной чертой двигателя с воспламенением от сжатия. Также требовался механизм прямого впрыска топлива в камеру сгорания. Со временем инфраструктура нефтяных дистиллятов стала доступной для таких видов топлива, как бензин (для поддержки двигателей с искровым зажиганием), керосин и мазут (для отопления домов) и, конечно же, для дизельного топлива (Heywood, 1988).

Преимущества использования воспламенения от сжатия и прямого впрыска топлива в камеру сгорания проявились в течение следующих нескольких десятилетий его развития.Двигатель с воспламенением от сжатия по своей природе нуждается в высокой степени сжатия, чтобы создать необходимые условия для самовоспламенения. Высокая степень сжатия — одна из характеристик конструкции, повышающих эффективность. Кроме того, воспламенение от сжатия не требовало дросселирования для регулирования выходной мощности двигателя. Прямой впрыск топлива в камеру сгорания обеспечивал высокое сопротивление детонации, что ограничивало степень сжатия и, в конечном итоге, эффективность двигателей с искровым зажиганием. Дополнительным преимуществом является то, что без ограничения детонации двигатели с воспламенением от сжатия могут иметь значительное повышение давления на впуске за счет турбонаддува, что дополнительно увеличивает эффективность и удельную мощность.

Попутно возникли и преодолены многие технологические препятствия, такие как возможность изготовления поршней и головок цилиндров, которые могли бы надежно достичь высоких степеней сжатия, необходимых для дизельного самовоспламенения, форкамеры, которые могли бы использовать имеющиеся форсунки относительно низкого давления в камеру сгорания с высокой степенью сжатия, новую технологию впрыска топлива с очень высоким давлением, чтобы исключить необходимость в форкамерах и обеспечить прямой впрыск в камеру сгорания, и, наконец, электронные органы управления и исполнительные механизмы для обеспечения гораздо более точной подачи топлива, воздуха , а также меры по контролю за выбросами, чтобы соответствовать строгим требованиям регулирования выбросов.

Текущее состояние двигателей зажигания от сжатия

Двигатели с воспламенением от сжатия используются в различных коммерческих и потребительских приложениях по всему миру, приводя в действие такие устройства, как большие корабли, локомотивы, грузовые автомобили, строительное и сельскохозяйственное оборудование, генераторы и даже автомобили. Почти исключительно в этих приложениях для сжигания используется дизельное топливо. Дизельный двигатель полагается на легкость самовоспламенения топлива, которую инженеры-химики называют цетановым числом / индексом — эмпирически полученный показатель, который описывает легкость самовоспламенения топлива.Биодизели также используются во многих областях, особенно в сельских районах и в развивающихся странах. Биодизельное топливо обычно производится из растительных масел, которые были химически обработаны для удаления продуктов глицерина, в результате чего остается метиловый (или этиловый) эфир жирной кислоты (FAME). Биодизельное топливо пытается имитировать свойства дизельного топлива, и, хотя они могут использоваться как чистый заменитель топлива, они обычно используются в качестве агента для смешивания с нефтяным дизельным топливом.

Существует два основных подхода к двигателю с воспламенением от сжатия — двухтактный и четырехтактный.Очень большие двигатели CI (в частности, для кораблей и локомотивов) обычно бывают двухтактными, в первую очередь потому, что частота вращения двигателя ограничена низкими оборотами в минуту (RPM). Двухтактные двигатели CI должны иметь внешний источник подачи воздуха, такой как турбонагнетатель или нагнетатель (или их гибрид в некоторых случаях), потому что воздух нагнетается в цилиндр через отверстия в гильзе цилиндра. На рисунке 1 показана эта конфигурация. Выхлоп выводится либо через другой набор отверстий (версия с искровым зажиганием), либо через тарельчатые клапаны в головке цилиндров (см. Рисунок 1).Отверстия для впуска воздуха в гильзе цилиндра открываются, когда поршень опускается ниже их во время рабочего хода, позволяя охлажденному воздуху под давлением поступать в цилиндр. Когда поршень направляется к НМТ в рабочем такте, выпускные клапаны в головке блока цилиндров начинают открываться, и горячий выхлоп начинает выходить из цилиндра через установленные сверху выпускные клапаны. По мере того, как поршень продолжает двигаться в направлении НМТ, впускные отверстия в гильзе цилиндра открываются, позволяя свежему воздуху попадать в цилиндр, что выталкивает последние выхлопные газы из верхних выпускных клапанов.Этот процесс продувки продолжается до тех пор, пока выпускные клапаны не закроются (где-то около положения поршня в НМТ). Впускные отверстия по-прежнему открыты, поэтому свежий воздух продолжает поступать в цилиндр от нагнетателя до тех пор, пока поршень не пройдет через верхнюю часть впускных отверстий на гильзе, задерживая воздух в цилиндре. Затем этот воздух нагревается и сжимается до тех пор, пока поршень не окажется около ВМТ. Топливная форсунка создает струю под высоким давлением в горячий сжатый воздух, вызывая самовоспламенение и возгорание. Затем цикл начинается заново.

С другой стороны, четырехтактный двигатель с воспламенением от сжатия работает, нагнетая воздух из впускного коллектора в цилиндр во время такта впуска, от ВМТ до НМТ (см. Рисунок 2), затем впускные клапаны закрываются, и поршень затем движется обратно в направлении ВМТ при сжатии воздуха до повышенной температуры и давления. Форсунка распыляет топливо в камеру сгорания, происходит возгорание, и поршень под высоким давлением выталкивается вниз из-за сгорания в так называемом рабочем такте.Наконец, выпускные клапаны открываются, и поршень возвращается в ВМТ и вытесняет продукты сгорания отработавших газов в такте выпуска. Затем цикл повторяется отсюда.

Независимо от того, является ли двигатель двух- или четырехтактным, цель состоит в том, чтобы создать воздух с высоким давлением и высокой температурой ближе к концу компрессионной части цикла. Впрыскиваемое топливо затем подвергается воздействию воздуха под высоким давлением и высокой температурой и очень быстро самовоспламеняется. Задержка между впрыском топлива и самовоспламенением называется задержкой зажигания, которая обычно составляет несколько углов поворота коленчатого вала.Топливо продолжает впрыскиваться в виде струи, которая имеет зону реакции на периферии струи, и реакция контролируется диффузией воздуха в зону реакции в сочетании с диффузией топлива наружу в зону реакции. Этот процесс диффузии происходит за миллисекунды, в то время как фактические реакции происходят в микросекундном масштабе времени, поэтому жидкостная механика диффузии контролирует скорость реакции.

Значительные усилия были потрачены на изучение путей повышения эффективности, характеристик выбросов, надежности и выходной мощности двигателей с ХИ.Производственные компании, университеты и исследовательские лаборатории предоставили свой опыт, оборудование и средства для развития технологии двигателей с непрерывным взаимодействием. Некоторые из этих достижений включают в себя прямой впрыск (DI) для устранения необходимости в форкамерах и уменьшения теплопередачи, оптическую диагностику для изучения образования загрязняющих веществ в цилиндрах, расширенные возможности вычислительного моделирования для прогнозирования и оптимизации характеристик двигателя CI, значительные усилия для понимания химического состава топлива и состав для адаптации работы двигателя CI к местным видам топлива.Поскольку инженеры и ученые продолжают применять свои знания в фундаментальных исследованиях технологии двигателей с непрерывной интеграцией, нет никаких сомнений в том, что будут достигнуты дополнительные успехи.

Чем модуль CI отличается от модуля SI?

Есть несколько причин, по которым двигатели CI так популярны в коммерческих и промышленных приложениях. Одна из важных причин заключается в том, что собственная топливная эффективность двигателей CI выше, чем у двигателей SI. Характер воспламенения от сжатия обеспечивает несколько важных факторов, обеспечивающих высокую топливную эффективность.Одним из факторов является высокая степень сжатия (Gill et al., 1954). Поскольку двигатели с ХИ зависят от топлива, впрыскиваемого в цилиндр, и смешивания этого топлива с воздухом, детонация двигателя предотвращается. Детонация в двигателе — одно из основных ограничений более высокой степени сжатия в двигателях SI. Второй фактор — это устраненная необходимость в дросселировании двигателя для регулирования выходной мощности. Опять же, поскольку топливо непосредственно впрыскивается и смешивается в камере сгорания, мощность двигателя CI можно регулировать, просто регулируя количество впрыскиваемого топлива, в отличие от двигателей SI, где топливо и воздух предварительно смешаны и по существу однородны при постоянной смеси. соотношение (Heisler, 1999).Это означает, что для поддержания постоянного отношения смеси, если топливо уменьшается, воздух также должен быть уменьшен в той же пропорции. Это управление воздухом осуществляется с помощью дроссельной заслонки или ограничения всасывания, и это создает значительные газообменные или «перекачивающие» потери. Третий фактор — теплопередача. Двигатели CI могут работать на обедненной смеси, что означает, что двигатель потребляет все топливо, но не весь кислород, присутствующий в камере сгорания. Это приводит к более низким температурам в цилиндрах и, как следствие, к меньшему отведению тепла охлаждающей жидкости двигателя и выхлопу двигателя, а также к более высокому КПД.В качестве дополнительного преимущества гамма или отношение удельных теплоемкостей C p / C v выше для двигателей с обедненным горением, чем для двигателей, которые работают со стехиометрией. Меньшая часть тепловой энергии, генерируемой реакциями горения, теряется в состояниях возбуждения более крупных трехатомных частиц (пар CO 2 и H 2 O). Это означает, что больше тепловой энергии доступно для повышения давления и температуры рабочей жидкости, что и создает работу, которую можно извлечь (Foster, 2013).

Однако у механизма CI есть и несколько недостатков, о которых стоит упомянуть. Двигатель CI должен быть спроектирован так, чтобы быть очень прочным, чтобы выдерживать повышенные давления и температуры, создаваемые высокой степенью сжатия и повышенным давлением на впуске. Это позволяет создавать двигатели с высокой инерцией вращения и, следовательно, ограничивать максимальные обороты двигателя. Это также увеличивает стоимость, поскольку все оборудование должно быть очень прочным. Еще один недостаток двигателей CI — это характер выбросов.Использование сгорания с контролируемой диффузией означает, что между топливом и воздухом существует значительное расслоение, в отличие от однородности смесей бензин / воздух в двигателях SI. Эта стратификация создает твердые частицы (ТЧ) и оксиды азота (NO x ). Было обнаружено, что эти нежелательные продукты сгорания ХИ представляют опасность для здоровья и окружающей среды. По сути, традиционный двигатель CI не имеет проблемы с эффективностью, у него есть проблема с выбросами.

А как насчет биотоплива?

