Степень сжатия: Степень сжатия

Степень сжатия дизельного двигателя

В любом автомобиле двигатель является очень сложной системой, и дизельный не исключение. Они состоят из различных механизмов и сложных систем.
Когда происходит взаимодействие всех систем и механизмов, в двигателе образуется энергия, которая преобразуется во время сгорания смеси, образуемой из воздуха и топлива  и далее кривошипно-шатунный механизм преобразует поступательно-возвратное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

Содержание:

1. Что такое степень сжатия дизельного двигателя
2. Принцип работы
3. Разница степени сжатия бензинового и дизельного двигателей

Что такое степень сжатия дизельного двигателя

Степенью сжатия является соотношение между полным объемом цилиндра, когда поршень располагается в нижней мертвой точке (НМТ) и объемом камеры сгорания во время достижения поршнем верхней мёртвой точки (ВМТ).

Такое соотношение показывает разницу в давлении, которое образуется в цилиндре мотора при попадании в него топлива.  В документах, которые идут вместе с двигателем, такое соотношение указывается при помощи математических расчетов, например 18:1. Наилучшая степень сжатия в таком двигателе располагается в диапазоне от 18:1 до 22:1.

Принцип работы

В дизельных моторах в процессе сжатия, то есть когда происходит движение поршня к ВМТ, происходит очень быстрое сокращение объёма цилиндра. В итоге в камере сгорания располагается только воздушная масса, именно она сжимается, такой процесс носит название такт сжатия.
Когда к ВМТ подходит поршень, сжатие воздуха происходит на необходимую степень, происходит подача топлива в камеру сгорания под высоким давлением.

Топливо-воздушная смесь при образованном высоком давлении мгновенно воспламеняется и создает повышенное давление в камере, поршень в такой момент как раз проходит ВМТ. Одним из преимуществ дизеля является то, что смесь возгорается только от давления, нет необходимости в сложной и высокоточной системе зажигания. Но роз без шипов не бывает — обратной стороной повышенного давления является особое внимание к герметизации соединений и наличие топливного насоса высокого давления (ТНВД), штуки прецизионной и очень капризной. В процессе сгорания смеси образуется сильное давление, которое начинает давить на поршень и вести его к НМТ. При помощи шатуна все поршневые движения преобразуются во вращение коленчатого вала.

Процесс образования давления при возгорании смеси, которое заставляет передвигаться поршень к НМТ, носит название рабочий ход.
Степень сжатия играет особую роль в такте сжатия. Чем больше степень, тем быстрее и легче воспламеняется смесь, которая полностью сгорает и образует требуемое давление.

Если степень сжатия дизельного двигателя имеет высокий показатель, то она будет создавать высокую мощность при низком заборе топлива. Но у них степень сжатия способна варьироваться в оптимальном диапазоне, который нарушать не стоит, и это не просто так:

• Если образовалась степень сжатия ниже допустимого диапазона, то значительно понижается мощность показателя, а объем потребляемого топлива начнет расти;
• Если образовалась степень сжатия выше необходимого диапазона, то образуется сильная нагрузка на цилиндры и поршни, в результате они быстро изнашиваются.
• Если произошло сильное увеличение степени сжатия, поршень начинает прогорать, а шатун изгибаться.

Зафиксированы случаи, когда при сильном повышении сжатия происходил взрыв всей системы без возможности ее восстановления.

Разница степени сжатия бензинового и дизельного двигателей

Степень сжатия и количество расхода топлива считаются основными показателями в обоих видах двигателей. Так как между сжатием и мощностью существует прямая зависимость.

В двигателях на бензине показатель сжатия находится на отметке 12 единиц, а у дизельных моторов данное число варьируется от 13 до 25 единиц.
Показателем экономичности является удельный расход топлива. Его прямой функцией является определение объема сжигаемого топлива во время работы при мощности 1 кВт за один час.
Бензиновые двигатели за час сжигают около 305 граммов топлива, в то время как дизельные всего 200 граммов.
К тому же у бензиновых моторов существует один существенный недостаток, у них низкая тяга во время работы на холостых оборотах. Очень часто двигатель глохнет, если совершается попытка движения на низких оборотах. А вот у дизельных двигателей такого недостатка нет.

