Компрессия и степень сжатия: Какая компрессия должна быть в двигателе и как ее проверить?

Понятие компрессии и степени сжатия

Советы водителям 

5 июля, 2018 0

Время прочтения:

Показатель мощности мотора напрямую связан с характеристикой компрессии и степенью сжатия мотора. При уменьшении этих показателей неизменно отмечаются проблемы с мощностью двигателя, который не обеспечивает должную тягу и плохо разгоняется при нажатии педали газа. Поговорим поподробнее о том, что же представляет собой компрессия двигателя, степень сжатия двигателя, а также опишем технологию ремонта при наличии подобных проблем.

Понятие компрессии и степени сжатия

Принято отличать два этих понятия, от которых непосредственно зависят технические характеристики конкретного силового агрегата.

Степень сжатия двигателя – это соотношение объема надпоршневого пространства цилиндра при положении поршня в его нижней мертвой точке (объем цилиндра полностью) к объему аналогичного подпоршневого пространства в верхней мертвой точке (объему камеры сгорания).

Соответственно, чем больше показатель степени сжатия двигателя, тем больше мощность мотора. Необходимо сказать, что степень сжатия является конструктивным параметром, который отображает изменение объемов цилиндра во время работы мотора. При этом отмечается зависимость степени сжатия и использования топлива с более высоким октановым числом. Последнее позволяет избежать появления детонации топлива при его сгорании.

Под компрессией двигателя принято понимать показатель максимального давления в цилиндрах, которое создается при движении поршня от нижней мертвой точки до верхней.

Проверка компрессии выполняется соответствующими измерительными приборами и позволяет определить наличие каких-либо отклонений данной характеристики в каждом из цилиндров. На основании полученных измерений можно будет определить имеющиеся проблемы силового агрегата и в последующем устранить поломки.

Причины изменения компрессии

Следует сказать, что проблемы с компрессией свидетельствуют о серьезных поломках двигателя, и, с большой долей вероятности, автовладельцу придется выполнять дорогостоящий капитальный ремонт автомобиля.

В том случае, если отмечается нарастание компрессии по мере увеличения тактов двигателя, это может говорить об износе стенок цилиндра, поршневых канавок и проблемах с кольцами.

Если же, наоборот, компрессия двигателя не увеличивается и не достигает необходимых показателей, то в результате седла клапанов не обеспечивают должную герметизацию камеры сгорания и из нее выходит воздух. В данном случае необходим ремонт головки блока цилиндров.

В том случае, если измерения компрессии проводились при полностью открытой заслонке, и при этом отмечается недостаточный уровень данной характеристики, это говорит о прогаре поршней и клапанов, деформации клапанов и задирах на цилиндрах двигателя.

Последнее в особенности распространено на современных моторах, поэтому дополнительно при подозрении на задиры производят осмотр мотора специальными устройствами, которые позволяют визуально определять состояние каждого цилиндра на предмет выявления таких проблем. У таких моторов с задирами отмечается уменьшенная компрессия двигателя.

Измеряем компрессию мотора

Проверка компрессии позволяет определить состояние двигателя, в том числе его предполагаемый пробег и ресурс. Поэтому такую проверку достаточно часто проводят при покупке автомобиля с пробегом.

Опытный мастер по имеющимся данным о компрессии сможет определить имеющиеся у мотора проблемы, что и станет залогом качественного выбора автомобиля или его последующего правильного ремонта. Необходимо лишь качественно проводить такие измерения и в последующем грамотно восстанавливать автомобиль.

У большинства современных силовых агрегатов технология измерения компрессии стандартна. Условием проведения качественной проверки такой характеристики мотора является использование заряженной аккумуляторной батареи и исправного стартера.

