Продажа квадроциклов, снегоходов и мототехники
second logo
Пн-Чт: 10:00-20:00
Пт-Сб: 10:00-19:00 Вс: выходной

+7 (812) 924 3 942

+7 (911) 924 3 942

Содержание

что делать и можно ли исправить самому? » АвтоНоватор

Самым простым и доступным для каждого водителя способом диагностики двигателя является проверка компрессии в цилиндрах.

Проводим замер компрессии

Но, с другой стороны, замер компрессии иногда выдаёт относительные результаты и полностью на них ориентироваться не следует. Это всего лишь один из методов диагностики. Один из многих.

Первым показателем того, что в двигателе низкая компрессия в одном цилиндре, как минимум, является поведение авто во время движения. Двигатель не тянет.

Кстати, цифровые параметры значений компрессии для своего двигателя вы найдёте в Инструкции по эксплуатации.

Хотя процедура замера компрессии уже описана, коротко напомним. Замер производится на прогретом до 80 градусов двигателе, при наличии исправного и заряженного аккумулятора. Для получения точных параметров вам понадобится компрессометр.

Отключаем подачу топлива, выворачиваем свечи и замеряем компрессию, как при открытой, так и при закрытой дроссельной заслонке.

Естественно нужен помощник. Получаем безрадостный результат – разная компрессия в цилиндрах.

Причин этому может быть сколько угодно: начиная от качества топлива и работы топливной системы, и заканчивая (в худшем случае) неисправностью поршней, клапанов и самих цилиндров. Не забудьте добавить сюда дефекты в прокладках и уплотнителях.

Сразу же грозной тучей надвигается неприятный вопрос, — что, неужели нужно делать капитальный ремонт двигателя? Ответ пока однозначный – нет.

Показания компрессометра есть, нужно применять их на практике

В случае, если видна низкая компрессия в одном цилиндре и при этом работа двигателя на  холостом ходу неустойчива, то большая вероятность износа кулачка распредвала, который управляет выпускным клапаном.

Если разная компрессия по схеме: низкая в двух соседних цилиндрах, то, скорее всего, прогорела прокладка между ними.

И, наконец, после того, как вы долили в каждый цилиндр немного моторного масла и повторили проверку компрессии, показания повысились – изношены поршневые кольца.

Методы устранения низкой компрессии двигателя

Как мы уже говорили, причин того, что наблюдается разная компрессия в цилиндрах масса. И, если следовать «умным» книгам, то нужно вскрытие, которое, как известно, покажет причину.

Но лишь одна мысль о том, что при разборке ГБЦ на вас навалится ворох проблем, приводит в ужас. И замена колец, замена «колпачков», сальников коленчатого вала. А если и зазор между поршнем и цилиндром нарушен, то расточки блока не миновать. Нет, об этом пока не торопитесь думать.

Поэтому, первой возможной причиной того, что образовалась низкая компрессия в цилиндре, специалисты рекомендуют считать залегание колец. Это когда происходит их чрезмерное коксование, и они практически прилипают к поршню.

Если вариант, который описан ниже не устранит проблему разной компрессии в цилиндрах, то понадобятся радикальные методы.

Народный способ устранения залегания колец и повышения компрессии

Данный способ не является гарантией того, что изменяться показатели компрессометра. Но, он на самом деле эффективен, если разная компрессия в цилиндрах образовалась именно из-за залегания колец. Как минимум, совесть ваша будет чиста, и вы исключите затем этот пункт из диагностики.

  • Приобретаем качественную жидкость для очистки клапанов. В инструкции к ней должно быть указано, что она добавляется в моторное масло.
  • Сегодня вечером выкручиваем все свечи и заливаем в цилиндры по 50-70 мл. этой жидкости при помощи «груши» или шприца.
  • Утром, через 12 часов прокручиваете двигатель, затем чистите свечи и регулируете зазоры, а только затем вкручиваете их на места.
  • При запуске двигателя не пугайтесь качеству и количеству дыма из выхлопной системы.
  • Выезжаете на дорогу для прохождения участков на повышенных скоростях. То есть задача состоит в том, чтобы дать двигателю максимальные нагрузки. Поэтому заранее продумайте где вы это будете делать. Учтите состояние дорожного покрытия, погодных условий, интенсивности движения. В идеале это делается на загородной трассе.
  • Важно! Предыдущий пункт должен быть выполнен обязательно, иначе отлипшие за ночь продукты коксования попадут под клапан и тогда не миновать разборки ГБЦ.
  • После пробега со скоростью в 100-120 км/час на участке в 10-20 км. вновь производите замер компрессии в цилиндрах.

Здесь существует два варианта: радость и ощущение счастья от увиденных цифр одинаковой компрессии, которая соответствует норме. Или горечь от предстоящей операции с разборкой ГБЦ и диагностики двигателя. Третьего не дано.

Удачи вам при устранении разности компрессии в цилиндрах.

Мнение эксперта

Руслан Константинов

Эксперт по автомобильной тематике. Окончил ИжГТУ имени М.Т. Калашникова по специальности «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов». Опыт профессионального ремонта автомобилей более 10 лет.

Если в одном из «горшков» давление существенно ниже, чем в других (к примеру, везде 11,5, а в единственном 6,0 атмосферы) это свидетельствует о разности компрессии. Естественно это негативно сказывается на работе силового агрегата. Нередко падение компрессии может наблюдаться и в нескольких «»гошках»». Однако в таком случае можно смело утверждать, что двигатель нуждается в срочном капитальном ремонте. Причин падения компрессии может быть немало, для устранения требуется демонтаж ГБЦ. Вот основные причины:

1. Пробитая (прогоревшая) прокладка ГБЦ. Одна из самых частых причин, «лечится» заменой данного элемента.
2. ГБЦ затянута недостаточно. Собственно из этого следует вышеупомянутая причина, прокладка начинает пропускать давление и со временем ее пробивает.
3. Пропускают кольца. Подобное явление актуально, если уплотнительные кольца сильно изношены или сломаны. Если давление просело в одном «»горшке»», гарантированно кольца сломаны. В таком случае требуется капитальный ремонт двигателя.
4. Закоксованность. Кольца покрываются коксом по причине использования некачественного моторного масла или при условии большого пробега. Масло выгорает, и кольца прилипают на одном месте, не имея возможности ходить по своим канавкам. Стачивается только одна сторона, соответственно двигатель быстрее изнашивается. На закоксованность указывает падение компрессии по всех цилиндрах.
5. Износ стенок блока цилиндров. Явление редкое, возникает чаще всего из-за использования производителем некачественных материалов.
6. Перегрев ДВС. Если двигатель перегревается кольца и стенки блока начинают пропускать давление, а вместе с ним и масло. Частично можно определить по сизому дыму из выхлопной трубы.
7. Прогар поршня. Если поршень будет сломан, компрессия в цилиндрах будет равна фактически нулевому значению. Прогореть он может как сверху, так и сбоку. Нередко поршни ломаются при обрыве ремня ГРМ, когда вследствие нарушения фаз газораспределения встречаются с клапанами.
8. Клапана. Компрессия может упасть из-за их неправильной регулировки, из-за прогара или облома при обрыве ремня ГРМ.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Компрессия в цилиндрах двигателя, норма для различных видов силовых агрегатов

Уменьшение объема газа при помощи внешнего воздействия называется компрессией. Какая компрессия должна быть в двигателе автомобиля для его бесперебойного функционирования?

Работа двигателей внутреннего сгорания осуществляется при помощи создания высокого давления в рабочих цилиндрах. Уменьшение объема при движении поршня вверх приводит к существенному повышению температуры в камере сгорания с последующим воспламенением топливовоздушной смеси. Компрессия в цилиндрах двигателя косвенно показывает состояние всех элементов, входящих в цилиндропоршневую группу.

Степень сжатия двигателя характеризует отношение объемов цилиндра при расположении поршня в верхнем положении и нижнем соответственно.

Для каждого движка данная величина является постоянной.

Компрессия в двигателе имеет склонность к постепенному уменьшению, т. к. в процессе эксплуатации элементы двигателя, принимающие участие в его работе, изнашиваются и приходят в негодность, что приводит к нарушению герметичности в системе.

От давления в цилиндрах силового агрегата зависят следующие свойства:

  1. Бесперебойный запуск мотора, особенно в зимнее время.
  2. Отсутствие вибрации силового агрегата при работе на малых и холостых оборотах.
  3. Сбалансированность мотора.
  4. Наличие хороших характеристик в динамике автомобиля.