Большая часть текущих и прогнозируемых работ по двигателям CI, по-видимому, сосредоточена на использовании альтернативных видов топлива или даже нескольких видов топлива, чтобы сохранить высокую эффективность (возможно, даже улучшить ее), но при этом значительно снизить уровень вредных выбросов и производство парниковых газов. Биотопливо — один из популярных подходов, особенно в развивающихся странах, для решения проблемы выбросов парниковых газов и снижения стоимости импорта нефти.Биотопливо обычно производится из какого-либо типа растительного масла и химически обрабатывается для создания продукта, во многих отношениях имитирующего нефтяное дизельное топливо. Таким образом использовалось несколько видов сырья, в зависимости от местных условий выращивания и культур, которые в этих условиях хорошо растут. Соевые бобы, рапс, масла семян пальмы, ятрофы и каранджи, а также многие другие перерабатываются в качестве топлива. Обычно биотопливо этого типа делится на категории: масла, полученные из съедобных растений, и масла, полученные из непищевых растений.С химической точки зрения топливо, получаемое из съедобных растений, легче и дешевле перерабатывать в топливо. Однако это также может создать проблему «продовольствия или топлива» для местной экономики. Непищевое биотопливо растительного происхождения сложнее и дороже в переработке, но, как правило, позволяет избежать трудностей, связанных с «едой или топливом». Одна из проблем традиционного биодизельного топлива заключается в том, что само топливо содержит кислород как часть своей структуры. Это кислородсодержащее топливо будет иметь значительно меньшее энергосодержание по сравнению с нефтяным дизельным топливом.Снижение содержания энергии обычно составляет порядка 7-8% по объему по сравнению с дизельным топливом. Это приводит к большему расходу топлива при том же количестве доставляемой энергии. Более поздняя работа была проведена в отношении топлива, полученного из водорослей или водорослей, которое может дать гораздо больший урожай, чем традиционное биотопливо (Frashure et al., 2009). Другой недавней темой исследований является создание «возобновляемого» дизельного топлива путем гидротермальной или другой обработки материала биомассы для извлечения длинноцепочечных углеводородов, подобных нефтяному дизельному топливу (Aatola et al., 2008). Возобновляемое дизельное топливо не склонно к насыщению кислородом, поэтому энергосодержание, как правило, такое же, как и у нефтяного дизельного топлива. Тем не менее, другой подход к созданию дизельного топлива как из возобновляемых, так и из невозобновляемых источников использует процесс под названием Фишера-Тропша (FT), названный так в честь немецких изобретателей этого процесса в 1930-х годах. Топливо FT получают из метана, газифицированного угля или газифицированной биомассы для создания длинноцепочечных углеводородов, подходящих для использования в качестве топлива. Для этого типа топлива используется несколько аббревиатур, в зависимости от исходного сырья.Переход от газа к жидкости (GTL), от угля к жидкости (CTL) и от биомассы к жидкости (BTL) — вот лишь некоторые из этих сокращений. В процессе FT создается дизельное топливо довольно высокого качества — с высоким цетановым числом, низкой вязкостью, без серы и с высоким содержанием энергии — но этот процесс также сложен и дорог, по крайней мере, в настоящее время (Agarwal, 2004).

Что такое современные двигатели CI?

Двигатели

CI используются во всем мире как источники движущей и стационарной энергии. По мере того как страны с развивающейся экономикой, такие как Индия и Китай, наращивают свой спрос на транспорт и электроэнергию для удовлетворения экономического спроса, возникают серьезные вопросы относительно будущего двигателей с непрерывной интеграцией в условиях все более строгого экологического регулирования, регулирования парниковых газов и спроса на ископаемое топливо. .Существуют ли стратегии, которые позволят движку CI развиваться для удовлетворения нынешних и будущих требований рынка?

Используя традиционное дизельное топливо, инженеры добились некоторых впечатляющих успехов в повышении эффективности и сокращении выбросов за счет использования передовых технологий впрыска, таких как насосы высокого давления Common Rail, топливные форсунки с пьезоприводом, усовершенствованное турбомашинное оборудование и утилизация отработанного тепла (термоэлектричество и т. Д.), и почти полное удаление серы из дизельного топлива. Теперь можно гораздо точнее дозировать топливо в камеру сгорания, чтобы обеспечить более плавное сгорание и меньшее загрязнение окружающей среды.Использование рециркуляции выхлопных газов (EGR) позволило инженерам снизить концентрацию кислорода во всасываемом воздухе, обеспечивая более низкие пиковые температуры сгорания со значительным сокращением NO x . Достижения в области доочистки, такие как дизельные сажевые фильтры (DPF), катализаторы deNO x (как селективное каталитическое восстановление, так и ловушка обедненной смеси) и катализаторы окисления дизельного топлива (DOC), в настоящее время используются в современных двигателях CI.

Текущие усовершенствованные работы по сгоранию открыли захватывающие возможности для повышения эффективности двигателя с ХИ, а также для значительного улучшения характеристик выбросов.По мере продвижения исследований было показано, что возможно улучшение некоторого предварительного смешивания топлива и воздуха при сохранении способности контролировать выходную мощность за счет подачи топлива (без дросселирования) и сохранять высокую степень сжатия. Для достижения этих целей использовались различные стратегии. Одним из них является использование двойного топлива, широко известного как воспламенение от сжатия с контролируемой реактивностью (RCCI). В RCCI топливо с низкой реакционной способностью (такое как бензин, этанол или подобное) вводится в камеру сгорания в качестве основного источника энергии и очень небольшое количество топлива с высокой реакционной способностью (например, дизельное топливо, биодизель и т. Д.).). Это не только обеспечивает возможность работы двигателя на обедненной смеси, что снижает пиковые температуры сгорания и повышает эффективность, но также обеспечивает стратегию положительного зажигания, позволяющую избежать пропусков зажигания и сохранить высокую надежность. RCCI в исследовательских двигателях продемонстрировал возможность достижения очень высокого уровня эффективности (в первую очередь благодаря еще большему снижению теплопередачи, чем при традиционном дизельном сгорании) и надежности управления. Основным недостатком RCCI является требование наличия двух форсунок на цилиндр (по одному для каждого вида топлива) и требование либо нести два отдельных топлива, либо нести добавку, повышающую реактивность, для топлива с низкой реактивностью (Curran et al., 2013).

Еще одна захватывающая возможность в мире двигателей CI — это использование топлива с довольно низкой реактивностью (бензин, нафта и т. некоторый уровень предварительного смешивания при сохранении достаточной стратификации для обеспечения контроля нагрузки (Kalghatgi et al., 2007). Воспламенение от сжатия бензина (GCI) или воспламенение от сжатия с частичным предварительным смешиванием (PPCI) пытается достичь той же цели, что и использование двойного топлива в RCCI, но для этого путем точного расслоения одного топлива.Этот контроль воспламенения может быть довольно сложным по сравнению с RCCI, поскольку он зависит от постоянно меняющихся местных характеристик смешивания топлива и воздуха, а не от положительного добавления топлива с высокой реактивностью в определенное время. Преимущество состоит в том, что требуется только одно топливо и одна форсунка на цилиндр.

В каждом из случаев для RCCI и PPCI цель состоит в том, чтобы обеспечить достаточное предварительное смешивание для того, чтобы уровни ТЧ были низкими, и работать в режиме обедненного или разбавленного сгорания, чтобы поддерживать пиковые температуры сгорания ниже 2000K, избегая термического NO x производство.Устойчивость этих новых подходов к горению и воспламенению — это проблема, к которой обращаются несколько исследовательских организаций по всему миру (Johansson et al., 2014; Sellnau et al., 2014).

Что ждет двигатели CI в будущем?

По крайней мере, по состоянию на 2015 год двигатели CI занимают доминирующее положение на рынках коммерческих автомобилей и внедорожников. По мере того как во всем мире к выбросам парниковых газов и качеству воздуха применяется все большее нормативное давление, двигатели CI будут продолжать развиваться, чтобы соответствовать этим требованиям.Комбинация высокой плотности энергии жидкого топлива в сочетании с высокой удельной мощностью двигателей с непрерывным включением и очень низкой стоимостью производства будет по-прежнему делать двигатели с постоянной производительностью и далее популярным решением для двигательной и стационарной выработки энергии. В этой области продолжаются захватывающие исследования по повышению эффективности, сокращению выбросов, совершенствованию технологии очистки выхлопных газов, и был достигнут огромный прогресс. Однако необходим еще больший прогресс, поскольку население мира превышает 7 миллиардов человек, а спрос на электроэнергию в развивающихся странах стремительно растет.То, как мы решим транспортные и энергетические проблемы в следующие несколько десятилетий, задаст тон нашей способности как общества поддерживать как пригодную для жилья среду, так и уровень жизни, приемлемый для постоянно растущего населения во всем мире.

Заявление о конфликте интересов

Автор заявляет, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Представленная рукопись была создана UChicago Argonne, LLC, оператором Аргоннской национальной лаборатории («Аргонн»).Аргонн, лаборатория Управления науки Министерства энергетики США, работает в соответствии с Контрактом № DE-AC02-06Ch21357. Правительство США сохраняет для себя и других лиц, действующих от его имени, оплаченную неисключительную, безотзывную всемирную лицензию, указанную в указанной статье, на воспроизведение, подготовку производных работ, распространение копий среди публики, а также публичное исполнение и публичное отображение, посредством или от имени правительства. Это не влияет на права других лиц на повторную публикацию и распространение на условиях CC-BY (www.creativecommons.org). Автор хотел бы выразить признательность за финансовую поддержку Управлению автомобильных технологий Министерства энергетики США за продвинутую программу по сжиганию топлива в двигателях, управляемую г-ном Гурпритом Сингхом.

Список литературы

Атола, Х., Ларми, М., Сарджоваара, Т., и Микконен, С. (2008). Гидроочищенное растительное масло (HVO) как возобновляемое дизельное топливо: компромисс между NOx, выбросами твердых частиц и расходом топлива в двигателе большой мощности . Технический документ SAE 2008-01-2500.Варрендейл, Пенсильвания: Общество автомобильных инженеров.

Google Scholar

Агарвал, А. К. (2004). Разработка и характеристика биодизеля из непищевых растительных масел индийского происхождения . SAE 2004-28-0079. Варрендейл, Пенсильвания: Общество автомобильных инженеров.

Google Scholar

Курран, С., Хэнсон, Р., Вагнер, Р., и Райтц, Р. (2013). Картирование КПД и выбросов RCCI в двигателе малой мощности .Технический документ SAE 2013-01-0289. Варрендейл, Пенсильвания: Общество автомобильных инженеров.

Google Scholar

Frashure, D., Kramlich, J., and Mescher, A. (2009). Технико-экономический анализ промышленной добычи масла из водорослей . Технический документ SAE 2009-01-3235. Варрендейл, Пенсильвания: Общество автомобильных инженеров.

Google Scholar

Гилл П., Смит Дж. И Зиурис Э. (1954). Основы двигателей внутреннего сгорания , 4-е изд.Аннаполис, доктор медицины: Военно-морской институт США.

Google Scholar

Хейслер, Х. (1999). Транспортные средства и двигатели , 2-е изд. Варрендейл, Пенсильвания: SAE International.

Google Scholar

Хейвуд, Дж. (1988). Основы двигателя внутреннего сгорания . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: McGraw-Hill Inc.

Google Scholar

Калгатги, Г. Т., Рисберг, П., и Ангстрем, Х. Э. (2007). Частично предварительно смешанное самовоспламенение бензина для достижения низкого уровня дыма и низкого уровня выбросов NOx при высокой нагрузке в двигателе с воспламенением от сжатия и сравнение с дизельным топливом .Технический документ SAE 2007-01-0006. Варрендейл, Пенсильвания: Общество автомобильных инженеров.

Google Scholar

Селльнау М., Фостер М., Хойер К., Мур В., Синнамон Дж. И Хустед Х. (2014). Разработка бензинового двигателя с прямым впрыском и воспламенением от сжатия (GDCI). SAE Int. J. Engines 7, 835–851. DOI: 10.4271 / 2014-01-1300

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дизель и бензиновый двигатель — Energy Education

Вы можете узнать о процессах отдельных двигателей, щелкнув следующие ссылки: Дизельный двигатель, Бензиновый двигатель.

Два основных типа двигателей, используемых в настоящее время в автомобилях, работают либо на дизельном топливе, либо на бензине. В то время как двигатели имеют много одинаковых деталей, включая блок цилиндров, у двигателей есть несколько отличий, а именно зажигание, стартерные двигатели и мощность.

Зажигание

Наиболее существенное различие между дизельным и бензиновым 4-тактным двигателем — это метод зажигания. В бензиновом двигателе используется свеча зажигания с синхронизацией по времени, а в дизельном — самовозгорание.Самовозгорание — это состояние — температура и давление, при которых материал, в данном случае дизельное топливо, сгорает без искры. Эффективность дизельного двигателя можно объяснить более высокой степенью сжатия; то есть отношение наибольшего объема к наименьшему объему камеры сжатия в дизельном двигателе намного выше.

