Kompressiooniaste: milline on selle mõju mootorile?
Surveaste on kolbpõlemismootori üks põhiomadusi, mis näitab silindri mahu suhet põhjas oleva kolvi ja ülemises surnud punktis oleva kolvi vahel.
Surveaste on seega silindri kogu töömahu ja surveruumi ruumala suhe. Teisisõnu silindrisse imetud segu mahu ja silindris kokkusurutud segu mahu suhe.
Sisu
Surveastme arvutamine
Surveastme arvutamine on kolb-kolbmootori ja pöörleva kolbmootori puhul erinev.
Surveastme arvutamine kolvi sirgjoonelise edasi-tagasi liikumisega mootori jaoks:
εk = (VK + VZ) : VK
Muutujate selgitus:
- εk – surveaste
- VK – kokkusurumisruum/maht
- VZ – käigu maht
Kolb silindris teostab edasi-tagasi liikumist. Kui selle liikumise kaugeimat asendit väntvõllist nimetatakse ülemiseks surnud keskpunktiks, siis väntvõlli liikumise kõige kaugemat asendit nimetatakse alumiseks surnud punktiks.
Löögi maht: mis see on ja mis selle määrab?
Alumise ja ülemise surnud punkti vahelist ruumi nimetatakse löögimahuks. Käigu käik sõltub silindri ava läbimõõdust ja kolvi käigust. Ruumi silindris, kui kolb on ülemises surnud punktis, nimetatakse surveruumiks.
Pöörleva kolbmootori surveastme arvutamine:
Nendes mootorites on surveaste määratletud kui tööruumi suurima ja väikseima mahu suhe kolvi pöörde ajal.
εk = V1 : V2
Muutujate selgitus:
- εk – tihendusaste
- V1 – tööruumi suurim maht
- V2 – tööruumi väikseim maht
Kuidas mõjutab surveaste mootorit?
Klassikalises kolbpõlemismootoris on surveaste konstantne ja see on alati kompromiss erinevate sõidurežiimide vahel. Mõned mootorid võivad aga vastavalt koormusele sujuvalt muuta surveastet.
Selline mootor võib seega töötada väikese koormuse korral suure surveastmega ja vastupidi, suure koormuse korral madala surveastmega.
Suure koormuse korral on soovitatav, et surveaste oleks madal ja välditaks sellega detonatsioone. Madalatel koormustel peaks see mootori parima võimaliku kasuteguri saavutamiseks olema kõrgem. Mida suurem on surveaste, seda suurem on segu kokkusurumine enne süütamist.
Mootori võimsus ja pöördemoment: milline neist parameetritest on olulisem?
Tihendusaste mõjutab põhimõtteliselt:
- Sisepõlemismootori saavutatav kasutegur ja seega ka võimsus ja pöördemoment
- Mootori heitgaasid
- Kütusekulu
Suurenenud tihendusastme puudused:
- Kütuse enneaegne isesüttimine (detonatsioonipõlemine) võib toimuda, eriti bensiinimootorites.
- Mootori osad kuluvad aja jooksul rohkem kui väiksema surveastmega, seega peab selline mootor olema varustatud vastupidavamate osadega, mis on palju kallim (keraamilised ja titaanosad)
Sururõhu mõõtmine
Silindri surverõhkude mõõtmine on meetod, mis annab täpset teavet mootori seisukorra kohta. Surverõhku mõõdetakse survemõõturi abil. Enne surverõhu mõõtmist soojendatakse mootor töötemperatuurini, et määrata kolvi ja silindri vahed.
Mootori kolvid: kuidas need töötavad?
Surumõõtur kruvitakse süüteküünla asemel silindripeasse. Seejärel käivitatakse mootoril starter, kui gaasihoob on täielikult avatud (gaasipedaal on täielikult alla vajutatud). Surverõhk on näidatud survemõõturi nõelal, mis registreerib kõrgeima saavutatud rõhu.
Surverõhk on maksimaalne saavutatav rõhk mootori survetakti lõpus, kui segu veel ei põle. Sururõhu suurus sõltub surveastmest, mootori pöörlemissagedusest, silindrite täituvuse astmest ja põlemiskambri tihedusest. Kõik need parameetrid, välja arvatud põlemiskambri tihedus, on muutumatud ja need on määratud mootori konstruktsiooniga.
Kui mõõtmise ajal avastatakse, et üks silindritest ei saavuta tootja määratud väärtust, viitab see lekkele põlemiskambris. Samuti on ülioluline, et kõigi silindrite surverõhk oleks sama.
Mis põhjustab madalamat surverõhku?
- kulunud või kahjustatud kolvirõngas
- kulunud mootori silinder
- kahjustatud või mõranenud silindripea
- kahjustatud tihend silindripea all
- kahjustatud klapp
- kahjustatud klapivedru
- kulunud klapipesa
Kui põlemiskambrid on korras, siis maksimaalne surverõhkude erinevus üksikutel silindritel on kuni 1 bar (0,1 MPa). Sururõhud jäävad vahemikku 1,0–1,2 MPa bensiinimootoritel ja 3,0–3,5 MPa diiselmootoritel.
Millised on mootori surveastme normaalväärtused?
Detonatsiooni (kütuse enneaegse isesüttimise) vältimiseks ei ole bensiinimootoritel surveaste suurem kui 10:1. Detonatsioonipõlemisanduri, elektroonilise juhtseadme ja muude seadmetega mootorid võivad aga saavutada kuni 14:1 survesuhte.
Mootori koputamine: mis see on ja kuidas seda vältida?
Turboülelaaduriga bensiinimootorites on surveaste umbes 8,5:1, kuna osa tööaine kokkusurumisest toimub turboülelaaduris. Diiselmootorite surveaste on 20:1 või isegi kõrgem, sest need töötavad põhimõttel, et sissepritsitud kütus süttib kokkusurumissoojusest.
Seetõttu peab diiselmootorite surveaste olema suurem kui bensiinimootoritel. Mootori silindri rõhkudest tulenev koormus piirab diiselmootori surveastet.