Уменьшение и увеличение степени сжатия
У каждого автолюбителя свои задачи. Кто-то хочет больше мощности от двигателя и тогда задумывается над увеличением степени сжатия. Другие, желают дефорсировать мотор и уменьшить степень сжатия, чтобы заправлять дешевый низкооктановый бензин.
В данной статье поговорим про уменьшение и увеличение степени сжатия, зачем это делают и какой результат.
Увеличение степени сжатия двигателя
Увеличение степени сжатия является одной из основных методик поднятия мощности двигателя. Тем самым можно получить больше отдачи с того же объема двигателя. 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 в характеристиках бензина не позволяющим поднимать степень сжатия больше определенного уровня, без образования детонации. Если мы значительно повысим степень сжатия, то мощность повысится, но придется заправляться более высокооктановым топливом. 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 будет несущественна.
Как увеличить степень сжатия? Два лучших способа:
1. Установка более тонкой прокладки двигателя. При таком варианте, клапана могут столкнуться с поршнями и нужно все тщательно рассчитывать. Как вариант, это установка новых поршней двигателя с более глубокими выемки под клапана. Также изменятся фазы газораспределения двигателя и нужно будет их заново настраивать.
2. Растачивание цилиндров двигатель. 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 объема возросшего цилиндра к прежнему объему камеры сгорания покажет большую величину 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.
Уменьшение степени сжатия двигателя
Для чего производиться уменьшение степени сжатия двигателя? Если при увеличении — мы добивались повышения мощности двигателя, то тут ситуация противоположная — уменьшение степени сжатия производиться с целью перевести автомобиль на более дешевый бензин.
Так, в старые времена поступали владельцы «Жигулей» и «Москвичей», когда переводили свои машины с дорогого 92-ого бензина на более дешевый и доступный 76-ой. Для этих целей используется аналогичный способ, только придется увеличить высоту прокладки под головку двигателя. Берем две обычные прокладки и между ними вставляем алюминиевую нужной толщины. Прокладки, если нужно, вырезались самостоятельно в гараже с помощью подручных средств.
После вышеописанной процедуры уменьшиться степень сжатия за счет увеличения камеры сгорания двигателя и можно заливать дешевый бензин. Не рекомендуем делать эту операцию на современном авто, оборудованным большим количеством электроники, во избежании неприятностей.
Степень сжатия двигателя
24 февраля 2020 Категория: Полезная информация.
Степенью сжатия называется одна из основных характеристик двигателя внутреннего сгорания (ДВС). От нее напрямую зависит мощность мотора, топливная экономичность, а также динамика автомобиля.
В статье:
- Как степень сжатия двигателя влияет на мощность?
- Как увеличить степень сжатия двигателя?
- Как уменьшить степень сжатия двигателя?
Воздушно-топливная смесь поступает в цилиндр, когда соответствующий поршень находится в самом нижнем положении (нижняя мертвая точка). В это время она занимает максимально возможный объем, который уменьшается по мере движения поршня в верхнем направлении, и становится минимальным после достижения им крайней верхней позиции. В этот момент объем цилиндра ограничен камерой сгорания, и находящаяся в ней смесь воспламеняется. Создавшееся мощное давление оказывает воздействие на поршень, отталкивая его в нижнем направлении и, тем самым, заставляя вращаться коленвал, на котором он установлен.
Степенью сжатия называется показатель, который характеризует, во сколько раз уменьшается объем воздушно-топливной смеси при движении поршня от крайнего нижнего к крайнему верхнему положению. Говоря более простым языком, это отношение максимального объема цилиндра к объему камеры сгорания.
Влияние на мощность
Чем сильнее сжимается рабочая смесь, тем более высокое давление образуется в камере сгорания. Следовательно, поршень получает значительно больше энергии, которая естественным образом переходит на коленвал.
Вывод очевиден: чем выше степень сжатия — тем мощнее мотор. Но данный показатель не может увеличиваться бесконечно: при создании чрезмерно высокого давления может происходить крайне нежелательное явление — преждевременное воспламенение, называемое детонацией. Из-за него давление на поршень начинает создаваться еще до того, как он достигнет верхней позиции. Это становится причиной:
- мощных и резких ударных нагрузок;
- постоянного перегрева даже после непродолжительной работы;
- разрушения поршневых пальцев и колец;
- ощутимой потери динамики и мощности.