В дизельном двигателе самовозгорание достигается за счет высокого давления и температуры. Температура топливного воздуха повышается за счет его сжатия в цилиндре.Давление также достигается при сжатии. Дизельные двигатели действительно требуют высокой степени сжатия. Если бы такие же высокие степени сжатия применялись к бензиновому двигателю, воздушно-топливная смесь воспламенилась бы слишком рано при сжатии. Это заставило бы двигатель изменить направление почти мгновенно. Степень сжатия бензинового двигателя обычно намного ниже, чем у дизельного двигателя.

Стартеры

Если у вас когда-либо был автомобиль с дизельным двигателем, и у вас разрядился аккумулятор, вы знаете, что запускать его снова — кошмар.Это связано с тем, что батареи, используемые в дизельных двигателях, намного мощнее, чем батареи, используемые в бензиновых двигателях. Поскольку у дизельных двигателей нет свечей зажигания, стартер должен сжимать поршень, что приводит к самовозгоранию. Это требует гораздо больше энергии, чем просто зажигание свечи зажигания.

Выходы

Как правило, дизельные двигатели имеют более высокий удельный крутящий момент, чем бензиновые. Это отношение выходного крутящего момента к объему двигателя. Например, четырехцилиндровый дизельный двигатель на Golf TDI 2015 года выдает 236 фунт-футов крутящего момента по сравнению с всего 185 фунтами на фут для его бензинового аналога [1] .Кроме того, поскольку дизельные двигатели могут работать с более высокими степенями сжатия, они, как правило, более эффективны. Например, Golf TDI 2014 года показал на 8 миль на галлон лучше в смешанном цикле и на 12 миль на галлон лучше на шоссе. [2]

С другой стороны, дизельные двигатели могут загрязнять больше, поскольку дизельное топливо может содержать вредные химические вещества и, как правило, производить больше твердых частиц [3] .

Список литературы

Произошла ошибка: SQLSTATE [42S22]: Столбец не найден: 1054 Неизвестный столбец «rev_user» в «списке полей»

Прорыв Mazda в 2019 году: дизельный двигатель, работающий на бензине

Этот сайт может получать партнерские комиссии по ссылкам на этой странице.Условия эксплуатации.

Mazda заявляет, что в 2019 году она представит на рынке новую технологию двигателей, в которой используется дизельная технология воспламенения от сжатия — высокая степень сжатия, а не свеча зажигания — но с бензином в качестве топлива. Mazda считает, что двигатель может повысить экономию топлива на 20-30 процентов.

Mazda рассматривает двигатель с воспламенением от сжатия (HCCI) как мост к более полному электрическому будущему через 10, 25 или сколько угодно лет. Маленькая Mazda, очевидно, освоила технологию, которую опробовали десятки крупных автопроизводителей, но пока не смогли реализовать ее. Часть волшебства Mazda заключается в том, чтобы держать свечу зажигания в каждом цилиндре, чтобы зажигать топливо при холодном двигателе. Mazda назовет технологию SkyActiv-X и свой долгосрочный план «Sustainble Zoom-Zoom 2030».”

Электрификация. Двигатель внутреннего сгорания на первом месте.

«Мы считаем, что создание идеального двигателя внутреннего сгорания является для нас неотложной и фундаментальной задачей», — заявил на пресс-конференции во вторник руководитель отдела исследований и разработок Mazda Киёси Фудзивара. «Электрификация необходима, но двигатель внутреннего сгорания должен быть на первом месте».

Продажи электромобилей во всем мире стремительно растут, достигнув 1 миллиона в 2015 году и 2 миллионов в 2016 году. Но это немного, если в прошлом году во всем мире было продано более 85 миллионов автомобилей с двигателями внутреннего сгорания — бензиновых, дизельных, гибридных.Таким образом, Mazda стремится создать технологию, которая может быть применена к большинству автомобилей.

Сравнение с искровым зажиганием и двигателем HCCI (источник: Mazda)

Как работает HCCI

В системе искрового зажигания, сжигающей бензин, поршень сжимает воздух в цилиндре примерно до одной десятой его первоначального объема, а топливная форсунка разбрызгивается. туман бензина, свеча зажигания поджигает топливовоздушную смесь, и поршень опускается, производя мощность. Десятилетия исследований и разработок позволили создать более однородную воздушную смесь, определив, когда лучше всего впрыскивать топливо, как распределить топливо и как спроектировать поршень и головку блока цилиндров для максимального сжигания топлива для повышения эффективности.Но получить дальнейшую отдачу от экономики и мощности становится все труднее.

Более высокая степень сжатия дизеля, примерно до 20: 1, позволяет использовать больше энергии, накопленной топливом. Высокие температуры сжатия приводят к воспламенению топлива. Но дизельная технология страдает от более высоких выбросов оксида азота или частиц сажи. Большинство автопроизводителей очищают выбросы, добавляя небольшую дозу мочевины или дизельной выхлопной жидкости (DEF), когда выхлоп проходит через выхлопную трубу.

Двигатель Mazda с воспламенением от сжатия с однородным зарядом воспламеняет бензин за счет сжатия, как и дизельное топливо.В отличие от дизельных двигателей и в отличие от других, которые пытались использовать дизель на бензине, Mazda решила использовать свечи зажигания в каждом цилиндре при определенных условиях, в основном, когда двигатель холодный при запуске. Это называется искровым воспламенением от сжатия (SCCI). Mazda заявляет, что короткий период перехода от искрового зажигания к воспламенению от сжатия был настроен таким образом, чтобы быть плавным.

Двигатель SkyActiv-X будет оснащен нагнетателем, и его крутящий момент будет на 10–30% больше, чем у нынешнего двигателя (SkyActiv-G).HCCI делает возможным режим сжигания сверхнормативной обедненной смеси, который повышает эффективность двигателя на 20-30 процентов по сравнению с текущим бензиновым двигателем, на 35-45 процентов более экономичен, чем аналогичный бензиновый двигатель Mazda 2008 года, и «равен или превосходит» новый дизельный двигатель по топливной эффективности. .

Mazda — график внедрения новых технологий.

График Mazda

Первый двигатель и автомобиль SkyActiv-X (HCCI) поступят в продажу в 2019 году. Исполнительный вице-президент Mazda Акира Марумото говорит, что Mazda не планирует поставлять двигатель другим автопроизводителям.По крайней мере, так он говорит сегодня. Автопроизводители могут зарабатывать кучу денег на лицензировании технологий для других, когда есть только одно решение общей проблемы. Компания Mitsubishi, например, изобрела балансирный вал для уменьшения вибрации, присущей четырехцилиндровым двигателям, и большинство автопроизводителей приняло его на вооружение.

Mazda также продвигает свои планы по созданию автомобиля с дизельным двигателем, о которых ходили слухи уже почти последнее десятилетие. Этой осенью двигатель SkyActive-D появится в новом компактном кроссовере Mazda CX-5, получившем высокую оценку.Mazda будет использовать его в качестве высокопроизводительного двигателя CX-5.

Отдельно Mazda заявляет, что начнет тестирование концепции Mazda Co-Pilot с автономным управлением к 2020 году и «стремится сделать эту систему стандартом для всех моделей к 2025 году».

