Степень сжатия

Степень сжатия () – один из важнейших параметров двигателя. Повышение степени сжатия до определенных пределов способствует росту мощности и улучшению экономичности двигателя.

Выбор степени сжатия в первую очередь зависит от способа смесеобразования, что и определяет резкие различия в величине степени сжатия для двигателей с искровым зажиганием и дизелей. Кроме того, при выборе степени сжатия необходимо учитывать быстроходность двигателя, систему охлаждения, наличие или отсутствие наддува и ряд других факторов.

В современных автомобильных двигателях с искровым зажиганием степень сжатия колеблется в пределах 7…11, причем для двигателей грузовых автомобилей значение степени сжатия приближается к нижнему пределу, поскольку они часто работают на дешевом низкооктановом бензине. Для перспективных двигателей легковых автомобилей степень сжатия обычно выше 8 и только для двигателей с воздушным охлаждением значение степени сжатия может быть менее 8.

Для двигателей с искровым зажиганием выбор степени сжатия прежде всего определяется детонационной стойкостью (октановым числом) применяемого топлива. При заданном сорте топлива повышение степени сжатия можно добиться за счет выбора рациональной формы камеры сгорания и расположения свечи, уменьшения диаметра цилиндра, повышения частоты вращения коленчатого вала, применения алюминиевых сплавов для изготовления поршней и головки блока цилиндров, использования жидкостной системы охлаждения.

Следует иметь в виду, что использование высоких степеней сжатия, приводящее к улучшению топливной экономичности автомобиля, не всегда способствует снижению денежных затрат на топливо, поскольку требует применение более дорогого высокооктанового бензина. Поэтому для двигателей дешевых легковых автомобилей вряд ли целесообразно принимать высокие степени сжатия.

При проектировании двигателя для автомобиля высшего класса следует принимать достаточно высокие степени сжатия (10…11) для обеспечения автомобилю высокой динамики и комфортабельности. Затратам на топливо здесь основного значения придавать не следует.

Для двигателей, работающих на газовом топливе и спиртах, следует выбирать высокие степени сжатия (9…11) поскольку эти топлива обладают высокими антидетонационными свойствами (октановое число 100 ед. и более).

В современных автомобильных дизелях значения степени сжатия находятся в пределах 16…21. Наименьшее значение степени сжатия для дизелей определяется величиной минимально необходимой температуры в конце сжатия для обеспечения самовоспламенения впрыснутого топлива, что обеспечивается при степени сжатия не менее 14.

Выбор степени сжатия для дизелей прежде всего определяется формой камеры сгорания и способом смесеобразования, а именно: для дизелей с неразделенными камерами сгорания и объемным смесеобразованием степень сжатия находится в пределах 16…17 единиц; для предкамерных и вихрекамерных дизелей степень сжатия выбирается в пределах 18…21.

В случае применения наддува степень сжатия снижается на 2 единицы в целях снижения механической и термической нагрузок деталей дви-гателя.

Для быстроходных дизелей легковых автомобилей с малыми диаметрами цилиндров (90 – 110 мм) следует принимать степени сжатия ближе к верхним рекомендованным пределам в связи с повышенными значениями удельной поверхности охлаждения камер сгорания, что ухудшает пусковые качества дизеля.