Перечень деталей, ответственных за уровень компрессии движка

При давлении топливной смеси от 15 до 30 атмосфер наибольшую нагрузку получают следующие элементы:

  • прокладка головки блока цилиндров;
  • поршень;
  • корпус цилиндра;
  • впускные и выпускные клапаны;
  • компрессионные кольца.

Все перечисленные детали газораспределительного механизма испытывают многократные нагрузки, возникающие в результате воздействий высокой температуры и давления. Износ любого из этих элементов влияет на компрессию, мощность мотора и его экономические характеристики.

Давление в дизелях и бензиновых моторах

Из-за отличий в конструкции дизелей и моторов, работающих на бензине, наблюдается разная компрессия в цилиндрах двигателя. Норма давления для дизельных моторов вдвое выше, чем для бензиновых. Это обусловлено потребностью в более высоком рабочем давлении для образования вспышки дизельного топлива.

Какой величины должна быть компрессия дизеля? Дизельный двигатель можно запустить только при создании давления в цилиндрах более 22 атмосфер. Оптимальная величина компрессии для дизелей находится в пределах 28–32 атмосфер. Такой уровень возможен благодаря высокой технологичности и сложности устройства мотора.

Компрессия бензинового двигателя характеризует уровень давления на холостых оборотах силового агрегата. Величина давления зависит от марки и модели автомобиля.

Сколько должна быть компрессия в бензиновом двигателе? Для карбюраторных двигателей норма компрессии рассчитывается по специальной формуле. В основу расчета входит степень сжатия, указанная в технической документации и коэффициент, величина которого определяется принадлежностью бензинового мотора к определенной группе.

К примеру, данный коэффициент для четырехтактного движка с искровым разрядом в свече зажигания равен 1,2–1,3. Нормальная компрессия двигателя, работающего на бензине, должна быть немного выше десяти атмосфер.

Низкая компрессия может быть вызвана использованием некачественного масла, несоблюдением режима замены смазки, частой ездой на высоких скоростях.

При появлении таких симптомов, как увеличение расхода топлива и масла, снижение тяги, необходимо осуществлять диагностику мотора. Для выявления причин необязательно разбирать движок, достаточно произвести замер компрессии в цилиндрах.

Описание измерения давления

Измерение компрессии производится на прогретом движке. Проверка давления в каждом цилиндре производится своими силами при наличии измерительного прибора. Компрессия измеряется при помощи специального инструмента — компрессометра.

При выборе измерительного прибора особое внимание необходимо уделить его резьбовому наконечнику, который должен подходить для вкручивания его вместо свечей зажигания.

Для проведения диагностики мотора необходимо выполнить следующие действия:

  1. Снять свечу с одного цилиндра.
  2. Установить измерительный прибор вместо снятой свечи.
  3. Провернуть коленвал с помощью стартера.
  4. Зафиксировать показание прибора.
  5. Замерить давление во всех цилиндрах с последующей фиксацией данных.
  6. Сопоставить полученные результаты.
  7. Добавить немного машинного масла в поршни.
  8. Прокрутить мотор стартером, не вставляя свечи.
  9. Повторно замерить компрессию в цилиндрах.

Для получения реальных результатов при проведении диагностики компрессия должна измеряться при количестве оборотов коленчатого вала, равном 200–250 оборотов в минуту.

Данные мероприятия проводятся с целью выявления сбоя в работе одного из цилиндров. Существенное увеличение давления свидетельствует о повреждении поршня или поршневых колец. Если давление осталось неизменным,следовательно,поломка коснулась элементов головки блока цилиндров или ее прокладки.

Факторы, влияющие на давление в двигателе

Результаты измерения компрессии часто отличаются друг от друга, даже если все детали, участвующие в газораспределении, исправны. На давление в цилиндрах оказывают влияние следующие условия:

  • количество поступающих воздушных масс;
  • скорость вращения коленчатого вала;
  • температура двигателя;
  • вязкость моторного масла.

Если возникли проблемы с запуском теряется мощность, двигатель нуждается в тщательной профессиональной диагностике. Ремонтно-восстановительные работы необходимо доверить опытным специалистам. Продление срока службы двигателя и поддержание компрессии в норме зависит от грамотного и внимательного отношения к мотору.

Увеличение мощности двигателя при помощи компрессора

Компрессор — это устройство, осуществляемое сжатие и подачу воздушных масс под давлением к потребителю. Наибольшую популярность компрессоры приобрели у автогонщиков и приверженцев скоростных режимов вождения.

Для существенного увеличения мощности мотора вместо увеличения его объема можно нагнетать больше воздуха в камеру сгорания. Это повлечет подачу большего количества топлива, что создаст повышенное давление и усиление толчка выбрасываемого газа. Для этих целей используется нагнетатель воздуха — компрессор.

Автомобильный компрессор дает возможность двигателю прибавить более 45% мощности, увеличить крутящий момент на 31%.

В зависимости от способа подачи воздуха нагнетатели делятся на три вида:

  1. Центробежный компрессор.
  2. Двухвинтовой.
  3. Роторный.

Благодаря конструктивным особенностям центробежного компрессора, осуществляющего принудительное повышение мощности,его используют чаще других видов нагнетателей.

Компрессор запускается при помощи вращающегося коленчатого вала двигателя, что создает дополнительную нагрузку на силовой агрегат. При создании моторов, работающих в паре с нагнетателем, дополнительно усиливают узлы, получающие добавочную нагрузку при взрывах в камере сгорания. Усовершенствование элементов силового агрегата существенно увеличивает стоимость двигателя и автомобиля в целом.

определение, как измерять и причины ее изменения

Показатель мощности мотора напрямую связан с характеристикой компрессии и степенью сжатия мотора. При уменьшении этих показателей неизменно отмечаются проблемы с мощностью двигателя, который не обеспечивает должную тягу и плохо разгоняется при нажатии педали газа. Поговорим поподробнее о том, что же представляет собой компрессия двигателя, степень сжатия двигателя, а также опишем технологию ремонта при наличии подобных проблем.

Понятие компрессии и степени сжатия

Принято отличать два этих понятия, от которых непосредственно зависят технические характеристики конкретного силового агрегата.

Степень сжатия двигателя – это соотношение объема надпоршневого пространства цилиндра при положении поршня в его нижней мертвой точке (объем цилиндра полностью) к объему аналогичного подпоршневого пространства в верхней мертвой точке (объему камеры сгорания).

Соответственно, чем больше показатель степени сжатия двигателя, тем больше мощность мотора. Необходимо сказать, что степень сжатия является конструктивным параметром, который отображает изменение объемов цилиндра во время работы мотора. При этом отмечается зависимость степени сжатия и использования топлива с более высоким октановым числом. Последнее позволяет избежать появления детонации топлива при его сгорании.

Под компрессией двигателя принято понимать показатель максимального давления в цилиндрах, которое создается при движении поршня от нижней мертвой точки до верхней.

Проверка компрессии выполняется соответствующими измерительными приборами и позволяет определить наличие каких-либо отклонений данной характеристики в каждом из цилиндров. На основании полученных измерений можно будет определить имеющиеся проблемы силового агрегата и в последующем устранить поломки.

Причины изменения компрессии

Следует сказать, что проблемы с компрессией свидетельствуют о серьезных поломках двигателя, и, с большой долей вероятности, автовладельцу придется выполнять дорогостоящий капитальный ремонт автомобиля.

В том случае, если отмечается нарастание компрессии по мере увеличения тактов двигателя, это может говорить об износе стенок цилиндра, поршневых канавок и проблемах с кольцами.

Если же, наоборот, компрессия двигателя не увеличивается и не достигает необходимых показателей, то в результате седла клапанов не обеспечивают должную герметизацию камеры сгорания и из нее выходит воздух. В данном случае необходим ремонт головки блока цилиндров.

В том случае, если измерения компрессии проводились при полностью открытой заслонке, и при этом отмечается недостаточный уровень данной характеристики, это говорит о прогаре поршней и клапанов, деформации клапанов и задирах на цилиндрах двигателя.

Последнее в особенности распространено на современных моторах, поэтому дополнительно при подозрении на задиры производят осмотр мотора специальными устройствами, которые позволяют визуально определять состояние каждого цилиндра на предмет выявления таких проблем. У таких моторов с задирами отмечается уменьшенная компрессия двигателя.

Измеряем компрессию мотора

Проверка компрессии позволяет определить состояние двигателя, в том числе его предполагаемый пробег и ресурс. Поэтому такую проверку достаточно часто проводят при покупке автомобиля с пробегом.