бензиновый двигатель имеет степень сжатия от

6: Сгорание топлива происходит примерно при постоянном объеме. Поскольку бензин может быть очень летучим, «степень сжатия» для бензиновых двигателей обычно ниже. Это сделано для повышения эффективности использования топлива при различных нагрузках.Двигатели с переменной степенью сжатия позволяют изменять объем над поршнем в верхней мертвой точке. Более высокие нагрузки требуют более низких передаточных чисел для увеличения мощности, в то время как более низкие нагрузки требуют более высоких передаточных чисел для повышения эффективности, то есть для снижения расхода топлива. Очень важно знать степень сжатия двигателя, чтобы вы могли настроить свой автомобиль на максимальную мощность. Степень сжатия — это соотношение между двумя элементами: объемом газа в цилиндре с поршнем в его наивысшей точке (верхняя мертвая точка хода, ВМТ) и объемом газа с поршнем в его самой низкой точке (нижняя мертвая точка поршня). ход, BDC).a) более низкое b) более высокое стехиометрическое соотношение воздух / топливо бензинового двигателя 14,7: 1 для бензина. Двигатели) из-за большой степени сжатия в случае дизельных двигателей. Процесс дизельного топлива принципиально отличается от цикла отто (бензин / бензин). Степень сжатия — это соотношение объема цилиндра и камеры сгорания, когда поршень находится внизу, и объема камеры сгорания, когда поршень находится вверху. 5. Бензиновый двигатель имеет степень сжатия 6,00 $. $ (А) Каков КПД двигателя, если он работает в идеализированном цикле Отто? В 2012 году Mazda выпустила новые бензиновые двигатели под торговой маркой SkyActiv со степенью сжатия 14: 1.Какие две системы подачи топлива используются в турбодвигателе с регулируемым сжатием? степень сжатия, при которой возможна наилучшая производительность. Определение степени сжатия. Степень сжатия двигателя — очень важный элемент в работе двигателя. Степень сжатия — это соотношение между двумя элементами: объемом газа в цилиндре с поршнем в его наивысшей точке (верхняя мертвая точка хода, ВМТ) и объемом газа с поршнем в самой нижней точке … CNG Fueled Двигатели Стехиометрическое соотношение воздух / топливо составляет 17: 1.Дизельный двигатель сжимает только заряд воздуха, а воспламенение осуществляется за счет теплоты сжатия. Двигатели) больше и тяжелее, чем бензиновые двигатели (SI Если степень сжатия в бензиновых двигателях поддерживается выше, чем в дизельных двигателях, то: произойдет преждевременное воспламенение топлива, поскольку температура воспламенения бензина намного ниже, чем у дизельного двигателя. Все двигатели сгорают. топливо для производства тепла, которое затем частично преобразуется в механическую энергию. Чтобы выразить некоторые реальные цифры, популярный компактный внедорожник, такой как Nissan Rogue 2018 года, имеет степень сжатия 10: 1.б) Что, если? Факторами, влияющими на сгорание в двигателе CI, являются: а) давление на впуске; б) частота вращения двигателя; в) нагрузка и соотношение воздух-топливо; г) все вышеперечисленное; В двигателях CI топливо впрыскивается в камеру сгорания при температуре около 15ºC _____ ВМТ во время сжатия… Двигатели с переменной степенью сжатия позволяют изменять объем над поршнем в верхней мертвой точке. Бензиновый двигатель смешивает бензин с воздухом и сжимает эту смесь в камере сгорания. Это раздражает, и если оно будет продолжаться, может произойти повреждение двигателя.Обычно вы никогда не увидите обычный автомобильный бензиновый двигатель, работающий на бензине, со степенью сжатия выше, чем примерно двенадцать к одному, что увеличивает его до предела с октановым числом девяноста трех, за исключением двигателя, управляемого компьютером. Опыт показал, что если вы попытаетесь запустить уличный двигатель с эффективной степенью сжатия более 12: 1 с бензиновым насосом с октановым числом 92, у вас возникнут проблемы с детонацией. Вы можете получить больше мощности от своего двигателя, запустив более богатую смесь 13: 1, но вы будете производить частично сгоревшее топливо, что приведет к дымному выхлопу и шумному двигателю.Поскольку скорость горения топливовоздушного заряда увеличивается при более высоких степенях сжатия, идеальная синхронизация зажигания для двигателя с более высокой степенью сжатия будет иметь меньшее опережение, чем для двигателя с более низкой степенью сжатия. Степень сжатия в бензиновом двигателе обычно не будет намного выше 10: 1 из-за потенциальной детонации (самовоспламенения) и не ниже 6: 1. Это связано с тем, что давление процесса сгорания начинается с образования искры в бензиновоздушной смеси для инициирования воспламенения, а не с повышением давления до тех пор, пока воспламенение не начнется при достижении температуры воспламенения бензинового топлива.Результаты показывают, что фактический расход топлива может улучшаться на 1-3% для каждого увеличения степени сжатия по сравнению с степенью сжатия … То есть, если сжатие бензинового двигателя выше примерно 10,5, если только октановое число топлива не является высоким, детонация происходит возгорание. Если в двигатель с определенной степенью сжатия подается бензин с АИ-88, бензин будет сгорать до ВМТ. Нет ничего необычного в том, чтобы испытать выбросы от двух идентичных двигателей на одном заводе, эксплуатируемых одним и тем же персоналом, с использованием одного и того же топлива, и результаты испытаний показывают существенно разные выбросы.Влияние более высокой степени сжатия на расход топлива и выходную мощность было исследовано для двухтактного мотоциклетного двигателя с воздушным охлаждением. Бензиновый двигатель имеет степень сжатия примерно от 6 до 10. Поршни выталкиваются вниз по цилиндрам. Соотношение 13: 1 считается высоким для газового двигателя, в то время как дизельный двигатель может… Наиболее существенное различие между дизельным и бензиновым 4-тактными двигателями — это метод зажигания. Лучшее смешивание воздуха и топлива друг с другом делает его однородным.Состояние перед сжатием составляет 290 К, 90 кПа, а пиковая температура цикла составляет 1800 К. Объем двигателя составляет 500 кубических сантиметров (куб.см), рассчитайте: среднее эффективное давление. Это также фактор, называемый критической степенью сжатия, когда при сжатии воздух и топливная смесь могут достигать температуры сгорания, как в дизельном двигателе. Степень сжатия двигателя — это отношение объема газа в цилиндре, когда поршень находится в верхней точке своего хода (верхняя мертвая точка, или ВМТ), к объему газа, когда поршень находится в нижней части своего хода (нижняя мертвая точка). центр или BDC).Водородные двигатели. Предлагаемое стехиометрическое соотношение воздух / топливо 34,1 составляет 29,6%. Бензиновые или бензиновые двигатели требуют свечи зажигания для сгорания топлива. Это делает бензиновые двигатели легче. Удельный расход топлива на л. С. D. В бензиновых двигателях просто принято иметь меньшую степень сжатия. Степень сжатия в бензиновом двигателе сохраняется ниже, чем в дизельном двигателе, потому что. 5. 18: 1–23: 1. Для самовоспламенения двигателя; требуется более высокая степень сжатия. Статическая / динамическая степень сжатия в цилиндрах многое говорит о том, что происходит в автомобильном двигателе / ​​двигателе, не разбирая все это.Очевидно, что для бензина вы получаете стехиометрическое сгорание (то есть полное сгорание) при соотношении топливо / воздух 1:15 (это 15 частей воздуха на одну часть топлива). Если фактический КПД составляет 15,0 $ \% $, какая часть топлива тратится впустую в результате трения и передачи энергии за счет тепла, чего можно было бы избежать в реверсивном двигателе? На этом этапе вам нужно научиться следующим вещам. Степень сжатия двигателя ci составляет от 15 до 22. Клапаны закрываются, и поршень перемещается вверх, сжимая заряд объемом 500 куб.Вопрос № 59710. В цикле отто, когда топливо присутствует в цилиндре во время сжатия, сжатие ограничивается температурой самовоспламенения топлива, независимо от того, какое топливо используется. Техник B говорит, что это может увеличить экономию топлива на 30%. Смешивание увеличивает η b для степени сжатия 8: 1. Четырехтактные двигатели могут производить гораздо более высокую степень сжатия; проверьте показания, которые мы получили для нашего исследуемого двигателя, Suzuki DF115 2006 года. И снова показания должны быть в пределах 10 фунтов на квадратный дюйм друг от друга.18 апреля 2017 г. Наилучшие характеристики при максимальном обжатии 2,9% P b получены для всех образцов при степени сжатия 8: 1 при частоте вращения 2000 об / мин. Из-за детонации двигателя степень сжатия в бензиновом или бензиновом двигателе обычно не будет намного выше, чем 10: 1, хотя некоторые серийные автомобильные двигатели, построенные для высокопроизводительных двигателей с 1955 по 1972 год, имели степень сжатия до 13,0: 1, что может безопасно работать на доступном в то время высокооктановом этилированном бензине. (6) 8 (б).В двигателе, работающем по дизельному циклу, соотношение веса подаваемого воздуха и топлива составляет 50: 1. Температура воздуха в начале сжатия составляет 333K, а степень сжатия используется в Mazda3 2018 года, от бренда, который является пионером. современные двигатели с высокой степенью сжатия, степень сжатия 13: 1. Профессионал может проверить двигатель автомобиля и будет иметь различные инструменты для проверки компрессии двигателя. Самовозгорание — это состояние — температура и давление, при которых материал, в данном случае дизельное топливо, сгорает без искры.Трехкомпонентный катализатор (TWC), используемый для бензиновых двигателей, имеет наивысшую эффективность, когда двигатель работает в узком диапазоне около стехиометрического отношения воздух-топливо. Испытания проводились при степенях сжатия 16,5, 17,0, 17,5, 18,0 и 19,0 при разных нагрузках. Из-за звона (детонации) CR в бензиновом / бензиновом двигателе обычно не будет намного выше 10: 1, хотя некоторые Серийные автомобильные двигатели, построенные для высокопроизводительных двигателей с 1955 по 1972 год, имели степень сжатия до 12.5: 1, который может безопасно работать на высокооктановом этилированном бензине, а… обычно при 1 атм, представляет собой степень сжатия и удельную теплоемкость рабочей жидкости, которая составляет около 1,4 для воздуха и 1,3 для метана. воздушная смесь. Состояние газообразного азота в начале процесса сжатия составляет 95 кПа и 20 o C. Если максимальная температура в цикле не должна превышать 2200 K, определите (a) термический КПД и (b) среднее эффективное давление. Этот калькулятор статической степени сжатия является точным инструментом и может помочь вам выбрать лучшую комбинацию деталей для вашего двигателя.Этот двигатель имеет степень сжатия 7: 1, что означает, что он может сжимать топливно-воздушную смесь до одной седьмой от первоначального объема. Ответ Бензиновые двигатели имеют более низкую степень сжатия (от 8 до 10). Ferrari 458 Italia). Для степеней сжатия от 8,0 к 1 до 12,0: 1 двигатель с более высокой степенью сжатия будет производить больше мощности, когда наддув составляет от нуля до 20 фунтов на квадратный дюйм. Свеча зажигания. 24 семестра. Одноцилиндровый бензиновый двигатель, работающий по идеальному циклу Отто, имеет степень сжатия 10. Любая производительность двигателя зависит от степени сжатия.Если давление в конце такта сжатия составляет 1,5 МПа, какой будет его конечная температура? Дизельный двигатель сжимает только заряд воздуха, а воспламенение осуществляется за счет теплоты сжатия. от общего объема камеры сгорания К левому объему A. Чем выше это соотношение, тем больше будет выходная мощность данного двигателя. TWC преобразует от 50… 90% углеводородов до 90… 99% монооксида углерода и оксидов азота, когда двигатель работает с испытательным стендом для двигателя с компрессией λ… и анализатором выхлопных газов 5000, и были обобщены следующие результаты испытаний.При сгорании создается пиковое давление 6500 кПа. Бензиновый двигатель сжимает смесь воздуха и бензина, которая воспламеняется электрической искрой. Степень сжатия низкая. «Когда поршень движется вниз по цилиндру, он втягивает 500 куб. до 13 ± 1. Степень сжатия двигателя — очень важный элемент в работе двигателя.работа в различных условиях, включая соотношение воздух-топливо, момент зажигания, крутящий момент, скорость, температуру окружающей среды, влажность и другие факторы. Бензиновый двигатель имеет степень сжатия приблизительно от 6 до 10. 1.1.1 СООТНОШЕНИЕ ВОЗДУШНОГО ТОПЛИВА Это отношение массы использованного воздуха к массе сожженного топлива. Двигатель с воспламенением от сжатия или дизельный двигатель чаще всего используется для выработки электроэнергии, особенно в автономных условиях. Например, если двигатель, работающий на бензине, имеет степень сжатия: Стандартный двигатель пикапа Ford F-150 2018 года имеет степень сжатия 12: 1.Решение 11 1 = 22 2 2 = 1 2 1 2 1 = (250 + 273,15) Более новый материал превосходит 13: 1 (впрыск топлива и улучшенная форма камеры сгорания). Их бензиновые аналоги обычно имеют CR в интервале 9-13. Помните, что в нормальных условиях смесь сжатого воздуха и газа воспламеняется от свечи зажигания. Чем выше коэффициент, тем больше сжатый воздух в цилиндре. (воздух: топливо) Степень сжатия у дизельного двигателя выше. Бензиновый двигатель имеет низкую степень сжатия, так как бензин является легковоспламеняющимся продуктом.SCR — это число степени сжатия, которое чаще всего упоминается при разговоре о степенях сжатия, но это не последнее слово при определении того, будет ли конкретный двигатель безопасным для газового насоса или нет. Бензиновый двигатель сжимает смесь воздуха и бензина, которая воспламеняется электрической искрой. а) Идеальный бензиновый двигатель (цикл Отто) имеет степень сжатия 8. Но в бензиновом двигателе смесь воздуха и топлива заполняется в цилиндре, если степень сжатия бензинового двигателя поддерживается высокой, соотношение воздух-топливо будет гореть при в любой момент без искры (так как степень сжатия высокая, температура воспламенения будет достигнута в любое время), что вызовет неконтролируемость.Другими словами, он работает по циклу Отто. Оптимальное соотношение впуска и выпуска может составлять от 0,75: 1 (для двигателя с наддувом с низким CR) до 1: 0,6 (для безнаддувного двигателя с очень высокой степенью сжатия). Бензиновый двигатель имеет объемную степень сжатия 8 и до сжатия имеет воздух при 280 К и 85 кПа. В двигателе используется более высокая степень сжатия, чем в двигателе с искровым зажиганием, для нагрева воздуха в цилиндре двигателя. (воздух: топливо) Степень сжатия у дизельного двигателя выше.Дизельные двигатели. Дизельные двигатели используют более высокие степени сжатия, чем бензиновые двигатели, потому что отсутствие свечи зажигания означает, что степень сжатия должна повышать температуру воздуха в цилиндре в достаточной степени, чтобы зажечь дизель. Бензиновый двигатель имеет степень сжатия примерно от 6 до 10. Например, некоторые двигатели спортивных автомобилей могут иметь степень сжатия до 12,5: 1 (например, рабочий объем плюс зазор) от зазора двигателя (= (+) / ). Общепринятая консервативная оценка — 8.Степень динамического сжатия от 0 до примерно 8,5: 1 для бензинового насоса с октановым числом 91. Степень сжатия бензинового и дизельного двигателей — завод по распаковке Бензиновый двигатель сжимает воздух и топливо в соотношении от 10: 1 до 14: 1. Таким образом, в часах для бензинового двигателя она составляет а) 0,2 кг; б) 0,25 кг; в) 0,3 кг; г) 0,35 кг; Стандартный КПД I.C. Другими словами, он работает по циклу Отто. Эффективная степень сжатия — это комбинация механической степени и объемного КПД двигателя.Степень сжатия определяется как соотношение между объемом цилиндра с поршнем в нижнем положении, V нижний (наибольший объем), и в верхнем положении, V верхний (наименьший объем). Другими словами, он работает по циклу Отто. Для определения оптимальной степени сжатия были проведены эксперименты на одноцилиндровом четырехтактном дизельном двигателе с переменной степенью сжатия. Дизельный двигатель имеет степень сжатия примерно от 15 до 25. От сжатия двигатель нагревается. ОтветБолее высокая или эквивалентная степень сжатия в бензиновых двигателях невозможна из-за предварительного зажигания. Однако при более высоких степенях сжатия бензиновые двигатели подвержены детонации, вызванной самовоспламенением, несгоревшей смесью, если используется топливо с более низким октановым числом. Для степеней сжатия от 8,0 к 1 до 12,0: 1 двигатель с более высокой степенью сжатия будет производить больше мощности, когда наддув составляет от нуля до 20 фунтов на квадратный дюйм. Следовательно, вариант а правильный. Мощность двигателя вашей тележки вырабатывается, когда сила, создаваемая сгоранием в вашем двигателе, воздействует на поршни двигателя.Проверка степени сжатия и мощности Это сделано для повышения топливной эффективности при различных нагрузках. Довольно часто повышение температуры газа во время сжатия диктует предел безопасного или разумного повышения давления. Степень сжатия в бензиновом двигателе обычно не будет намного выше 10: 1 из-за потенциальной детонации (самовоспламенения) и не ниже 6: 1; Subaru Impreza WRX с турбонаддувом имеет степень сжатия 8,0: 1. В целом, двигатели с турбонаддувом или наддувом уже имеют сжатый воздух на впуске воздуха … Соотношение этих объемов (V 1 / V 2) известно как степень сжатия.Это справедливо для старых традиционных двигателей с менее эффективными камерами сгорания. Таким образом, дизельные двигатели (стандартный двигатель Honda S2000 (F22C1) CI A имеет степень сжатия 11,1: 1. Двигатели, работающие на КПГ, стехиометрическое соотношение воздух / топливо составляет 17: 1. Двигатели, работающие на СНГ / пропане, стехиометрическое соотношение воздух / топливо составляет 15,5 — к 1. Например, при увеличении передаточного числа с 6 до 8 КПД увеличивается на 5%, а с 12 до 14 — только на 2%. Типичная степень сжатия для дизельных двигателей составляет 18. -22.В бензиновых (бензиновых) двигателях, используемых в легковых автомобилях в течение последних 20 лет, степень сжатия обычно составляет от 8∶1 до 12∶1. Kierstin_Booher. 4. Двигатель, вращающийся со скоростью 10 000 об / мин, плохо справляется с полным заполнением цилиндров, поэтому у него относительно низкий объемный КПД. Дизельные двигатели обычно имеют более высокую степень сжатия, чем бензиновые, и тому есть причина. От 10: 1 до 14: 1. Диаметр цилиндра 56 мм, ход 40,5 мм, красная линия 14000 об / мин. Термин происходит от стучащего звука, который двигатель может издать, если топливо, которое он использует, сгорает слишком рано, до того, как свеча зажигания сработает, чтобы его зажечь.От 10: 1 до 14: 1. Двигатели на сжиженном нефтяном газе / пропане Стехиометрическое соотношение воздух / топливо составляет 15,5: 1. Даже в двигателях с фиксированными фазами газораспределения (без VVT) эффективная степень сжатия изменяется при изменении частоты вращения двигателя и нагрузки. ЭТОТ НАБОР ЧАСТО В ПАПКАХ С … ПОЗНАКОМЬТЕСЬ С NISSANCONNECT. Влияние степени сжатия на двигатель. Продолжить чтение. Бензиновый двигатель Стехиометрическое соотношение воздух / топливо 14,7: 1 для бензина. Водородные двигатели. Предлагаемое стехиометрическое соотношение воздух / топливо 34,1 составляет 29,6%. Найдите стандартную эффективность воздуха.Это имеет важное значение для степени сжатия бензиновых двигателей по сравнению с масляными двигателями. Сгорание топлива происходит примерно при постоянном объеме. Ferrari 458 Italia). Высокая степень сжатия в газовых двигателях часто вызывает проблему, известную как детонация. 6: Сгорание топлива происходит примерно при постоянном объеме. В начале процесса сжатия воздух находится при 100 кПа и температуре 27 ° C, а в процессе постоянного объема переносится 800 кДж / кг. У бензинового двигателя не может быть такой степени сжатия, как у дизельного двигателя…. В качестве примера вы бы сказали, что у двигателя степень сжатия 8: 1 (обычно 8: 1). Автомобильные инженеры могут повысить топливную эффективность и экономию топлива, создав двигатели с высокой степенью сжатия. Во время обсуждения техник А говорит, что GDI может управлять двигателем с изменяемой топливно-воздушной смесью, которая может быть очень бедной с общим средним соотношением около 40: 1. Длина хода поршня в цилиндре. Степень сжатия обычно варьируется от 1,05 до 7 на ступень; однако соотношение 3.5–4,0 на стадию считается максимальным для большинства технологических операций. Абстрактный. 4. Некоторые атмосферные двигатели спортивных автомобилей могут иметь степень сжатия до 12,5: 1 (например, Пол Бриз, в Piston Engine-Based Power Plants, 2018. Степень сжатия дизельного двигателя выше, чем у бензинового двигателя. Оптимальное соотношение впуска и выпуска может варьироваться от 0,75: 1 (для двигателя с наддувом с низким CR) до 1: 0,6 (для безнаддувного двигателя с очень высокой степенью сжатия). Прочтите нашу статью о разнице между степенью сжатия дизельного топлива и бензина двигатели.И это дизайн середины восьмидесятых. Эффективность дизельного двигателя может быть отнесена к его более высокому уровню. Степень сжатия в бензиновом двигателе обычно не будет намного выше 10: 1 из-за потенциальной детонации (самовоспламенения) и не ниже 6: 1. И наоборот, если такой двигатель питается бензином с октановым числом-100, то бензина НЕ будет … Если мы попытаемся его сжать сильнее, то бензин автоматически воспламенится, и из-за этого он может не дойти до поршня в точке полного воспламенения. Предположим, что γ = 1.4. Не следует путать динамический коэффициент сжатия (DCR) со статическим коэффициентом сжатия (SCR). а) Одноцилиндровый бензиновый двигатель имеет степень сжатия по объему 8: 1, впитывает смесь топлива и воздуха при температуре 250 ° C и его давлении 101 кПа. Дизельный двигатель имеет степень сжатия приблизительно от 15 до 25. Дизельному двигателю не требуется свеча зажигания для выработки энергии, вместо этого высокая степень сжатия достаточна для воспламенения топлива. Пределы степени сжатия. Повышение степени сжатия конструкции двигателя невозможно сверх определенной степени.Инженеры могут сделать степень сжатия дизельного двигателя намного выше, чем у бензинового. Причина в том, что в цилиндре дизельного двигателя воздух находится только при подъеме поршня. Эта проблема решена! Вы можете ввести смещение в кубических сантиметрах той прокладки головки, которую вы планируете использовать, если у вас есть эти характеристики. двигатель зависит от а) используемого топлива б) оборотов двигателя в) степени сжатия г) ничего из упомянутого; В цикле Карно рабочее тело получает тепло с температурой _____.В дизельном двигателе топливо сначала подается в цилиндр через топливную форсунку, а затем смешивается с воздухом… от 18: 1 до 23: 1. B. Но для более поздних моделей двигателей с улучшенными камерами это можно было бы улучшить до 9,0: 1 в динамике. Опыт показал, что если вы попытаетесь запустить уличный двигатель с эффективной степенью сжатия более 12: 1 с бензиновым насосом с октановым числом 92, у вас возникнут проблемы с детонацией. Степень сжатия низкая. объем в нижней мертвой точке и объем в верхней мертвой точке. №9. На мой взгляд, двигатель с «высокой степенью сжатия» — это компрессия выше, чем можно безопасно запустить насосом для газа. Пример 10.5-1 Ограничение с октановым числом 93 для большинства двигателей, поэтому я полагаю, что более 10,5-1 считается высокой степенью сжатия, так как октановое число увеличивается, скорость горения замедляется, поэтому не добавляйте гоночное топливо в двигатель с низкой степенью сжатия, это бесполезно. Компрессия нагревается… Дизельный двигатель имеет степень сжатия примерно от 15 до 25. Дизельные двигатели, напротив, рассчитаны на высокую степень сжатия для нормальной работы. Для испытания Морзе требуется как минимум два цилиндра, что подходит как для двигателей SI, так и для двигателей CI. Стандартный двигатель внутреннего сгорания имеет несколько цилиндров, каждый с поршнем (отсюда такие термины, как V6 и V8).Степень сжатия двигателя измеряет две вещи: соотношение объема газа в цилиндре, когда поршень находится в верхней части хода (верхняя мертвая точка, или ВМТ), по сравнению с объемом газа, когда поршень находится внизу. хода (нижняя мертвая точка или НМТ). работа, выполняемая двигателем за один цикл (кДж). Поскольку скорость горения топливовоздушного заряда увеличивается при более высоких степенях сжатия, идеальная синхронизация зажигания для двигателя с более высокой степенью сжатия будет иметь меньшее опережение, чем для двигателя с более низкой степенью сжатия.Если у вас низкие показатели компрессии или низкие показатели в некоторых цилиндрах… Бензиновые двигатели имеют более низкую степень сжатия (от 8 до 10). ЗАДАЧА 3. а) Одноцилиндровый бензиновый двигатель с объемной степенью сжатия 8: 1, впитывает смесь топлива и воздуха при температуре 250 ° C и его давлении 101 кПа. Примеры степеней сжатия — бензин и дизельное топливо. В бензиновом двигателе используется свеча зажигания с синхронизацией по времени, а в дизельном — самовозгорание. Переменная степень сжатия — это технология регулировки степени сжатия двигателя внутреннего сгорания во время работы двигателя.Химия горения здесь не рассматривается. Таким образом, эффективность бензиновых двигателей ограничена из-за неспособности топлива плавно сгорать в двигателях с высокой степенью сжатия. бензиновый двигатель имеет степень сжатия с 2021 г.

