Jaká je souvislost mezi kompresním poměrem a spotřebou paliva?


Některé motory jsou superúčinné díky tomu, že si jejich inženýři hrají s maličkostí zvanou kompresní poměr. Podívejte se na obrázky motorů automobilů. Duangkamon Khattiya/Photographer's Choice/Getty Images

Všimli jste si, jak se na trh dostává vlna aut s velkým počtem najetých kilometrů? Mazda3 s motorem SkyActiv může dosáhnout rychlosti 42 mil na galon (17,9 kilometrů na litr). Chevrolet Cruze Eco může dosáhnout 40 mil na galon (17 kilometrů na litr) a Hyundai Elantra také. A získejte toto:I když tato auta dosahují jedny z nejlepších najetých kilometrů na benzín v oboru, nepoužívají hybridní technologii benzín-elektrický pohon, alternativní paliva ani jiné zelené triky. Jsou poháněny staromódním spalovacím motorem. V čem je tedy jejich spotřeba paliva tak dobrá? Jejich motory jsou superúčinné díky tomu, že si jejich inženýři hrají s maličkostí zvanou kompresní poměr.

Váš základní automobilový motor funguje tak, že přeměňuje chemickou energii z řízené exploze směsi vzduchu, benzínu a jiskry na mechanický pohyb. Chcete-li se na tento proces podrobněji podívat, podívejte se, jak funguje motor automobilu. Ale základní příběh je, že každý motor auta má nastavený počet válců, ve kterých jsou uloženy písty. Řízená exploze způsobuje pohyb pístu nahoru a dolů, což otáčí klikovým hřídelem motoru (to je přeměna chemické energie na mechanickou), která zase pohání kola.

kompresní poměr je poměr objemu válce a spalovacího prostoru, když je píst dole, a objemu spalovacího prostoru, když je píst nahoře. Automobiloví inženýři mohou zlepšit spotřebu paliva a spotřebu paliva navržením motorů s vysokým kompresním poměrem. Čím vyšší je poměr, tím je vzduch ve válci stlačenější. Když je vzduch stlačen, dostanete ze směsi vzduch-palivo silnější explozi a spotřebuje se více paliva. Přemýšlejte o tom takto:Pokud byste museli být blízko výbuchu, pravděpodobně byste se rozhodli být poblíž nějaké někde venku, protože síla výbuchu by se rozptýlila a nezdálo by se tak silné. V malé místnosti by však síla byla omezena, takže se cítila mnohem silnější. Stejné je to s kompresními poměry. Udržením exploze v menším prostoru lze využít více její síly. Zvýšením kompresního poměru například z 8:1 na 9:1 můžete snížit spotřebu paliva přibližně o 5 až 6 procent.

Typ kompresního poměru, o kterém jsme se právě dozvěděli, je známý jako statický kompresní poměr . Říká se tomu statické, protože se měří pouze při zavřeném sacím ventilu. Existuje další typ kompresního poměru, který bere v úvahu otevírání a zavírání sacího ventilu. O tom si povíme na další stránce.

>Statické a dynamické kompresní poměry

Jak jsme se dozvěděli na předchozí stránce, statická komprese motoru se měří, když je ventil sání vzduchu motoru zcela uzavřen. To se však v reálném provozu téměř nikdy nestane. Motor běží tak rychle, že může být nutné znovu otevřít ventil sání vzduchu, než píst dokončí svůj plný zdvih nahoru a dolů. Když k tomu dojde, část tlaku ve válci se uvolní, což snižuje účinnost. V podstatě je zde více prostoru pro vzduch, takže motor ztrácí část výkonu ze spalování vzduch-palivo.

Dynamické kompresní poměry zohledňují pohyb sacího ventilu vzduchu. Inženýři mohou vyladit motor tak, aby se ventil sání vzduchu zavřel dříve, což pomáhá zvyšovat tlak ve válci. Motor lze také vyladit tak, aby se ventil zavřel později, ale tím se uvolní trochu vzduchu a sníží se, jak efektivně motor využívá palivo.

Výpočet dynamického kompresního poměru je vlastně docela těžký. K tomu slouží délka zdvihu a délka ojnice k určení polohy pístu při plně zavřeném ventilu. Protože se tento poměr nachází, když je píst uprostřed svého zdvihu, je vždy nižší než statický kompresní poměr. Stejně jako statická komprese znamená vyšší kompresní poměr efektivnější využití paliva a lepší spotřebu paliva.

Dnešní vysoce účinné motory mnoha dnešních automobilů vděčí za svou spotřebu paliva vysokým kompresním poměrům. Ale motor s vysokou kompresí má také své nevýhody. Aby to fungovalo ve špičce, musíte používat vysokooktanový plyn, který je dražší než běžný bezolovnatý plyn. Pokud vynecháte prémiový plyn, může se časem motor klepat. klepání motoru je, když ke spalování vzduch-palivo nedochází v optimálním čase ve zdvihu pístu. Používání paliva s nízkým oktanovým číslem v motoru s vysokou kompresí může zvýšit pravděpodobnost klepání motoru, takže pokud si pořídíte nové, úsporné auto s vysokou kompresí, ujistěte se, že používáte typ plynu doporučený ve vaší uživatelské příručce. nejvíce z toho.

Hledáte další informace o kompresním poměru motoru a spotřebě paliva? Stačí sledovat odkazy na další stránce.

>Spousta dalších informací

Související články

  • 10 způsobů, jak proaktivně chránit svůj motor
  • 5 nových technologií motorů, díky kterým je řízení aut zábavnější
  • 5 způsobů, jak se moderní motory automobilů liší od motorů starších automobilů
  • Car Smarts:Výkon motoru
  • Jak fungují motory automobilů
  • Jak funguje koňská síla
  • Co je klepání motoru?
  • Je prémiový benzín skutečně lepší pro luxusní vozy?

>Zdroje

  • Toboldt, William K., Larry Johnson, W. Scott Gautier. "Goodheart-Willcox Automotive Encyclopedia. Goodheart-WilCox Company, 2006. Tinley Park, Illinois."
  • Vizard, David. "Technika kompresního poměru - The Power Squeeze." Populární časopis Hot Rodding. února 2009. (16. prosince 2011) http://www.popularhotrodding.com/tech/0311_phr_compression_ratio_tech/index.html