Как по степени сжатия вычислить компрессию: Какая компрессия должна быть в двигателе и как ее проверить?

Содержание

Степень сжатия в цилиндре, компрессия

Одним из важнейших факторов, определяющих работу ДВС (двигателя внутреннего сгорания), являются степень сжатия и компрессия. От их размера зависит, насколько эффективно работает мотор, и каков у него износ. Попробуем разобраться, что такое компрессия, в чём её измеряют, чем от неё отличается степень сжатия – и как можно изменить эти параметры.

Содержание

Что такое степень сжатия двигателя, работающего на бензине, или в дизеле?
Что такое компрессия двигателя в цилиндрах?
Какая должна быть максимальная компрессия с учётом октанового числа топлива?
Норма компрессии по таблице для двухтактного ДВС
Почему пропала нормальная компрессия?
Как проверить компрессию на горячем и холодном двигателе: способ измерения, используемый прибор

Замер компрессометром
Бесприборное измерение

Изменяемая компрессия: как при ремонте провести увеличение давления в двигателе с помощью присадки или другим способом?

Что такое степень сжатия двигателя, работающего на бензине, или в дизеле?

Проще всего начать со степени сжатия, поскольку этот параметр всегда задан конструктивно. Понять смысл этого термина легко, если вспомнить конструкцию ДВС. В рабочем цилиндре движется поршень – и движение это происходит в определённых пределах, ограниченных двумя мёртвыми точками – верхней (ВМТ) и нижней (НМТ). При этом постоянно изменяется объём поршня, находящийся между поверхностью поршня и головкой цилиндра.

Чтобы определить степень сжатия двигателя, необходимо измерить:

Свободный объём цилиндра, когда поршень опущен в НМТ.
Такой же объём, когда поршень в ВМТ, где, собственно и происходит зажигание.

Степень сжатия поршневого двигателя будет определяться, как разность между двумя этими объёмами. Она устанавливается конструкцией двигателя и не может быть изменена без замены блока цилиндров.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Вопрос о том, как определить степень сжатия двигателя, решается очень просто: по сути, достаточно измерить ход цилиндра между мёртвыми точками. Учитывать площадь поршня при этом обычно не надо: в сечении рабочий цилиндр ДВС одинаков, и меняется только высота того пространства, в котором находится топливная или газовая смесь. Однако такие данные будут лишь приблизительными, поскольку не учитывается объём камеры сгорания. Для точного расчёта лучше использовать калькулятор степени сжатия, который приводится на многих ресурсах автомобильной тематики.

Кроме того, во многих случаях расчет степени сжатия не требуется: производители нередко указывают этот параметр в документах на автомобиль. Например, степень сжатия дизельного двигателя обычно выше, чем у работающего на бензине – и в сопроводительных документах указывают: «Степень сжатия 18:1». Это означает, что во время работы двигателя топливная смесь сжимается в 18 раз.

Что такое компрессия двигателя в цилиндрах?

А вот теперь нужно упомянуть отдельно компрессию. Дело в том, что степень сжатия – величина конструктивная. На практике то, что таблица степени сжатия указывает какое-то число для двигателя, не означает, что в конкретном экземпляре ДВС сжатие смеси происходит именно во столько раз.

Компрессия – это величина, которая показывает, насколько действительно сжимается топливная смесь в тот момент, когда происходит её воспламенение. Разница компрессии и степени сжатия как раз и состоит в том, что:

Степень – это математическая величина, отношение двух цифр, компрессия же – физический параметр, измеряемый в атмосферах, килограммах на квадратный сантиметр, барах или паскалях.
Степень задаётся конструктивно, а компрессия меняется в зависимости от особенностей работы ДВС. Её нельзя вычислить заранее, её можно только измерить напрямую.

Какая должна быть максимальная компрессия с учётом октанового числа топлива?

Тот факт, что компрессия измеряется с помощью приборов, не означает, что не существует никаких норм на этот счёт. Каждый производитель двигателей рассчитывает их на определённую величину сжатия, которому должна подвергаться топливная смесь во время работы ДВС.

Обычно для расчётов используется формула:

К = СС х X

Где К – это компрессия, СС – размер степени сжатия, а X – конкретный коэффициент, зависящий от устройства ДВС. К примеру, для бензиновых моторов с искровым зажиганием он равен обычно 1,2 – 1,3. Но при этом нужно учитывать ещё и особенности конкретной модели.