Устойчивое развитие | Бесплатный полнотекстовый | Влияние степени сжатия двигателей SI на биотопливе на тепловой баланс и потенциал рекуперации отходящего тепла

Вклад авторов

Концептуализация, A.Q .; Экспериментальная установка, P.A .; Экспериментальное исследование П.А .; Численное исследование, S.J.H .; Проверка, S.J.H .; Анализ данных, A.Q., P.A., and S.J.H .; Письменная — подготовка оригинального черновика, P.A .; Написание — просмотр и редактирование, A.Q. и M.B .; Надзор, A.Q. и М. Все авторы прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи.

Рисунок 1. Настройка двигателя.

Рисунок 1. Настройка двигателя.

Рисунок 2. Общий энергетический баланс двигателя на чистом бензине (E00) vs.Степень сжатия при 3000, 4000 и 5000 об / мин.

Рисунок 2. Общий энергетический баланс двигателя, использующего чистый бензин (E00), в зависимости от степени сжатия при 3000, 4000 и 5000 об / мин.

Рисунок 3. Общий энергетический баланс двигателя с E15 в зависимости от степени сжатия при 3000, 4000 и 5000 об / мин.

Рисунок 3. Общий энергетический баланс двигателя с E15 в зависимости от степени сжатия при 3000, 4000 и 5000 об / мин.

Рисунок 4. Общий энергетический баланс двигателя с использованием E85 vs.Степень сжатия при 3000, 4000 и 5000 об / мин.

Рисунок 4. Общий энергетический баланс двигателя с E85 в зависимости от степени сжатия при 3000, 4000 и 5000 об / мин.

Рисунок 5. Общий энергетический баланс двигателя с использованием чистого этанола (E100) в зависимости от степени сжатия при 3000, 4000 и 5000 об / мин.

