Puristussuhteella on suora vaikutus lämpötehokkuudessa eli energian käyttöasteessa, jonka polttomoottori pystyy tuottamaan sylinteriin syötetystä ilma-polttoaineseoksesta.
Mitä suurempi puristus moottorissa on, parempi suorituskyky pystyy tarjoamaan ja yleensä dieseleillä on suurempi suorituskyky kuin bensiinillä. Mutta mikä tarkalleen on puristussuhde, josta puhumme niin paljon?
Mikä on puristussuhde
Se on ero ilma / polttoaineseoksen tilavuudessa (vain ilma dieselmoottoreissa, koska diesel ruiskutetaan myöhemmin), kun se puristetaan ja kun se on jo räjäytetty sylinterin sisällä. Voimme myös tulkita sen äänenvoimakkuuden ero männän kahden ääriasennon välillä sylinterin sisällä: kun se on PMI: ssä (Lower Dead Center) ja kun se nousee TDC: hen (Top Dead Center).
- Otto-sykli: kaksi- ja nelitahtimoottorit
Puristussuhde ilmaistaan kahden luvun suhteena e osoittaa, kuinka monta kertaa seos on laajentunut kun se on poltettu. Siten suhde 12: 1 osoittaa, että seos on laajentunut 12 kertaa tilavuudestaan palamisen jälkeen. Mitä suurempi tämä suhde, sitä parempi moottorin lämpötehokkuus ja sitä enemmän energiaa voidaan käyttää ajoneuvon siirtämiseen.
Puristussuhteen (RC) kaava saadaan seuraavista arvoista:
- Pohjasylinterin halkaisija (d)
- Männän isku (s, TDC: n ja PMI: n välinen matka)
- Polttokammion vähimmäistilavuus (Vc)
Korkea tai matala puristussuhde
Kun se on määritelty, voimme ajatella, että ihanne on valmistaa moottori, jolla on suurin mahdollinen puristussuhde energiatehokkuuden saavuttamiseksi. Monilla moottoreilla on kuitenkin vaatimattomampi suhde, ja tämä johtuu useista syistä:
- Puristuspaine: tämä mittaus on seoksen saavuttama paine, kun mäntä on saavuttanut TDC: n, korkeimman pisteen, jonka kiertokanki sallii sylinterin sisällä. Paine riippuu sylinteriin ruiskutetun polttoaineen määrästä, ja sillä on rajansa, jos et halua aiheuttaa automaattista detonaatiota.
- Automaattinen räjähdys – Tämä vaikutus saa seoksen räjähtämään itsestään ennenaikaisesti eli ennen kuin mäntä saavuttaa TDC: n, mikä voi johtaa moottorivaurioon. Tämän välttämiseksi on olemassa suurin paine, jolle seos voidaan altistaa, mainittu puristuspaine.
Siksi puristussuhde on oltava moottorin ominaisuuksien mukainen tai muuten tapahtuu itseräjähdys, kun vaadimme moottorilta enemmän kaasun kautta.
Emme siis saa sekoittaa puristussuhdetta puristuspaineeseen. Ensimmäinen vertaa sylinterin sisällä olevaa tilavuutta, kun mäntä siirtyy TDC: stä PMI: hen ja ei voida ilmaista mittayksiköinä, mutta suhteessa. Paine sitä vastoin voidaan ilmaista esimerkiksi baareina tai kg / cm2.
Puristussuhde ja oktaaniluku
Oktaanilla tarkoitetaan painetta, jota voidaan käyttää polttoaineeseen ennen itseräjähdystä. Mitä korkeampi oktaaniluku, suurempi paine kestää räjähtämätöntä polttoainetta ja siksi moottori voidaan optimoida suuremmalla puristussuhteella.
Siksi jotkin korkean suorituskyvyn moottorit vaativat 98 oktaanisen bensiinin käytön, muuten ne kärsivät itsesyttymisestä ja vahingoittuvat.
Puristussuhde dieselmoottoreissa
Dieselmoottorit ovat tehokkaampia kuin bensiinimoottorit, koska ne mahdollistavat korkeamman puristussuhteen, joka usein löytyy välillä 15: 1 ja 17: 1, mutta voi ylittää 20: 1.
Tämä johtuu siitä, että dieselmoottorit eivät sytytä ilman ja polttoaineen seosta sytytystulpan aiheuttaman kipinän kautta, vaan pikemminkin puristavat ilmaa ruiskuttaakseen dieselpolttoaineen myöhemmin. luonnollinen ja aiheuttamaton räjähdys. Myös tästä syystä dieselmoottoreiden täytyy saavuttaa minimipuristussuhde toimiakseen.
Tämä tarkoittaa väistämättä sitä, että puristussuhde on suurempi, koska räjähdys tapahtuu viime hetkellä, kun mäntä on saavuttanut ylemmän kuolleen pisteen (TDC).
Dieselmoottoreissa huomioon otettava arvo ei ole oktaaniluku, vaan setanaje, joka määrittää ajan, joka kuluu dieselpolttoaineen puristamiseen sen puristamisen jälkeen. Tällä hetkellä markkinoilla olevien tavallisten dieselpolttoaineiden setaaniluku vaihtelee välillä 51 ja 55. Korkea setaaniluku tarkoittaa nopeampaa räjähdystä ja siten pienempää hidastuvuutta polttokammiossa.