+7 (499) 653-60-72 Доб. 574Москва и область +7 (812) 426-14-07 Доб. 366Санкт-Петербург и область

Как зависит кпд бензинового двигателя от степени сжатия

Увеличение степени сжатия требует использования топлива с более высоким октановым числом для бензиновых ДВС во избежание детонации. Повышение степени сжатия в общем случае повышает его мощность , кроме того, увеличивает КПД двигателя как тепловой машины , то есть, способствует снижению расхода топлива. Связанная с ней величина — компрессия — зависит от степени сжатия, от природы сжимаемого газа и от условий сжатия. При адиабатическом процессе сжатия воздуха зависимость эта выглядит так:.

Дорогие читатели! Наши статьи рассказывают о типовых способах решения юридических вопросов, но каждый случай носит уникальный характер.

Если вы хотите узнать, как решить именно Вашу проблему - обращайтесь в форму онлайн-консультанта справа или звоните по телефонам, представленным на сайте. Это быстро и бесплатно!

Содержание:
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: 92 или 95? Какой бензин лучше лить? Пару слов об октановом числе и степени сжатия. Просто о сложном

КПД двигателя и топливная эффективность

Но вы когда-нибудь задумывались, что он означает? Сразу хотим отметить, что разобраться в том, что такое степень сжатия двигателя, не так просто, как кажется на первый взгляд. Вы наверняка заметили в различных рекламных проспектах и каталогах, а также в описании на сайтах автопроизводителей, что автобренды пытаются привлечь наше внимание такой характеристикой, как степень сжатия двигателей.

Особенно стараются нам рассказать о степени сжатия менеджеры автосалонов. Мы обычно делаем вид, что понимаем, о чем идет речь, пропуская мимо ушей эту информацию. И причина такого поведения в том, что многие автолюбители просто не представляют, что такое степень сжатия двигателей, равно как и на что она влияет. Но тем не менее мы считаем, что все автолюбители должны знать, что же это за показатель двигателей внутреннего сгорания, о котором недавно вспомнили многие автопроизводители.

Мы знаем, что высокое сжатие двигателя — это хорошо, а низкое — плохо. Эти компании рекламируют новые двигатели с большим коэффициентом сжатия, заявляя, что они не только стали мощнее, но и получили большую экономичность.

Но при чем здесь высокая степень сжатия и увеличение мощности с уменьшением расхода топлива? Сейчас объясним. Мы живем в эпоху, когда инженеры не могут просто дать двигателю больше энергии за счет укрупнения, как, например, это было раньше, когда автопроизводители на многие свои автоновинки устанавливали моторы с увеличенным объемом.

К тому же это приводило к неминуемому увеличению расхода топлива и росту уровня вредных выбросов в выхлопе автомобиля. Сегодня в связи с дороговизной топлива по всему миру и сложной экологической обстановкой подобный способ увеличения мощности мотора не подходит. Особенно если учитывать жесткие экологические нормы, предъявляемые автопроизводителям рядом развитых западных стран.

В итоге автопроизводители стали улучшать эффективность нынешних моторов за счет применения турбин и увеличения степени сжатия современных двигателей. Этот показатель степени сжатия определяется как соотношение.

Теперь представьте цилиндр двигателя. Внутри цилиндра двигателя, как вы знаете, перемещается поршень: вверх и вниз. В этом положении объем цилиндра находится в наименьшем значении. Вот сравнение этих двух объемов цилиндров над поршнями двигателя и образует соотношение степени сжатия.

Обратите внимание, что когда поршень находится в верхней мертвой точке, все-таки над ним есть объемное пространство, где и происходит сжатие топливно-воздушной смеси. Для тех, кто любит больше смотреть, чем читать, внизу мы публикуем GIF-картинку, на которой демонстрируется, как работает четырехтактный двигатель.

Напомним, что воздух и топливо, поступаемые в цилиндр двигателя, сжимаются поршнем, чтобы затем воспламенить эту смесь с помощью свечи зажигания в бензиновых моторах или за счет сильного сжатия в дизельных моторах. Если двигатель имеет высокую степень сжатия, это означает, что заданный объем воздуха и топлива в цилиндре сжимается в гораздо меньшем пространстве, чем в двигателях с небольшой степенью сжатия.

