Care este legătura dintre raportul de compresie și economia de combustibil?

Ați observat valul de mașini cu un kilometraj mare de gaz care lovește piața? Mazda3 cu motorul SkyActiv poate ajunge la 42 de mile pe galon (17,9 kilometri pe litru). Chevrolet Cruze Eco poate obține 40 de mile pe galon (17 kilometri pe litru), iar Hyundai Elantra poate. Și obțineți asta: Chiar dacă aceste mașini obțin unele dintre cele mai bune kilometri de gaz din industrie, nu folosesc tehnologie hibridă benzină-electrică, combustibili alternativi sau alte trucuri verzi. Sunt alimentate de motorul de ardere internă. Deci, ce face economia lor de combustibil atât de bună? Motoarele lor sunt super-eficiente, datorită inginerilor care se joacă cu un mic lucru numit raport de compresie.

Motorul dvs. auto de bază funcționează transformând energia chimică dintr-o explozie controlată a amestecului de aer, benzină și o scânteie, în mișcare mecanică. Pentru o privire mai detaliată la acest proces, verificați cum funcționează un motor de mașină. Dar, povestea de bază este că fiecare motor de mașină are un număr set de cilindri care adăpostesc pistoane. Explozia controlată face ca pistonul să se deplaseze în sus și în jos, ceea ce transformă arborele cotit al motorului (asta este conversia energiei chimice în energie mecanică), care, la rândul său, alimentează roțile.

rata compresiei este raportul dintre volumul cilindrului și camera de ardere atunci când pistonul este în partea de jos, iar volumul camerei de ardere atunci când pistonul este în partea de sus. Inginerii auto pot îmbunătăți eficiența și economia de combustibil prin proiectarea de motoare cu raporturi de compresie ridicate. Cu cât este mai mare raportul, cu atât este mai comprimat aerul din cilindru. Atunci când aerul este comprimat, obțineți o explozie mai puternică din amestecul aer-combustibil și se folosește mai mult din combustibil. Gândiți-vă în acest fel: Dacă ați fi în apropierea unei explozii, ați alege probabil să fiți aproape de undeva afară, pentru că forța exploziei s-ar disipa și nu ar părea la fel de puternică. Cu toate acestea, într-o cameră mică, forța ar fi cuprinsă, ceea ce o face să se simtă mult mai puternică. Este același lucru și cu raporturile de compresie. Prin păstrarea exploziei într-un spațiu mai mic, se poate valorifica mai mult din puterea sa. Prin creșterea rației de compresie de la 8: 1 la 9: 1, de exemplu, puteți îmbunătăți economia de combustibil cu aproximativ 5 până la 6 la sută.

Tipul de raport de compresie despre care tocmai am aflat este ceea ce este cunoscut sub numele de raportul de compresie statică. Se numește static, deoarece se măsoară numai atunci când ventilul de admisie este închis. Există un alt tip de raport de compresie care are în vedere deschiderea și închiderea supapei de admisie. Vom vorbi despre asta în pagina următoare.

Așa cum am aflat în pagina anterioară, compresia statică a motorului este măsurată atunci când supapa de admisie a aerului unui motor este complet închisă. Totuși, într-o operație reală, asta nu se întâmplă aproape niciodată. Motorul funcționează atât de repede, încât este posibil ca robinetul de admisie a aerului să fie necesar să se deschidă din nou înainte ca pistonul să-și termine cursa în sus și în jos. Când se întâmplă asta, o parte din presiunea din cilindru se scurge, ceea ce reduce eficiența. În esență, există mai mult spațiu pentru aer, astfel încât motorul pierde o parte din putere din combustia aer-combustibil.

Raporturile de compresie dinamică țin cont de mișcarea supapei de admisie a aerului. Inginerii pot regla un motor pentru ca robinetul de admisie a aerului să se închidă mai devreme, ceea ce ajută la creșterea presiunii cilindrului. De asemenea, motorul poate fi reglat pentru ca robinetul să se închidă mai târziu, dar asta lasă să iasă ceva aer și să reducă cât de eficient motorul consumă combustibil.

Calcularea raportul de compresie dinamic este de fapt destul de dur. Pentru a face acest lucru, utilizați lungimea cursei și lungimea tijei de conectare pentru a determina poziția pistonului atunci când supapa este închisă complet. Deoarece acest raport se găsește atunci când pistonul este în mijlocul cursei sale, este întotdeauna mai mic decât raportul de compresie statică. Ca și compresia statică, un raport de compresie mai mare înseamnă o utilizare mai eficientă a combustibilului și o economie mai bună de combustibil.

Motoarele de astăzi cu eficiență ridicată pe multe dintre mașinile de astăzi își datorează o mare parte din economia de combustibil raporturilor lor de compresie ridicate. Dar, un motor cu compresie ridicată are dezavantajele sale. Pentru a-l menține în funcție de vârful vârfului, trebuie să utilizați gaz cu octan ridicat, care este mai scump decât gazele fără plumb obișnuite. Dacă săriți gazul premium, în timp, motorul poate dezvolta o lovitură. Un bate motorul este atunci când combustia aer-combustibil nu are loc la momentul optim în cursa pistonului. Folosirea combustibilului cu octan scăzut într-un motor cu compresie ridicată poate face mai multe șocuri de motor, așa că dacă obțineți o mașină nouă, eficientă cu combustibil, cu compresie ridicată, asigurați-vă că utilizați tipul de gaz recomandat în manualul de utilizare pentru a obține cel mai mult din asta.

Cauți mai multe informații despre raportul de compresie al motorului și economia de combustibil? Trebuie doar să urmați linkurile de pe pagina următoare.

Articole similare

• 10 moduri de a vă proteja în mod proactiv motorul
• 5 noi tehnologii cu motor care fac mașinile mai distractive de condus
• 5 moduri de motoare de mașini moderne diferă de motoarele de mașini mai vechi
• Car Smarts: Performanța motorului
• Cum funcționează motoarele auto
• Cum funcționează Puterea
• Ce este motorul?
• Benzina premium este cu adevărat mai bună pentru vehiculele de lux?

surse

• Toboldt, William K., Larry Johnson, W. Scott Gautier. "Enciclopedia Goodheart-Willcox Automotive. Compania Goodheart-WilCox, 2006. Tinley Park, Illinois.
• Vizard, David. "Tehnica raportului de compresie - presiunea de putere." Revista populară Hot Rodding. Februarie 2009. (16 decembrie 2011) http://www.popularhotrodding.com/tech/0311_phr_compression_ratio_tech/index.html