Поэтому степень сжатия должна определяться с учетом других рабочих характеристик и конструктивных особенностей конкретного двигателя.
Увеличение степени сжатия
Возможность увеличения степени сжатия без риска преждевременной детонации предусмотрена во многих двигателях. Это делается через уменьшение объема камеры сгорания (чем он меньше, тем сильнее будет сжиматься находящаяся в ней рабочая смесь). Существует три способа:
- Расточка цилиндров. При этом увеличивается объем двигателя. Поскольку объем камеры сгорания не меняется, это повышает степень сжатия. Однако расточка цилиндров подразумевает обязательную замену поршней, что обусловлено увеличением диаметра.
- Фрезерная обработка нижней части ГБЦ, в результате чего она укорачивается. Объем двигателя остается прежним, а у камеры сгорания — уменьшается, соответственно — повышается степень сжатия.
- Установка более тонкой прокладки ГБЦ по сравнению с имеющейся. Это также приведет к уменьшению объема камеры сгорания при неизменном объеме двигателя.
Подробнее о том, как увеличить мощность дизельного двигателя читайте в нашем материале.
В двух последних случаях следует учитывать вероятность столкновения поршней с клапанами. Поэтому перед модернизацией двигателя следует провести точные расчеты. Одним из вариантов решения проблемы является установка поршней, имеющих увеличенные выемки под клапана (они предназначены, в том числе, для подобных операций).
Уменьшение степени сжатия
Процедура приводит к снижению мощности двигателя, но позволяет перевести двигатель на более дешевый низкооктановый бензин. Чтобы уменьшить степень сжатия, следует увеличить объем камеры сгорания. Это делается через повышение высоты прокладки под головкой блока цилиндров. Алгоритм прост: между двумя стандартными прокладками подкладывается третья, сделанная из алюминия.
Технология была широко распространена в советские времена, когда владельцы карбюраторных «Жигулей» и «Москвичей» массово переводили свои машины с 92-го на более дешевый 76-й бензин. На современных автомобилях, оснащенных электронными системами управления двигателем, проводить данную процедуру крайне не рекомендуется: с экономической точки зрения это бессмысленно, а с технической — может привести к серьезным неполадкам.
Иногда проще купить новый элемент двигателя, чем производить ремонт. Найти нужные запчасти вы можете у нас!
Как уменьшить степень сжатия двигателя
SD250
Просмотр профиля
5.5.2010, 11:18
Группа: Пользователи
Сообщений: 3146
Регистрация: 28.5.2008
Вставить ник Цитата Из: ЕКБ
Мотоцикл: DR650
Rokon MTE
Репутация: 41
Ребят, как понизить степень сжатия ?
Имеем мот с цифрой сжатия 13.4..(рм-з250)
Для увиличения ресурса и более эластичной работы движка хочется занизить хотя бы до 12, а в идеале и того меньше. Коленвалов с меньшим ходом не нашел..поршней тоже.. ставить доп.прокладку под головку? будет ли эффект.
parmenoff
Просмотр профиля
5.5.2010, 11:47
Группа: Свои
Сообщений: 2483
Регистрация: 23.4.2008
Вставить ник Цитата Из: мск
Мотоцикл: xl600v custom, dr250sh(h осталась в япии )
Репутация: 32
Цитата(SD250 @ 5.5.2010, 12:18)
Ребят, как понизить степень сжатия ?
Имеем мот с цифрой сжатия 13.4..(рм-з250)
Для увиличения ресурса и более эластичной работы движка хочется занизить хотя бы до 12, а в идеале и того меньше. Коленвалов с меньшим ходом не нашел..поршней тоже.. ставить доп.прокладку под головку? будет ли эффект.
Добавив прокладку разницу, конечно, заметишь. Но тут ещё другой момент. У кроссового мопеда вся жизнь на верху, поэтому фазы заточены под высокие обороты. Т.е. профиль кулачков распредвала будет более острым. Как пример, 400-й Дырзет Е-шка и остальные.
З.Ы.: Сделать из этого мотора классическую чекушку не получится. Также как сделать истребитель из волговского мотора.
«Всё идёт по плану.» «Я так думаю.»