А теперь математический пример соотношения степени сжатия в ДВС. Предположим, что у нас есть двигатель, объем цилиндра и камер сгорания которого в момент нахождения поршня в нижней мертвой точке составляет 10 куб. После того как впускной клапан головки блока двигателя закрывается и поршень поднимается вверх, начав такт сжатия, он сжимает воздух и топливную смесь в пространство 1 куб. Этот двигатель имеет коэффициент сжатия степень Также часто производители любят вычислять итоговую степень сжатия, деля большее значение объема цилиндра над поршнем на меньший объем цилиндра.

В итоге во многих технических характеристиках автомобилей вместо соотношения производители указывают результат деления этих значений. Таким образом вычисляется, во сколько раз сжимается топливно-воздушная смесь при движении из нижней мертвой точки поршня в верхнюю мертвую точку. Разделив большее значение на меньшее, мы и получим итоговое значение степени сжатия без соотношения большего объема к меньшему. Но не все так просто со степенью сжатия. Одно дело — понимать, что такое степень сжатия.

И это не менее важно по сравнению с пониманием, почему так важна высокая степень сжатия для современных двигателей. К сожалению, объяснить простыми словами, почему высокая степень сжатия в двигателях современных автомобилей — это отличное решение на ближайшие годы, не получится. Тем не менее мы попытаемся. Вы знаете, что мощность двигателя появляется в тот момент, когда сгорание топливной смеси оказывает силу на поршень внутри цилиндра двигателя. Эта сила толкает поршень вниз по цилиндру.

И чем выше поршень находится в цилиндре в момент сжигания топливно-воздушной смеси, тем больше сил будет приложено на поршень. Как мы уже сказали, чем больше степень сжатия, тем выше находится поршень в верхней мертвой точке. В итоге это позволяет вырабатывать больше мощности в момент сгорания топлива.

Также помимо увеличения мощности для вырабатывания силы, толкающей поршень вниз по цилиндру двигателя, необходимо меньше топлива, что в конечном итоге влияет на топливную эффективность мотора. Это простое объяснение. Но оно неполное, поскольку при увеличении степени сжатия двигателей возникает ряд проблем, для решения которых необходимо в идеале знать термодинамику. Как мы выяснили, это хорошо для динамики автомобиля, а также для достижения хороших показателей его экономичности.

Чтобы объяснить вам точнее, почему более высокая степень сжатия дает больше экономии топлива, мы не будем погружаться слишком глубоко в науку о термодинамике. Тем не менее без нее нам также не объяснить вам в деталях, почему моторы с большой степенью сжатия более экономичные. Да, это нелегко понять. Но все же этот раздел термодинамики очень и очень интересен. На приведенном выше рисунке показана диаграмма PV давления — объема для идеального типичного бензинового двигателя.

На приведенном выше графике кривая показывает ход сжатия. Линия показывает сгорание топлива. Верхняя кривая показывает ход расширения.

И линия показывает отвод тепла, когда открывается выпускной клапан в головке блока цилиндров двигателя. Если описать все более техническим языком, то эту диаграмму следует понимать так:. На диаграмме кривая показывает ход сжатия, при котором давление ось Y возрастает, а объем ось Х падает, когда поршень сжимает воздушно-топливную смесь внутри цилиндра, приближаясь к верхней мертвой точке. Линия показывает тепло, выделяемое во время горения топливной смеси.

Эта линия показывает, как быстро увеличивается давление и температура сгораемого топлива. Кривая показывает увеличение объема цилиндра двигателя и падение давления, когда газ, полученный в процессе сгорания топливной смеси, оказывает силу на поршень, который начинает свое движение вниз по цилиндру двигателя такт расширения.

Линия показывает отвод тепла от газов, образованных в процессе сгорания топлива. Когда давление внутри цилиндра возвращается к давлению окружающей среды, открывается выпускной клапан. Наконец, линия демонстрирует нам ход выхлопа выхлопной цикл мотора , в процессе которого поршень снова движется внутри цилиндра вверх к верхней мертвой точке , чтобы снова сжать топливно-воздушную смесь для повторения цикла. Область в пределах линий показывает нам, сколько работы было проделано двигателем в рамках одного лишь только цикла.