Соответственно в норме для современных бензиновых ДВС компрессия должна составлять где-то от 10,5 до 16 кг/кв. см. При этом действует правило: чем выше степень сжатия (и, соответственно, компрессия) – тем большим быть должно октановое число у топлива. Старые модели ДВС, где СС составляет лишь 7 – 8 единиц, могут работать на А-76, но новые моторы в основном рассчитаны на «девяносто пятый» или даже «девяносто восьмой» бензин.

Это правило не применяется в отношении дизелей. Дело в том, что их принцип работы другой: не воспламенение смеси от искры, а самовозгорание в предварительно сжатом в цилиндре воздухе. Поэтому там действуют другие коэффициенты, и в норме для дизеля СС должна составлять от 20 до 32 кг/кв. см. В том же случае, если двигатель рассчитан на эксплуатацию в экстремальном холоде, значение этого параметра может достигать и 40 кг/кв. см.

Норма компрессии по таблице для двухтактного ДВС

Несколько сложнее ситуация с двухтактными двигателями. В большинстве своём они имеют очень узкое применение там, где компактность и лёгкость важнее экономичности: на судах, в самолётах, лодках, скутерах, мотоциклах или мопедов.

Зачастую определить степень сжатия с помощью автомобильных приборов здесь вообще невозможно: конструкция двухтактников иногда предусматривает наличие декомпрессора – и тогда измерение показывает всё, что угодно, кроме реальных результатов. Кроме того, в документах на такие моторы часто данные не указываются. Наконец, надо учитывать, что в камеру двухтактника поступает не чистое топливо, а в смеси с маслом, которое в сгорании не участвует.

Тем не менее, опыт показывает, что нормой для двухтактных двигателей мотоциклов следует считать показания от 9 до 13. Если же показания опустились ниже 7 – следует срочно задуматься о ремонте. Возможно, мотор ещё поработает – но такая маленькая степень сжатия и компрессия заставляют насторожиться.

Почему пропала нормальная компрессия?

Непосредственное измерение компрессии на двигателе может показать, что реальная величина значительно отличается от той, которая указана в документах или должна быть согласно расчётам. Тому есть несколько причин.

Высокие температуры в работающем двигателе (где, вообще-то, в каждом цикле происходит взрыв бензиново-воздушной смеси!) заставляют расширяться все детали – в том числе и поршень. Чтобы в результате мотор не заклинил на первых же минутах работы, конструкторы предусматривают определённые зазоры между поршнем и стенками цилиндра. Но в эти зазоры во время такта сжатия ускользает и бесполезно теряется часть смеси. Именно поэтому даже в совершенно новом холодном ДВС давление несколько ниже, чем можно было бы ожидать исходя из того, какая степень сжатия в цилиндре предусмотрена разработчиками. Разница исчезает, когда двигатель прогревается, а зазоры из-за теплового расширения уменьшаются.
Износилась поршневая группа. Например, возникли задиры на поверхностях, через которые теряется часть смеси.
Неправильно стоят поршневые кольца – они не прилегают к поверхностям так, как это положено.
Нарушено прилегание клапанов.
Неверная регулировка ГРМ. В этом случае клапана открываются или закрываются не вовремя – и давление теряется.
Возникла трещина в ГБЦ.

Возможны так же иные причины. В любом случае, снижение компрессии на горячем ДВС означает, что с мотором что-то серьёзно не так, и он нуждается как минимум в регулировании, как максимум – в замене.

Как проверить компрессию на горячем и холодном двигателе: способ измерения, используемый прибор

Поскольку компрессия зависит от множества факторов, её необходимо измерять для каждого конкретного двигателя.

Есть два способа произвести замер – с помощью специального прибора (компрессометра) и без него.

Замер компрессометром

В том случае, если в наличии есть компрессометр, алгоритм измерения выглядит следующим образом:

Машина заводится, двигатель прогревается до рабочей температуры.
Удаляются свечи. Это обязательное условие. Без него погрешность будет слишком велика.
В отверстие вставляется наконечник компрессометра (нужно заранее озаботиться тем, чтобы он подходил по диаметру и резьбе).
Включается стартер. Двигатель крутится, пока стрелка прибора не прекратит двигаться вверх. Нужно заранее позаботиться о том, чтобы аккумулятор был заряжен полностью.
Считываются данные.
Процедура повторяется на следующем цилиндре.