Опытный мастер по имеющимся данным о компрессии сможет определить имеющиеся у мотора проблемы, что и станет залогом качественного выбора автомобиля или его последующего правильного ремонта. Необходимо лишь качественно проводить такие измерения и в последующем грамотно восстанавливать автомобиль.

У большинства современных силовых агрегатов технология измерения компрессии стандартна. Условием проведения качественной проверки такой характеристики мотора является использование заряженной аккумуляторной батареи и исправного стартера.

  1. Проверка выполняется на прогретом двигателе, что необходимо для получения минимальной вязкости моторного масла. Необходимо отключить подачу топлива в двигателе, для чего снимают подающий патрубок от топливной системы. Также одновременно выкручиваются свечи и достаются высоковольтные катушки. При этом необходимо открыть на полную дроссельную и воздушную заслонку.
  2. Далее вам потребуется использовать специальный прибор под названием компрессометр. Он имеет соответствующий измерительный наконечник, который вставляется в отверстие выкрученной свечи. Компрессометр необходимо герметично вкрутить в резьбу свечи, после чего стартером прокрутить коленвал до момента прекращения увеличения давления в измеряемом цилиндре.
  3. Вам лишь останется записать показания прибора, сбросить компрессометр и провести аналогичные операции со всеми цилиндрами в двигателе. Как вы можете видеть, выполнение такой проверки по измерению компрессии не представляет особой сложности. Необходимо лишь использовать исправные компрессометры, и вы сможете самостоятельно выполнить данную процедуру, не прибегая к услугам соответствующих ремонтных мастерских.

В том случае, если вы определили существенные расхождения показателей компрессии в различных цилиндрах, или же этот показатель не достигает нужной величины, то необходимо либо самостоятельно заниматься ремонтом двигателя или же обратиться в соответствующие ремонтные мастерские.

Отметим, что такой ремонт отличается повышенной сложностью, поэтому браться за него самостоятельно можно лишь в том случае, если у вас имеется соответствующий опыт работы. А вот неквалифицированное вмешательство в двигатель неизменно приведет к усугублению имеющихся проблем, и в последующем стоимость восстановления мотора будет существенно выше, нежели чем первоначальные затраты на ремонт.

Прочность бетонных цилиндров на сжатие

Прочность бетонных цилиндров на сжатие является одним из наиболее распространенных показателей эффективности, выполняемых инженерами при проектировании конструкций. Здесь прочность на сжатие бетонных цилиндров определяется путем приложения постоянной нагрузки к цилиндру до тех пор, пока не произойдет разрушение. Испытание проводится на машине для испытаний на сжатие.

Аппарат для испытания бетонных баллонов

Подготовленный цилиндр для образца может иметь любой из двух размеров, указанных ниже.Диаметр отлитого цилиндра должен быть как минимум в 3 раза больше номинального максимального размера крупного заполнителя, используемого при производстве бетона. Требуемый аппарат указан ниже:

  1. Машина для испытания на сжатие
  2. Форма для цилиндра диаметром 150 мм и высотой 300 мм или 100 x 200 мм
  3. Весы.

Процедура испытания бетонного цилиндра

Подготовка проб

Образцы цилиндров отливают из стали, чугуна или любой формы из невпитывающего материала.Даже в тяжелых условиях используемые формы должны сохранять первоначальную форму и размеры. Форма должна удерживать бетон без протечек. Перед помещением бетонной смеси в форму, внутренняя часть формы должна быть должным образом смазана, чтобы облегчить удаление затвердевшего цилиндра.

Бетонная смесь заливается в формы слоями не менее 5 см. Количество ходов на слой во время уплотнения должно быть не менее 30. Уплотнение должно достигать нижележащих слоев, позволяя выйти большинству воздушных пустот.Образцы хранят в спокойном месте в месте с относительной влажностью не менее 90% при температуре 27 ° ± 2 ° C в течение 24 часов. По истечении этого периода образцы берут и погружают в чистую пресную воду до достижения возраста испытаний.

Процедура испытания

  1. Бетонный цилиндр отливают стандартного размера и выдерживают в течение 28 дней. Для испытаний отливают три образца одинакового размера.
  2. Выньте образец из емкости для отверждения.
  3. Вытрите лишнюю воду с поверхности образца.
  4. Поместите образец вертикально на платформу машины для испытания на сжатие. Равномерное приложение и распределение нагрузки облегчается наличием накладок на концах цилиндров.
  5. Прежде чем приступить к приложению нагрузки, убедитесь, что грузовые платформы касаются верхней части цилиндра.
  6. Применяйте нагрузку непрерывно и равномерно.

Характеристики сгорания и выбросов двигателя с переменным воспламенением от сжатия, работающего на смесях этилового эфира Jatropha curcas с различным коэффициентом сжатия

Характеристики двигателя и характеристики выбросов немодифицированных дизельных двигателей, работающих на биодизельном топливе, в значительной степени зависят от их воспламенения и поведение при горении.В этом исследовании изучались характеристики выбросов и сгорания при работе двигателя на различных смесях (B10, B20, B30 и B40) и обычном дизельном топливе (B0), а также при изменении степени сжатия от 16,5: 1 до 17,5: 1 до 18,5: 1. Изменение степени сжатия с 16,5: 1 до 18,5: 1 привело к увеличению давления в цилиндре для смесей B0, B10, B20, B30 на 27,1%, 27,29%, 26,38%, 28,48% и 34,68%. , и B40, соответственно, при 75% номинальной нагрузки. Более высокая пиковая скорость тепловыделения увеличилась на 23.19%, 14,03%, 26,32%, 21,87% и 25,53% для смесей B0, B10, B20, B30 и B40, соответственно, при 75% номинальных условиях нагрузки, когда степень сжатия была увеличена с 16,5: 1 до 18,5: 1. Период задержки уменьшился на 21,26%, выбросы CO уменьшились на 14,28%, а выбросы увеличились на 22,84% для смесей B40 при 75% номинальных условиях нагрузки, когда степень сжатия была увеличена с 16,5: 1 до 18,5: 1. Сделан вывод, что эфир масла ятрофы можно использовать в качестве топлива в дизельном двигателе, смешивая его с дизельным топливом.

1. Введение

В настоящее время мир столкнулся с двойным кризисом: истощением запасов ископаемого топлива и ухудшением состояния окружающей среды. Беспорядочная добыча и чрезмерное потребление ископаемого топлива привели к сокращению подземных углеродных ресурсов. Поиск альтернативных видов топлива, которые обещают гармоничное сочетание с устойчивым развитием, энергосбережением, эффективностью и охраной окружающей среды, стал сегодня очень важным. По всему миру ведутся интенсивные исследования подходящего заменителя дизельного топлива.В этой гонке среди различных альтернатив растительные масла заняли первое место, поскольку некоторые из их физических, химических свойств и свойств, связанных с горением, почти аналогичны свойствам дизельного топлива. Было проведено множество исследовательских работ по использованию растительного масла в чистом виде. Поскольку Индия является нетто-импортером растительных масел, пищевые масла не могут использоваться вместо дизельного топлива. Таким образом, основное внимание уделялось непищевым маслам как топливной альтернативе дизельному топливу.

Несколько исследователей приложили много усилий для использования непищевого масла в качестве альтернативного топлива в двигателях с ХИ.Непищевое масло из семян растений является наиболее многообещающим альтернативным топливом для двигателей CI, поскольку оно возобновляемое, экологически чистое, нетоксичное, биоразлагаемое, также не содержит серы и ароматических углеводородов, имеет благоприятную теплотворную способность и более высокое цетановое число. Его химическая структура содержит насыщенные и неразветвленные углеводороды с длинной цепью, что является наиболее благоприятным свойством для использования в обычных дизельных двигателях [1–6].

Имеющаяся литература указывает на то, что растительные масла являются возможным альтернативным топливом для дизельных двигателей.Но сообщалось, что двигатели CI, работающие на растительных маслах, достигают более низкой пиковой мощности и крутящего момента, а также более низких оборотов двигателя, и эти топлива вызывают закоксовывание форсунок, разжижение моторного масла и отложения углерода в различных частях двигателя, засорение фильтров. , и залипание кольца, когда оно используется непосредственно в двигателе в качестве заменителя дизельного топлива [7]. Эти проблемы отрицательно сказываются на характеристиках двигателей CI с прямым впрыском. Все это связано с большой молекулярной массой, химической структурой нефти, более высокой вязкостью, низкой летучестью и полиненасыщенным характером нефти [8–10].Высокая вязкость растительных масел является основным ограничением, отрицательно влияющим на работу двигателя. Высокая вязкость растительного масла (более чем в 10 раз по сравнению с дизельным топливом) приводит к плохому распылению топлива и неэффективному смешиванию с воздухом, что способствует неполному сгоранию. Исследователи предложили различные методы модификации растительных масел [11–15]. К ним относятся (i) крекинг растительных масел, (ii) разбавление растительных масел дизельным топливом, (iii) микроэмульсификация, (iv) нагрев растительных масел перед впрыском в камеру сгорания, (v) химическое преобразование растительных масел в биодизельное топливо. путем алкоголиза (переэтерификации).