1. Проверка выполняется на прогретом двигателе, что необходимо для получения минимальной вязкости моторного масла. Необходимо отключить подачу топлива в двигателе, для чего снимают подающий патрубок от топливной системы. Также одновременно выкручиваются свечи и достаются высоковольтные катушки. При этом необходимо открыть на полную дроссельную и воздушную заслонку.
2. Далее вам потребуется использовать специальный прибор под названием компрессометр. Он имеет соответствующий измерительный наконечник, который вставляется в отверстие выкрученной свечи. Компрессометр необходимо герметично вкрутить в резьбу свечи, после чего стартером прокрутить коленвал до момента прекращения увеличения давления в измеряемом цилиндре.
3. Вам лишь останется записать показания прибора, сбросить компрессометр и провести аналогичные операции со всеми цилиндрами в двигателе. Как вы можете видеть, выполнение такой проверки по измерению компрессии не представляет особой сложности. Необходимо лишь использовать исправные компрессометры, и вы сможете самостоятельно выполнить данную процедуру, не прибегая к услугам соответствующих ремонтных мастерских.

В том случае, если вы определили существенные расхождения показателей компрессии в различных цилиндрах, или же этот показатель не достигает нужной величины, то необходимо либо самостоятельно заниматься ремонтом двигателя или же обратиться в соответствующие ремонтные мастерские.

Отметим, что такой ремонт отличается повышенной сложностью, поэтому браться за него самостоятельно можно лишь в том случае, если у вас имеется соответствующий опыт работы. А вот неквалифицированное вмешательство в двигатель неизменно приведет к усугублению имеющихся проблем, и в последующем стоимость восстановления мотора будет существенно выше, нежели чем первоначальные затраты на ремонт.

разница, принцип работы, сходство и различия

Многие начинающие автомобилисты, которые не так давно приобрели свое транспортное средство, стараются вникнуть в особенности его устройства. В частности, полезно понять, что находится под капотом. И особый интерес в этом плане вызывает двигатель. Это крайне сложный механизм, состоящий из различных деталей. Поэтому разбираться в этом деле стоит хотя бы для того, чтобы самостоятельно устранить ряд неисправностей. В то же время, неопытные автолюбители не способны в полной мере понять, чем отличаются компрессия и степень сжатия. А разница есть, ведь каждый из этих терминов соответствует своему предназначению.

Степень сжатия

Для начала рассмотрим, что следует понимать под этим термином. Степень сжатия представляет собой геометрическую величину, не имеющую единиц измерения. Это обусловлено тем, что для ее определения используются параметры силового агрегата. Иными словами, степень сжатия – это отношение всего объема цилиндра к объему камеры сгорания.

В отношении двигателей, работающих на бензине, это значение может разительно варьироваться — в диапазоне от 8 до 12. Что касается дизельных силовых агрегатов, то у них данная характеристика еще больше – 14-18 единиц. Это во многом продиктовано конструктивными особенностями.

В поисках ответа на вопрос, в чем разница степени сжатия и компрессии, стоит рассмотреть другой момент в отношении бензиновых двигателей. Дело вот в чем. Чем больше будет значение степени сжатия, тем выше будет и удельная мощность. В то же время сильное увеличение этого параметра неизбежно приведет к заметному снижению ресурса мотора. И ко всему прочему могут появиться серьезные проблемы, если заправить машину топливом низкого качества.

Расчет степени сжатия

Для любого двигателя внутреннего сгорания важно, чтобы данный параметр обладал максимально возможной величиной. Однако при необходимости форсировать мотор следует знать, как эту характеристику можно вычислить. Это нужно для того, чтобы избежать детонации, из-за чего мотор может просто выйти из строя.

Формула, с помощью которой проводится вычисление, выглядит следующим образом:

CR=(V+C)/C,

где CR- степень сжатия, V – рабочий объем цилиндра, C – объем камеры сгорания.

Тому автолюбителю, который желает знать, какая между компрессией и степенью сжатия разница, будут интересны подобные вычисления. Возможно, это пригодится ему на практике.

Для определения этого параметра в отношении лишь одного цилиндра, следует общий рабочий объем двигателя разделить на количество «стаканов». В результате получаем значение V из формулы выше.

А вот определить показатель C заметно труднее, но тоже возможно. Для этого на примете у опытных автомобилистов и механиков, занимающихся ремонтом двигателей, имеется верное средство – бюретка. Она проградуирована в кубических сантиметрах. Самый простой способ – это залить в камеру сгорания бензин, после чего бюреткой измерить ее объем. Остается полученные данные занести в формулу.

Компрессия

Теперь познакомимся с этой характеристикой. В отличие от степени сжатия, компрессия – это давление в цилиндре на момент конца такта. И данная характеристика является физической величиной, поэтому ее уже можно измерить. Для этого используется специальное оборудование – компрессометр.

С теоретической точки зрения данный параметр должен быть равен степени сжатия. Но это все лишь в теории, в действительности же все по-другому. Компрессия практически всегда больше степени сжатия. Это обусловлено несколькими причинами, о которых далее пойдет речь.

Объяснение теории и практики

Обе характеристики будут равны лишь в том случае, когда в цилиндрах происходит бесконечно долгое изометрическое сжатие газа. В результате выделяемая энергия станет поглощаться поршнем, стенками цилиндров, головкой блока и прочими частями двигателя, причем полностью. За счет этого тепловой баланс не станет меняться. Сжатый газ отдает тепло, но не давит на манометр с большей силой, нежели расчетный показатель.

На практике все обстоит иначе – разница между компрессией и степенью сжатия в показаниях присутствует. Процесс носит адиабатный характер. Сжатие газа сопровождается значительным повышением температуры.

Не все тепло, выделяемое сжатым газом, поглощается стенками цилиндра, и по этой причине за счет остатка возникает давление.

Старые и новые двигатели

В моторах, которые уже отработали порядочный срок, показатели компрессии будут заметно ниже, чем у недавно выпущенных силовых агрегатов. Это объясняется герметичностью. Двигатели новых автомобилей в значительной степени непроницаемы для газов. Поэтому через замки колец и прочие места цилиндров не будет выпускаться много тепла. Соответственно, компрессия не упадет. Разница компрессии и степени сжатия будет минимальной.

Со старыми двигателями все понятно – срок службы делает свое дело. И в результате долгого использования транспортного средства, включая воздействие высокой температуры, элементы теряют свои первоначальные свойства. Конечно, это происходит в течение длительного периода времени, но так или иначе характеристики двигателей в любом случае изменяются.

Способы изменения степени сжатия

У современных силовых агрегатов можно откорректировать эту характеристику как в большую, так и в меньшую сторону. Если нужно повысить параметр, то для этого растачиваются цилиндры и ставятся поршни с большим диаметром. Любому, кому интересно понимать разницу в компрессии и степени сжатия двигателя сгорания, будут полезны эти сведения. Ведь среди автолюбителей есть сторонники разного рода тюнинга.

Другой, не менее эффективный способ изменения степени сжатия, заключается в уменьшении камеры сгорания. В этом случае с места сопряжения ГБЦ с блоком двигателя удаляется слой металла. Такая операция проводится с использованием строгального или фрезерного станка.

Если же по каким-либо причинам возникает необходимость в понижении степени сжатия, то, наоборот, стоит поместить дюралевую прокладку между блоком цилиндров и ГБЦ. Другой способ – это удаление слоя металла с днища поршня. Однако он более сложен в реализации, поскольку это потребует определенных усилий, навыков и умений. К тому же для этой процедуры нужен токарный станок.

Итоги сравнения

В конечном счете в чем разница степени сжатия и компрессии? Проанализировав эти два термина, можно заметить существенное отличие. Степень сжатия является величиной безразмерной. Изменить ее можно, но лишь путем вмешательства в конструкцию двигателя.

Компрессия же способна варьироваться в период эксплуатации транспортного средства. Кроме того, этот параметр во многом зависит от степени сжатия. Ведь давление в меньшем объеме всегда будет большим.

Иными словами, если увеличивается степень сжатия, то и компрессия также растет.

Как происходит воздействие

Так на что же оказывает влияние степень сжатия? Здесь стоит учитывать то количество работы, которое производит силовой агрегат. И чем выше этот параметр, тем больше энергии будет выделяться в ходе сгорания топливовоздушной смеси. Соответственно, повышается и мощность двигателя.

По этой причине большинство производителей старается увеличить силовые показатели мотора за счет одной эффективной методики. К ней стали прибегать еще с конца прошлого столетия. Вместо того чтобы двигаться в направлении увеличения объема цилиндров и камеры сгорания, специалисты, а они уж точно знают, какая разница между компрессией и степенью сжатия, стремятся повысить именно последний показатель.

Однако здесь имеются ограничения. Рабочую смесь нельзя сжимать бесконечно долго — по достижении определенной величины она детонирует, то есть взрывается. В то же время это касается только двигателей, работающих на бензине. Дизельные силовые агрегаты лишены риска детонации. Собственно, этим и объясняется их более высокая степень сжатия.

И, чтобы избежать столь разрушительного воздействия, ведь детонация для двигателя губительна, повышается октановое число бензина. А это, в свою очередь, увеличивает стоимость топлива. Ко всему прочему те добавки, которые служат этой цели, приводят к ухудшению экологических параметров мотора.

Все, что вы хотели знать о коэффициентах сжатия

Мы здесь, чтобы ответить на несколько вопросов — что такое коэффициенты сжатия, как они влияют на цифровое кинопроизводство и какое отношение они имеют к кодекам?

В этой статье мы демистифицируем загадочную степень сжатия, объясним, как извлечь из нее полезный смысл, а затем покажем вам несколько приемов для оценки кодеков, чтобы определить наилучший вариант для вашего производства.

Основы сжатия данных

Изображение через Avid.

Мы рассмотрели основы сжатия ранее, поэтому быстро пробежимся по ним здесь.

Все виды сжатия подразделяются на два типа: сжатие с потерями (при котором информация отбрасывается ради размера файла или скорости передачи данных) или сжатие без потерь (при котором данные временно сжимаются в процессе кодирования, чтобы обеспечить полное или почти полное восстановление несжатого набора данных при декодировании). Кадры, записанные без использования какого-либо алгоритма сжатия, считаются несжатыми.

Теперь, прежде чем углубляться в коэффициенты сжатия, нам нужно немного изучить информатику 101. (Обещаю, это будет быстро.)

Фундаментальная частица информационного мира называется «бит» и обозначается строчной буквой «b». (Да, дело важно). На этом уровне информация представлена ​​в самой простой двоичной форме — 1 или 0.

8 бит составляют «байт» (произносится как «байт»), представленный прописной буквой «В». На этом и каждом последующем уровне представляемые данные усложняются.

1000 байт составляют килобайт. Это не следует путать с «килобитом» («Кб»), что составляет 1000 байтов. Поскольку байты являются 8-битными единицами, килобайт на самом деле составляет 1024 бита.

Одна тысяча килобайт составляет мегабайт или МБ. (Опять же, не путать с «Мегабит» — «Мб».)

Эта тенденция продолжается — тысяча Мегабайт составляет гигабайт и т. д., но это все, что нам нужно для этой статьи. Если вы хотите узнать больше, WhatsAByte.com — отличный ресурс.

Теперь давайте углубимся в степень сжатия.

Коэффициенты сжатия

Коэффициенты сжатия представляют собой простое числовое представление «мощности сжатия» определенных кодеков или методов сжатия. Они являются бесценным сокращением, поскольку они предлагают значительно упрощенное описание качества результирующих данных, видеоматериалов или аудио, которые вы собираетесь сжимать.

Так что же это такое?

Изображение через Blackmagic.

Два числа в коэффициенте сжатия относятся к сжатому и несжатому размеру данных. Первое число представляет мощность сжатия, а второе (обычно просто «1») относится к общему размеру несжатых данных.

Если вам когда-нибудь понадобится найти коэффициент сжатия для любых данных, которые вы сжимаете, вот формула: Коэффициент сжатия = Размер несжатого файла/размер сжатого файла к формуле, и все готово: Экономия пространства = 1 – (сжатый размер/несжатый размер)

Таким образом, файл размером 10 МБ сжимается до 2 МБ с использованием кодека X, что дает нам степень сжатия 5:1 . Чтобы найти экономию, мы просто вводим наши значения в формулу.

Экономия пространства = 1 – (2/10) -> = 1 – (.2) -> = .08 -> .08*100 = 80 несжатые данные. Довольно изящно.

И что теперь?

Выбор кодека

Изображение через Apple.

Теперь, когда мы рассмотрели основы, как решить, какой кодек лучше всего подходит для вашего проекта? Давайте посмотрим на параметры, которые инженеры используют при разработке алгоритмов сжатия, но давайте подойдем к этому как к стрелкам и редакторам.

Вопросы о себе о проекте:

• Скорость: Каковы сроки проекта?
• Степень сжатия: Вам нужны файлы более высокого качества или меньшего размера?
• Сложность: не создадут ли дополнительные кодеки ненужную сложность?
• Space: можете ли вы эффективно захватывать, создавать резервные копии и архивировать то, что вам нужно?
• Задержка: Вы собираетесь воспроизводить в реальном времени?
• Совместимость: будет ли кодек требовать перекодирования для вашей системы редактирования?

Теперь, когда мы имеем представление о конкретных потребностях нашего производства, что еще нам нужно сделать перед выбором кодека?

Помимо оценки степени сжатия кодека, мы можем использовать все, что мы узнали, для прогнозирования хранения данных, которые мы будем сжимать для всей съемки. Это дает множество преимуществ — от выбора между двумя кодеками аналогичного класса до знания того, сколько жестких дисков вам потребуется для резервного копирования и архивирования.

Допустим, мы оценили потребности нашего производства и склоняемся к записи видео с использованием ProRes 422 HQ или DNxHD 145 для нашего проекта 1920×1080, 29,97 кадров в секунду. При таком разрешении и частоте кадров ProRes 422 имеет скорость передачи данных 220 Мбит/с (мегабит в секунду), а DNxHD от Avid — 145 Мбит/с.

Итак, используя простую математику, мы можем предсказать, насколько большим будет наш 1-часовой отрывок с интервью, прежде чем мы начнем его снимать.

Для ProRes:
220 Мбит/с = 220 000 000 бит в (/) секунду
220 000 000 бит/сек * 60 = 13 200 000 бит/мин
13 200 000 бит/мин * 60 = 792 000 000 000 бит/час.
792 000 000 000 бит / час / 8 = 99 000 000 000 байт / час
99 000 000 000 байт / 1000 = 99 000 000 мегабайтов / час
99 000 000 мегабайтов / 1000 = 99 Гигабайт / HR

для DNXHD:
млн. СЕКОВЫЕ 1457MBITES

4004,00004,0004,00004,00004,00004,00004,0004,00004,00004,00004,00004,004,000.

14004 000 млн. СЕКОН. 145 000 000 бит/сек * 60 = 8 700 000 000 бит/мин
87 000 бит/мин * 60 = 522 000 000 000 бит/час.
522 000 000 000 000 бит / час / 8 = 65 250 000 000 байтов / час
65 250 000 000 байт / 1000 = 65 250 000 мегабайтов / час
65 250 000 мегабайтов / 1000 = 65,25 Гигабайты / HR 9 0005

, так что это будет yteH-hour, что в одном, что будет приведите, что наше, что наше, что наше, что наше, что является одним из них. гигов с ProRes 422 HQ и около 65 Гб для DNxHD 145.

Теперь наш выбор прост. Мы просто возвращаемся к вопросам, которые мы задали себе минуту назад о нашем конкретном производстве, чтобы решить, является ли экономия ~ 35 ГБ/час DNxHD более или менее важной, чем увеличение скорости передачи данных примерно на 50%, которое дает нам 422 HQ.

Наше часовое интервью — это 30-секундная реклама в Интернете? Если это так, DNxHD должен обеспечивать качество изображения, почти равное 422 HQ, но после завершения он будет занимать на 40 процентов меньше места, что делает его явным победителем в данном случае.

Что, если интервью — лишь одно из нескольких десятков для полнометражного документального фильма, который вы планируете продавать на фестивалях? В этом случае вы должны сделать ставку на максимальное качество изображения по сравнению с хранилищем (в рамках заданных параметров), и скорость передачи данных ProRes 422 HQ, увеличенная на 50 процентов, идеально соответствует этой потребности.

Обладая лишь небольшими базовыми знаниями в области науки, лежащей в основе методов сжатия, используемых в современных кодеках, мы можем оценить потребности нашего производства, проверить кодеки для нужд производства, а затем принять обоснованное решение, исходя из масштаба проекта. Довольно удобная вещь, если вы спросите меня.

Обложка через kayan_photo.

Ищете дополнительную информацию о данных и цифровом кинопроизводстве? Ознакомьтесь с этими статьями.

• Вот что вам нужно знать о сжатии данных
• Производственный совет: как предотвратить повреждение видеоматериала
• После MP3: прошлое, настоящее и будущее аудиокодеков
• Понимание шума изображения в ваших фильмах и видеопроектах
• Почему двойной стандарт ISO должен стать новым отраслевым стандартом

Понимание степени сжатия | Visordown

Горючее устремляется внутрь, затем оно раздавливается в крошечном пространстве и воспламеняется. Тайны степеней сжатия исследованы и разгаданы

Тим Диксон

Пт, 5 ноября 2010 г.

Степень сжатия двигателя – это отношение объема газа в цилиндре, когда поршень находится в верхней мертвой точке (ВМТ), к объему газа, когда поршень находится в верхней мертвой точке. в нижней точке своего хода (нижняя мертвая точка или НМТ). Другими словами, это отношение сжатого газа к несжатому или насколько плотно поступающая топливно-воздушная смесь вдавливается в камеру сгорания перед ее воспламенением. Чем сильнее он сжат, тем эффективнее он горит и тем больше энергии вырабатывается.

Судя по всему, небольшие изменения в движке будут иметь большое значение. «Снятие» головки блока цилиндров путем механической обработки ее нижней поверхности в том месте, где она плотно прилегает к цилиндру (что эффективно уменьшает объем камеры сгорания) или установка более тонкой прокладки головки блока цилиндров увеличит степень сжатия, как и установка поршней с высокой степенью сжатия. поднятая корона. Любая модификация, уменьшающая объем камеры сгорания, повысит компрессию, но это также повлияет и на другие аспекты.

Растачивание двигателя или увеличение его хода дает больше мощности не только за счет увеличения мощности, но и за счет повышения степени сжатия. Скажем, у нас есть одноцилиндровый двигатель объемом 500 куб. см с диаметром цилиндра 100 мм и ходом поршня 63,66 мм. Допустим также, что его цилиндр имеет объем камеры сгорания, для простоты расчета, 50 куб.см. С поршнем в НМТ общий объем цилиндра составляет 550 см3. Когда поршень находится в ВМТ, объем уменьшается до 50 куб.см. Таким образом, его коэффициент сжатия составляет 550, деленное на 50, или 11:1. Но если мы увеличим диаметр двигателя на 2 мм и не будем делать никаких других модификаций, его объем теперь составит 520 куб.см. Общий объем цилиндров увеличен до 570 куб. см, снова уменьшен до 50 куб. см в ВМТ. Разделив 570 на 50, мы получим 11,4:1. Увеличив рабочий объем двигателя, мы изменили соотношение объемов сжатого и несжатого газа и увеличили степень сжатия.

Что бы мы ни делали, повышение степени сжатия — это простой путь к большей мощности. По словам Яна Парка из FW Development, поршни с высокой степенью сжатия обладают «привинчиваемой мощностью». Современные велосипедные двигатели имеют степень сжатия от 10:1 до 12:1. Например, стандартный CBR600RR имеет степень сжатия 12:1, в то время как RR, настроенный FW Developments для суперспорта, будет работать со степенью сжатия около 15:1.

Но существуют пределы того, насколько высокой может быть степень сжатия. Проблема с бензином в том, что если его слишком сильно сжать, он начинает воспламеняться сам по себе, а не тогда, когда вы этого хотите. Это известно как детонация или «детонация», и именно это не позволяет двигателям работать с очень высокой степенью сжатия.

Сжатие газа повышает его температуру, поэтому при подъеме поршня и сжатии топливно-воздушной смеси газ нагревается. В идеальном мире сжатая топливно-воздушная смесь воспламеняется из центральной точки камеры сгорания (где находится свеча зажигания), равномерно расширяясь во всех направлениях и толкая поршень вниз (потому что это единственная часть, которая может двигаться в этой точке).