AZLK_Tuning

AZLK_Tuning ПОВЫШЕНИЕ СТЕПЕНИ СЖАТИЯ

 

Термический КПД двигателя η_t в значительной степени зависит от величины степени сжатия ε . Чем выше степень сжатия, тем меньше топлива используется для получения той же самой мощности, поэтому повышение степени сжатия — один из основных методов увеличения мощности двигателя. Термический КПД двигателя при увеличении степени сжатия увеличивается сначала быстро, а после значений степени сжатия 12-13 — несколько медленнее [18].

Увеличение степени сжатия ограничивается появлением детонации вследствие роста температуры рабочей смеси в конце хода сжатия, в результате чего двигатель перегревается, наполнение цилиндров бензовоздушной смесью ухудшается, износ основных деталей двигателя повышается в 2-3 раза. Сильная детонация может привести к прогоранию днища поршня.

Практически предельное значение степени сжатия ограничивается октановым числом применяемого моторного топлива. Наиболее рациональным является форсировка двигателя до степени сжатия 9,8 — 10, что подтверждается опытом участия в спортивных соревнованиях в нашей стране и за рубежом[18]. Указанные значения также типичны для двигателей, использующих распределительные валы с относительно коротким периодом впуска, подобные валам многих форсированных двигателей. При увеличении продолжительности такта впуска посредством установки распределительного вала с более длительным периодом впуска прирост мощности от степени сжатия становится еще более значительным [19].

Прирост мощности при увеличении степени сжатия можно определить по приведенной ниже таблице, показывающей приращение мощности двигателя от исходной величины при изменении степени сжатия. Для этого находят в таблице столбец с исходной степенью сжатия и колонку с новой предполагаемой степенью сжатия.

Прочитанное значение в элементе таблицы покажет увеличение мощности в процентах.

 

исходная степень сжатия	8	9	10	11	12	13	14
новая степень сжатия
14	8.7	6. 7	5.0	3.5	2.2	1.0	0
13	7.6	5.6	3.9	2.4	1.2	0
12	6.5	4. 5	2.8	1.3	0
11	5.2	3.2	1.5	0
10	3.7	1.7	0
9	2	0
8	0

Данные таблицы базируются на механических степенях сжатия, определенных путем математических расчетов из фиксированного объема, а не на динамических степенях сжатия, которые будут увеличиваться при увеличении эффективности впуска.

При улучшении наполнения цилиндра динамическая степень сжатия увеличивается подобно увеличению объема цилиндра, т.к. в цилиндр будет поступать больше воздуха и топлива.

Практически увеличение степени сжатия не всегда приводит к увеличению мощности. Если статическая (подсчитанная) степень сжатия уже находится около предела детонации для используемого топлива, ее дальнейшее увеличение может ухудшить мощность и/или надежность двигателя. Это особенно справедливо, когда достигнут коэффициент наполнения цилиндра больше 1 [19]. К тому же, когда коэффициент наполнения цилиндра больше 1, поступившая смесь находится под небольшим положительным давлением, однако, она может заполнить только пространство в цилиндре плюс пространство в камере сгорания. Однако если мы увеличиваем степень сжатия путем уменьшения объема камеры сгорания или путем увеличения выпуклости поршня, то общее количество бензовоздушной смеси, которую может принять цилиндр, уменьшится на эту величину, и, как следствие, при увеличении степени сжатия ухудшается наполнение цилиндров.

Чем лучше наполнение цилиндров (полученное турбиной, насосом, полировкой каналов, изменением фаз газораспределения и т.д.), тем меньше будет требуемая степень сжатия.

Замеренное компрессометром давление в цилиндре в конце такта сжатия может быть пересчитано в степень сжатия по формуле:  ε = (P_c+3.9)/1.55 , где P_c  — давление, замеренное компрессометром, кг/см². Разница значения компрессии в разных цилиндрах не должна превышать 0.5 — 1 кг/см².

Практически степень сжатия двигателя зависит от объема камеры сгорания, размера и формы поршня и его хода. Так, для двигателей УЗАМ 3313 и 3318, имеющих одинаковый диаметр цилиндра и ход поршня и одинаковую головку блока цилиндров, за счет изменения формы поршня степень сжатия изменяется с 7.6 в двигателе УЗАМ-3313 до 9.2 в двигателе УЗАМ-3318, что приводит к увеличению максимальной мощности с 85 до 90 л.

с., а максимального крутящего момента с 135 н/м  до 145 н/м.