Среди них химическое преобразование растительных масел в биодизельное топливо путем алкоголиза (переэтерификации) считалось наиболее подходящей модификацией, поскольку технические свойства сложных эфиров почти аналогичны свойствам дизельного топлива [16]. Путем переэтерификации растительные масла превращаются в алкиловые эфиры жирных кислот, присутствующих в масле [17]. Кроме того, метиловые или этиловые эфиры жирных кислот можно сжигать непосредственно в немодифицированных дизельных двигателях с очень низким образованием отложений.

Биодизель имеет более высокое цетановое число, чем нефтяное дизельное топливо, не содержит ароматических углеводородов и серы, а также содержит от 10% до 11% кислорода по массе [18].Некоторые исследователи предположили, что такое более высокое содержание кислорода в нефти приводит к полному сгоранию [19–22]. Эти характеристики биодизеля снижают выбросы окиси углерода, углеводородов и твердых частиц в выхлопных газах по сравнению с дизельным топливом [23]. Но различия в физических свойствах дизельного и биодизельного топлива влияют на характеристики сгорания и тепловыделения. Поскольку характеристики сгорания и HRR биодизельного топлива должны быть известны, чтобы добиться снижения удельного расхода топлива (BSFC) и выбросов при торможении, сохраняя при этом другие рабочие параметры двигателя на приемлемом уровне.Однако до сих пор большинство исследователей коррелировали характеристики биодизельного топлива и его выбросы с такими параметрами испытаний, как смесь биодизельной фракции, частота вращения двигателя, нагрузка двигателя, время впрыска, давление впрыска и степень сжатия двигателя. Но очень мало работ, в которых сообщалось о характеристиках сгорания двигателя и явлениях тепловыделения, соответствующих различным биодизелям и их смесям. Более того, было проведено гораздо больше исследований с использованием метилового эфира, чем этилового эфира.Таким образом, целью данного исследования является исследование характеристик сгорания и скорости тепловыделения двигателя с воспламенением от сжатия, работающего со смесями этилового эфира ятрофы при различных степенях сжатия.

2. Материалы и методы
2.1. Получение сложного эфира и смесей

В этом исследовании двухступенчатый «кислотно-основной» процесс, то есть предварительная кислотная обработка с последующей основной реакцией переэтерификации с использованием этанола в качестве реагента и h3SO4 в качестве катализаторов для кислоты и КОН для Основная реакция наблюдалась для получения биодизеля из масла Jatropha curcas .Описание смесей следующее: B0: чистое дизельное топливо, B10: 10% этиловый эфир ятрофы + 90% дизельное топливо, B20: 20% этиловый эфир ятрофы + 80% дизельное топливо, B30: 30% этиловый эфир ятрофы + 70% дизельное топливо, и B40: 40% этилового эфира ятрофы + 60% дизельного топлива. Физико-химические свойства дизельного топлива, масла ятрофы, этилового эфира ятрофы и их смесей с дизельным топливом оценивали в соответствии со стандартами ASTM. Все измерения были повторены три раза, и для анализа использовалось среднее арифметическое этих трех значений.Данные о свойствах топлива для всего топлива сведены в таблицу, как показано в Таблице 1.


Свойства топлива Дизель Масло ятрофы Этиловый эфир Смеси этилового эфира ятрофы Метод испытаний
B10 B20 B30 B40

Вязкость при 37 ° C, сСт 4.38 38,33 7,33 5,16 5,66 5,83 6,00 D-445
Плотность при 37 ° C, г / куб.см 0,832 0,931 0,875 0,843 0,850 0,856 0,861 D-1298
Теплотворная способность, МДж / кг 42,90 32,62 35,77 41,47 40,39 39,52 39.08 D-4868
Температура помутнения, ° C 0,5 8 1,7 0,7 0,8 1,3 1,5 D-2500
Температура застывания, ° C −7,8 4 −2,8 −7,2 −6,8 −6,8 −5,3 D-97
Температура вспышки, ° C 58 287,7 111,7 61,7 68.7 76,3 83,7 D-93

2.2. Экспериментальная установка

Для испытаний использовался одноцилиндровый двигатель с водяным охлаждением, мощностью 3,73 кВт и переменной степенью сжатия, как показано на рис. 1. Этот испытательный стенд позволяет изменять степень сжатия путем подъема или опускания головки цилиндра двигателя. . Стенд также оборудован всей управляющей электрической системой, электронным компьютером и системой сбора данных.Для работы двигателя степень сжатия двигателя была изменена на желаемую. Двигатель запускался вручную. Погрузка и разгрузка производились через компьютер. На двигателе установлены различные датчики для измерения различных параметров. На поверхности топливопровода высокого давления была установлена ​​термопара. Прецизионный датчик угла поворота коленчатого вала был соединен с главным валом двигателя. Термопары k-типа размещаются в разных точках, чтобы отмечать температуры на входе, выходе двигателя, головке двигателя, входе охлаждающей воды, выходе охлаждающей воды, температуре смазочного масла и т. д.Программное обеспечение хранит данные о давлениях и объемах, соответствующих определенному положению угла поворота коленчатого вала, для построения кривых и. Программное обеспечение также предоставляет возможность анализа данных о горении, таких как скорость выделения тепла, задержка воспламенения, продолжительность горения в градусах и пиковое давление, и сохраняет их отдельно для анализа в системе сбора данных. Технические характеристики двигателя приведены в таблице 2. Постоянный уровень расхода охлаждающей воды двигателя поддерживался на уровне более 60 мл сек −1 .Стандартный угол впрыска топлива для тестового двигателя составлял 23 ° до ВМТ. Тест двигателя проводился с помощью программного обеспечения «Engine Test Express». Это программное обеспечение с высокой степенью интеграции, основанное на языке C.


S. No. Параметр Спецификация

1 Мощность двигателя 5 л.с.
2 Обороты двигателя от 1350 до 1600 об / мин с регулируемой скоростью
3 Количество цилиндров Один
4 Степень сжатия 5: 1 до 20: 1
5 Диаметр отверстия, мм 80
6 Ход, мм 110
7 Тип зажигания Искровое зажигание или зажигание от сжатия
8 Способ нагружения Вихретоковый динамометр
9 Способ запуска Ручной запуск

9 0081

Мультигазовый анализатор Nucon использовался для измерения концентрации монооксида углерода (CO) и оксида азота () в выхлопных газах.Номинальная скорость потока от 500 до 1000 мл / мин поддерживалась на протяжении всего эксперимента, как рекомендовано производителем, для приемлемого времени отклика, совместимого с низким потреблением пробы газа. Цифровые измерители присутствовали на приборе, чтобы напрямую отображать показания. Диапазон измерителя окиси углерода составлял от 0 до 2 процентов (наименьшее количество 0,001 процента), а для измерителя оксида азота было от 0 до 2 000 ppm (наименьшее количество 1 ppm).

2.3. Процедура оценки

Двигатель был оценен с использованием различных топливных смесей этилового эфира ятрофы и дизельного топлива при нагрузках 0% (без нагрузки), 25%, 50% и 75% от номинальной нагрузки при степени сжатия 16.5: 1, 17,5: 1 и 18,5: 1. Перед сбором данных двигатель был прогрет. Первоначально испытательный двигатель работал на базовом дизельном топливе в течение примерно 10 минут для достижения нормальных рабочих температурных условий. После этого были получены исходные данные и получены соответствующие результаты. Затем двигатель работал со смесями этилового эфира ятрофы. Во время испытаний смесей этилового эфира ятрофы двигатель запускали на дизельном топливе до тех пор, пока он не прогревался, а затем меняли топливо на различные смеси эфиров.После завершения испытаний смесей дизельного эфира и сложного эфира двигатель всегда переключали обратно на дизельное топливо, и двигатель работал до тех пор, пока смеси сложного эфира не были удалены из топливопровода, впрыскивающего насоса и форсунки. Это было сделано для предотвращения стартовых трудностей в более позднее время. Были оценены параметры горения и выбросов, такие как пиковое давление, скорость тепловыделения, задержка воспламенения и выбросы CO (Таблица 3).


