Frage:
Was beeinflusst tatsächlich die Motorkompressionsverhältnisse?
ManRow
2017-05-24 04:07:14 UTC
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Ich habe immer angenommen, dass die Kompressionsverhältnisse umso höher sind, je weniger "quadratisch" (oder mehr "unterquadratisch") ein Motorradmotor ist. Eine Untersuchung mehrerer Motorräder - vom Kreuzer bis zum Supersportler - scheint jedoch zu zeigen, dass dies nicht unbedingt der Fall ist!

Wenn also nicht Bohrung und Hub, was sind dann die wichtigsten Faktoren, die das Kompressionsverhältnis eines Motors bestimmen? ?

* Bearbeiten: Angeblich sollte Ihr Kraftstoff umso höher sein, je höher das Kompressionsverhältnis ist. Aber ist dies bei all unserer fortschrittlichen EFI- und Zündzeitpunktelektronik immer noch ein Problem?

Fünf antworten:
#1
+7
tlhIngan
2017-05-24 07:53:42 UTC
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Einfach ausgedrückt ist das Kompressionsverhältnis eines Motors das Verhältnis zwischen dem Volumen eines Zylinders mit dem Kolben in der unteren Position (Position 1 und 4 im Bild unten) und dem Volumen desselben Zylinders mit dem Kolben in der oberen Position (Position 2 und 3 im Bild unten). enter image description here

Grundsätzlich ist das Volumen des Zylinders mit dem Kolben in der unteren Position das Kraftstoffvolumen und Luft, die der Zylinder aufnehmen kann (beim Ansaugtakt).

Dann wird diese Mischung vor der Zündung auf ein viel kleineres Volumen (während des Kompressionshubs) gepresst, und dieses Volumen ist das Zylindervolumen mit dem Kolben in der oberen Position.

Das Verhältnis der 2 ist wie stark das Kraftstoff-Luft-Gemisch komprimiert wird. Das 9- bis 10-fache ist typisch.

In Bezug auf die Oktanzahl ist die Oktanzahl eines Kraftstoffs einfach ausgedrückt die Fähigkeit, der sogenannten Detonation zu widerstehen, bei der der Kraftstoff beginnt brenne ganz von selbst, nur weil es zu stark zusammengedrückt und zu heiß wurde. Bei höherer Kompression wird das Kraftstoff-Luft-Gemisch stärker zusammengedrückt und es wird heißer (dies ist eine Eigenschaft von Gasen).

Die elektronische Motorsteuerung führt lediglich eine Detonation durch Wenn Sie den falschen Kraftstoff verwenden, wird die Motorsteuerung verzögert und das Kraftstoff-Luft-Gemisch geändert, um eine Detonation zu vermeiden. Dies ist jedoch keine Zauberei: Das Kraftstoff-Luft-Gemisch ist für den Motor nicht optimal und das Timing auch nicht. Der Motor produziert weniger Leistung, wenn der falsche Kraftstoff verwendet wird, und das Motormanagement macht das.

+1, aber um Zahlen zu geben, ist das 9- bis 10-fache typisch für Motoren, die mit Kraftstoff mit 95 bis 98 Oktan betrieben werden. Mit 87 Oktan muss man 7-fach bleiben, Rennkraftstoff mit 108 Oktan erlaubt bis zu 12-fach.
#2
+4
Zaid
2017-05-24 09:10:45 UTC
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Ich habe immer angenommen, dass je weniger "quadratisch" (oder mehr "unterquadratisch") ein Motorradmotor ist, desto höher sind die Kompressionsverhältnisse, die er haben kann.

Um Bei gleichem Hubraum im Zylinder erfordert eine kleinere Bohrung einen größeren Hub, sodass der Abstand zwischen dem oberen Totpunkt (OT) und dem unteren Totpunkt (BDC) größer ist.

Dies entspricht nicht unbedingt einem höheren Kompressionsverhältnis (CR):

  CR = (V_L + V_H) / V_L  

wobei V_L = Zylindervolumen @ OT, V_H = Bohrung * Hub

Das Zylindervolumen bei OT beeinflusst also auch das Kompressionsverhältnis. Es ist nicht nur der Hub (der sich auf V_H auswirkt).


Angeblich sollte Ihr Kraftstoff umso höher sein, je höher das Kompressionsverhältnis ist. Aber ist dies bei all unserer fortschrittlichen EFI- und Zündzeitpunktelektronik immer noch ein Problem?

