Как посчитать степень сжатия

Коэффициент сжатия

Любое вещество под воздействием внешнего давления может сжиматься, то ест в той или иной степени изменят свой объем. Так, газы при увеличении давления могу очень существенно уменьшать свой объем. Жидкость подвержена изменению объема при изменении внешнего давления в меньшей степени. Еще меньше сжимаемость у твердых тел. Сжимаемость отражает зависимость физических свойств вещества от расстояний между его молекулами (атомами). Сжимаемость характеризуют при помощи коэффициента сжатия (Тоже самое: коэффициент сжимаемости, коэффициент всестороннего сжатия, коэффициент объемного упругого расширения).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Коэффициент сжатия — это физическая величина, равная относительному изменению объема, деленному на изменение давления, которое вызывает изменение объема вещества.

Встречаются различные обозначения коэффициента сжатия, чаще всего это буквы или . В виде формулы коэффициент сжатия запишем как:

где знак минус отражает тот факт, что увеличение давления ведет к уменьшению объема и наоборот. В дифференциальной форме коэффициент определяют как:

Объем связан с плотностью вещества, поэтому для процессов изменения давления при постоянной массе, можно записать:

Величина коэффициента сжатия зависит от природы вещества, его температуры и давления. Помимо всего выше сказанного коэффициент сжатия зависит от вида процесса, в котором происходит изменение давления. Так, в изотермическом процессе коэффициент сжатия отличается от коэффициента сжатия в адиабатном процессе. Изотермический коэффициент сжатия определяют как:

где — частная производная при T=const.

Адиабатический коэффициент сжатия можно найти как:

где — частная производная при постоянной энтропии (S). Для твердых веществ коэффициент сжимаемости изотермический и адиабатический различается очень мало и этим различием часто пренебрегают.

Между адиабатическим и изотермическим коэффициентами сжимаемости существует связь, которая отражается уравнением:

где и — теплоемкости при постоянном объеме и давлении.

Единицы измерения коэффициента сжатия

Основной единицей измерения коэффициента сжимаемости в системе СИ является:

=см 2 /дин

Примеры решения задач

Задание	Пусть куб из твердого вещества со стороной равной испытывает всестороннее давление. Сторона куба при этом уменьшается на . Выразите коэффициент сжатия куба, если оказываемое на него давление изменяется по отношению к начальному на
Решение	Сделаем рисунок.

В соответствии с определением коэффициента сжатия запишем:

Так как изменение стороны куба, вызванное давлением равно , то объем куба после сжатия ( ) можно представить как:

Следовательно, относительное изменение объема запишем как:

Величина мала, поэтому считаем, что равны нулю, тогда можно положить, что:

Подставим относительное изменение объема из (1.4) в формулу (1.1), имеем:

Задание	В герметичном сосуде находится жидкость. Температурный коэффициент расширения жидкости равен . Температуру увеличивают на величину при этом давление увеличивается на . Каков коэффициент сжимаемости данной жидкости?
Решение	Изменение объема жидкости при нагревании можно найти как:

Так как жидкость находится в герметичном сосуде, то будет расти давление. Найдем модуль коэффициент сжимаемости по формуле:

Подставим (2.1) в выражение (2.2):

Как рассчитать и изменить степень сжатия двигателя

Одним из главнейших технических показателей автомобильного мотора является коэффициент сжатия. Он показывает соотношение разницы между объёмом свободного участка над цилиндровым поршнем и под ним в крайних его положениях.

Что такое степень сжатия двигателя

Условно величину сжатия представляют и как соотношение давлений в устройстве при подаче горючего и взрыве смеси. Конкретно эта степень обусловлена конструкцией автомобильного двигателя, и может быть высокой или низкой.

Перед непосредственным процессом воспламенения горючей смеси, поршни сжимают топливо до определённого объёма. Инженеры способны варьировать этот показатель, рассчитывая его ещё на стадии проектирования. Узнав количественное соотношение данной величины к объёму камеры сгорания, можно делать различные выводы.

На бензиновых силовых установках показатель сжатия достигает максимум 12 единиц. Чем выше здесь степень сжатия двигателя или ССД, тем больше удельная мощность мотора. Однако при сильном увеличении данного показателя снижается ресурс агрегата, особенно при заправке низкосортным бензином. На дизельных моторах, ввиду их технических отличий, она может варьироваться от 14 до 18 единиц.

В бензиновые двигатели с увеличенной до 12 единиц степенью сжатия нельзя лить ничего, кроме АИ-98 Премиум. Очевидно, что это существенно удорожает расходы на топливо.