Sr.№ Переменные Типы изученных переменных Подробная информация об изученных переменных

1 Независимый () Используемые виды топлива B0, B10, B20, B30 и B40
() Нагрузка (%) 0, 25, 50 и 75
() Степень сжатия 16,5: 1, 17,5: 1, 18,5: 1

2 В зависимости () Скорость тепловыделения (HRR) При 0%, 25%, 50%, 75% номинальной нагрузки
() Задержка зажигания При 0%, 25%, 50%, 75% от номинальной номинальная нагрузка
() Пиковое давление При 0%, 25%, 50%, 75% от номинальной нагрузки
() Выбросы CO При 0%, 25%, 50%, 75% номинальная нагрузка
() выбросы При 0%, 25%, 50%, 75% от номинальной нагрузки

90 081
2.4. Теоретические соображения

Скорость тепловыделения (HRR) является важным параметром для анализа явлений сгорания в цилиндре двигателя. Важный co

Термодинамическое исследование рабочего цикла двигателя с воспламенением от сжатия с прямым впрыском

1. Введение

В настоящее время одним из наиболее широко используемых в мире источников энергии является топливо, получаемое из нефти, например углеводороды, которые горят с кислород, выделяющий большое количество тепловой энергии.Эта энергия может быть преобразована в механическую работу с помощью двигателей внутреннего сгорания [1]. Двигатель внутреннего сгорания — это устройство, которое позволяет получать механическую энергию из тепловой энергии, накопленной в жидкости в результате процесса сгорания [2].

Следует отметить, что в поршневых двигателях внутреннего сгорания (RICE) продукты сгорания составляют рабочее тело; это упрощает их конструкцию и обеспечивает высокий тепловой КПД. По этой причине эти двигатели являются одними из известных агрегатов, генерирующих более легкий вес, и поэтому фактически являются наиболее часто используемыми транспортными двигателями [3].

RICE работают по механическому циклу , состоящему из двух основных частей: первая — это замкнутый цикл, в котором выполняются процессы сжатия, сгорания и расширения, а вторая — открытый цикл, в котором рабочая жидкость возобновляемый, известный как процесс газообмена, состоящий из процессов впуска и выпуска [4]. При исследовании RICE обязательно определение термодинамических свойств рабочего тела, а также количества смеси, поступающей и покидающей цилиндр [5].

Поток Характеристики в двигателях с искровым зажиганием (SIE) или двигателях с воспламенением от сжатия (CIE) можно резюмировать согласно [6] следующим образом: переходный процесс в результате движения поршня, полностью турбулентный для всех цилиндров из-за скорости двигателя и размеры впускного канала, а также трехмерные из-за геометрии двигателя, которая также изменяется в течение цикла (контуры меняются со временем), создавая различные локальные поля скорости.

Во время газообмена возникают импульсные и инерционные процессы, а также нестабильность процессов, происходящих внутри двигателя.Изменение давления в цилиндре при впуске и выпуске имеет сложную картину, по этой причине аналитический расчет газообмена с учетом вышеупомянутых явлений довольно сложен и требует использования специализированных компьютерных программ, которые используют коэффициенты, полученные экспериментально [ 1].

Основа для расчета характеристик нестационарного неизэнтропического потока входных и выходных каналов RICE и выбросов NO установлена ​​в [7]. Различные эмпирические корреляции для учета теплопередачи в процессе газообмена и корректировки экспоненциального множителя числа Рейнольдса таким образом, чтобы уменьшить до одного поправочные коэффициенты, были рассмотрены в [1,2,4 и 8].

Процедура, широко используемая как в экспериментальном, так и в теоретическом исследовании потока в двигателях, заключается в анализе цикла двигателя в отсутствие сгорания, моделировании процесса сжатия-расширения и проведении измерений в двигателе, работающем в этих условиях [5].

Во всех процессах рабочего цикла RICE происходит передача тепла стенкам цилиндра, которая происходит с большей интенсивностью во время сгорания и расширения из-за достигаемых высоких температурных градиентов. Вошни [9] предложил уравнения для определения турбулентной конвективной теплопередачи с учетом средней скорости газов в цилиндрах, а Аннанд [10] нашел корреляции для расчета мгновенных средних коэффициентов турбулентной конвективной теплопередачи с использованием средней температуры газа и предложил корреляции для оценки излучения пламени, испускаемого во время горение.В [11] установлены корреляции для конвективной теплопередачи с учетом изменения поверхности и замкнутого объема цилиндра при движении поршня. Компьютерная программа для расчета теплопередачи в камере сгорания RICE с использованием моделей для учета турбулентности была представлена ​​в [12]. В [13] предложено универсальное соотношение для расхода смеси в процессе впуска и выпуска, корректирующее коэффициенты чисел Нуссельта, Рейнольдса и Прандтля.

В настоящем исследовании процесс сжатия считается адиабатическим и обратимым, но в реальных двигателях происходит передача тепла между рабочим телом, клапанами и стенками цилиндров.В начале сжатия температура жидкости ниже, чем температура поверхностей, окружающих объем цилиндра, что вызывает повышение температуры жидкости, через несколько мгновений температуры сравняются, а затем тепло передается от рабочей жидкости к стенкам. , поэтому коэффициент политропии меняется в процессе [1].

Сложность процесса горения в RICE из-за несвоевременного и неполного сгорания, диссоциации и теплопередачи подтолкнула к разработке специальных методов для проведения исследований.Адекватная реализация этого процесса имеет решающее значение с точки зрения производимой мощности и ее эффективности, что оказывает большое влияние на срок службы и надежность двигателя [14].

Различные модели были предложены для изучения процесса горения, такие как закон горения Виба, применимый к SIE, и закон Ватсона, применимый к CIE [15]. Эти законы определяют массовую долю сгоревшего топлива и выделяемого тепла в зависимости от угла поворота коленчатого вала. В этих моделях использованы физические константы, полученные экспериментально.Соотношение Расселье и Уитроу, а также законы горения позволяют получить давление сгорания на каждый градус вращения коленчатого вала. Для количественной оценки задержки воспламенения существует множество корреляций, например, предложенная в [16], [17], [18] или [19]. Модели, предложенные в [15], [20] и [17], используются для расчета коэффициента горения, который представляет массовую долю сгоревшей смеси в предварительно смешанной фазе и диффузионной фазе.

Изменения объема можно оценить с помощью выражения, предложенного в [15], которое коррелирует размеры двигателя: степень сжатия, смещенный объем, объем камеры сгорания, радиус кривошипа, длину шатуна и угол поворота коленчатого вала.Среднюю температуру в процессе сгорания можно определить, используя давление в цилиндре и уравнение идеального газа [4].

Методы расчета, используемые для получения равновесного состава и конечного состояния химических веществ, присутствующих в продуктах сгорания топливовоздушной смеси, хорошо известны и упоминаются в литературе [21, 22, 23 и 24]. Одна из наиболее полных программ — это, пожалуй, программа CEC НАСА-Льюиса [25 и 26], которая рассматривает жидкие и газообразные химические соединения, является чрезвычайно универсальной и может использоваться для расчета термодинамического состояния, химического равновесия, теоретического поведения ракет и даже Чепмена-Жуге. детонационные свойства.

Компьютерные программы для расчета систем горения при постоянном давлении CHO и CHON, предполагающие, что продукты горения состоят из восьми и десяти химических веществ, представлены соответственно в [27 и 28]. Код менее общий, чем код НАСА, ограниченный двенадцатью химическими веществами, системами сгорания CHON, специально разработанными для применения в анализе процессов двигателей внутреннего сгорания, был опубликован в [29]. Программа для расчета систем горения с постоянным объемом CHON из двенадцати компонентов, применимая к температурам до 3400 K, представлена ​​в [30].Программа, действующая для температур до 6000 K, которая может быть рассчитана как при постоянном давлении, так и при постоянном объеме горения для системы CHON из восемнадцати химических веществ, доступна в [31].

Функция свойств рабочего тела от его температуры, давления и насыщенности может быть определена путем применения основных термодинамических уравнений для идеальных газовых смесей с учетом массовых долей каждого компонента в смеси [32]. Также может быть определено с помощью таких процедур, как FARG и ECP [33 и 34].В дополнение к изучению процесса горения были рассмотрены модели для определения выбросов NO как расширенного механизма Зельдовича. Причина использования этих моделей заключается в том, что конкретные константы скорости реакции для NO очень малы по сравнению со скоростью горения, по этой причине предполагается, что все частицы, присутствующие в продуктах, за исключением NO, находятся в химическое равновесие.