EFI oder nicht, Kraftstoff ist Kraftstoff; Die Physik der Selbstentzündung ändert sich nicht. Bei Benzin- / Benzinmotoren bleibt die Detonation ein Problem, weshalb es eine Grenze gibt, wie viel CR in einen Benzinmotor eingebaut werden kann.

Na dann kann ich sehen, warum einige Orte, wenn auch separat, ein höheroktaniges, aber teureres Benzin (z. B. 9,99 USD / Gallone) verkaufen, das als "Rennkraftstoff" bezeichnet wird :) Zugegeben, ich besitze auch kein Fahrzeug mit einem Motor, der dies kann Nutzen Sie das auch voll aus!
#3
+3
Shannon DeWolfe
2017-05-28 16:56:04 UTC
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Vorbehalt: Ich bin weder Ingenieur noch Motorenbauer. Ich habe gerade viel gelesen.

Sie haben korrekte Beschreibungen der statischen CR erhalten. Sie haben die Frage jedoch mit Bedenken hinsichtlich der Vorzündung und der Auswirkungen von Unter- oder Überquadratkonfigurationen und der Kraftstoffqualität versehen. Leider kann niemand die Fragen zu Ihrer Zufriedenheit beantworten.

Die meisten Menschen verweisen auf die berechnete statische CR als Indikator für den Kraftstoffbedarf und die Neigung eines Motors, zu pingen, zu klopfen und sich zu Tode zu rasseln. Dies ist eine Faustregel, die früher für die meisten Anwendungen zutraf. Die Motoren sind nicht mehr die gleichen wie damals. Es ist viel mehr über den Luftstrom und die Kraftstoffverteilung und deren Steuerung bekannt. Es stehen Programme zur Verfügung, mit denen die Wirbel und Wirbel sowie die Wege einer Luftladung und die Ausbreitung der Flammenfront unter dynamischen Bedingungen grafisch angezeigt werden können.

Mein Fiesta ST leistet 190 PS mit 1,6 l und einem Turbolader . Mit einer milden Abstimmung auf das Steuergerät und ohne weitere Änderungen werden über 200 PS erreicht. Mit nur angeschraubten Modifikationen werden über 240 PS geleistet. Entschlossene Tuner erreichen mit großen Änderungen mehr als 300 PS. Der EcoTech 1.6 hat eine statische CR von 10,5: 1.

Noch vor einem Jahrzehnt leisteten Top Fuel-Motoren 1000 PS pro Zylinder. Heute liegt die Marke bei 1388 PS pro Zylinder. Dieses umwerfende HP-Niveau wird mit einer statischen CR von 6,5: 1 erreicht.

Es gibt keine eindeutige Aussage, dass eine bestimmte statische CR x, y oder z verursacht. Sie benötigen weitere Informationen, um sich ein Bild von der Persönlichkeit des Motors zu machen. Ich habe über von Tunern gebaute Honda-Motoren gelesen, die mit einem berechneten statischen CR von 16: 1 auf der Straße fahren können.

Neben statischer CR gibt es auch dynamische CR. Während die statische CR mit Messungen der Volumina bei OT und BDC bestimmt werden kann, erfordert die dynamische CR die Kenntnis mehrerer anderer Messungen. Ventilsteuerung und Kolbengeschwindigkeit sind möglicherweise die dominantesten Determinanten der dynamischen CR. Aber da andere; einschließlich Temperatur und Luftdruck.

Selbst eine Diskussion über die Vorzündung bei Motoren mit Über- oder Unterquadrat muss mehr als Bohrung und Hub umfassen. Wie lang sind die Stangen? Was ist der Abschreckabstand? Gewölbte Kolben? Maximale Kolbengeschwindigkeit? Brennkammerform? Position der Zündkerze? Multivalve? Umkehr- und Spüleigenschaften des Abgasstroms? Länge der Ansaugkanäle?

Zum besseren Verständnis der Vorzündung und der Beziehungen zwischen Ventilsteuerung, Zündzeitpunkt, A / F-Verhältnissen, Kolben- und Kuppelformen, VE, BSFC, Druckimpulsen, Spülen und so weiter Lesen Sie alles, was Sie zu diesem Thema finden können. Ich mag besonders Artikel von The Old One. Nur Google theoldone. Energiedynamik ist die allererste Rückkehr. Aber ich warne Sie, für ein Getriebe ist diese Seite ein Süßwarenladen.