То есть двигатель с высокой степенью сжатия сделает больше работы за один цикл, чем мотор с небольшой степенью сжатия. И все дело в том, что в двигателях с высокой степенью сжатия в процессе сгорания топлива образуется больше давления, которое с большей силой двигает поршень вниз по цилиндру.

Правда, в этом случае внутри двигателя выделяется больше тепла. Причем на КПД главное влияние оказывает степень сжатия двигателя. Все дело в двух идеях. Во-первых, любая тепловая энергия, поступающая в систему, должна быть преобразована в механическую или отработанную.

Во-вторых, тепловая эффективность — это просто результат работы двигателя мощность и сила , разделенный на теплопередачу. Теперь вернемся к нашей диаграмме выше. Когда вы обеспечиваете больший ход поршня между верхней и нижней мертвой точкой, вы увеличиваете степень сжатия. За счет этого вы смещаете на диаграмме PV вверх и влево и увеличиваете температуру Qh на графике выше. Причем увеличение температуры будет больше, чем потери тепла Ql.

Иными словами, вы добываете в процессе сгорания топливной смеси больше энергии за один цикл работы двигателя. Для тех, кто не знает английский, включите субтитры и их машинный перевод на русский язык. Так что, как вы, наверное, уже поняли, тепловая эффективность двигателя возрастает по мере увеличения степени сжатия двигателя. Таковы законы физики, а именно законы термодинамики. Особенно это становится ясно из уравнения, приведенного выше.

Соответственно, чем выше степень сжатия мотора, тем больше он выдает лошадиных сил и меньше потребляет топлива. Для нас это означает более тяжелый кошелек за счет сэкономленных денег на заправке и больше адреналина при разгоне. Чтобы это понять, вам нужно взять на прокат какой-нибудь старый американский неэффективный автомобиль с бензиновым V8 атмосферным двигателем, который имеет низкую степень сжатия.

Во многом это благодаря большой степени сжатия. Также ряд и других производителей стали выпускать современные моторы с высоким коэффициентом сжатия. Вы не поверите, но двигатели с такой степенью сжатия еще недавно казались фантастикой.

Кстати, благодаря такой степени сжатия автопроизводителям нет необходимости оснащать двигатели турбинами, для того чтобы добиться соответствия современным стандартам экономичности, экологическим нормам, а также требованиям к мощности. Но почему большинство автопроизводителей сегодня не перешли на выпуск двигателей с высокой степенью сжатия, если такие силовые агрегаты позволяют без турбокомпрессоров добиваться таких выдающихся результатов эффективности силовых агрегатов? Все дело в законах физики.

Многие двигатели с высоким коэффициентом сжатия нуждаются в премиальном топливе или в высокооктановом бензине. Тем, кто не знает или не помнит, что такое октан бензина и как он помогает избежать детонации в двигателе, советуем почитать наши следующие материалы:. Какой бензин лучше? Почему премиум бензин является пустой тратой денег для большинства автомобилей.

Сколько энергии в различных видах топлива. Топливо с низким октановым числом по сравнению с топливом с высоким октаном , скорее всего, будет самопроизвольно воспламеняться из-за более высоких температур и давления воздуха в двигателях с высокой степенью сжатия. Мы знаем, что воспламенение топливно-воздушной смеси должно происходить, когда это действительно нужно, а не наоборот.

Такое неконтролируемое воспламенение топлива называется детонацией. Это очень вредно для любых двигателей внутреннего сгорания.

Степень сжатия

КПД коэффициент полезного действия - это степень эффективности использования энергии топлива в моторе, чем он выше, тем больше тепловой энергии от сограния топлива преобразуется в двигателе в механическую энергию вращения главного вала. Тем меньше потребляет топлива мотор на единицу выдаваемой мощности. Современные двигатели внутреннего сгорания еще много десятилетий назад — с появлением непосредственного впрыска и систем турбонаддува поступающего в цилиндры воздуха, достигли сегодняшних значений КПД и топливной эффективности. Усилия и затраты оказываются совершенно не сравнимы с получаемым результатом. Кстати именно поэтому во всех крупных странах действует целая индустрия "тюнинга двигателя", то есть огромное количество мелких фирм, полукустарных мастерских и отдельных спецов, которые берутся как-то довести стандартные двигатели массовых марок машин до более высоких показателей мощности, тяговитости и пр.

