Расчет степени сжатия двигателя

Степень сжатия это отношение полного объема цилиндра (объем цилиндра + объем камеры сгорания) к объему одной лишь камеры сгорания. Чем больше степень сжатия, тем больше давление воспламеняемой смеси и тем меньше понадобится топлива для получения той же мощности. Если подсчитанная (статическая) степень сжатия уже приближается к пределу детонации для используемого типа топлива, то если и дальше продолжать увеличивать статическую степень сжатия можно ухудшить надежность и/или мощность двигателя.

Для вычисления степени сжатия нам необходимо знать следующие данные: ход поршня, диаметр цилиндра, объем "лужи" в поршне, недоход поршня, толщину прокладки ГБЦ, диаметр прокладки, объем камеры сгорания в ГБЦ.

Измерить степень сжатия можно следующим образом. Для вычисления объема лужи в поршне и камеры сгорания в ГБЦ я изготовил пластину из оргстекла толщиной 10мм с отверстиями под болты ГБЦ и двумя маленькими отверстиями по центру для подачи жидкости и отвода воздуха. Так как будем мерить на собранном блоке цилиндра, принимаем недоход поршня 0мм. Вот что получилось:

Плита из оргстекла для расчета степени сжатия

Плита из оргстекла для расчета степени сжатия

Выставляем поршень в ВМТ с помощью микрометра:

Выставлем поршень в верхнюю мертвую точку

Выставлем поршень в верхнюю мертвую точку

Для более точного измерения герметизируем цилидр покругу с помощью герметика (кладем очень тонким слоем чтобы он не значительно повлиял на объем).

Притягиваем пластину к блоку цилиндров болтами:

Измерения объема лужи в поршне

Измерения объема лужи в поршне

В аптеке покупаем самый обычный медицинский шприц и наполняем его маслом.

шприц с маслом

шприц с маслом

Постепенно закачиваем масло в лужу поршня, пока оно не заполнит весь объем. Смотрим по шприцу, сколько залили - это и есть искомый объем. У меня получилость 9,5 см3.

Измерения объема лужи в поршне

Измерения объема лужи в поршне

Измеряем диаметр и толщину прокладки ГБЦ:

Прокладка ГБЦ ВАЗ 84,8мм

Прокладка ГБЦ ВАЗ 84,8мм

С помощью нашего оргстекла таким же образом как с поршнем, измеряем объем камеры сгорания в ГБЦ. У меня получилось 32 см3.

Я написал мини-приложение, в него вводим измеренные данные и получаем расчетную степень сжатия:

Данные для расчета

Наименование: Значение: Типовые значения:
ход поршня (мм): 71 74,8 75,6 78 80 82 83 84
длина шатуна (мм): 121 129 131 133 135 146
диаметр цилиндра (мм): 82.0 82.4 82.5 82.8 83.0 84.0
объем камеры в поршне (см.3): 12.0
недоход поршня (мм): 0.0 0.2 0.4
объем камеры в ГБЦ (см.3): 23.0
диаметр прокладки ГБЦ (мм): 82.0 83.0 84.0 84.8
толщина прокладки ГБЦ (мм): 1.3 0.5

Результаты

объем двигателя (см.3):
объем камеры сгорания (см.3):
степень сжатия:
коэф. R/S:

У меня на 78-м коленвалу получилось 9,85:1. Замечу, что если поставить стальную прокладку, то степень сжатия увеличится до 10,87:1, что обеспечит более высокие мощностные показатели.