Наиболее просто увеличить степень сжатия двигателя можно фрезеровкой головки блока цилиндров, что позволяет уменьшить объем камеры сгорания. При этом необходимо следить за тем, чтобы при открывании клапана он не ударял по днищу поршня во всем диапазоне частот вращения двигателя (т.к. пружины клапанов имеют определенную инерцию), и при необходимости выполнить в поршне проточки под клапаны. В двигателях с чугунным блоком цилиндров возможна также фрезеровка поверхности блока цилиндров, сопрягаемой с головкой блока, самостоятельно или вместе с фрезеровкой поверхности головки блока цилиндров.

Ниже в таблице показана зависимость степени сжатия двигателя УЗАМ-412 от глубины фрезерования головки блока цилиндров:

 

Глубина фрезерования, мм	0	0,5	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0
Степень сжатия	8,8	9,25	9,64	9,83	10,09	10,48	10,81	11,62	12,85

Зависимость степени сжатия двигателя ВАЗ-2106 от глубины фрезерования головки блока цилиндров представлена в таблице:

 

Фрезерование головки, мм	0,2	—	0,5	—	0,8	1,0	1. 2	—	1,5	1.8	—	2,0	—	0,2	0,8	1.3	1,8
Фрезерование блока, мм	—	0,2	—	0,5	—	—	—	0,9	—	—	1,2	—	1,5	1,8	1,8	1,8	1,8
Степень сжатия	8,8	8,9	9,0	9,1	9,2	9,3	9,4	9,5	9,6	9,8	9,8	10,0	10,0	10,5	11,0	11,5	12,0

При фрезеровании головки блока цилиндров происходит смещение установочного угла механизма газораспределения, что необходимо учитывать при его установке. Чем на большую величину произведена фрезеровка головки блока цилиндров, тем на большую величину распределительный вал будет отставать.

Приведем зависимость отставания положения распределительного вала от глубины фрезеровки головки блока цилиндров:

 

Глубина фрезерования, мм	0,5	0.8	1,0	1,2	1,4	1,6	2,0	3,0	4,0	5,0
Угол отставания распределительного вала, град	0,53	0,83	1,1	1,3	1,6	1,7	2,1	3,2	4,3	5,4

© Ahlen SoftWare, 2003

Хостинг от uCoz

Влияние степени сжатия на процесс сгорания

Влияние степени сжатия на процесс сгорания

Одним из наиболее эффективных способов улучшения энергоэкономических показателей поршневых двигателей является повышение степени сжатия е = VJVV. При повышении степени сжатия обычно уменьшают объем камеры сгорания Vc, вследствие чего уменьшается относительное количество остаточных газов (уменьшается коэффициент остаточных газов г = Mr/M4ltlil).

Одновременно с повышением степени сжатия возрастают давление и температура свежего заряда к моменту подачи искры на электроды свечи. Нагрев свежего заряда до более высоких температур приводит к развитию во всей массе смеси экзотермических предпла-менных реакций с появлением большого количества химически активных частиц. Такое развитие предиламенных процессов и низкая концентрация инертных молекул остаточных газов благоприятно влияет на условия формирования первонача!ьного очага воспламенения от электрической искры, сокращая длительность ф, начальной фазы процесса сгорания.

Возросшая химическая активность свежего заряда способствует также повышению скорости распространения фронта пламени по основной массе свежего заряда, несколько сокращая тем самым длительность Гц основной фазы быстрого сгорания (рис. 2.15).

Анализ кривых показывает, что повышение степени сжатия при прочих равных условиях приводит к повышению максимального давления сгорания Р. и приближению максимума давления к ВМТ, но одновременно возрастает противодавление в конце такта сжатия и в начале сгорания. Для получения максимально возможной мощности в этих условиях угол опережения зажигания обычно уменьшают, сдвигая воспламенение и сгорание основной массы свежего заряда ближе к ВМТ.

Сокращение длительности процесса сгорания в минимальном объеме цилиндра приводит к сокращению потерь теплоты в систему охлаждения и с отработавшими газами, что повышает экономичность двигателя.

О наличии положительного влияния предпламенных химических реакций на скорости процесса сгорания при повышении степени сжатия свидетельствует тот факт, что наивысшая мощность и экономичность двигателя достигаются при использовании топлива с предельно допустимым для данной степени сжатия октановым числом из условия бездетонационной работы двигателя на пороге детонации.

Если октановое число применяемого топлива достаточно высоко для данного двшателя с относительно низкой степенью сжатия, то из-за пониженных температур и отсутствия предпламенных реакций процесс сгорания в цилиндре по времени затягивается, переносится на такт расширения, что приводит к увеличению теплоотдачи в систему охлаждения и с отработавшими газами. Это приводит к перегреву двигателя и возможному обгоранию выпускных клапанов.