Такой способ годится лишь для горячего двигателя – но зато он наиболее точен. На холодном же моторе компрессометр покажет позавчерашнюю погоду в Занзибаре, а не реальные данные.

Бесприборное измерение

Это очень неточный способ, к тому же годящийся лишь для опытных водителей и автомехаников. Тем не менее, если под рукой нет компрессометра, можно воспользоваться им.

В этом случае действовать нужно так:

Вывертываются все свечи, кроме находящейся в первом цилиндре.
Коленвал проворачивается, пока в первом цилинре не произойдёт сжатие (определить это можно с помощью меток).
Вворачивается свеча во второй цилиндр, коленвал снова проворачивается.
Цикл повторяется, пока не закончатся цилиндры.

В этом случае нельзя узнать точные данные – но можно определить, в каком из цилиндров упала компрессия. Там, где она слишком низка, усилие, прилагаемое для проворота коленвала, будет ниже.

Этот метод требует опыта и хорошего мышечного чувства. Однако его достоинство в том, что он может использоваться даже на холодном двигателе.

Изменяемая компрессия: как при ремонте провести увеличение давления в двигателе с помощью присадки или другим способом?

В том случае, если компрессия недостаточная, её можно попытаться увеличить. Первый по распространённости способ – это использование специальных присадок к маслу. По заявлениям производителей, специальный состав восстанавливает структуру металла, заполняет пустоты и тем самым обеспечивает нормальную работу двигателя. Насколько реальны эти обещания – вопрос спорный. Специалисты по ремонту двигателей не дают тут однозначного ответа: одни считают, что присадки реально работают, другие объявляют их бесполезной тратой денег.

Куда надёжнее восстанавливает рабочий объем (а через него – и сжатие) переборка мотора. В этом случае могут использоваться следующие методы:

удаление нагара в цилиндре;
регулирование клапанов;
фрезеровка ГБЦ с целью уменьшить объём рабочей камеры;
замена цилиндров или колец на них;
использование турбокомпрессора, нагнетающего воздух под большим давлением. Однако здесь требуется точный расчет объема двигателя и мощности нового узла;
увеличение СС. На заводе степень не ставится на максимум, потому что иначе велик риск детонации и разрушения узлов ДВС. Но регулировка и настройка позволяет повысить сжатие в двигателе;
использование накладок на поршень. Крайне опасный метод, поскольку требует полной перенастройки двигателя. Но при правильном использовании позволяет добиться положительных результатов.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Любые операции , касающиеся СС или компрессии, требуют опыта. Автовладельцам с небольшим стажем лучше всего обратиться к специалистам.

компрессия,степень сжатия?! Одно и тоже?!

Что в первую очередь делают при диагностике двигателя? Правильно, измеряют компрессию в цилиндрах. Многие считают, что ее величина определяет здоровье мотора. Так ли это, выясняют в ходе очередной аналитической экспертизы авторы.