SD250
Просмотр профиля
5.5.2010, 11:54
Группа: Пользователи
Сообщений: 3146
Регистрация: 28.5.2008
Вставить ник Цитата Из: ЕКБ
Мотоцикл: DR650
Rokon MTE
Репутация: 41
вроде как по распредвалам есть варианты..изучаю..но это другой вопрос.
amdmen
Просмотр профиля
19.5.2010, 9:33
Социально опасный маньяк
Группа: Свои
Сообщений: 2814
Регистрация: 13.3.2010
Вставить ник Цитата Из: Мск
Мотоцикл: 990 adv
Репутация: 59
Как самый жесткий вариант доработать головку и если есть мясо- то поршень. Но это уже совсем.
Ставить более короткий шатун — тогда воспламенение будет в цилиндре тоже, что ни есть гуд.
Алюмиениевую провставку малюсенькую под стык цилиндр картер, но опять, горение в цилиндре.
Человек для мотоцикла расходник.
8-906-782-36-85 amdmen@ya.ru Тимофей
Бэм
Просмотр профиля
19.5.2010, 12:25
Группа: Пользователи
Сообщений: 1514
Регистрация: 5.2.2009
Вставить ник Цитата Из: Казань
Мотоцикл: Пешахиды мы .. на 30″ колёсиках.
Репутация: 27
Степень сжатия можно изменить только ходом поршня или размером камеры сгорания. А компрессию можно разными путями
Как вариант — попробуй отфрезировать камеру сгорания на ГБЦ. Только не торогай сопряжение ГБЦ/цилиндр. Или искать более длинноходный коленвал с более коротким шатуном — вопрос влезет ли он в картер?
Для уменьшения компрессии можешь попробовать видоизменить кулачек впускного клапана на распредвале — чем понизишь кол-во попадания топливной смеси.
Но это всё приведет к резкому снижению мощности ДВС. В следствии чего — прийдёться ездить на максимальных оборотах — привет ресурс
Может озадачиться более ранним максимальным крутящим моментом? Ниже обороты(устойчивые), ниже нагрузки — выше ресурс(хотя может оказаться и наоборот).
Насколько я понял ты из него хочешь сделать повседневный аппарат с сочетанием трофи/триал ?
P.S.: При доработках возможно прийдётся поменять маслонасос на более производительный, заточенный под более низкие рабочие обороты.
«Татары дружною толпой толкали в жопу студебеккер. « — Данная цитата говорит о сплоченность татарского народа и гнилости американской техники.
Эксплуатация автомобилей
Степень сжатия двигателя внутреннего сгорания тесно связана с к.п.д. В бензиновых двигателях степень сжатия ограничивается областью детонационного сгорания. Эти ограничения имеют особое значение для работы двигателя на полных нагрузках, в то время как на частичных нагрузках высокая степень сжатия не вызывает опасности детонации. Для увеличения мощности двигателя и повышения экономичности желательно снижать степень сжатия, однако если степень сжатия будет малой для всех диапазонов работы двигателя, это приведет к снижению мощности и увеличению расхода топлива на частичных нагрузках. При этом значения степени сжатия, как правило, выбираются намного ниже тех величин, при которых достигаются наиболее экономичные показатели работы двигателей. Заведомо ухудшая экономичность двигателей, это обстоятельство особенно сильно проявляется при работе на частичных нагрузках. Между тем, снижение наполнения цилиндров горючей смесью, увеличение относительного количества остаточных газов, уменьшение температуры деталей и т.п. создают возможности для повышения степени сжатия при частичных нагрузках с целью повышения экономичности двигателя и увеличения его мощности. Чтобы решить такую компромиссную задачу, разрабатываются варианты двигателей с изменяющейся степенью сжатия.
Повсеместное применение в конструкциях двигателей систем наддува сделало направление этой работы еще более актуальным. Дело в том, что при наддуве значительно увеличиваются механические и тепловые нагрузки на детали двигателя, в связи с чем их приходится усиливать, повышая массу всего двигателя в целом. При этом, как правило, срок службы деталей, работающих при более нагруженном режиме, сокращается, а надежность двигателя снижается. В случае перехода на переменную степень сжатия рабочий процесс в двигателе при наддуве можно организовать так, что за счет соответствующего снижения степени сжатия при любых давлениях наддува максимальные давления рабочего цикла (т.е. эффективность работы) будут оставаться неизменными или будут изменяться незначительно. При этом, несмотря на увеличение полезной работы за цикл, а, следовательно, и мощности двигателя, максимальные нагрузки на его детали могут не увеличиваться, что позволяет форсировать двигатели без внедрения изменений в их конструкцию.