Увеличение степени сжатия е из-за уменьшения объема камеры сгорания приводит к возрастанию относительного количества свежего заряда, заключенного в щелевых зазорах между днищем поршня и поверхностью головки цилиндра, в пристеночных слоях при наличии вытеснителей, что приводит к уменьшению доли активного тепловыделения к моменту достижения максимальных значений давления Р. и температуры Т:. Это обстоятельство приводит к увеличению доли тепловыделения в 4-й фазе процесса сгорания — фазе догорания на такте расширения.

Возврат к списку

Японские автомобили с аукционов и со стоянки

звоните (495) 411-04-95

Тюнинг

Тюнинг эктерьера
Тюнинг интерьера
Тюнинг подвески
Тюнинг двигателя
Аксессуары

Автозвук

Производители
Сабвуферы
Фронтальная акустика
Тыловая акустика
Подиумы
Материалы для звукоизоляции

Степень сжатия

Степень сжатия

Степень сжатия

Производительность и технические характеристики информация о головках цилиндров, клапанах, размерах клапанов, пружинах клапанов, размере портов, формах портов и степени сжатия для мотоциклов Harley-Davidson. Степень сжатия Повышение степени сжатия двигателя является одной из лучшие способы увеличения мощности и крутящего момента. Это можно сделать тремя основными способами. Фрезерование головок для увеличения степени сжатия. Это простой, легкий способ увеличить компрессию двигателя без разборки верхний конец. Для дорожных двигателей с кулачками с болтовым креплением ограничьте фрезерование до 0,050 дюйма. Когда двигатель в сборе, используйте одну из прокладок головки блока цилиндров толщиной 0,030 дюйма вместо обычных 0,040 или Прокладки 0,060 дюйма. Это даст двигателю механическую степень сжатия почти 9.5:1. Это считается минимальной степенью сжатия, необходимой для получения серьезной мощности. от двигателя Harley-Davidson. Головки мельниц Сжатие Соотношение для 80 CID Evolution Сжатие Соотношение для TC88 Сжатие Соотношение для TC95 ОЕМ ТК Головка/прокладка куб. см .000″ 8,50 9,00 9,5 90 0,020″ 8,77 9,33 9,9 87 0,040″ 9.07 9,69 10,3 83 0,060″ 9,39 10. 09 10,7 80 0,080″ 9,73 10,52 11.1 76 .100″ 10.01 11.00 11,7 72 Замена поршня на выпуклый. Этот метод увеличения сжатие дороже, но более гибко, чем фрезерование головок. Самый высокий поршни сжатия будут поставляться с предохранительными клапанами, позволяющими использовать кулачки с большим подъемом. Этот куполообразный поршень JE повышает компрессию при стандартном сгорании. камере до 10,5:1. JE и Wiseco производят поршни с высокой степенью сжатия для H-D. двигатели, не требующие машинной работы на головках. Если двигатель не полностью гоночный двигатель, ограничьте сжатие до 10,5:1. Степень сжатия выше, чем это может быть склонны к детонации, даже с длинными распредвалами. Сварка камер сгорания и придание формы камера. Это следует считать самым дорогим способом увеличения сжатия. Это также требует наибольшего опыта для надлежащего выполнения требуемой работы. Изменение формы сгорания камер наиболее эффективен, если его выполняет опытный моторостроитель. Статическая компрессия двигателя При модификации двигателя важно степень сжатия с длительностью кулачка. В то время как дополнительная продолжительность кулачка может привести к больше полезной мощности, большая продолжительность может повредить производительности. Проблема создается, когда слишком большая продолжительность приводит к более низкому давлению сжатия в цилиндре при низких оборотах, что снижает крутящий момент и мощность на низких оборотах. Ниже приведена таблица, в которой приведены рекомендации по работе двигателя для заданного диапазона статическое давление сжатия. Они должны обеспечить хорошее средство для оценки того, работает ли кулачок. установленных в двигателе, соответствует другим компонентам. Статическое давление запуска Влияние на производительность Менее 115 фунтов на квадратный дюйм Плохая работа на низких оборотах, плохой дроссель ответ, трудный запуск. Степень сжатия и кулачок не совпадают или изношены кольца клапанов. от 120 фунтов/кв. дюйм до 145 фунтов/кв. дюйм Ожидаемый диапазон для большинства стандартных или модифицированных уличные моторы. Это хороший диапазон для уличного двигателя. от 145 фунтов/кв. дюйм до 165 фунтов/кв. дюйм Модифицированные уличные моторы. Статическое давление в этот диапазон должен давать хорошие результаты. Это хороший диапазон для уличного двигателя. от 165 фунтов/кв. дюйм до 180 фунтов/кв. дюйм Маргинал для уличных моторов. Возможный жесткий запуск, детонация и перегрев. Более 180 фунтов на квадратный дюйм Это все гоночные двигатели. Уличный мотор в этом диапазоне будет беда. Придерживайтесь трека.