Процесс расширения производит механическую работу за счет энергии, выделяющейся во время сгорания, и завершается, когда открывается выпускной клапан.В этот момент продукты выталкиваются из цилиндра сначала с критической скоростью в диапазоне от 500 до 700 м / с, а затем выталкиваются движением поршня к верхней мертвой точке [4 и 15]. Ближе к концу выхлопа во время перекрытия клапанов часть свежей смеси улетучивается, что способствует выделению несгоревших углеводородов и снижению эффективности двигателя.

Для исследования процесса газообмена с использованием газовой динамики для анализа потока газа в переходных процессах с переменным составом и переменной удельной теплоемкостью использовались такие модели, как [35].

Для улучшения процесса газообмена мы должны ускорить открытие впускного клапана (AIVO) и отсрочить закрытие выпускного клапана (DEVC). Из-за этого есть период, в течение которого два клапана остаются открытыми одновременно, этот период известен как перекрытие клапана , что помогает удалить столько газа и впустить столько же воздуха или свежей смеси. Это происходит из-за разрежения, возникающего вблизи впускного клапана, из-за эффекта выброса, производимого движением сгоревшего газа через выпускной клапан; это будет способствовать увеличению эффективности и мощности, производимой RICE [1].

Для изучения рабочего цикла RICE используются два метода исследования. Первый основан на сборе данных экспериментальных испытаний, а второй основан только на математическом моделировании. Последний метод более универсален и сокращает необходимые эмпирические данные исследования в зависимости от используемого метода расчета и наложенных упрощений. Однако для подтверждения результатов математического моделирования необходимы экспериментальные параметры, полученные в лабораторных условиях [5]. Использование методов численного анализа в настоящее время значительно расширилось за счет увеличения скорости и вычислительной мощности современных компьютеров.Эти методы обеспечивают более высокую производительность, универсальность и могут обрабатывать больше информации, чем может быть измерено экспериментальным тестом. Однако точность результатов, полученных с применением моделей, зависит от сделанных предположений.

Моделирование — это метод исследования, используемый в RICE, его использование расширилось за последние два десятилетия из-за снижения затрат, полученного за счет исключения или сокращения лабораторных тестов, поскольку они требуют большого количества повторяющихся тестов для получения соответствующих результатов, в результате чего временные и денежные потери на подготовку, калибровку, замеры, ремонт и замену испытательных двигателей.Разработчики RICE должны создавать более эффективные двигатели из-за более высокой стоимости топлива и новых правил по выбросам сгорания, возникающим в процессе, происходящем внутри двигателя. Чтобы оптимизировать эти конструкции, требуются многочисленные испытания методом проб и ошибок. Проведение испытаний подразумевает дорогостоящее строительство и тестирование нескольких прототипов. Моделирование — это процедура, позволяющая проводить множество тестов с относительно невысокой стоимостью.

Для определения диаграммы зависимости p от V двигателя рабочая жидкость рассматривается как идеальный газ, масса, поступающая в цилиндр, рассчитывается с использованием модели наполнения, которая учитывает подъем клапана и коэффициент нагнетания.Начальная масса в цилиндре — это остаточные газы, то же количество, которое использовалось в качестве эталонного значения для контроля вытесненной массы во время выхлопа. Мгновенный объем определялся с помощью уравнения для угла поворота коленчатого вала [15]. Конечная температура сжатия была найдена из первого закона термодинамики с учетом процесса равномерного течения и конвективной теплопередачи. Мощность, среднее показываемое давление и максимальное давление и температура были рассчитаны с использованием методов, предложенных в [1], [4] и [15].Циклическая дисперсия изучалась с использованием среднего указанного коэффициента изменения давления и изменения давления как функции основного фазового угла сгорания в диапазоне 10 ° перед верхней мертвой точкой (ВМТ) и 10 ° после ВМТ [1]. Расчеты по отбору были аналогичны расчетам при поступлении. Модель для изучения замкнутого контура цикла ограниченного давления CIE, заменяющего процесс отвода тепла постоянного объема изоэнтропическим процессом расширения с последующим отводом тепла при постоянном давлении, предложена в [36].

Существуют коммерческие пакеты, которые представляют собой очень полезный инструмент в области исследований и разработок RICE, который используется различными компаниями в автомобильном секторе. К ним относятся ECARD (Engine Computer Aided Research & Development), разработанная группой IMST, глобальная модель, которая позволяет моделировать работу двигателя на протяжении его рабочего цикла, используя модели аналогичной сложности для различных задействованных процессов. OpenWAM — это бесплатный одномерный газодинамический код с открытым исходным кодом, созданный группой CMT, который можно использовать для прогнозирования движения потока через элементы двигателя внутреннего сгорания.NEUROPART использует нейронные сети для определения влияния свойств и состава продукта на выбросы выхлопных газов и образование частиц. CHEMKIN, использует концепции химической кинетики для анализа флюидов в газовой фазе посредством гидродинамического моделирования. EQUIL, рассчитывает состав при равновесии продуктов сгорания. PREMIX, рассчитывает скорость сгорания для различных видов топлива. СЕНКИН, позволяет определить временную задержку для различных видов топлива и кинетическую эволюцию горения в зависимости от компонентов, участвующих в процессе.

2. Математическая модель

В настоящем параграфе будут разработаны основы и математические уравнения, которые управляют явлениями, происходящими в CIE. Для этой цели будет рассмотрен регулятор громкости на рисунке 1, который показывает взаимодействие массы и энергии с окружающей средой.

Рисунок 1.

Контрольный объем двигателя

Следует отметить, что контрольный объем во время процессов газообмена работает как открытая система. Во время сжатия, сгорания и расширения процессы работают как замкнутая система, поэтому необходимо внести поправки, чтобы учесть обменную массу из-за утечки и подачи топлива.

2.1. Сохранение массы

Принцип сохранения массы устанавливает, что общее изменение массы в контрольном объеме составляет:

Суммирование используется при наличии нескольких входных и / или выходных потоков. Выражая Ec. 1 в дифференциальной форме и разделив на дифференциал времени, получим скорость изменения массы во времени:

Чтобы выразить последнее уравнение в терминах массы воздуха и топлива, попадающих в контрольный объем, мы определяем:

Дифференцируя и переставляя по времени, получаем топливо скорость изменения по времени:

f • = dfdt = (m • e − m • sm) [(fe − fs)] E4

Из определения отношения эквивалентности (насыщенности смеси):

ϕ = mfma (mfma) sto = m • fm • a (m • fm • a) stoE5

вместо Ec.3 в Ec. 5 и вычисление времени:

ϕ • = dϕdt = 1 (mfma) stof • (1 − f) 2E6

2.2. Сохранение энергии

Первый закон термодинамики для открытой системы без учета изменений кинетической и потенциальной энергии может быть записан в дифференциальной форме как:

dEdt = dQdt − dWdt + me • he − ms • hsE7

Так как работа из-за изменение объема:

и первый член в левой части уравнения. 7 можно оценить с точки зрения внутренней энергии:

dEdt = ddt (mu) = (mdudt) vc + (udmdt) vcE9

или с точки зрения энтальпии:

dEdt = ddt (mh) −ddt (pV) E10

Подставляя уравнения .8 и 10 в уравнении. 7 имеем:

(mdudt) vc + (udmdt) vc = Q • −W • + m • eh − em • shsE11

Поскольку внутренняя энергия, энтальпия и плотность являются функциями T, p и ϕ, скорость их изменения во времени составляет:

dudt = (∂u∂T) dTdt + (∂u∂p) dpdt + (∂u∂ϕ) dϕdtE12dhdt = (∂h∂T) dTdt + (∂h∂p) dpdt + (∂h∂ϕ) dϕdtE13dρdt = (∂ρ ∂T) dTdt + (∂ρ∂p) dpdt + (∂ρ∂ϕ) dϕdtE14

Предполагая, что рабочей жидкостью является идеальный газ, дифференцируя уравнение идеального газа и переставляя, мы имеем:

pdVdT + VdpdT = mRdTdt + mTdRdt + RTdρdtE15dpdpd ρRdTdt − ρTdRdtRTE16

Из уравнения.14:

dpdt = dρdt− (∂ρ∂T) dTdt− (∂ρ∂ϕ) dϕdt (∂ρ∂p) E17

подставив уравнение. 17 в уравнении. 16, преобразование и решение для dpdT:

dpdt = −ρTdTdt − ρRdRdt− (∂ρ∂T) dTdt− (∂ρ∂ϕ) dϕdt (∂ρ∂p) −1RTE18

Решение Ec. 15 вместо dRdt, упрощая и заменяя в Ec. 18:

dpdt [(∂ρ∂p) −1RT] = — ρTdTdt − ρR [pmTdVdt + VmTdpdt − RTdTdt − Rmdmdt] — (∂ρ∂T) dTdt− (∂ρ∂ϕ) dϕdt E19

Замена уравнения идеального газа в Ec. 19 и решая для dpdT:

dpdt = ρ (∂ρ∂p) [dVdtV + dmdtm − 1ρ (∂ρ∂T) dTdt − 1ρ (∂ρ∂ϕ) dϕdt] E20

Дифференцирование уравнения идеального газа относительно p и T, получаем:

и подставляя Ecs.21 и 22 в Ec. 20:

dpdt = p [−dVdtV + dmdtm + (dTdt) 1T − RTp (∂ρ∂ϕ) dϕdt] E23

Позже уравнение, функция плотности, объема, массы и богатства смеси будет использоваться для получения давления в цилиндре. при изменении времени (индикаторная диаграмма).