Компрессия – это вульгаризм. Правильно – давление конца такта сжатия. Это давление, которое создается в цилиндре при выключенном зажигании (или без подачи топлива – для дизеля) при положении поршня в верхней мертвой точке. Так вот, многие диагносты по величине замеренной компрессии (прости, наука, за жаргон!) дают заключение: «жив пациент» или «в морг», то есть на капитальный ремонт. По мнению многих продвинутых автомобилистов, компрессия для мотора чуть ли не всё! Но так ли это? Сказка первая: «Компрессия и степень сжатия – одно и то же» Нет, не так! Компрессия – это давление в цилиндре, степень сжатия – безразмерный параметр, описывающий геометрические параметры цилиндра: это отношение полного объема цилиндра к объему камеры сжатия (камера сжатия – это объем пространства над поршнем при его положении в ВМТ (еще он называется объемом конца сжатия – это то же самое). Называть ее камерой сгорания некорректно, поскольку сгорание топлива происходит во всем объеме цилиндра.) Компрессия от степени сжатия зависит, а степень сжатия от компрессии – нет! Компрессия зависит еще от кучи параметров: давления начала сжатия, регулировки фаз газораспределения, температуры, при которой проводится замер, протечек из камеры сгорания. А протечки определяются изношенностью колец и цилиндров. «Компрессия» – то максимальное давление, которое мы измеряем в цилиндре при выключенном зажигании. Сказка вторая: «Поднял компрессию – увеличил мощность» Не совсем так. Компрессию можно поднять двумя способами – увеличить степень сжатия или уменьшить протечки из камеры сгорания. Посмотрим, что будет в каждом случае: в нашем распоряжении стенд. Для начала уменьшим объем камеры сжатия. Проще всего для этого прошлифовать нижнюю плоскость головки цилиндров. У базового мотора «одиннадцатого» ВАЗа рабочий объем цилиндра чуть больше 370 кубиков. При штатной степени сжатия 9,8 объем камеры сжатия составит 42,6 см³. Можно посчитать, что, сняв 2 мм с посадочной поверхности головки блока цилиндров, мы уменьшаем объем камеры сжатия на 5,1 см³. Новая степень сжатия составит 11 единиц, то есть на 1,2 выше, чем у базового мотора. А теперь, просто из интереса, уберем еще 2 мм. Степень сжатия возрастает уже до 12,6. В учебнике находим нужную формулу и получаем: термический КПД цикла поршневого двигателя теоретически должен вырасти в первом случае минимум на 4%, во втором – на 9%. Здорово! А теперь ставим эти головки на стендовый мотор и снимаем моментные характеристики. Снижение расхода топлива существенно меньше, чем обещала теория, – на 2,5% в первом случае и на 4,5% во втором. Причем эффект более выражен в зоне малых нагрузок. Прибавка мощности еще меньше: от силы 2-3%, причем в зоне малых и средних оборотов. А на высоких – никакого эффекта… Все ясно: с увеличением степени сжатия резко растет давление в цилиндре, этот рост провоцирует детонацию, ее ловит соответствующий датчик – и сдвигает угол опережения зажигания назад. Следовательно, мощность падает. А потому и теоретический эффект существенно уменьшается. Зато растут температуры на выпуске, – стало быть, риск пожечь клапаны и поршни с таким мотором значительно выше. Способ второй – уменьшаем протечки. Пойдем от обратного: сравним, что станет с моментной характеристикой, если заменить кольца такими, чтобы зазоры в них стали больше, скажем, раза в два. Сделали. Для нового мотора – всё нормально, для всех цилиндров компрессия 13,2…13,4 бар. Для испорченного кольцами с большими зазорами – 10,8…11,1. А что показали замеры мощности? В зоне малых оборотов мощность испорченного мотора чуть-чуть упала, но когда перешли 2500 об/мин, кривые момента практически слились. Всё потому, что протечки из камеры сгорания в картер, которые должны бы снизить мощность, заметны только на малых оборотах, а на высоких их масса за один цикл резко падает, ведь с уменьшением времени цикла при увеличении частоты вращения коленчатого вала уменьшается и время на протечку. Компрессия резко выросла, а мощность – нет. Вместе с компрессией проснулась детонация, и угол опережения зажигания пришлось сдвигать назад. А он влияет на мощность сильнее. Сказка третья: «Нет компрессии – сразу на капиталку» Обычно механик, обнаруживший низкую компрессию, тут же заявляет: «Двигатель изношен, требуется капиталка». Так ли все однозначно? Нет, конечно! На спор можем назвать двадцать возможных причин снижения компрессии. Тут и проблемы с механизмом газораспределения, и механические или термические повреждения деталей двигателя, и закоксованность поршневых колец. И только одна из них будет связана с катастрофическим износом мотора. Важно уметь различать эти причины, понимать степень их опасности и знать методы борьбы с ними. Но это – тема отдельной статьи. Сказка четвертая: «Чем выше компрессия, тем лучше» Частенько от апологетов разных присадок приходится слышать, как подпрыгнула компрессия после очередной обработки мотора. Рост до 15 бар, до 17 бар! Но надо иметь в виду, что в нормальном состоянии, даже восстановив зазоры до состояния нового двигателя, компрессию выше штатной не получить. Откуда же цифры? Обычно на разобранном двигателе видно, что камера сгорания после обработки заросла непонятно чем и, как следствие, уменьшился объем камеры сжатия. Но эти отложения нарушают теплоотвод от камеры сгорания. Отсюда детонация, калильное зажигание и прочее. Так что небывалому росту компрессии не радоваться надо, а наоборот. Изменение удельного расхода топлива при фиксированных оборотах (2500 об/мин) в двух вариантах двигателя – базовом и с кольцами, в которых увеличены зазоры. Компрессия упала, но по расходу это заметно только при малых нагрузках. И совсем не сказка… Так на что же влияет компрессия? На многое! Главное – на пусковые свойства мотора, особенно при низких температурах. В первую очередь это касается дизельных двигателей, где от давления и температуры конца сжатия зависит, воспламенится топливо в цилиндре или нет. Но и бензиновые двигатели в холодном состоянии тоже чувствительны к изменению компрессии: она влияет на испаряемость топлива, которое при холодом пуске только теоретически должно испаряться по пути в цилиндр. А реально – попадает туда в виде негорючих жидких капель. Сниженная компрессия повышает давление картерных газов. В этом случае через систему вентиляции на впуск двигателя летит больший объем паров масла. Плохо это: и токсичность растет, и темп загрязнения камеры сгорания резко увеличивается. Неравномерная по цилиндрам компрессия вызывает вибрации двигателя, особенно ощутимые на холостом ходу и при малых оборотах. А это, в свою очередь, вредит и трансмиссии, и подвеске мотора. Да и самому водителю. Словом, роль компрессии как диагностического признака, во многом характеризующего состояние двигателя, очень велика. И наши «сказки» никоим образом не призывают махнуть на нее рукой – наоборот! Но стремление к безудержному ее повышению в поисках дополнительных «лошадок» – дело в целом бесперспективное.

Коэффициент сжатия при охлаждении | Industrial Controls

Тепло, давление и химически активные вещества являются инструментами химика для создания реакций. Он/она использует оборудование для поиска лучших способов сделать реакцию более быстрой и полной. Часто химик должен подавать большое количество тепла для проведения реакции.

Специалист по обслуживанию и установке холодильного оборудования имеет в своем распоряжении большой химический реактор. У него или у нее в избытке реактивные материалы — хладагент, масло, целлюлоза, медь, кислород, влага, кислота и т. д. Существует много давления и тепла, а иногда их больше, чем он или она знает, что с ними делать. Последнее, что мы хотим, чтобы холодильная система создавала химические реакции. Нам нужна химически стабильная и безотказная система.

Компетентный специалист по обслуживанию может многое сделать, чтобы свести к минимуму эти реакции. Осушка с помощью глубокого вакуума, осушителей для удаления кислоты и фильтров может помочь любой системе, но высокую температуру нагнетания, вызванную неправильно спроектированной системой, исправить практически невозможно. Слишком много систем предназначены для «встречи с конкурентной ситуацией». Одно дело спланировать работу максимально экономично и в то же время правильно. Другое дело намеренно занижать размеры и урезать все углы при установке, чтобы быть «конкурентоспособными».

Многие люди, занимающиеся проектированием или обслуживанием холодильных систем, не осознают опасности, связанной с системой со слишком низким противодавлением или давлением всасывания. Исследования показали, что менее 10 процентов обслуживающего персонала знают, как рассчитать коэффициент сжатия, не говоря уже о том, что он означает. Высокая степень сжатия означает высокую температуру нагнетания. Скорость химической реакции удваивается при каждом повышении температуры нагнетания на 18°F!

Очевидно, что в системах с аномально высокой температурой головки проблемы возникают быстрее и чаще, чем в системах с нормальной температурой. Степень сжатия влияет на температуру нагнетания больше, чем что-либо еще.

Производители компрессоров могут указать максимальную степень сжатия для конкретного компрессора, но общепринятым правилом является степень сжатия не более 10:1.

Абсолютное давление

Чтобы определить степень сжатия системы, мы должны иметь дело с абсолютным давлением, а не с показаниями манометрического давления, поскольку холодильная система является закрытой системой, не открытой для атмосферного давления. У специалистов по обслуживанию есть обычные наборы манометров, в которых манометры не регистрируют атмосферное давление, но показывают ноль, когда они не подключены к системе под давлением, P.S.I.G.

Легко получить абсолютное давление, P.S.I.A., при нулевых или выше показаниях манометра, P.S.I.G. Просто добавьте 15 фунтов. к показаниям манометра. Это делает P.S.I.A. показания давления напора легко определить. Он вычисляет P.S.I.A. давление всасывания, когда система работает в вакууме, находится на низком уровне, что вызывает наибольшую путаницу. Простая формула для работы — вычесть показание в дюймах из 30 дюймов и разделить результат на два. Теперь мы можем решить формулу для нахождения коэффициента сжатия:

Пример:

Система работает при напоре 160 фунтов, как показано на стандартном наборе манометров. Давление всасывания показано как 10 дюймов вакуума.