Степень сжатия в двигателе играет очень важную роль, и за этим показателем рекомендуется следить, чтобы мотор работал долгое время, а основные запчасти не изнашивались за короткое время. Вмешиваться в систему, которая создана производителем, нежелательно, но если такая необходимость возникла, то лучше предоставить это дело специалисту.

Читайте также:

Степень сжатия дизельного двигателя

3.9 — Оценок: 65

Изменение степени сжатия и степень сжатия турбо двигателя

После того как мы определились со степенью сжатия перед нами стоит вопрос как правильно добиться нужной нам степени сжатия. Для начала нужно рассчитать на сколько необходимо увеличить камеру сгорания. Это не сложно. Формула для вычисления степени сжатия имеет следующий вид:

Ɛ=(VP+VB)/VB

Где Ɛ— степень сжатия

VP — рабочий объём

VB — объём камеры сгорания

Преобразовав уравнение можно получить формулу для вычисления камеры сгорания при известной степени сжатия.

VB=VP1/Ɛ

Где VP1 — объём одного цилиндра

По этой формуле вычисляем объём имеющейся камеры сгорания и вычитаем из него объём желаемой (вычисленный по той же формуле), полученная разница и есть интересующее на значение на которое и нужно увеличить камеру сгорания.

Существуют разнообразнве способы увеличения камеры сгорания но далеко не все из них верные. Камера сгорания современного автомобиля спроектирована таким образом, что при достижении поршнем ВМТ топливо воздушная смесь вытесняется к центру камеры сгорания. Это пожалуй самая действенная разработка препятствующая детонации.

Самостоятельная доработка камеры в ГБЦ под силу далеко не многим. Это обусловлено тем, что вопервых вы можите нарушить спроектированную форму камеры, так же при доработке могут «вскрыться» стенки т.к. не известна их толщина. Так же не рекомендуется «расжимать мотор» толстыми прокладками т.к. Это нарушит процессы вытеснения в камере сгорания. Наиболее простым и правельным способом считается установка новых поршней в которых задан необходимый объём камеры. Для турбо-двигателя сферическая форма считается наиболее эффективной. Лучше использовать для этих целей специально разработанные и изготовленные поршни. Возможен вариант самостоятельной доработки стоковых поршней. Но сдесь нужно учесть что толщина дна поршня не должна быть меньше 6% от диаметра.

Одной из самых важных и пожалуй самой сложной задачей при проектировании турбодвигателя является принятие решения о степени сжатия. Этот параметр влияет на большое количество факторов в общей характеристике автомобиля. Мощность, экономичность, приёмистость, детонационная стойкость (параметр от которого сильно зависит эксплуатационная надёжность двигателя в целом), все эти факторы в значительной степени определяются степенью сжатия. Также это влияет на расход топлива и состав отработавших газов. В теории, степень сжатия для турбо-мотора рассчитать не составляет большого труда.

Сначала разберём понятие «Сжатие» или «Геометрическая степень сжатия». Оно представляет собой отношение полного объёма цилиндра (рабочий объём плюс пространство сжатия, остающееся над поршнем при положении в верхней мёртвой точки (ВМТ)), к чистому пространству сжатия. Формула имеет следующий вид: Ɛ=(VP+VB)/VB

Где Ɛ— степень сжатия

VP — рабочий объём

VB — объём камеры сгорания

Не нужно забывать о существенных расхождениях между геометрической и фактической степенью сжатия даже на атмосферных моторах. В турбодвигателях к этим же процессам добавляется и предварительно сжатая компрессором смесь. На сколько фактически от этого увеличиться степень сжатия, видно из следующей формулы:

Ɛeff=Egeom*k√(PL/PO)

Где Ɛeff — эффективное сжатие

Ɛgeom — геометрическая степень сжатия

Ɛ=(VP+VB)/VB, PL — Давление наддува (абсолютное значение),

PO — давление окружающей среды,

k — адиабатическая экспонента (числовое значение 1,4)