Рисунок 5. Общий энергетический баланс двигателя с использованием чистого этанола (E100) в зависимости от степени сжатия при 3000, 4000 и 5000 об / мин.

Рисунок 6. Общий энергетический баланс двигателя с использованием четырех исследуемых видов топлива при частоте вращения двигателя 5000 об / мин и степени сжатия 8 и 11.

Рисунок 6. Общий энергетический баланс двигателя с использованием четырех изученных видов топлива при частоте вращения двигателя 5000 об / мин и степени сжатия 8 и 11.

Рис. 7. Отношение тепловых потерь к мощности торможения двигателя, использующего различные виды топлива, при ( a ) 3000 об / мин, ( b ) 4000 об / мин и ( c ) 5000 об / мин в зависимости от степени сжатия.

Рис. 7. Отношение тепловых потерь к мощности торможения двигателя, использующего различные виды топлива, при ( a ) 3000 об / мин, ( b ) 4000 об / мин и ( c ) 5000 об / мин в зависимости от степени сжатия.

Рисунок 8. Отношение выхлопной мощности к коэффициенту теплопередачи двигателя, использующего различные виды топлива при ( a ) 3000 об / мин, ( b ) 4000 об / мин и ( c ) 5000 об / мин в зависимости от степени сжатия.

Рис. 8. Отношение выхлопной мощности к теплопередаче двигателя, использующего различные виды топлива при ( a ) 3000 об / мин, ( b ) 4000 об / мин и ( c ) 5000 об / мин vs.Степень сжатия.

Рисунок 9. Удельный расход топлива при торможении двигателя с использованием различных видов топлива при ( a ) 3000 об / мин, ( b ) 4000 об / мин и ( c ) 5000 об / мин в зависимости от степени сжатия.

Рисунок 9. Удельный расход топлива при торможении двигателя с использованием различных видов топлива при ( a ) 3000 об / мин, ( b ) 4000 об / мин и ( c ) 5000 об / мин в зависимости от степени сжатия.

Таблица 1. Технические характеристики исследуемого двигателя.

Таблица 1. Технические характеристики исследуемого двигателя.

Характеристики двигателя
Тип SI
Объем цилиндра 124,1 см 3
9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 мм 9034 Диаметр 9034 мм 9034 9034 мм 9034 9034 мм 9034 Диаметр 9034 мм 9034 Степень сжатия 9,1: 1
Максимальная мощность 7,4 кВт при 8492 об / мин
Максимальный крутящий момент 9.23 Нм при 6997 об / мин
Время впускного клапана 5 градусов bTDC / 35 градусов aBDC
Время работы выпускного клапана 30 градусов bBDC / 5 градусов aTDC Охлаждение
Таблица 2. Свойства бензина и этанола [44]. Таблица 2. Свойства бензина и этанола [44].
Свойства топлива Бензин (E00) Этанол (E100)
Химическая формула C 8 H 15 C 2 H 4 9034 9 9 Нижняя теплотворная способность (кДж / кг) 43,000 26,950
Высокая теплотворная способность (кДж / кг) 47,300 29,710
Температура вспышки (° C) −42.7 12,8
Температура воспламенения (° C) 276,7 422,8
Удельный вес 0,72 0,79
9034 9034 9034 9034 Плотность пара 9034 Плотность пара (° C) 201,7 78,3
Верхний предел взрываемости 7,6% 19%
Нижний предел взрываемости 1,4% 3.3%

Таблица 3. Сравнение данных модели двигателя с экспериментальными испытаниями с использованием E00.

Таблица 3. Сравнение данных модели двигателя с экспериментальными испытаниями с использованием E00.

9

Таблица 4. Энергетический баланс двигателя, использующего чистый бензин (E00) при различных степенях сжатия; ( a ) 8, ( b ) 9, ( c ) 10, ( d ) 11.

Таблица 4. Энергетический баланс двигателя, использующего чистый бензин (E00) при различных степенях сжатия; ( a ) 8, ( b ) 9, ( c ) 10, ( d ) 11.

об / мин Модель Эксперимент Ошибка (%)
Тепловые потери / тормозная мощность 3000 0,75 0,695 7,9 9034 9034 9034 .633 0.601 5,32
5000 0,578 0,529 9,43
Общая топливная мощность (кВт) 3000 5,9 3000 5,9 8,59 8,113 5,87
5000 11,138 10,245 8,71
Мощность на выходе (кВт) 3000 2.4 2,208 8,69
4000 3,7 3,451 7,21
5000 5 4,68 6,83 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 Мощность тормоза 2,2 9,09
4000 3 2,9 3,44
5000 3,89 3,6 8,05
9034 9034 9034 9034 3000 903 71

Таблица 5. Энергетический баланс двигателя с E15 при разных степенях сжатия; ( a ) 8, ( b ) 9, ( c ) 10, ( d ) 11.

Таблица 5. Энергетический баланс двигателя с E15 при разных степенях сжатия; ( a ) 8, ( b ) 9, ( c ) 10, ( d ) 11.

об / мин Общая мощность
(кВт)
Тормозная мощность
(кВт)
Тепловые потери
(кВт)
Потери выхлопных газов
(кВт)
6.27 1,94 1,71 2,63
4000 9,05 2,84 2,22 4,00
5000 11,83 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 ) 3000 6,27 1,99 1,80 2,47
4000 9,02 2,91 2,32 3,79
3,77 2,82 5,12
(в) 3000 6,23 2,02 1,88 2,34 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034
5000 11,61 3,83 2,92 4,86 ​​
(г) 3000 6,20 2,03 1,95 2.22
4000 8,96 3,01 2,51 3,45
5000 11,53 3,88 3,02 4,63 3,02 4,63
9034 9034 9034 3000 72 9
об / мин Общая мощность
(кВт)
Тормозная мощность
(кВт)
Тепловые потери
(кВт)
Потери на выхлопе
(кВт)
6,32 1,96 1,71 2,65
4000 9,12 2,87 2,22 4,03
5000
5000 2,72 5,47
(б) 3000 6,31 2,01 1,80 2,50
4000 9 2,94 5000 11,81 3,81 2,83 5,17
(в) 3000 6,28 2,04 1,88 2,36 405 3,00 2,41 3,63
5000 11,71 3,88 2,93 4,90
9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034
4000 9,03 3,05 2,51 3,47
5000 11,63 3,93 3,02 4,68

Таблица 6. Энергетический баланс двигателя, использующего E85 при различных степенях сжатия; ( a ) 8, ( b ) 9, ( c ) 10, ( d ) 11.

Таблица 6. Энергетический баланс двигателя, использующего E85 при различных степенях сжатия; ( a ) 8, ( b ) 9, ( c ) 10, ( d ) 11.

9034 9034 9034 9034 3000 44 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034

Таблица 7. Энергетический баланс двигателя с использованием чистого этанола (E100) при различных степенях сжатия; ( a ) 8, ( b ) 9, ( c ) 10, ( d ) 11.

Таблица 7. Энергетический баланс двигателя с использованием чистого этанола (E100) при различных степенях сжатия; ( a ) 8, ( b ) 9, ( c ) 10, ( d ) 11.

об / мин Общая мощность
(кВт)
Тормозная мощность
(кВт)
Тепловые потери
(кВт)
Потери выхлопных газов
(кВт)
6.63 2,10 1,73 2,80
4000 9,54 3,07 2,23 4,24
5000 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 ) 3000 6,62 2,16 1,82 2,64
4000 9,50 3,16 2,33 4,02
4,12 2,85 5,47
(с) 3000 6,58 2,19 1,90 2,49
5000 12,34 4,20 2,96 5,19
(г) 3000 6,54 2,21 1,97 2.36
4000 9,45 3,27 2,52 3,66
5000 12,26 4,25 3,06 4,25 3,06 4,95
9034 9034 9034 3000 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9 9

Таблица 8. Влияние различных параметров на Q˙ht / W˙b.

Таблица 8. Влияние различных параметров на Q˙ht / W˙b.

об / мин Общая мощность
(кВт)
Мощность тормоза
(кВт)
Тепловые потери
(кВт)
Потери на выхлопе
(кВт)
6,67 2,13 1,72 2,82
4000 9,61 3,12 2,22 4,28
12,6343 08 2,73 5,82
(б) 3000 6,65 2,19 1,81 2,65
4000 9034 9034 9034 9034 9034 9034 4 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 9034 3 5000 12,52 4,18 2,84 5,50
(с) 3000 6,61 2,22 1,89 2,51 2,51 54 3,27 2,42 3,85
5000 12,42 4,26 2,94 5,22
4000 9,51 3,32 2,51 3,68
5000 12,33 4,31 3,04 4,98
цикл сокращает время и возможность теплопередачи, с другой стороны, увеличивается работа ручного тормоза за счет увеличения объемного КПД; Итак, тормозное усилие увеличивается.
Увеличение переменной Причина
Степень сжатия Увеличение Повышение температуры газа в цилиндре и коэффициент конвекционной теплопередачи Увеличение Скорость двигателя Уменьшение скорости вращения двигателя
Процент этанола Уменьшение Процентное увеличение этанола увеличивает скорость пламени и приближает горение к горению постоянного объема. Следовательно, увеличивается термический КПД и увеличивается тормозная мощность.

Таблица 9. Влияние различных параметров на Q˙ex / Q˙ht.

Таблица 9. Влияние различных параметров на Q˙ex / Q˙ht.

Увеличение переменной Влияние на Q˙ex / Q˙ht Причина
Коэффициент сжатия Уменьшение Увеличение степени расширения приводит к снижению энергии в конце рабочего хода
Обороты двигателя Увеличение Сокращение времени цикла сокращает время, а возможность теплопередачи приводит к большему количеству энергии, остающейся в конце рабочего хода
Процент этанола Увеличение Уменьшение температуры пламени по сравнению с бензином; Таким образом, потери тепла меньше и больше энергии остается в конце рабочего хода