КПД двигателя внутреннего сгорания - дизель и бензин. Если забегать вперед, то можно уверенно сказать что КПД бензинового . значению степени сжатия, есть прямая зависимость КПД и сжатия, КПД любого двигателя зависит в основном от полноты сгорания топлива и его удельной энергии.

Влияние степени сжатия на индикаторный КПД двигателя

Но вы когда-нибудь задумывались, что он означает? Сразу хотим отметить, что разобраться в том, что такое степень сжатия двигателя, не так просто, как кажется на первый взгляд. Вы наверняка заметили в различных рекламных проспектах и каталогах, а также в описании на сайтах автопроизводителей, что автобренды пытаются привлечь наше внимание такой характеристикой, как степень сжатия двигателей. Особенно стараются нам рассказать о степени сжатия менеджеры автосалонов. Мы обычно делаем вид, что понимаем, о чем идет речь, пропуская мимо ушей эту информацию. И причина такого поведения в том, что многие автолюбители просто не представляют, что такое степень сжатия двигателей, равно как и на что она влияет. Но тем не менее мы считаем, что все автолюбители должны знать, что же это за показатель двигателей внутреннего сгорания, о котором недавно вспомнили многие автопроизводители.

КПД двигателя внутреннего сгорания – познаем эффективность в сравнении

Баумана со летним юбилеем, пожелать ему творческих успехов на благо нашей Родины. Я впервые удостоен чести выступать перед аудиторией, которая составляет цвет и гордость российской и мировой науки в области двигателей внутреннего сгорания. Учитывая, что у меня вообще нет опыта публичных выступлений, прошу вас быть снисходительными, если в моем выступлении прозвучат тезисы, которые могут показаться категоричными или радикальными. Какая еще может быть сверхвысокая степень сжатия, если общеизвестно, что эффективный бензиновый двигатель внутреннего сгорания со степенью сжатия более 14 построить невозможно. И тем не менее, как бы странно это не звучало, начну с главного вывода своих многолетних экспериментов и поисков:.

Результаты его опытов изображены на рис. При этом делается допущение, что рабочее тело — чистый воздух и что при сгорании углеводородного топлива в среде чистого воздуха образуются только CO 2 и H 2 O.

Бензиновый двигатель внутреннего сгорания со сверхвысокой степенью сжатия.

Среди множества характеристик различных механизмов в автомобиле решающее значение имеет КПД двигателя внутреннего сгорания. Для того чтобы выяснить суть этого понятия, необходимо точно знать, что представляет собой классический двигатель внутреннего сгорания. В отличие от паровых машин, эти двигатели более легкие и компактные. Они гораздо экономичнее и потребляют строго определенное жидкое и газообразное топливо. Таким образом, КПД современных двигателей рассчитывается на основании их технических характеристик и прочих показателей.

Справочник химика 21

Кот Шрёдингера. Неужели дядюшка Карно описал цикл, из которого невозможно вырваться никаким другим способом? Сообщение от ziga. Сообщение от markonx. Сообщение от rifin. Сообщение от drdrdr. Вспоминается, вроде ДВС и так практически почти адиабатный - за короткое время цикла тепло мало успевает рассеяться.

Можно ли значительно повысить мощность и КПД обычного двигателя своей на машине со степенью сжатия 25 (двигатель бензиновый); у меня – Тогда крутящий момент зависит только от силы, приложенной к поршню.

КПД двигателя внутреннего сгорания. Сколько приблизительно равен, а также мощность в процентах

Ведь чем выше этот показатель, тем эффективнее работает силовой агрегат. Если честно, то современные варианты моторов намного эффективнее своих собратьев, которые были выпущены лет так 10 назад, и причин этому масса. Сами подумайте раньше вариант 1,6 литра, выдавал всего 60 — 70 л. А сейчас это значение может достигать — л.

КПД двигателя внутреннего сгорания

.

.

.

.

Комментарии 3
Спасибо! Ваш комментарий появится после проверки.
Добавить комментарий

  1. Викторин

    Тарас Ты очень хороший человек! Дай Бог тебе здоровья! Я хоть и не популярный Блогер. Но тебя я респектую и всем о тебе говорю.

  2. Всеслава

    На 30000 куплю динамита и вьеду с разгона. Ждите меня в гости, депутаты .

  3. Рюрик

    И пишите свои версии обязательно!)))