Эта упрощённая формула будет справедлива при условии, что температура в конце процесса сжатия для двигателей с наддувом и без наддува достигает одинакового значения. Иными словами, чем выше давление наддува, тем меньше возможное геометрическое сжатие. Итак, согласно нашей формуле для атмосферного двигателя со степенью сжатия 10:1 при давлении наддува 0.3 бара степень сжатия следует уменьшить до 8.3:1, при давлении 0.8 бара до 6.6:1. Но, слава богу, это теория. Все современные двигатели с турбонаддувом работают не с такими через мерно низкими значениями. Правильная степень сжатия для работы определяется сложными термодинамическими вычислениями и всесторонними испытаниями. Всё это из области высоких технологий и сложных расчётов, но много тюнинговых моторов собрано на основе некоторого опыта, как собственного, так и взятого за пример, от известных автомобильных производителей. Эти правила будут справедливы в большинстве случаев.

Есть несколько важных факторов влияющих на расчёт степени сжатия и их нужно принимать во внимание при проектировании. Я перечислю наиболее важные. Конечно, это желаемый наддув, октановое число топлива, форма камеры сгорания, эффективность промежуточного охладителя, и, безусловно те мероприятия которые вы в состоянии провести по снижению температурной напряжённости в камере сгорания. Углом опережения зажигания (УОЗ) так же можно частично компенсировать возросшие нагрузки. Но это темы для отдельной разговора, и мы безусловно затронем их позже в следующих статьях.

степень сжатия

| технология | Британика

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Этот день в истории
• Викторины
• Подкасты
• Словарь
• Биографии
• Резюме
• Популярные вопросы
• Обзор недели
• Инфографика
• Демистификация
• Списки
• #WTFact
• Товарищи
• Галереи изображений
• Прожектор
• Форум
• Один хороший факт

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Britannica Classics
  Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
• Demystified Videos
  В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
• #WTFact Видео
  В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
• На этот раз в истории
  В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.
• Britannica объясняет
  В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.

• Студенческий портал
  Britannica — лучший ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
• Портал COVID-19
  Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
• 100 женщин
  Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.
• Britannica Beyond
  Мы создали новое место, где вопросы находятся в центре обучения. Вперед, продолжать. Спросить. Мы не будем возражать.
• Спасение Земли
  Британника представляет список дел Земли на 21 век. Узнайте об основных экологических проблемах, стоящих перед нашей планетой, и о том, что с ними можно сделать!
• SpaceNext50
  Britannica представляет SpaceNext50. От полёта на Луну до управления космосом — мы изучаем широкий спектр тем, которые подпитывают наше любопытство к космосу!

Объяснение коэффициента аудиокомпрессора

— Icon Collective College of Music

BY Rory PQ | Опубликовано 12 февраля 2020 г. | Обновлено 27 мая 2020 г.

Советы по созданию музыки

Степень сжатия часто является наиболее неправильно понимаемым элементом управления компрессором. В этом руководстве для начинающих по сжатию объясняется, что такое коэффициент аудиокомпрессора и как он влияет на вашу музыку.

Что такое коэффициент аудиокомпрессора?

Коэффициент сжатия определяет степень снижения усиления, применяемого компрессором, когда сигнал превышает пороговый уровень. Например, соотношение 4:1 означает, что на каждые 4 дБ сигнала, превышающего пороговое значение, компрессор увеличивает выходную мощность на 1 дБ. В то время как соотношение 10:1 или выше заставит компрессор действовать как ограничитель. Однако, если соотношение равно 1:1, сжатия не произойдет.

[yuzo id=13031 ]

Что делает ручка Ratio на компрессоре?

Ручка соотношения устанавливает степень применяемой компрессии. Цифры на ручке указывают соотношение входа и выхода. Чем выше коэффициент, тем сильнее сжатие. Компрессоры обычно выражают уровни соотношения в децибелах (дБ). Например, при степени сжатия 2:1 входной сигнал должен пересечь пороговое значение на 2 дБ, чтобы выходной уровень увеличился на 1 дБ.

