Ступінь стиснення дизельного двигуна – як збільшити параметри?
Зміст
Чи знаєте ви, як працює серце вашого автомобіля – двигун? Які процеси відбуваються, коли ви тиснете на педаль газу або коли перемикаєте швидкість? Не варто відхрещуватися від цих знань – чим краще ви дізнаєтеся про свій автомобіль, тим раніше відчуєте можливу несправність. Однією з важливих характеристик є ступінь стиснення двигуна.
Вивчаємо теорію – що відбувається усередині камери згоряння?
Ступінь стиснення в теорії - це співвідношення об'єму в просторі над робочим поршнем у момент, коли він проходить нижню мертву точку, до об'єму в камері над поршнем у момент проходження верхньої мертвої точки. Це визначення виражає різницю тиску в камері згоряння в момент, коли відбувається впорскування палива в циліндр.
У повсякденному житті часто плутають ступінь стиснення з іншим поняттям, а саме з компресією дизельного двигуна, проте на практиці це два різні терміни. Компресія - це найбільший тиск поршнем в циліндрі на момент його проходження від мертвої нижньої точки до верхньої. Цю величину вимірюють у атмосферах.
Ступінь стиснення вимірюють математичним співвідношенням, наприклад, 19:1. Для дизельних двигунів найкращим вважається співвідношення у межах від 18 до 22 до 1. При такому ступені стиснення серце автомобіля працюватиме найефективніше. Використання палива пов'язане безпосередньо зі ступенем стиснення. Чим більший тиск піднімається в камері і більше стиснення, тим економічнішою буде витрата палива, при цьому отримана потужність може збільшуватися.
Ступінь стиску практично – як це відбувається?
Згоряння паливної суміші у двигуні відбувається при взаємодії змішаних парів палива та повітря. При займанні суміші відбувається її розширення, у результаті збільшується тиск у камері. Колінчастий вал при цьому виконує оберти, відповідно двигун виконує один такт корисної роботи. В наш час вже практично не випускаються дизельні двигуни з низьким ступенем стиснення, тому що в цьому немає необхідності, також низькооктанове паливо практично зникло з ринку. Всі прагнуть більш економічних і високооборотних двигунів з більшим ступенем стиснення.
Збільшення ступеня стиснення можна досягти за рахунок зменшення камери згоряння дизельного двигуна. Але за таких змін інженерам на заводах доводиться шукати компромісне рішення, тому що потрібно зберегти тиск у камері, а також зменшити обсяг спалювання палива. Одним із способів збільшення стиснення є розточування блоків головки циліндра – ступінь стиснення при цьому збільшується, а обсяг згоряння палива в камері зменшується. При цьому циліндр зберігає свій робочий об'єм і об'єм двигуна не змінюється.
Зміна ступеня стиснення – як покращити показники?
У наш час інженери знайшли альтернативний спосіб підвищити тиск у камері згоряння – це встановлення турбо-нагнітача. Установка пристрою призводить до збільшення тиску в камері внутрішнього згоряння, при цьому об'єми самої камери змінювати не потрібно. Поява подібних пристроїв призвело до істотного збільшення потужності, аж до 50% початкових цифр. Перевагою нагнітачів є можливість їх встановлення своїми руками, хоча найкраще доручити це завдання фахівцям.
Принцип роботи нагнітачів всіх типів зводиться до однієї простої дії, яка зрозуміла навіть дітям. Ми знаємо, що двигун автомобіля працює завдяки постійному згорянню паливно-повітряної суміші, що надходить в циліндри двигуна. Виробники встановлюють оптимальне співвідношення вступників у циліндри палива та повітря – останній потрапляє в камеру згоряння завдяки створенню розрідженої атмосфери на такті впуску. Нагнітачі дозволяють у той же об'єм камери згоряння подати на впуску більше пального і повітря. Відповідно збільшується кількість енергії при згорянні, зростає потужність агрегату.
Однак автолюбителям не варто захоплюватися надмірним збільшенням вихідних показників свого "залізного коня" - при зростанні кількості теплової енергії збільшується амортизація деталей двигуна.
Швидше прогоряють поршні, зношуються клапани, виходить із ладу система охолодження. Причому якщо турбонаддув можна встановити своїми руками, то ліквідувати наслідки цього експерименту далеко не завжди можливо навіть у хорошій автомайстерні. У особливо невдалих випадках модернізації авто його «серце» може просто вибухнути. Навряд чи потрібно пояснювати, що страхова компанія відмовиться виплачувати вам будь-які компенсації щодо цього прецеденту, поклавши всю відповідальність виключно на вас.
У дизельних двигунах відсутня дросельна заслінка, в результаті цього з'явилася можливість краще та ефективніше наповнювати циліндри незалежно від обертів. На багатьох сучасних автомобілях встановлюють такий пристрій, як інтеркулер. Він дозволяє збільшити масу наповнення в циліндрах на 20%, що піднімає потужність двигуна.
Збільшений тиск ступеня стиснення дизельного двигуна не завжди має позитивний характер і не завжди піднімає його потужність. Робоча ступінь стиснення може бути вже біля своєї межі детонації даного типу палива, і її збільшення здатне знизити потужність і час роботи двигуна. У сучасних автомобілях тиск у камері згоряння постійно перебуває під керуванням та контролем електроніки, яка швидко реагує на зміни роботи у двигуні. Перш ніж виконати будь-які операції зі збільшення параметрів сучасного «залізного коня», обов'язково проконсультуйтеся з фахівцями.
• Системи Common Rail.
Сучасна система, яка використовується на більшості сучасних автомобілів із дизельною силовою установкою. Принцип полягає в тому, що паливна суміш подається в камери згоряння завжди з однаковим тиском незалежно від кількості обертів двигуна та потужності. Якщо в звичайній системі стиск відбувається у впускному колекторі, то в common rail в момент упорскування палива в камеру. Завдяки цій системі продуктивність зростає на 30%, проте ця цифра може відрізнятися залежно від тиску впорскування палива.
• Чип тюнинг.
Не менш затребуваним способом підвищення потужності є чіп тюнінг. Принцип доопрацювання полягає у зміні характеристик тиску в паливній системі за рахунок зміни параметрів електронного блоку керування двигуном. Чіп підвищує продуктивність і ККД двигуна, а також відстежує час подачі палива в циліндри. До того ж чіп тюнінг дозволяє знизити витрату палива та зробити експлуатацію економічнішою.
Щоб виконати чіп тюнінг самостійно, знадобиться спеціальне обладнання, знання та досвід. Установка допрацьованого контролера обов'язково має на увазі тонке налаштування під конкретний двигун, також попередньо необхідно провести діагностику. Тому для отримання гарантованого результату краще звернутись до професіоналів.