#4
+2
Trimble Epic
2017-05-27 02:25:12 UTC
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Neben der Bohrung und dem Hub ist noch ein weiterer Faktor zu berücksichtigen: Die Größe des Raums über dem Kolben, wenn sich der Kolben im oberen Totpunkt befindet, ist ebenfalls ein Faktor. (Der kuppelförmige Bereich, den Sie im Zylinderkopf sehen, wenn der Kopf ausgeschaltet ist). Je kleiner dieser Raum ist, desto höher ist das Kompressionsverhältnis, auch wenn Bohrung und Hub gleich sind.

Stellen Sie sich das so vor ... Nehmen wir an, Sie haben einen Kolben, der von einem Extrem zum anderen fährt. und diese Reise nimmt 100cc auf. Das ist die Verschiebung. Der Zylinderkopf hatte jedoch noch etwas mehr Platz über dem Kolben, wenn sich der Kolben im oberen Totpunkt befindet. Nehmen wir an, der Platz beträgt weitere 10 ccm. Das gesamte Raumvolumen beträgt also 110 ccm, wenn der Kolben ganz unten ist. Der Kolbenweg nimmt niemals den gesamten Raum ein (andernfalls wäre die Kompression astronomisch hoch).

In diesem Beispiel komprimiert der Kolben die gesamte Luft und das Gas, die in einen Raum von 110 cm³ passen, auf nur 10 cm³ ... 11: 1-Verhältnis ...

Wenn der Raum im Zylinderkopf größer wäre, würde das Kompressionsverhältnis sinken ... Wenn beispielsweise der Raum im Zylinderkopf 20 ccm betrug, und der Der Kolbenweg verdrängt dann immer noch 100 ccm: Der Kolben würde die gesamte Luft und das Gas, die in einen Raum von 120 ccm passen, auf nur 20 ccm komprimieren. 120: 20 = 12: 2 = 6: 1 Verhältnis

Ein weiterer interessanter Faktor ist, dass der Kolben, obwohl das Gesamtvolumen im obigen Beispiel 120 ccm beträgt, immer noch nur 100 ccm "verdrängt" ... was bedeutet, dass am Ende des Auslasshubs, nachdem der Kolben herausgedrückt wurde So viel verbranntes (und jetzt inertes) Gas wie möglich, es verbleiben noch 20 ml verbranntes Inertgas im Zylinder, und am Ende des Ansaugtakts hat der Kolben 100 ml sauberes Luft / Kraftstoff-Gemisch angesaugt. .. Also, am Ende seines Ansaugtakts hat es jetzt eine Mischung aus 100 ccm Frischluft und Gas und 20 ccm altem inerten Abgas ... (der Punkt ist: Obwohl es 120 ccm Platz gibt, kann es nur Holen Sie sich jemals 100 ml Frischluft und Gas, weshalb wir uns immer auf die Verdrängung beziehen, nicht auf das Gesamtvolumen.

Es heißt "Brennkammer".
Meh. Die Verbrennung findet nur in diesem Bereich statt, da der Kolben wie im oberen Totpunkt ist, wenn die Zündkerze zündet. Die resultierende Gasexpansion drückt den Kolben nach unten, aber die Verbrennung erfolgt im Hohlraum im Kopf. Also "Brennkammer". Wenn Sie kürzere Stangen / Kolben verwenden, um die Kompression zu verringern, ändern sich natürlich die Dinge.
#5
+1
Donkeyman
2017-06-08 06:04:24 UTC
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Die Diskussion über Kompressionsverhältnisse amüsiert mich oft. Warum drückt ein Motor mit niedrigerem Verdichtungsverhältnis die Kompressionsanzeige auf einen höheren Wert als ein Motor mit hoher Leistung und hoher Verdichtung? Bei der Erörterung der Komprimierungsverhältnisse haben Sie ein Nominal und ein Absolut. Das nominelle Kompressionsverhältnis ist dasjenige, das als Verhältnis vom Gesamtvolumen des Zylinders in der unteren Mitte zum Gesamtvolumen des Zylinders in der oberen Mitte berechnet wird. Das absolute Kompressionsverhältnis wird vom Volumenpunkt, an dem alle Ventile geschlossen sind (da der Motor nur komprimiert, wenn alle Ventile und / oder Anschlüsse geschlossen sind), zum Volumen des Zylinders in der oberen Mitte berechnet. Viele der Hochleistungsmotoren haben eine derart radikale Ventilüberlappung, dass sie wirklich keine Kompression machen, solange es sich um einen leicht abgestimmten Motor handelt. Das Problem des "Ping" hängt mehr von der Brennkammerkonstruktion als vom Kompressionsverhältnis ab



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