Увеличение степени сжатия в зависимости от мощности Комментарии

Цикл Отто     Увеличение сжатия за счет изменения рабочего объема, объема камеры или того и другого увеличивает крутящий момент во всем диапазоне оборотов и особенно полезно при частичной нагрузке. Однако увеличение наиболее эффективно в тех случаях, когда исходная степень сжатия относительно низкая. Добавление 1 точки сжатия; например, 8,0-1, увеличенное до 9,0-1, изменение соотношения на +12,5%, повышает эффективность на 4,3%, является более эффективным, чем такое же процентное увеличение, начиная с более высокого соотношения: 12,0-1, увеличенное до 13,5-1, также +12,5%, но повышает эффективность всего на 3,4%.     Сравнение, основанное на определенном приращении степени сжатия (а не на пропорции), еще более показательно. Добавление 1 балла к двигателю 9.0-1 добавляет 3,6%, но добавление 1 балла к двигателю 12.0-1 добавляет только 2,3%.     «Эффективность» относится к относительному использованию энергии, содержащейся в топливе, а не к количеству или проценту потребляемого топлива или воздуха. Эффективность предполагает, что при изменении степени сжатия не вносятся другие изменения, такие как гашение, кожух клапанов, маскировка купола поршня и т. д., и что используется топливо с достаточным октановым числом, чтобы обеспечить наилучшую настройку зажигания для максимальной эффективности.     С практической точки зрения увеличение степени сжатия иногда изменяет другие факторы: дыхание, гашение, завихрение, распространение пламени и т. д. поэтому прямое численное сравнение не совсем точно — более высокие коэффициенты всегда будут показывать меньшие улучшения, чем указано, но у меня нет метода включения этих факторов в расчеты.     В расчетах модели «идеального» цикла Отто в качестве показателя степени (мощности) используется традиционное «адиабатическое отношение переменных тепловыделений» для воздуха и подобных газов (1. 4). Ошибка здесь в том, что при сжатии всегда есть потери тепла в сам цилиндр, поэтому вместо 1,4 следует подставить более низкое значение политропы. Показатель степени, используемый здесь для расчетов, равен 1,25, что более реалистично для безнаддувных 4-тактных двигателей внутреннего сгорания.     Чтобы использовать Таблицу 1: найдите степень сжатия в верхней строке. Ячейка непосредственно под покажет эффективность, рассчитанную по приведенной ниже формуле, где E = эффективность, R = статическая (номинальная) степень сжатия и K = 1,25.     Чтобы сравнить эффективность различных коэффициентов сжатия, разделите значение эффективности нового коэффициента на значение эффективности исходного (уже заполненного в таблице 2 ниже).

Таблица 1: Степень сжатия в зависимости от эффективности цикла Отто Степень сжатия 8,00 8,50   9,00   9,50 10. 00 10,50 11.00 11,50 12.00 12.50 13.00 13,50 14.00 Эффективность .4054 .4143 .4226 .4304 .4377 .4445 .4509 .4570 .4627 .4682 .4734 .4783 .4830

Чтобы использовать Таблицу 2: найдите существующую степень сжатия в столбце 1 (слева) и следуйте этой строке до предполагаемой (будущей) степени сжатия. Число в этой ячейке представляет собой мощность, выраженную в процентах от исходной.

Таблица 2. Увеличение коэффициента сжатия в зависимости от мощности Старый коэффициент 0232 8,5-1 9,0-1 9,5-1 10,0-1 10,5-1 11,0-1 11,5-1 12,0-1 12,5-1 13,0-1 13,5-1 14,0-1 8,0-1 100 . 0 102,2 104,3 106,2 108,0 109,6 111,2 112,7 114,1 115,5 116,8 118,0 119,1 8,5-1 97,8 100,0 102,0 103,9 105,6 107,3 ​​ 108,8 110,3 111,7 113,0 114,2 115,4 116,6   9,0-1 95,9 98,0 100,0 101,8 103,6 105,2 106,7 108,1 109,5 110,8 112,0 113,2 114,3 9,5-1 94,2 96,3 98,2 100,0 101,7 103,3 104,8 106,2 107,5 108,8 110,0 111. 1 112,2 10,0-1 92,6 94,7 96,6 98,3 100,0 101,6 103,0 104,4 105,7 107,0 108,2 109,3 110,4 10,5-1 91,2 93,2 95,1 96,8 98,5 100,0 101,4 102,8 104,1 105,3 106,5 107,6 108,7 11.