Очень существенным для нормального протекания процесса сгорания в двигателе с изменяющейся степенью сжатия является правильный выбор формы камеры сгорания, обеспечивающей наиболее короткий путь распространения пламени. Изменение фронта распространения пламени должно быть очень оперативным, чтобы учитывать различные режимы работы двигателя при эксплуатации автомобиля. Учитывая применение дополнительных деталей в кривошипно-шатунном механизме, необходимо также разрабатывать системы с малым коэффициентом трения, чтобы не потерять преимуществ при применении изменяющейся степени сжатия.
Один из наиболее распространенных вариантов двигателя с изменяющейся степенью сжатия показан на рис. 1
Рисунок 1 — Схема двигателя с изменяющейся степенью сжатия:
1 – шатун; 2 – поршень; 3 – эксцентриковый вал; 4 — дополнительный шатун; 5 – шатунная шейка коленчатого вала; 6 – коромысло
На частичных нагрузках дополнительный шатун 4 занимает крайнее нижнее положение и поднимает зону рабочего хода поршня. Степень сжатия при этом максимальна. При высоких нагрузках эксцентрик на валу 3 поднимает ось верхней головки дополнительного шатуна 4. При этом увеличивается надпоршневой зазор и уменьшается степень сжатия.
В 2000 году в Женеве был представлен экспериментальный бензиновый двигатель фирмы SAAB с изменяемой степенью сжатия. Его уникальные особенности позволяют достигать мощности в 225 л.с. при рабочем объеме в 1,6 л. и сохранять расход топлива сравнимого с вдвое меньшим двигателем. Возможность бесшагового изменения рабочего объема позволяет двигателю работать на бензине, дизельном топливе или на спирте.
Цилиндры двигателя и головка блока выполнены как моноблок, т. е. единым блоком, а не раздельно как у обычных двигателей (рис. 2). Отдельный блок представляет собой также блок-картер и шатунно-поршневая группа. Моноблок может перемещаться в блок-картере. Левая сторона моноблока при этом опирается на расположенную в блоке ось 1, служащую шарниром, правая сторона может приподниматься или опускаться при помощи шатуна 3 управляемого эксцентриковым валом 4. Для герметизации моноблока и блок-картера предусмотрен гофрированный резиновый чехол 2.
Рисунок 2 — Двигатель с изменяющейся степенью сжатия SAAB:
1 – ось; 2 – резиновый чехол; 3 – шатун; 4 – эксцентриковый вал.
Степень сжатия изменяется при наклоне моноблока относительно блок-картера посредством гидропривода при неизменном ходе поршня. Отклонение моноблока от вертикали приводит к увеличению объема камеры сгорания, что вызывает снижение степени сжатия.
При уменьшении угла наклона степень сжатия повышается. Максимальная величина отклонения моноблока от вертикальной оси – 4%.
На минимальной частоте вращения коленчатого вал и сбросе подачи топлива, а также при малых нагрузках, моноблок занимает самое нижнее положение, в котором объем камеры сгорания минимален (степень сжатия – 14). Система наддува отключается, и воздух поступает в двигатель напрямую (рис. 3а).
Под нагрузкой, за счет поворота эксцентрикового вала, шатун отклоняет моноблок в сторону, и объем камеры сгорания увеличивается (степень сжатия – 8). При этом сцепление подключает нагнетатель, и воздух начинает поступать в двигатель под избыточным давлением (рис. 3б).
Рисунок 3 — Изменение подачи воздуха в двигатель SAAB при различных режимах:
а – на малой частоте вращения коленчатого вала; б – на нагрузочных режимах.
Оптимальная степень сжатия рассчитывается блоком управления электронной системы с учетом частоты вращения коленчатого вала, степени нагрузки, вида топлива и др. параметров.
В связи с необходимостью быстрого реагирования на изменение степени сжатия в данном двигателе пришлось отказаться от турбокомпрессора в пользу механического наддува с промежуточным охлаждением воздуха с максимальным давлением наддува 2,8 кгс/см2.
Расход топлива для разработанного двигателя на 30% меньше, чем у обычного двигателя такого же объема, а показатели по токсичности отработавших газов соответствуют действующим нормам.
| Copyright © 2007г. При использовании любых материалов представленных на сайте, ссылка на http://explavto.narod.ru/ обязательна. Все пожелания и предложения присылайте по адресу: explavto@narod.ru |