Преобразование в P.S.I.A.: P.S.I.A. Напор = 160 + 15 = 175 фунтов.

P.S.I.A. Давление всасывания = 30 — 10 = 20 = 10

2 2

Коэффициент сжатия = 175 = 17,5: 1

Эта примерная система находится в большом количестве проблем! Если не будет найдена и устранена причина высокой степени сжатия, будет много отказов компрессора. Высокая степень сжатия вызовет высокие температуры нагнетания, что приведет к большому количеству перегораний.

Давайте рассмотрим эту систему при давлении всасывания 10 фунтов на квадратный дюйм изб.

P.S.I.A. Давление напора = 160 + 15 = 175 Степень сжатия = 175 = 7:1

P.S.I.A. Давление всасывания = 10 + 15 = 25 25

Это хорошо соответствует нашему стандарту 10:1. Эта система должна прослужить долго.

Примеры также демонстрируют, какое большое влияние оказывает давление всасывания на степень сжатия. Изменение давления напора не влияет на степень сжатия так сильно, как на давление всасывания. Если бы давление напора в обоих наших примерах составляло 185 фунтов. вместо 160 фунтов в первом примере степень сжатия будет 20:1, а во втором — 8:1.

Высокая степень сжатия является основной причиной перегрева систем. Существуют и другие причины, по которым система может показывать высокие температуры нагнетания, но знание того, как определить степень сжатия, может очень помочь специалисту по обслуживанию в обнаружении проблем с проблемной системой.

Рекомендовать этот ресурс?:

Почему степень сжатия имеет значение — школа ОВКВ

В сфере ОВКВ/Х мы занимаемся перемещением БТЕ тепла, и мы перемещаем БТЕ с помощью фунтов хладагента. Чем больше фунтов мы перемещаем, тем больше БТЕ мы перемещаем.

В одноступенчатом компрессоре HVAC/R камера сжатия поддерживает один и тот же объем независимо от степени сжатия. Меняется только количество фунтов хладагента, перемещаемых при каждом ходе (поступательно), колебательном (прокручивающемся) или вращении (винтовом, ротационном) компрессора. Если компрессор работает правильно, более высокая степень сжатия приводит к перемещению меньшего количества хладагента. Чем ниже степень сжатия, тем больше килограммов перемещается.

В кондиционерах и холодильных установках степень сжатия представляет собой просто абсолютное давление на выходе из компрессора, деленное на абсолютное давление всасывания на входе в компрессор.

Абсолютное давление — это просто манометрическое давление + атмосферное давление. Обычно мы просто добавляем атмосферное давление на уровне моря (14,7 фунтов на квадратный дюйм) к давлению всасывания и нагнетанию, а затем делим давление нагнетания на всасывание. Например, обычная степень сжатия в системе R22 может выглядеть следующим образом:

240 фунтов на квадратный дюйм нагнетание + 14,7 фунтов на кв.0075

Степень сжатия будет изменяться по мере изменения нагрузки на испаритель и температуры конденсации. Однако, как правило, в условиях, близких к проектным, вы увидите следующие степени сжатия на правильно функционирующем оборудовании в зависимости от эффективности и условий конкретной системы:

В системах кондиционирования воздуха степени сжатия от 2,3: 1 до 3,5 :1 распространены с соотношениями ниже 3:1 и выше 2:1, что является стандартом для современного высокоэффективного оборудования для кондиционирования воздуха.
В среднетемпературном охлаждении (холодильнике) 404a 3,0:1 – 5,5:1 является обычным диапазоном соотношения.
В типичном применении морозильной камеры 404a от 0°F до -10°F, 6,0:1 – 13,0:1 является обычным диапазоном соотношения.

По мере того, как оборудование становится все более и более эффективным, производители разрабатывают системы с все более и более низким коэффициентом сжатия, используя более крупные змеевики и меньшие компрессоры.

Почему значение степени сжатия имеет значение?

Когда компрессор работает правильно, чем ниже будет степень сжатия, тем эффективнее и холоднее будет работать компрессор. Таким образом, цель инженера производителя, системного проектировщика, специалиста по обслуживанию и установщика должна состоять в том, чтобы поддерживать минимально возможную степень сжатия, при этом перемещая необходимое количество фунтов хладагента для достижения требуемой производительности в БТЕ.