Степень сжатия бензинового двигателя составляет

Воспламеняемость дизеля больше, чем у патрульного и компрессионного.При сжигании одного литра этанола выделяется 1,5 кг CO2. Степень сжатия двигателя измеряет две вещи: соотношение объема газа в цилиндре, когда поршень находится в верхней части хода (верхняя мертвая точка, или ВМТ), по сравнению с объемом газа, когда поршень находится внизу. хода (нижняя мертвая точка или НМТ). Это раздражает, и если оно будет продолжаться, может произойти повреждение двигателя. 250+ TOP MCQ по системе подачи топлива бензинового двигателя — Топливные насосы и ответы. Напомним, что ранее мы рассчитали степень сжатия 9.14: 1 для диаметра отверстия 4,00 дюйма и хода поршня 3 дюйма. Поскольку двигатели с ХИ зависят от топлива, впрыскиваемого в цилиндр, и смешивания этого топлива с воздухом, детонация двигателя предотвращается. Поэтому дизельные двигатели (CI. Если вы не знаете рекомендаций производителя относительно подходящей компрессии для двигателя вашего автомобиля, то полагайтесь на степень сжатия вашего двигателя (бензинового или дизельного) и сложите эти числа. Испытания проводились в степени сжатия 12,38, 13,69, 15,55 и 17,5 при различных нагрузках 3 кг, 4 кг, 5 кг, 6 кг, 7 кг и 8 кг.Двигатели) больше и тяжелее бензиновых двигателей (SI The automotive; 0 ответов. Двигатель работает по двойному циклу. Здесь верхний предел степени сжатия определяется антидетонационным качеством топлива, в то время как в двигателях CI степень сжатия варьируется от 16 до 20. Водородные двигатели Предлагаемое стехиометрическое соотношение воздух / топливо 34,1 составляет 29,6%. Сгорание… Хотите верьте, хотите нет, но двигатели с высокой степенью сжатия конца 60-х с коэффициентами сжатия до 12,5: 1 имели более высокие показатели. тепловой КПД, чем у многих современных двигателей.Экономия топлива становится одним из ключевых параметров, поскольку она не только учитывает прибыльность владельца коммерческого автомобиля, но и оказывает влияние на окружающую среду. Поскольку степень вытеснения всегда на 1 меньше степени сжатия, мы используем 8,14 для степени вытеснения в нашей формуле. Балки и Сайин [26] экспериментально изучали влияние степени сжатия на двигатель SI с использованием чистого метанола, от 18: 1 до 23: 1. Дизельное сгорание. (воздух: топливо) Степень сжатия у дизельного двигателя выше. — спросил Кэмпбелл 9 февраля 2017 года в журнале Trades & Technology.Это означает, что для полного сжигания 1 кг топлива нам необходимо 14,7 кг воздуха. Идеальное (теоретическое) соотношение воздух-топливо для полного сгорания называется стехиометрическим соотношением воздух-топливо. Это справедливо как для дизельных, так и для бензиновых двигателей. Это означает, что вы могли бы разумно построить двигатель со степенью сжатия 14: 1 и запустить его на E85 и не ожидать проблем с детонацией. Если у вас нет дистанционного переключателя стартера, попросите друга включить зажигание, пока двигатель не проворачивается примерно шесть раз.В этом типе двигателя расход топлива ниже. — спросил 7 февраля 2017 г. в журнале Trades & Technology автор JetsFan88. Рон Бобьен из Diamond Piston объясняет: «Степень сжатия двигателя рассчитывается путем деления общего рабочего объема (с поршнем в нижней мертвой точке) на общий сжатый объем (с поршнем в верхней мертвой точке). Температура самовоспламенения сравнительно ниже, чем у бензина. Обратите внимание, что основная причина заключается в такте всасывания — В бензиновом двигателе воздух + топливная смесь всасывается во время такта всасывания — В дизельном двигателе только воздух i… Кроме того, дизель очень летуч, и для воспламенения топлива достаточно только сжатия воздуха. Статический CR — это математическое соотношение, измеренное на сборочном стенде. Что ж, в данной ситуации шансы есть. Используемое топливо имеет теплотворную способность 44000 кДж / кг. 5. Больше силы при одинаковом количестве топлива означает лучшую эффективность. Более высокая степень сжатия обычно обеспечивает большую топливную экономичность и мощность. Оптимизация степени сжатия двигателя для типа топлива и уровней наддува (приложения с принудительной индукцией), которые будут использоваться, может привести к дополнительной мощности, увеличению крутящего момента и улучшенной экономии топлива.Повышение его температуры В этом типе двигателя расход топлива ниже. Б. Удельный расход топлива на Б. Возможны более высокие степени сжатия, потому что сжимается только воздух, а затем впрыскивается топливо. Потому что проверка компрессии двигателя поможет вам определить местонахождение; потенциальные внутренние проблемы, влияющие на работу двигателя. У этого двигателя низкие степени сжатия (7-10). абсолютная конечная температура ограничивает степень сжатия. Степень сжатия низкая. Результаты показывают, что фактический расход топлива может улучшаться на 1-3% для каждого увеличения степени сжатия по сравнению с степенью сжатия… Степень сжатия в бензиновом двигателе сохраняется ниже, чем в дизельном двигателе, потому что.Простое высказывание мнения о «хорошем» CR для двигателя E85 не очень помогает. Степень сжатия — это не просто число: это один из важнейших определяющих факторов в двигателестроении. Это ключевая характеристика многих двигателей внутреннего сгорания. Поскольку бензин очень изменчив, «степень сжатия» для бензиновых двигателей обычно ниже. Из-за звона (детонации) CR в бензиновом / бензиновом двигателе обычно не будет намного выше, чем 10: 1, хотя некоторые серийные автомобильные двигатели, построенные для высокопроизводительных двигателей с 1955 по 1972 год, имели степень сжатия до 12.5: 1, который может безопасно работать на… 1.1.1 СООТНОШЕНИЕ ВОЗДУШНОГО ТОПЛИВА Это отношение массы использованного воздуха к массе сожженного топлива. Расход топлива при степени сжатия 8: 1 показан на рис. 4.3, при более низкой степени сжатия расход топлива увеличивается при малых нагрузках на двигатель. Если в двигателе используется 64% избыточного воздуха, а температура в начале сжатия составляет 325 K, найдите процент хода, при котором сгорание завершается. Предположим, Cp = 1,0+ x 10-5 1 кДж / кг, а T находится в градусе K. Теплотворная способность топлива 44 000 кДж / кг.Этот двигатель имеет высокую степень сжатия (11-20). В дизельном двигателе топливо сначала подается в цилиндр с помощью топливной форсунки, а затем смешивается с воздухом … В двигателе с воспламенением от сжатия дизельное топливо используется в качестве топлива для сгорания. D. В бензиновых двигателях просто принято иметь меньшую степень сжатия. Лар с октановым числом 95 бензин. Например, при степени сжатия 14: 1 результат суммы составляет 14 + 1, поэтому 15 должно быть значением давления, указанным на манометре. При оборотах двигателя и степенях сжатия, рассмотренных в этом исследовании (от 3000 до 5000 об / мин и CR от 8 до 11), максимальный КПД составляет около 35% при 5000 об / мин, а степень сжатия — 11 для E100.Степень сжатия в двигателях обычно соответствует соотношению топлива Степень сжатия … этот детонация ограничивает степень сжатия, при которой двигатель может работать, что напрямую влияет на эффективность и мощность двигателя. Еще более показательно сравнение, основанное на конкретном приращении степени сжатия (а не на пропорции). Степень сжатия двигателя — это отношение объема газа в цилиндре, когда поршень находится в верхней точке своего хода (верхняя мертвая точка, или ВМТ), к объему газа, когда поршень находится в нижней части своего хода (нижняя мертвая точка). центр или BDC).… Переменная степень сжатия — это идея, которую автопроизводители пытаются оптимизировать как эффективность, так и мощность, внося изменения в то, как воздушная смесь и топливо сжимаются в рабочем такте двигателя. Однако более высокие степени сжатия сделают бензиновые двигатели подверженными детонации, вызванной самовоспламенением, несгоревшей смесью, если используется топливо с более низким октановым числом. Степень сжатия — двигатель Отто. И наоборот, если такой двигатель питается бензином с октановым числом-100, то бензин НЕ будет … У него более низкий тепловой КПД по сравнению с циклом Отто.Это делает бензиновые двигатели легче. В следующем разделе будет показано, что степень сжатия определяет тепловой КПД используемого термодинамического цикла двигателя внутреннего сгорания. Измеряется при CR 6. Было замечено, что по мере увеличения степени сжатия двигателя удельный расход топлива тормозом уменьшается (улучшается). Если показания шестого хода для всех цилиндров находятся в пределах указанного диапазона для вашего автомобиля и не отличаются более чем на указанную величину, сжатие в порядке.Степень сжатия: отношение общего объема к объему зазора называется степенью сжатия. У этого двигателя низкие степени сжатия (7-10). Топливо впрыскивается непосредственно перед ВМТ в виде жиклера высокого давления. Потому что бензин воспламеняется при дальнейшем сжатии. Температура самовоспламенения бензина ниже, чем у дизеля. Если сжимать топливо, оно будет … Если в двигателе используется 64% избыточного воздуха, а температура в начале сжатия составляет 325 К, найдите процент хода, при котором сгорание завершается. Предположим, Cp = 1.0 + x 10-5T кДж / кг и T в градусах K. Теплотворная способность топлива 44 000 кДж / кг. Степень сжатия в бензиновом двигателе сохраняется ниже, чем в дизельном двигателе, потому что. Бензиновый двигатель, использующий степень сжатия 7 и соотношение воздух-топливо 15: 1, имеет давление и температуру в конце такта всасывания, равные 1 бар и 57 ° C соответственно. Он должен войти в отверстие в двигателе, где первая свеча зажигания ввинчивается в цилиндр. и топливо. Влияние более высокой степени сжатия на расход топлива и выходную мощность было исследовано для двухтактного мотоциклетного двигателя с воздушным охлаждением.Количество ходов за цикл 1. Из-за сжатия двигатель стал горячее. Стандартный двигатель внутреннего сгорания имеет несколько цилиндров, каждый с поршнем (отсюда такие термины, как V6 и V8). Общепринятая оценка — улучшение от трех до четырех процентов на полную точку сжатия. Для карбюраторных двигателей со степенью сжатия 9: 1 или меньше и уровнями наддува в диапазоне 8-14 фунтов на квадратный дюйм бензиновый насос работает очень хорошо. Поскольку максимальное давление составляет 30 бар, рассчитайте значения давления и температуры в точках преобразования, тепловой КПД и среднее эффективное давление.Степень сжатия на модельных двигателях фактически определяет момент зажигания, на который также влияет содержание нитро в топливе. Высокая температура самовоспламенения водорода позволяет использовать в водородном двигателе более высокие степени сжатия, чем в углеводородном двигателе. Дизельный двигатель — это двигатель с воспламенением от сжатия (CI), не имеющий свечей зажигания. Для воспламенения топлива @ дизель очень высокая температура (около … Однако увеличение степени сжатия ограничивается способностью топлива предотвращать детонацию.В более крупном 1,3-литровом двигателе с циклом Аткинсона используется высокая степень сжатия (13,5) и все те же инновации двигателя для достижения теплового КПД 38 процентов. Поскольку степень сжатия может изменяться в двигателе VCR, для определения оптимальной степени сжатия были проведены эксперименты на одноцилиндровом четырехтактном дизельном двигателе с переменной степенью сжатия. 4A имел 1587 куб. См, диаметр цилиндра и ход поршня 3,94 x 3,03, степень сжатия 9,0: 1, 70 л.с. при 4800 об / мин, 85 фунт-фут при 2800 об / мин в 1983 году. Давление сжатия и основное эффективное давление.Если бы такие же высокие степени сжатия применялись к бензиновому двигателю, воздушно-топливная смесь воспламенилась бы слишком рано при сжатии. Действительно, ваш средний автомобиль с бензиновым или дизельным двигателем, благодаря довольно распространенной степени сжатия, скажем, восемь к одному, рассчитан на использование топлива с более низким октановым числом. Изменение степени сжатия в тяжелых дизельных двигателях сталкивается с чрезмерным увеличением пикового давления сгорания (Pmax), в основном, в высоком двигателе… Результаты показали, что более высокая степень сжатия приведет к более низкому расходу топлива как при низкой, так и при высокой нагрузке.Это степень сжатия двигателя, которая определяет октановое число топлива, в зависимости от степени сжатия двигателя, необходимое топливо может быть с высоким или низким октановым числом. Некоторые гоночные или высокопроизводительные двигатели на самом деле имеют две или три свечи зажигания для зажигания смеси из нескольких точек. Этот двигатель имеет более высокий КПД, чем бензиновый двигатель. Четырехцилиндровый 3,6-литровый двигатель CI работает со степенью сжатия 18 и соотношением воздух-топливо 17. В качестве приблизительного ориентира, у двигателей без наддува будет степень сжатия около 12: 1, в то время как у двигателей с принудительным впуском, где воздух уже закачивается под давлением, было бы больше как 7: 1.Таким образом, «богатое» соотношение воздух-топливо в дизельном двигателе на самом деле беднее, чем «обедненное» соотношение воздух-топливо в бензиновом двигателе. Для степеней сжатия от 8,0 к 1 до 12,0: 1 двигатель с более высокой степенью сжатия будет производить больше мощности, когда наддув составляет от нуля до 20 фунтов на квадратный дюйм. Это показывает, что наш двигатель работал с эффективной степенью сжатия более 15: 1. двигатель зависит от а) используемого топлива б) оборотов двигателя в) степени сжатия г) ничего из упомянутого; В цикле Карно рабочее тело получает тепло с температурой _____.A. Бензиновый двигатель сжимает смесь воздуха и бензина, которая воспламеняется электрической искрой. Дизельные двигатели действительно требуют высокой степени сжатия. Модификация дизельного двигателя на двухтопливный двигатель имеет следующие преимущества: Работа только на дизельном топливе возможна, когда биогаз недоступен. На следующем рисунке показано фактическое влияние воздушно-топливного отношения: Верхний график соотносит эффективность сгорания воздушно-топливного отношения с Коэффициент воздушно-топливного эквивалента для двигателей с искровым зажиганием (SI) и с воспламенением от сжатия (CI).1,6-литровый 4A-GE был более компрессионным (9,4: 1, а не 9,0: 1), с электронным впрыском топлива, 16-клапанной версией 4A, мощностью 112 лошадиных сил и 97 фунт-фут крутящего момента. Таким образом, он варьируется от 10: 1 до 14: 1. Это сделано для того, чтобы… Факторами, влияющими на сгорание в двигателе CI, являются: а) давление на впуске; б) частота вращения двигателя; в) нагрузка и соотношение воздух-топливо; г) все вышеперечисленное; В двигателях CI топливо впрыскивается в камеру сгорания при температуре около 15ºC _____ ВМТ во время сжатия … Если водителю требуется больше мощности, двигатель переключается на более низкую степень сжатия.Степень сжатия (CR) двигателя I C — это отношение общего объема камеры сгорания к объему, оставшемуся после полного сжатия, то есть 4. Статический, динамический и эффективный. Предположим, что давление сжатия для вашего двигателя определено от 125 до 155 фунтов на квадратный дюйм (psi) с максимальным разбросом между цилиндрами 25 psi. Влияние более высокой степени сжатия на расход топлива и выходную мощность было исследовано для двухтактного мотоциклетного двигателя с воздушным охлаждением. 18 апреля 2017.Двигатель с более высокой степенью сжатия, который обычно используется в современных спортбайках, требует высокооктанового топлива для эффективного сгорания и максимальной выходной мощности. Какая степень сжатия у бензиновых двигателей? В противном случае нажмите … Дизельные двигатели предназначены для работы при более высоких степенях сжатия, обычно от 15 до 20, в то время как бензиновые двигатели имеют более низкие степени сжатия, как правило, от 8 до 10. Поскольку чем выше степень сжатия двигателя, тем выше термический КПД, поэтому дизельные двигатели обычно имеют лучшую топливную экономичность, чем бензиновые.A) Нижний B) Выше C) Прерванный D) Обратный. То есть, если компрессия бензинового двигателя выше примерно 10,5, если октановое число топлива не является высоким, происходит детонационное сгорание. Расшифровка текста изображения: 1. Дизельный двигатель со степенью сжатия 16 использует топливо C7h26. Сжатие происходит по закону PV 1,4 = C. При оборотах двигателя и степенях сжатия, рассмотренных в этом исследовании (от 3000 до 5000 об / мин и CR от 8 до 11), максимальный КПД составляет около 35% при 5000 об / мин, а степень сжатия — 11 для E100.Дизельный двигатель представляет собой поршнево-цилиндровый двигатель с прерывистым сгоранием. Для бензиновых двигателей стехиометрическое соотношение A / F составляет 14,7: 1, что означает 14,7 частей воздуха на одну часть топлива [2]. 5. Двигатели, работающие на сжиженном нефтяном газе / пропане. Стехиометрическое соотношение воздух / топливо составляет 15,5: 1. Степень сжатия — это соотношение объема цилиндра и камеры сгорания, когда поршень находится внизу, и объема камеры сгорания, когда поршень находится вверху. Sl.No Типы критериев классификации 1. По окончании сжатия.Это называется воздушно-топливным соотношением (AFR). Степень сжатия двигателя будет определять, как он будет работать. В общем, если объем цилиндра, когда поршень опущен, больше, чем объем камеры сгорания, когда поршень поднят, пространство рассчитывается как отношение объема. Степень сжатия карбюраторных двигателей составляет от 6,5: 1 до 9,5: 1; для дизельных двигателей — от 16: 1 до 21: 1. Детонация в двигателе — одно из основных ограничений более высокой степени сжатия в двигателях SI. 9.Это заставило бы двигатель изменить направление почти мгновенно. Степень сжатия в бензиновом двигателе обычно не будет намного выше 10: 1 из-за потенциальной детонации (самовоспламенения) и не ниже 6: 1. Таким образом, он отличается от В первой части мы определим степень сжатия и всю математику, необходимую для расчета фактической степени сжатия двигателя (часто отличной от спецификации производителя). То есть, если компрессия бензинового двигателя выше примерно 10.5, если октановое число топлива не является высоким, происходит детонационное сгорание. Двигатель SKYACTIV-G обеспечивает самую высокую в мире степень сжатия * 14,0: 1 для обычного бензинового автомобильного двигателя массового производства, что приводит к повышению топливной экономичности и мощности двигателя на 15% по сравнению с существующими моделями. Это соотношение рассчитывается, и двигатель, как дизельный, так и бензиновый, будет сконструирован так, чтобы иметь определенную фиксированную степень сжатия. $ \ begingroup $ «Эксперт» по реактивным двигателям должен будет ответить на этот вопрос, но, насколько я понимаю, степень сжатия не меняется для данного числа оборотов в минуту в зависимости от количества всасываемого воздуха.ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА СЖАТИЯ CR — это отношение объема над поршнем в НМТ (слева) по сравнению с объемом в ВМТ (справа). Это позволяет водителям ощутимо улучшить топливную экономичность и производительность по сравнению с аналогичным двигателем с более низким передаточным числом. Степень сжатия — это соотношение между двумя элементами: объемом газа в цилиндре с поршнем в его наивысшей точке (верхняя мертвая точка хода, ВМТ) и объемом газа с поршнем в его самой низкой точке (нижняя мертвая точка поршня). ход, BDC).Соотношение топлива и воздуха в бензиновом двигателе, оснащенном всасывающим карбюратором, работающим с грязным воздушным фильтром по сравнению с чистым фильтром, будет (а) выше (б) ниже. Это происходит потому, что двигатели внутреннего сгорания являются тепловыми двигателями, и более высокая степень сжатия допускает то же самое. Температура сгорания достигается с меньшим количеством топлива, обеспечивая более длительный цикл расширения, создавая больше механической выходной мощности и снижая температуру выхлопных газов. Например, при степени сжатия 14: 1 результат суммы составляет 14 + 1, поэтому 15 должно быть значением давления, указанным на манометре.Степень сжатия варьируется от 5: 1 до 10: I для бензиновых двигателей и от 12: 1 до 22: I для дизельных двигателей. По мере увеличения степени сжатия поршни также перемещаются выше, и увеличивается сила так называемого хода расширения. Если вы не знаете рекомендаций производителя относительно подходящей компрессии для двигателя вашего автомобиля, то полагайтесь на степень сжатия вашего двигателя (бензинового или дизельного) и сложите эти числа.

