Her Er Hva»Kompresjonsforhold»Egentlig Betyr og Hvorfor det Betyr noe

du har hørt begrepet kompresjonsforhold før, men har du noen gang lurt på nøyaktig hva det betyr? Vel, det er på tide å forklare nøyaktig hva kompresjonsforhold er, og hvorfor hver bilprodusent er nå besatt av det som Om Det var Den Hellige Gral.

Kompresjonsforhold er ganske vist mer komplisert enn det ser ut til å begynne med. Det hjelper ikke at det er en av de begrepene du hører å bli kastet rundt på bilmøter og i pressemeldinger uten mye seriøs forklaring. Det er en av de tingene som du stort sett later til å forstå mens du prøver å imponere den trapesartisten du møtte på sirkuset sist helg.

Vi vet at høy komprimering er bra, og at lav komprimering er dårlig. Vi vet At Mazdas Nye Skyactiv – X «Holy Grail» – motor er høy komprimering, Sammen med Infiniti ‘ s «diesel slayer» og Toyotas «Dynamic Force» – serie som alle annonserer mer kraft sammen med mer effektivitet.

vi lever i en tid hvor ingeniører ikke bare kan gi en motor mer kraft ved å gjøre den større. Endring av motorens kompresjonsforhold blir hvordan det gjøres.

(Forresten, hvis du leser dette og snorting fordi du allerede vet hva kompresjonsforhold er, bra for deg! Ikke alle andre gjør det.)

Det Som Definerer Kompresjonsforhold Er Superenkelt

et kompresjonsforhold er akkurat det det høres ut som-et forhold hvor du komprimerer det maksimale sylindervolumet til det minste sylindervolumet. Det er volumet av sylinderen når et stempel er helt ned i forhold til helt opp til toppen. Det er skrevet ut og sagt som et forhold. For eksempel, for en motor med et 9:1 kompresjonsforhold, vil du si at det er » ni til en.»

nå bilde en sylinder i hodet ditt. Stempelet beveger seg opp og ned inne i sylinderen. Når stempelet er på det laveste punktet, kalles Det Bunndødsenter. Det er her sylindervolumet er størst. Når stempelet er på det høyeste punktet i sylinderen, kalles Det Toppdødsenter, og det er der sylindervolumet er minst. Sammenligningen av disse to volumene er hvor forholdet ditt kommer fra.

Hvis du er en visuell elev som jeg er, vil du like DENNE GIF jeg laget som viser hvordan en firetaktsmotor fungerer. Se hvordan stempelet beveger seg opp under det kompresjonsslaget? Det er all luft og drivstoff som blir komprimert i sylinderen. Hvis en motor har et høyt kompresjonsforhold, betyr det at et gitt volum luft og drivstoff i sylinderen blir presset inn i en mye mindre plass enn en motor med lavere kompresjonsforhold.

nå bør vi virkelig forstå mer om hvorfor i tillegg til hvordan, og det betyr at vi er nødt til å våge inn i riket av termodynamikk.det grunnleggende poenget med alt dette er at et høyere kompresjonsforhold betyr at motoren får mer arbeid ut av samme mengde drivstoff. Det er bra for kraft og også miles per gallon.

det er også viktig å merke seg at varmeinngang og varmetap i løpet av syklusen av motoren er relatert til effektiviteten som en funksjon av kompresjonsforhold. Det hele fungerer på to ideer. Den første er at uansett varmeenergi inn i systemet må konverteres til enten mekanisk arbeid eller spillvarme. Den andre er at termisk effektivitet bare er arbeidsutgangen dividert med varmeinngangen. Så da kan du utlede forholdet mellom termisk effektivitet og kompresjonsforhold, som MIT plottet på sin nettside og vist ovenfor. Ligningen er her (nu er termisk effektivitet, r er kompresjonsforhold, og gamma er en egenskap av væsken):

As du gir en motor med en viss forskyvning et høyere kompresjonsforhold, du skifter effektivt pv-diagrammet opp og til venstre, og øker varmetilførselen (qh i diagrammet) mer enn varmetap (ql). Sagt på en annen måte, du gjør mer av din inngangsenergi til arbeid. Her Er Jason Fenske Of Engineering Forklart å bryte ned forholdet mellom kompresjonsforhold, varmeoverføring og effektivitet:uansett er poenget at termodynamikk dikterer at termisk effektivitet går opp med kompresjonsforhold,som du kan se av det plottet og ligningen ovenfor. Og det betyr mer hestekrefter, bedre drivstofføkonomi, tyngre lommebøker og større smil. Kjør noen treg, hvesende, gasssugende, gammel Lavkompresjon Amerikansk V8, og du vet hva jeg mener.