Коэффициент сжатия также можно использовать в качестве диагностического инструмента для анализа того, обеспечивает ли компрессор надлежащее сжатие. Очень низкие коэффициенты сжатия в сочетании с низкой силой тока и низкой производительностью указывают на проблемы с механическим компрессором.

Степень сжатия выше проектной = перегрев компрессора, выход масла из строя, высокое энергопотребление, низкая производительность процесс. Не поддавайтесь искушению пропустить это; это жизненно важная концепция.

Посмотрите на приведенную выше диаграмму энтальпии давления. Сверху вниз (по вертикали) — шкала давления хладагента; высокое давление выше на графике. По горизонтали (слева направо) — шкала теплоемкости; чем дальше значение верно, тем больше тепла содержится в хладагенте (тепло, не обязательно температура).

Начните с точки № 2 на графике внизу справа. Здесь всасываемый газ поступает в компрессор. Когда он сжимается, он движется к точке № 3, которая находится вверху, потому что он сжимается (увеличивается давление), и вправо из-за теплоты сжатия (тепловая энергия добавляется в самом процессе сжатия). Также добавляется тепло, когда хладагент охлаждает обмотки двигателя компрессора.

Как только хладагент поступает в нагнетательный трубопровод в точке №3, он проходит в конденсатор и охлаждается (удаляется явное тепло). Этот перегрев нагнетания равен перегреву на всасывании + теплоте сжатия + теплоте, отводимой от обмоток двигателя. Как только весь перегрев нагнетания (физическое тепло) удаляется в первой части змеевика конденсатора, он достигает точки № 4 и начинает конденсироваться.

Точка № 4 является критической частью уравнения степени сжатия, поскольку компрессор вынужден создавать достаточно высокое давление, чтобы температура конденсации была выше температуры воздуха, в который конденсатор отводит свое тепло. Другими словами, в типичной системе кондиционирования воздуха с прямым охлаждением и воздушным охлаждением температура конденсации должна быть выше температуры наружного воздуха, чтобы тепло отводилось от хладагента и попадало в воздух, проходящий через конденсатор.

Если температура наружного воздуха высокая, или змеевики конденсатора загрязнены, лопасти неправильно отрегулированы, или змеевики конденсатора имеют недостаточный размер, точка №2 (температура конденсации) будет выше на графике. Таким образом, это увеличивает тепловую нагрузку на компрессор и снижает эффективность и мощность компрессора.

Когда хладагент превращается из парожидкостной смеси в полностью жидкую в конденсаторе, он перемещается справа налево между точками № 4 и № 5 по мере отвода тепла от хладагента в наружный воздух (на система воздушного охлаждения). Как только он достигает № 5, он полностью жидкий, а в точке № 6 он переохлаждается ниже точки насыщения, но ВЫШЕ температуры наружного воздуха. Затем измерительное устройство создает перепад давления, который отображается между точками №6 и №7. Чем больше падение, тем холоднее будет змеевик испарителя. Расчетная температура змеевика определяется требованиями охлаждаемого помещения и нагрузкой на змеевик, но чем НИЖЕ давление и температура испарителя, тем менее плотным будет пар в точке № 2 при повторном входе в компрессор. , и чем выше должна быть степень сжатия, чтобы накачать его до точки № 3 и № 4,

Чем больше расстояние по вертикали между точками #2 и #4, тем выше степень сжатия, а это означает, что низкое давление всасывания или высокое давление напора могут привести к более высокой степени сжатия, плохому охлаждению компрессора, снижению эффективности и производительности.

В некоторых случаях мы мало что можем сделать с высокой степенью сжатия. Когда клиент устанавливает свой кондиционер на 69 ° F (20,55 ° C) в 100 ° (37,77 ° C) в день, у него просто будет высокая степень сжатия. Когда низкотемпературный морозильник работает в очень жаркий день, он будет работать с высокой степенью сжатия.

Но во многих случаях степень сжатия можно уменьшить следующим образом:

Поддержание заданных температур на уровне расчетных температур для оборудования или выше. Не поддавайтесь искушению установить морозильную камеру с -10 ° F на -20 ° F или использовать этот кулер в качестве морозильной камеры.