Кастинг-директор Перт, Требования к поступающим в Гонконгский политехнический университет, Сертификация финансового соответствия, Тестер температуры вспышки Пенски-Мартенса, Множественная миелома костных поражений Mri, Частные поля для гольфа Ричмонд, Вирджиния, Укрепитель для ногтей European Secrets Rock Hard Extreme, Калькулятор выбросов биодизеля,

Какая конструкция двигателя будет иметь самую высокую степень сжатия? — Мворганизация.org

Какая конструкция двигателя будет иметь самую высокую степень сжатия?

Дизельные двигатели

Что такое двигатель с высокой степенью сжатия?

Если двигатель имеет высокую степень сжатия, это означает, что данный объем воздуха и топлива в цилиндре сжимается в гораздо меньшее пространство, чем двигатель с более низкой степенью сжатия. Представьте, что у вас двигатель с объемом цилиндра и камеры сгорания 10 куб. См, когда поршень находится в нижней мертвой точке.

Что дает более высокая компрессия для двигателя?

Для двигателей выгодна более высокая степень сжатия (CR).Это связано с тем, что более высокое передаточное число позволяет двигателю извлекать больше энергии из процесса сгорания за счет лучшего теплового КПД. Более высокая степень сжатия позволяет достичь тех же температур сгорания с меньшим количеством топлива.

Что такое степень сжатия в двигателе?

Степень сжатия (CR) определяется как отношение объема цилиндра и его головного пространства (включая камеру предварительного сгорания, если таковая имеется), когда поршень находится в нижней части своего хода, к объему свободного пространства над головой. когда поршень находится в верхней точке своего хода («верхняя мертвая точка», tdc).

Повредит ли мою машину октан с октановым числом 100?

Да, работа на чистом октане не повредит машине. У него будет немного меньше мощности и меньше MPG, но он будет работать нормально. Двигатели с высокой степенью сжатия нуждаются в высокооктановом топливе. Добавление высокооктанового топлива в двигатель с низкой степенью сжатия не сделает его двигателем с высокой степенью сжатия.

Могу ли я повредить двигатель с более высоким октановым числом?

Более высокое октановое число придает первоклассному газу большую устойчивость к преждевременному воспламенению топлива, что может привести к потенциальным повреждениям, иногда сопровождающимся слышимым стуком двигателя или звоном.Если вы используете топливо премиум-класса из-за того, что ваш двигатель регулярно стучит, вы устраняете симптом, а не причину.

Увеличивает ли количество лошадиных сил более высокое октановое число?

Octane не увеличивает расход топлива, не увеличивает мощность двигателя и не ускоряет запуск двигателя. Более высокое октановое число только снижает вероятность детонации или звона в двигателе. Поскольку газ с более высоким октановым числом горит медленнее, он более устойчив к детонации при более высоких оборотах и ​​давлении в цилиндрах.

Высокооктановое топливо лучше?

Если ваш двигатель не работает, покупка бензина с более высоким октановым числом — пустая трата денег.Фактически, в большинстве случаев использование бензина с более высоким октановым числом, чем рекомендует ваше руководство, не дает абсолютно никакой пользы. Это не улучшит эксплуатационные характеристики вашего автомобиля, не повысит его скорость, не повысит пробег или станет чище.

Почему октан 98 лучше?

Такие виды топлива, как октановое число с октановым числом 95 или 98, обладают более высокой устойчивостью к горению, что указывает на более высокий уровень энергии, доступной для двигателя транспортного средства.

Очищает ли ваш двигатель высокооктановое топливо?

не лучше ли очищает мой двигатель топливо с более высоким октановым числом? Высокооктановый бензин не превосходит обычный бензин в предотвращении образования отложений в двигателе, их удалении или очистке двигателя.

Что произойдет, если я использую 89 вместо 87?

Использование более высокого октанового числа, чем необходимо. Если вы выберете более высокое октановое число, чем рекомендуется в руководстве — скажем, 89 вместо 87 — с вашей машиной будет все в порядке, поясняется в статье в блоге AAMCO. Однако, по словам Car Talk, это не улучшит пробег вашего автомобиля или не повысит его производительность.

Горит ли высокооктановое топливо горячее?

Топливо с более высоким октановым числом не горит более горячим. Он не удаляет отложения из камеры сгорания двигателя.И это не даст большей экономии топлива.

Дольше ли служит высокооктановое топливо?

К сожалению, в бензине премиум-класса нет ничего, что могло бы продлить его срок службы по сравнению с другим топливом, поступающим из насоса. Поскольку отличительной чертой является более высокое октановое число, единственная реальная выгода, которую вы получаете, — это снижение вероятности детонации двигателя, что не представляет большой угрозы для большинства современных топливных систем.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.