Kompresjonsforhold er også det som gjør motorer som Mazdas Skyactiv – g motor så effektiv. Den første av en bølge av nye høykomprimerings-og variable kompresjonsmotorer Fra Mazda, Nissan/Infiniti og Toyota, Mazda har det høyeste kompresjonsforholdet i virksomheten akkurat nå, på 14:1, og Derfor kan Den klare høy drivstofføkonomi og kraftfigurer selv uten turbolader.

Hvorfor Høyere Komprimering Betyr At Du Trenger Høyere Oktan

Hvorfor bruker ikke alle bare høye kompresjonsforhold? Vel, høy komprimering er grunnen til at mange ytelses motorer trenger premium drivstoff, eller høyoktan bensin. Octane karakterer er, som dette How Stuff Works artikkelen påpeker, en måling av bensin evne til å motstå detonasjon.

sammenlignet med gass med høy oktantall, bensin som har en lav oktantall er mer sannsynlig å auto-antennes på grunn av høye luft-ladetemperaturer og trykk. I utgangspunktet vil du ha gassen som antenner når du vil ha den, ikke den typen som antenner når du ikke vil ha den. Den slags ukontrollert forbrenning kalles banking. Knocking er dårlig; det reduserer dreiemomentet og kan forårsake uopprettelig skade på motoren din.

Høy komprimering øker risikoen for å banke, og det er derfor svært høy komprimering motorer kjøre høy oktan rase gass Eller (mer vanlig nå) E85. Gasser har en tendens til å varme opp når de er komprimert, slik at økt varmetetthet kan føre til drivstoffet for tidlig forbrenning før tennpluggen tenner den. For å gjenta: det er ille.

Mazda måtte gjøre mye arbeid til sin stempel og eksos design for å redusere banket på sin 14: 1 motor som kjører på pumpegass. Stemplene i En Skyactiv-x-motor har for eksempel et hulrom i midten, slik At Mazda kan skyte en utbrudd av rik drivstoff rundt tennpluggen i en ellers magert blanding, og ja, det er en grunn til at dette ikke var en enkel teknologi å utvikle.Det som også er interessant er at du ikke bare kan lage en motor med så høyt kompresjonsforhold som du vil. Jeg reiste Ut Til John Hoyenga, en eier på performance exhaust og rally shop Nameless Performance, for å snakke om risiko og fordeler med høy komprimering.John bygger En Nissan 240sx rallybil der han bytter EN SR20VE firesylindret, som for tiden gjør om 250 hestekrefter på hjulene fra bare 2,0 liter. Dette er overraskende uten turbo. Alt John har å takke er det svært høye 14,5:1 kompresjonsforhold. «Det er mer arbeid gjort av komprimering, «forklarte han,» så jo mer kraft vil gjøre uten boost.»

Når det er sagt, fordi dette er en rase motor, han kjører det med rase gass eller ekstremt høy oktan E85. John sa at alt over 14.5: 1 kompresjonsforhold ville risikere automatisk tenning, og det kunne skyte ut en stang eller spinne et lager. Dette er hva som er tilfeldig referert til som » blåser opp.»

Det Er En Grense for Hvor Høyt du Kan Gå

jeg spurte om dette er grunnen til at vi ikke ser folk ikke kjører rundt med motorer som har betydelig høyere kompresjonsforhold enn noe vi ser i dag. Obscenely høye forhold, som 60: 1. John lo. Han forklarte at metall rett og slett ikke tåler så høye nivåer av stress, og et kompresjonsforhold som det ville kjøre ting så varmt at det ville blåse opp en nåværende motor.

selvfølgelig, ikke alle av oss bygger racerbiler med rase motorer, så endre kompresjonsforhold er ikke noe vi noen gang trenger å bekymre seg for. Men vi er uformelle bileiere og kvasi-motorentusiaster, så dette var en forklaring på hva kompresjonsforhold betyr og hvorfor det betyr noe. Du trenger ikke å forfalske det lenger, du vet nå hva det er.

nå, gå og finn den trapesartisten og fortell ham hvordan du føler deg!