Процедура получения аналогичного выражения для изменения температуры во времени будет проиллюстрирована ниже. Решение уравнения. 11 для dudt:

dudt = Q • mvc − pmvcdVdt + 1mvc (me • he − ms • hs− (udmdt) vc) E24

и определение:

B = −RTdVdtV + 1m (Q • + m • ehe − m • shs− (udmdt) vc) E25

С другой стороны, введение Ecs.8 в Ec. 11, получим следующее выражение:

Подставив Ec. 26 в Ec. 12 и решение для dpdt:

dpdt = B− (∂udt) dTdt− (∂udϕ) dϕdt (∂u∂p) E27

Замена Ec. 27 в Ec. 20 и решение для dTdt дает:

dTdt = (∂u∂p) [- ρdVdtV + ρdmdtm− (∂ρ∂ϕ) dϕdt − B + (∂u∂ϕ) dϕdt] (∂u∂p) (∂ρ∂T) — (∂ρ∂p) (∂u∂T) E28

Теперь, учитывая:

И дифференцируя:

dRdt = (∂R∂T) dTdt + (∂R∂p) dpdt + (∂R∂ϕ) dϕdtE30

Дифференцируя Уравнение идеального газа и решение для dRdt

dRdt = dpdtpR − dTdtTR − dρdtρRE31

Замена Ec.30 в уравнении. 31 и решая fordpdt:

dpdt = (∂R∂T) dTdt + (∂R∂ϕ) dϕdt + dTdtRT + dρdtRρRp− (∂R∂p) E32

Замена Ec. 32 в Ec. 27:

(∂u∂T) dTdt + (∂u∂p) [(∂R∂T) dTdt + (∂R∂ϕ) dϕdt + dTdtRT + dρdtRρRp− (∂R∂p)] + (∂u∂ϕ) dϕdt = BE33

Определение:

Сбор членов, содержащих dTdt, и подстановка Ур. 34 в уравнении. 33:

(dTdt) [(∂u∂T) + (∂u∂p) pDR {(∂R∂T + RT)}] + (∂u∂p) 1D [(∂R∂ϕ) dϕdt + dϕdtRρ ] + (∂u∂ϕ) dϕdt = BE35

Определение:

Замена Ec. 36 в уравнении. 35 и решая fordTdt:

dTdt = B− (∂u∂p) pD [1R (∂R∂ϕ) dϕdt + dρdt1ρ] — (∂u∂ϕ) dϕdt (∂u∂T) + CDpT (∂u∂p ) E37

Начиная с:

Различение по времени и решение для dρdt:

Замена Ec.39 в Ec. 37:

dTdt = B− (∂u∂p) pD [(∂R∂ϕ) dϕdt1R + dmdt1m − dVdt1V] — (∂u∂ϕ) dϕdt (∂u∂T) + CDpT (∂u∂p) E40

Это уравнение будет использоваться для определения температуры в цилиндре при изменении времени.

Если уравнения. 25, 34, 36 и 37 заменены в формуле. 23 и собрав члены, мы получили:

dpdt = Q • −m • bbhbb − dVdt [mCV + p] −dmdt [(D (∂u∂ϕ) −hcil + u) −C (DR (∂R∂ϕ + 1 ))] m [C (1p − 1R (∂R∂ϕ)) + (∂u∂p)] E41

и:

dmdt = Q • −m • bbhbb − dVdt [mCV + p] −m [C ( 1p − 1R (∂R∂ϕ)) + (∂u∂p)] dpdt (D (∂u∂ϕ) −hcil + u) −C (DR (∂R∂ϕ + 1)) E42

Ур. 41 и 42 будут использованы для получения индикаторной диаграммы (p vs.Диаграмма V или p от φ) и диаграмма сгоревшей массовой доли (диаграмма m от t) соответственно.

2.3. Мгновенный объем в цилиндре

Мгновенный объем внутри контрольного объема с точки зрения вытесненного объема, степени сжатия, отношения длины шатуна к радиусу кривошипа и угла поворота коленчатого вала можно получить с помощью следующего выражения [15]:

V ( φ) = Vd [1rc − 1 + 12 [RLA + 1 − cosφ− (RLA2 − sen2φ) 12]] E43

В этом выражении R LA — это отношение длины (l) шатуна к радиусу кривошипа (a).

Получение Ec. 43 относительно угла поворота коленчатого вала, получаем:

dVdφ = Vd2 [senφ + senφ cosφ (RLA2 − sen2φ) 12] E45

Время в секундах, необходимое для описания некоторого угла поворота коленчатого вала, можно вычислить с помощью следующего выражения:

Решение предыдущего выражения для φ и замена в Ec. 45, чтобы произвести соответствующее преобразование из градусов в радианы, мы получили:

dVdt = 3Vd (об / мин) [senπ rpm30 t + senπ rpm30 t cosπ rpm30 t (RLA2 − sen2π rpm30 t) 12] E47

Предыдущее выражение позволяет определить цилиндр изменение объема во времени, а Ec.45 будет использоваться для расчета изменения объема относительно угла поворота коленчатого вала.

Поршень и цилиндр | машиностроение

Поршень и цилиндр , в машиностроении, цилиндр скольжения с закрытой головкой (поршень), который возвратно-поступательно перемещается в цилиндрической камере немного большего размера (цилиндре) под действием давления жидкости или против него, как в двигателе или насос. Цилиндр паровой машины ( qv ) закрыт пластинами с обоих концов, с возможностью прохождения штока поршня, жестко прикрепленного к поршню, через одну из торцевых крышек с помощью сальника и набивки. коробка (паронепроницаемое соединение).

Поршень и цилиндр

Поршни и цилиндры автомобильного двигателя.

© Thomas Sztanek / Shutterstock.com

Подробнее по этой теме

Бензиновый двигатель

: Двигатели поршневые

Большинство бензиновых двигателей относятся к поршнево-поршневому типу. Основными компонентами поршнево-цилиндрового двигателя являются …

Цилиндр двигателя внутреннего сгорания закрыт на одном конце пластиной, называемой головкой, и открыт на другом конце, чтобы обеспечить свободное колебание шатуна, который соединяет поршень с коленчатым валом.Головка блока цилиндров содержит свечи зажигания в двигателях с искровым зажиганием (бензиновых) и обычно топливную форсунку в двигателях с воспламенением от сжатия (дизельных); на большинстве двигателей клапаны, контролирующие подачу свежих топливовоздушных смесей и отвод сгоревшего топлива, также расположены в головке.

На большинстве двигателей цилиндры представляют собой гладко обработанные отверстия в главном конструктивном элементе двигателя, известном как блок, который обычно изготавливается из чугуна или алюминия. На некоторых двигателях цилиндры имеют гильзы (гильзы), которые можно заменить в случае их износа.В алюминиевых блоках используются гильзы из центробежного чугуна, которые помещаются в форму при разливке алюминия; Эти вкладыши не подлежат замене, но их можно расточить.

Поршни обычно снабжены поршневыми кольцами. Это круглые металлические кольца, которые входят в канавки на стенках поршня и обеспечивают плотную посадку поршня внутри цилиндра. Они помогают обеспечить уплотнение для предотвращения утечки сжатых газов вокруг поршня и предотвращения попадания смазочного масла в камеру сгорания.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Важной характеристикой двигателя внутреннего сгорания является степень сжатия, определяемая как общий объем камеры сгорания с полностью выдвинутым поршнем (максимальный объем), деленный на общий объем с полностью сжатым поршнем (минимальный объем). Фактическая степень сжатия на практике несколько меньше. Более высокая степень сжатия обычно обеспечивает лучшие характеристики двигателя, но для этого требуется топливо с лучшими антидетонационными характеристиками.

Тесно связана со степенью сжатия характеристика, известная как смещение — т. Е. изменение объема (измеряемого в кубических дюймах или кубических сантиметрах) камеры сгорания, которое происходит при перемещении поршня из одного крайнего положения в другое. . Объем связан с номинальной мощностью двигателя.

Сжатие — btrfs Wiki

Btrfs поддерживает прозрачное сжатие файлов. Доступно три алгоритма: ZLIB, LZO и ZSTD (начиная с v4.14). Как правило, сжатие выполняется пофайловым образом. У вас может быть одна точка монтирования btrfs, в которой есть некоторые файлы, которые не сжаты, некоторые сжаты с LZO, некоторые с ZLIB, например (хотя вы, возможно, не хотите, чтобы был таким, он поддерживается).

Крепление с -o сжатием или -o сжимающим усилием . Затем напишите (или перезапишите) файлы, и они будут прозрачно сжаты. Некоторые файлы могут не сжиматься очень хорошо, и они, как правило, не сжимаются повторно, но по-прежнему записываются без сжатия.Посмотрите, что происходит с несжимаемыми файлами? раздел ниже.

Какой метод сжатия используется по умолчанию?

ZLIB. «По умолчанию» означает, если он указан опцией монтирования «сжать» или ‘compress-force’, либо через chattr + c, либо дефрагментацию файловой системы btrfs -c.

Могу ли я установить уровень сжатия?

Поддержка уровней ZLIB была добавлена ​​в v4.14, LZO не поддерживает уровни (реализация ядра предоставляет только один), поддержка уровней ZSTD была добавлена ​​в v5.1.

Поддерживается 9 уровней ZLIB (от 1 до 9), отображение 1: 1 из опции монтирования на уровень, определенный алгоритмом. По умолчанию установлен уровень 3, который обеспечивает максимальную степень сжатия и при этом достаточно высокую скорость. Разница в усилении компрессии на уровнях 7, 8 и 9 сопоставима, но более высокие уровни требуют больше времени. Уровень можно указать в качестве параметра монтирования, например «compress = zlib: 1». Уровень 0 соответствует значению по умолчанию. Поддержка ZSTD включает до 15 уровней.

Есть компромисс между скоростью и соотношением:

  • ZLIB — медленнее, выше степень сжатия (используется настройка zlib level 3, вы можете увидеть разницу уровней zlib между 1 и 6 в исходных файлах zlib).
  • LZO — более быстрое сжатие и распаковка, чем zlib, худшая степень сжатия, разработано, чтобы быть быстрым
  • ZSTD — (начиная с v4.14) сжатие сопоставимо с zlib с более высокими скоростями сжатия / распаковки и различными уровнями соотношения (подробности)

Различия зависят от фактического набора данных и не могут быть выражены одним числом или рекомендацией. Сделайте свои собственные тесты. LZO дает удовлетворительные результаты для общего использования.

Поддерживаются ли другие методы сжатия?

В настоящее время нет, а с ZSTD дальнейших планов по добавлению нет.Алгоритм LZ4 рассматривался, но не принес существенных результатов.

Также была предложена поддержка Snappy (сжимает медленнее, чем LZ0, но распаковывает намного быстрее).

Была проделана некоторая работа по добавлению поддержки lzma (очень медленное, сильное сжатие). Текущий статус «больше не рассматривается».

Можно ли сжать данные файла разными методами?

Да. Алгоритм сжатия сохраняется для каждого экстента. Установка метода сжатия повлияет на вновь записанные данные, поэтому в файле можно использовать все типы сжатия.

compsize берет список файлов в файловой системе btrfs и измеряет используемые типы сжатия и эффективную степень сжатия: https://github.com/kilobyte/compsize

Есть патч, добавляющий поддержку для этого, в настоящее время он не объединен. Вы можете предположить его сжатый размер, сравнив вывод команды df до и после записи файла, если он вам доступен.

Почему du не сообщает сжатый размер?

Традиционно файловые системы UNIX / Linux не поддерживали сжатие, и в структуре данных stat не было элемента, выделенного для аналогичной цели.Есть размер файла, который обозначает номинальный размер файла независимо от фактически выделенного размера на диске. Для этого элемент stat.st_blocks содержит значение, которое соответствует количеству выделенных блоков, т.е. в случае разреженных файлов. Однако при сжатии фактически выделенный размер может быть меньше номинального, хотя файл не является разреженным.
Существуют утилиты, которые определяют разреженность файла путем сравнения номинального размера и размера, выделенного блоком, такое поведение может вызвать ошибки, если st_blocks содержали размер после сжатия.
Еще одна проблема с обратной совместимостью заключается в том, что до настоящего времени st_blocks всегда содержал несжатое количество блоков. Непонятно, что будет, если будут файлы со смешанными типами значений. Предлагаемое решение — добавить для этого еще один специальный вызов (через ioctl ), но это может быть не идеальным решением.

Не напрямую, но это возможно из пользовательского инструмента без какой-либо специальной поддержки ядра (код просто не был написан).

Да.Утилита chattr поддерживает установку атрибута файла c , который отмечает индексный дескриптор для сжатия вновь записанных данных. Установка свойства сжатия для файла с помощью набора свойств btrfs <файл> сжатие приведет к принудительному использованию сжатия для этого файла с использованием указанного алгоритма.

Можно отключить сжатие новых экстентов в файле с помощью команды btrfs property set <файл> сжатие "" .Это установит флаг «без сжатия» для файла, и вновь записанные экстенты не будут сжиматься до тех пор, пока этот флаг не будет сброшен либо командой chattr + c , либо с помощью свойства сжатия для определения алгоритма. Флаг можно удалить с помощью команды chattr -c . Уже записанные экстенты не будут перезаписаны.

В настоящее время нет, это планируется. Вы можете смоделировать это, включив сжатие в каталоге вложенного тома, и файлы / каталоги унаследуют флаг сжатия.

Сжатие вновь записанных данных происходит:

  1. всегда — если файловая система смонтирована с -o compress-force
  2. никогда — если флаг NOCOMPRESS установлен для каждого файла / каталога
  3. , если возможно — если установлен флаг COMPRESS для каждого файла (он же chattr + c ), но он может быть преобразован в NOCOMPRESS в конечном итоге
  4. если возможно — если указана опция крепления -o compress

Обратите внимание, что при монтировании с -o compress не будет установлен атрибут файла + c .

Используйте команду дефрагментации файловой системы btrfs, опция -r будет рекурсивно обрабатывать файлы в каталоге. Это не зависит от крепления опции сжимаем или сжимаем , а с помощью опции -c вы можно установить алгоритм сжатия.

В настоящее время (v4.14) невозможно выбрать «без сжатия», используя команда дефрагментации. Это может измениться в будущем.

Сжатие не работает с прямым вводом-выводом (DIO), работает с COW (по умолчанию) и не работает для файлов NOCOW.Если файл открыт в режиме DIO, он вернется к буферизованному вводу-выводу.

Есть ли штрафы за скорость при произвольном доступе к сжатому файлу?

Да. Сжатие обрабатывает диапазоны файлов размером не более 128 КиБ и сжимает каждый блок размером 4 КиБ (или размером страницы) отдельно. Для доступа к байту в середине заданного диапазона 128 КиБ требуется распаковать весь диапазон. Это не оптимально и подлежит оптимизации и доработке.

Существует простая логика принятия решения: если первая часть сжимаемых данных не меньше исходной, сжатие файла отключается — если файловая система не смонтирована с -o compress-force .В этом случае всегда будут предприниматься попытки сжатия файла только для последующего удаления. Это не оптимально и подлежит оптимизации и доработке.

Это означает, что много раз, даже если у вас включено сжатие, если первая часть файла плохо сжимается, а остальная * сжимает *, остальная часть все равно не сжимается. Рекомендуется использовать -o compress-force , если вы действительно хотите включить сжатие в смонтированной файловой системе, хотя, если у вас много файлов разных типов, вам может подойти -o compress .

Обзоры: тестер сжатия цилиндров

— интернет-магазины и отзывы на тестер сжатия цилиндров автомобильные на AliExpress

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место, чтобы купить автоматический тестер сжатия цилиндров. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот лучший автоматический тестер сжатия цилиндров вскоре станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели тестер компрессии автомобильного цилиндра на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в тестере компрессии цилиндров для автомобилей и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. И, если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. , а также ожидаемую экономию.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз.Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress.Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, мы думаем, вы согласитесь, что вы получите автоматический тестер сжатия цилиндров по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

.
Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.