Однако доступные коэффициенты зависят от типа и производителя используемого компрессора. Например, вот основные настройки соотношения, доступные для большинства компрессоров:

• 1:1 без сжатия . Уровни входа и выхода остаются одинаковыми независимо от порогового уровня.
• 1.5:1 применяет тонкое сжатие . Это соотношение имеет нежное и прозрачное звучание. Это сохранит естественные пики и долины.
• 2:1 применяет легкое сжатие . Это соотношение плавно контролирует динамику, не вызывая заметных изменений тона и панча.
• 3:1 применяется умеренное сжатие . Этот параметр соотношения немного более агрессивен. Он применяет мягкое управление переходными процессами, сохраняя при этом естественную динамику.
• 4:1 применяется среднее сжатие . Это соотношение имеет более жесткий контроль над переходными процессами. Будут тонкие изменения в тоне, панче и громкости.
• 10:1 применяет сильное сжатие . Это соотношение агрессивно. Это резко сузит динамический диапазон, из-за чего сигнал потеряет силу, четкость и присутствие, если его сильно надавить.
• 20:1 до бесконечности:1 ограничивает . В Infinity:1 компрессор по существу блокирует сигнал от пересечения порога.

Примечание : Все органы управления компрессором работают вместе. Лучше всего настраивать их в тандеме, а не сосредотачиваться на ручке соотношения по отдельности. Например, отношение и порог работают вместе. Сжатие происходит только тогда, когда сигнал поднимается выше установленного порогового уровня. Затем компрессор снизит уровень сигналов, превышающих пороговый уровень, на коэффициент, установленный регулятором соотношения.

Основы коэффициента компрессора

Не существует конкретных настроек коэффициента, которые лучше всего подходят для любого конкретного звука. Было бы неправильно перечислять конкретные настройки коэффициента, потому что каждый звук и компрессор разные. Выбранные вами настройки отношения также зависят от исходного звука, других настроек управления компрессором и результата, которого вы хотите достичь.

Лучше всего использовать свои уши и измерители, чтобы определить правильное соотношение для каждого звука. Существуют также общие советы, которые помогут вам найти отправную точку при настройке коэффициента сжатия компрессора. Рассмотрим эти основы соотношения компрессора:

• Низкие коэффициенты : Низкие коэффициенты компрессора обеспечивают естественное и прозрачное звучание. Они лучше всего подходят для тонкой компрессии, сохраняя при этом естественные пики и впадины сигнала. Однако более низкие передаточные числа будут иметь меньший динамический контроль.
• Средние коэффициенты : Умеренные коэффициенты компрессора обеспечивают мягкий динамический контроль, который сохраняет естественный звук сигнала. Они дают вам более жесткий контроль над переходными процессами, не вызывая заметных изменений тона и панча. Вы также можете заметить, что звук стал более полным и громким.
• Heavy Ratios : Более высокие коэффициенты приведут к более обработанному и агрессивному звуку. Они лучше всего подходят для экстремального формирования тона и динамического контроля. Тем не менее, используйте тяжелые передаточные числа компрессора с осторожностью. Они могут привести к тому, что сигнал потеряет силу, ясность и присутствие.
• Ограничение : Бесконечное соотношение предотвращает превышение сигналом цифрового потолка. В результате уменьшается динамический диапазон и увеличивается воспринимаемая громкость сигнала. Однако ограничение достигается ценой потери деталей и изюминки. Он также вносит цифровые искажения и клиппирование при сильном нажатии.

Примечание : Чтобы получить техническую информацию, существует также математическое уравнение для расчета производительности компрессора. Тем не менее, лучше всего использовать свои уши и измерительные приборы при принятии обоснованных решений.

Заключение

Очень важно понимать управление коэффициентом сжатия компрессора. Изучение того, как различные настройки компрессора работают вместе, поможет вам достичь наилучших результатов. Кроме того, не забывайте внимательно слушать, применяя компрессию.