Games
Πώς επηρεάζει την απόδοση ενός κινητήρα η συμπίεση;
ΝΕΑ
Η σχέση συμπίεσης είναι μια από τις σημαντικότερες παραμέτρους λειτουργίας ενός θερμικού κινητήρα καθώς μπορεί να προσφέρει περισσότερη ισχύ και ταυτόχρονα καλύτερη οικονομία καυσίμου.
Η προσπάθεια των κατασκευαστών να περιορίσουν την κατανάλωση και τις εκπομπές ρύπων έχει οδηγήσει στην εξέλιξη ολοένα πιο αποδοτικών κινητήρων. Παρά την εξάπλωση της ηλεκτροκίνησης, οι θερμικοί κινητήρες εξακολουθούν να έχουν σημαντικό ρόλο, τόσο σε συμβατικά όσο και σε υβριδικά συστήματα κίνησης. Και μία από τις βασικές τεχνικές που χρησιμοποιούνται για τη βελτίωση της απόδοσής τους είναι η αύξηση της σχέσης συμπίεσης.
WHAT CAR
Για να κατανοήσουμε τη σημασία της, πρέπει πρώτα να δούμε τι ακριβώς εκφράζει. Η σχέση συμπίεσης είναι ο λόγος μεταξύ του συνολικού όγκου του κυλίνδρου όταν το έμβολο βρίσκεται στο κατώτερο σημείο της διαδρομής του και του όγκου που απομένει όταν φτάνει στο ανώτερο σημείο. Για παράδειγμα, μια σχέση 10:1 σημαίνει ότι ο αρχικός όγκος περιορίζεται στο ένα δέκατο κατά τη διαδικασία της συμπίεσης.
Σε έναν τετράχρονο βενζινοκινητήρα, το έμβολο πραγματοποιεί διαδοχικά τις φάσεις εισαγωγής, συμπίεσης, εκτόνωσης και εξαγωγής. Κατά τη συμπίεση αυξάνονται η πίεση και η θερμοκρασία του μείγματος αέρα και καυσίμου, το οποίο στη συνέχεια αναφλέγεται από το μπουζί. Τα αέρια της καύσης εκτονώνονται, ωθώντας το έμβολο προς τα κάτω και παράγοντας το μηχανικό έργο που τελικά μεταφέρεται στους τροχούς.
Όσο υψηλότερη είναι η σχέση συμπίεσης, τόσο μεγαλύτερο ποσοστό της ενέργειας του καυσίμου μπορεί να μετατραπεί σε ωφέλιμο μηχανικό έργο. Αυτό συμβαίνει επειδή αυξάνεται η θεωρητική θερμική απόδοση του κύκλου λειτουργίας, επιτρέποντας στον κινητήρα να αξιοποιεί αποτελεσματικότερα την ενέργεια που απελευθερώνεται κατά την καύση.
Στην πράξη, αυτό σημαίνει ότι ένας κινητήρας μπορεί να παράγει περισσότερη ισχύ από την ίδια ποσότητα καυσίμου ή να επιτύχει την ίδια απόδοση με μικρότερη κατανάλωση. Ωστόσο, η αύξηση της συμπίεσης δεν μπορεί να συνεχίζεται απεριόριστα.
Το βασικό εμπόδιο είναι η κρουστική καύση, γνωστή ως knocking, κατά την οποία μέρος του μείγματος αυταναφλέγεται ανεξέλεγκτα εξαιτίας των υψηλών πιέσεων και θερμοκρασιών. Το φαινόμενο μπορεί να περιορίσει την απόδοση και, σε ακραίες περιπτώσεις, να προκαλέσει σοβαρές μηχανικές βλάβες.
Γι’ αυτό οι κινητήρες υψηλής συμπίεσης απαιτούν προσεκτικό σχεδιασμό του θαλάμου καύσης, ακριβή έλεγχο της ανάφλεξης, αποτελεσματική ψύξη και κατάλληλη διαχείριση του ψεκασμού καυσίμου.
Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η Mazda, η οποία με την τεχνολογία Skyactiv-G αξιοποίησε σχέσεις συμπίεσης που φτάνουν το 13:1 και ακόμη υψηλότερα σε ορισμένες εφαρμογές, επιτυγχάνοντας σημαντικά οφέλη στην συνολική ενεργειακή απόδοση. Αυτό είναι ένα από τα παραδείγματα που δείχνουν πως οι θερμικοί κινητήρες έχουν ακόμη σημαντικά περιθώρια βελτίωσης τα οποία τους επιτρέπουν να διατηρούν σημαντικό ρόλο στις μελλοντικές εξελίξεις.
ΕΙΔΗΣΕΙΣ ΣΗΜΕΡΑ
Η Honda ετοιμάζει τη νέα γενιά των υβριδικών της
Το Volkswagen ID. Buzz Cargo ακόμη πιο πρακτικό
Μετρό Θεσσαλονίκης: Η μελέτη επέκτασής του προς τα βορειοδυτικά της
Ακολουθήστε το newsauto.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις
