Изчисляване на коефициента на динамично компресиране (DCR)
Въведение
Както винаги, за да разгледаме всеки проблем, нека си припомним информацията, която вече ни е известна по темата за степента на компресия. По-голямата част от хората, разбира се, ще кажат, че степента на компресия е безразмерна величина, представляваща съотношението между обема на цилиндъра и обема на горивната камера. Известно е също така, че за съвременен атмосферен бензинов двигател това е приблизително 9-11, за двигатели с турбокомпресор 7-8. Но какъв е физическият му смисъл? Какъв ефект има върху процесите, протичащи в двигателя? Нека разгледаме този въпрос по-подробно.
Теоретично обяснение
Така че, нека разгледаме какво е от физическа гледна точка.Съотношението на компресия, в класическия му смисъл. Както вече знаем, това е съотношението на обема на цилиндъра към обема на горивната камера, т.е. с други думи, имаме предвид под това, че обемът на въздуха, постъпващ в цилиндъра при всмукателния ход, е равен на обема на цилиндъра ... Но дали това наистина е така?
Знаем например, че за двигатели с 2 клапана на цилиндър обемната ефективност за гражданските двигатели е 75-80%, за двигателите с 16 клапана тази цифра е малко по-висока - 80-85%. Така се оказва, че в най-добрия случай около 85% от обема на цилиндъра ще влезе въздух в двигателя. И също така, с малко напред, трябва да се отбележи, че това ще се случи в режим на максимално пълнене. Както виждаме, действителното съотношение на компресия вече ще се различава.
Също така трябва да разберем, че степента на компресия ще бъде равна на изчислената, ако намаляването на обема (компресията) на горивния възел се случи в затворено пространство от Обем V1 до V2. Грубо казано, компресията ще започне, когато буталото е в BDC и ще завърши, когато буталото достигне TDC. Но отново всъщност това не се случва при истински двигател, защото всмукателният клапан се затваря с известно закъснение след BDC и всъщност компресията на самия горивен възел започва със закъснение спрямо BDC.
Какво виждаме? Оказва се, че обемът на въздуха в реален двигател, участващ в компресията, и физическият обем са съответно много по-малки и изчисленото от нас ниво на компресия не е правилно или, да кажем, малко информативно. В действителност, освен физическия обем на цилиндъра, различните конструкции на двигателя имат напълно различни и други геометрични параметри, като се започне от диаметъра на цилиндъра, хода на буталото и завърши с различни разпределителни валове, както и различни системи за регулиране на времето на клапаните.
По този начин е препоръчително да се въведе определена стойност, която ще ни позволи да вземем предвид всички параметри, които влияят на реалното съотношение на компресия - нека наречем тази стойност Динамично съотношение на компресия (DCR).
Концепция DCR
Динамичното съотношение на компресия (DCR) е стойност, която ни позволява да вземем предвид различни аспекти на конструкцията на двигателя с вътрешно горене, влияещи върху крайното налягане в края на хода на компресията по време на работа, това е крайното налягане, което ще бъде бенефициентът на нашите изчисление. Също така, трябва да систематизираме получените данни според съответствието на стойността на DCR на конкретно октаново число на горивото.