Объем камеры сгорания влияет на конечную степень сжатия двигателя.
Камера сгорания, это объем образуемый головкой блока и поршнем в момент нахождения поршня в верхней мертвой точке.
Степень сжатия, это отношение объемов цилиндров от максимального до минимального. Максимальный объем камеры сгорания получается,
когда поршень находится в нижней мертвой точке. Минимальный при нахождении поршня в верхней мертвой точке цилиндра.
Объем цилиндра без учета камеры сгорания можно узнать, поделив паспортный рабочий объем двигателя на количество цилиндров.
Объем камеры сгорания состоит из суммы 3 объемов:
1 Объем камеры сгорания на головке блока
2 Объем, образуемый толщиной прокладки головки блока
3 Объем вогнутого пространства в днище поршня.
Справедливости ради стоит сказать, что существует масса вариантов когда поршни выпуклые и при вычислениях они
не добавляют, а наоборот уменьшают пространство камеры сгорания. И это нужно учитывать при расчетах.
Степень сжатия и компрессия, это не одно и тоже и различается тем, что степень сжатия это геометрическая величина, а компрессия динамическая.
Так как двигатель при вращении обладает некоторыми насосными свойствами, плюс воздух при сжатии
нагревается, то величина компрессии будет отличаться от степени сжатия в большую сторону. Компрессия обычно больше в 1.4 раза чем степень сжатия.
Увеличение степени сжатия является одной из основных методик поднятия мощности двигателя, так как чем больше сжать топливовоздушную смесь,
тем больше она сможет расшириться относительно сжатого объема при сгорании. Тем самым можно получить больше мощности с того же объема сгоревшего топлива.
Одним словом мощность повысится, а расход останется на прежнем уровне.
Возникает вопрос, а почему с завода не поднимают степень сжатия до максимально возможного уровня? Дело все в характеристиках
бензина не позволяющим поднимать степень сжатия больше определенного уровня, без образования аномальных, нежелательных процессов горения (детонация и др).
Октановое число как раз и является основным показателем величины детонационной стойкости топлива и чем это число выше,
тем большую степень сжатия можно использовать в двигателе, без образования детонации.
То есть проще говоря, если мы значительно повысим степень
сжатия то мощность у нас повысится, но придется заправляться более высокооктановым топливом, а оно стоит дороже.
Но с другой стороны, двигатель теперь работает более эффективно и на той мощности на которой вы ездили
раньше, он будет потреблять меньше топлива и разность в цене как бы нивелируется!
Но правда все же такова, что вы не будете ездить на малой мощности. Иначе зачем нужно было все это затевать?
Степень сжатия можно повысить двумя самыми эффективными способами:
1 установка более тонкой прокладки головки блока, либо спиливание нижней части головки блока. При таком варианте, клапана приближаются
к поршню и необходимо делать или увеличивать выборки под них. Изменяются фазы работы ГРМ так как высота цепи или ремня, ответственная
за синхронизацию распредвала изменяется на величину, уменьшения высоты позиционирования головки блока.
При верхневальном двигателе (распределительный вал находится в головке блока). Настроить работу распределительного вала можно с помощью резрезной шестерни, либо шестерни с несколькими позициями под шпонку.
При нижневальном, когда распредвал стоит внизу (в блоке цилиндров) и связь с клапанами происходит посредством
толкателей также изменяется кинематика клапанного механизма без гидроусилителей, а с гидроусилителями может не хватить
их хода и придется ставить меньшие по длине толкатели. При использовании метода на V образном двигателе при спиливании головок
изменится расстояние между посадочными отверстиями впускного коллектора, что потребует его подгонки.
2 Растачивание цилиндров под больший по диаметру поршень. Такая процедура требует замены поршней, но этот
метод увеличивает рабочий объем двигателя и одновременно повышает степень сжатия, так как камера сгорания
остается прежней но объем цилиндра увеличивается. Отношение возросшего цилиндра к прежней камере сгорания
покажет большую величину степени сжатия. Метод кроме замены поршней и расточки цилиндра не требует больше
каких либо переделок и более предпочтителен для увеличения степени сжатия.
Прибавка мощности за счет степени сжатия тем выше, чем под более низкую степень сжатия изначально настроен двигатель.
Простыми словами, повышение мощности более эффективно при поднятии степени сжатия с 8 до 9 чем с 13 до 14.
Примеры прибавок в процентах:
с 8 до 9 = 2.0 % прибавка мощности
с 9 до 10 = 1.7 % прибавка мощности
с 10 до 11 = 1.5 % прибавка мощности
с 11 до 12 = 1.3 % прибавка мощности
с 12 до 13 = 1.2 % прибавка мощности
с 13 до 14 = 1.1 % прибавка мощности
с 14 до 15 = 1.0 % прибавка мощности
с 15 до 16 = 0.9 % прибавка мощности
с 16 до 17 = 0.8 % прибавка мощности
Промежуточные результаты суммируются, например поднятие степени сжатия с 8 до 14 даст прибавку 8.7 %
Примеры перехода на более высокооктановое топливо при повышении (СС)
менее 8 - 76 бензин
от 8 до 9 - 80 бензин
от 9 до 10.5 - 92 бензин
от 10 до 12.5 - 95 бензин
от 12 до 14.5 - 98 бензин
от 13.5 до 16 - 102 бензин
от 15.5 до 18 - 109 бензин
Минимальное октановое число топлива применяемое в каждом конкретном двигателе зависит не только от степени
сжатия но и в некоторой степени от конструкции формы камеры сгорания, алгоритма работы клапанного механизма,
системы зажигания итд. Поэтому более совершенные двигатели могут работать с большими величинами степени
сжатия без повышения качества топлива.