На что она влияет

ССД непосредственно определяет объём работы, произведённой ДВС. Чем изначально выше рассчитана степень сжатия, тем продуктивнее будет воспламенение. Пропорционально увеличится и отдача мотора. Вспомним, как разработчики в 90-е годы старались повышать этот показатель, полностью не модернизируя двигатель. Таким способом они конкурировали между собой, делая агрегаты мощнее, и не затрачивая при этом много средств. Но что самое интересное — моторы в этом случае не потребляли больше горючего, а даже становились экономнее.

Однако всему есть предел, и как было сказано выше, чересчур высокий коэффициент приводит к снижению ресурса ДВС. Почему это происходит? Дело в том, что при значительном сжатии топливная смесь начинает самопроизвольно детонировать, взрываться. Особенно это затрагивает агрегаты на бензине, поэтому здесь данный коэффициент имеет строгое ограничение.

Помните, что применение низкооктанового топлива становится причиной детонации на агрегатах с повышенной ССД. И наоборот, высокооктановое горючее может не позволять двигателю полностью раскрываться, если будет использовано в агрегатах с низким коэффициентом сжатия. По этой причине оба параметра должны соответствовать. Подробнее в таблице ниже.

Отличие степени сжатия от компрессии

Степень сжатия двигателя не является компрессией. Они полностью различаются, хотя многие их путают. Коэффициент, о котором идёт речь в статье, не раскрывает значение оптимального давления ТВС перед возгоранием. Измеряется ССД лишь относительно, в соотношении к единице объёма камеры.

Под компрессией принято понимать предельное значение сжатия, образуемого в камере сгорания, на конечном этапе давления горючей смеси. Данная величина априори не может быть относительной, поэтому её измеряют в абсолютных значениях — атм, кг/см2, бар.

Степень сжатия и компрессия неразрывно связаны, но не идентичны. Показатель компрессии зависит не только от сжатия. На него оказывает влияние температура ДВС, наличие зазоров в приводных клапанах, состав топлива и многое другое.

Расчет коэффициента сжатия

Ввиду того, что желательно увеличивать степень сжатия до определённого значения, необходимо уметь рассчитывать этот показатель. К тому же это даст возможность избежать детонационных моментов, разрушающих силовой агрегат изнутри в процессе форсирования.

Таким образом, необходимость в измерении этого показателя требуется в таких случаях, как:

• форсировка мотора;
• подгонка под топливо с другим АИ или для метанового топлива с октановым числом 120;
• послеремонтная корректировка.

Турбированные моторы

На турбомоторах расчёт коэффициента сжатия отличается. Это объясняется наличием наддува воздуха. Поэтому в этом случае величину, полученную в ходе вычислений, умножают на показатель турбокомпрессора.

Кроме того, при вычислении степени сжатия турбированных моторов учитывается не только давление наддува, но и показатель эффективного сжатия, климатические изменения и многое другое. В данном случае процесс значительно усложняется по сравнению с измерениями на атмосферном двигателе.

Пример подсчета

Вот как выглядит общепринятая расчётная формула для автомобильного ДВС: «ССД = (РО+ОКС)/ОКС». Степень сжатия здесь отмечена как «ССД», рабочий объём цилиндра — «РО», а объём камеры сгорания — «ОКС».

Для расчёта «РО» нужно в первую очередь разложить единый объём двигателя или литраж на количество используемых цилиндров. К примеру, литраж мотора «четвёрки» — 1997 см3. Для определения ёмкости одного цилиндра, надо 1997 разделить на 4. Получится около 499 см3.

Для вычисления параметра «ОКС» специалисты пользуются проградуированной в см3 трубкой или пипеткой. Под камерой подразумевается место, где непосредственно происходит возгорание горючего. Камеру заправляют, а затем измеряют объём с помощью жидкостной бюретки. Если нет градуированной трубочки, можно жидкость выкачать с помощью шприца, а затем измерить в мерной посуде или на весах. В этом случае желательно для расчёта использовать не бензин или солярку, а чистую воду, так как её удельный вес более соотносим к объёму в см3.

Внимание! Для точного измерения «ОКС» дополнительно приплюсовывается объём толщины прокладки ГБЦ, учитывается форма днища поршней и другие особенности. Поэтому расчёт этой величины рекомендуется доверить специалистам.

Как увеличить степень сжатия двигателя

Если необходимо увеличить данный показатель, используют несколько способов:

• расточка блока и установка поршней с большим диаметром;
• уменьшение объёма камеры сгорания путём удаления слоя металла в месте соединения ГБЦ.

Нельзя забывать, что в некоторых случаях потребуется инсталляция модернизированных поршней. Это делается, чтобы исключить такое нежелательное последствие, как встреча поршней с клапанами. В частности, на элементах увеличивают выемки клапанов. Также в обязательном порядке корректируются заново фазы газораспределения.

Интересно, что лучше всех раскрыли потенциал степени сжатия ДВС японские производители. В то время как европейские автокомпании пошли путём усовершенствования гибридных моторов, японцам удалось увеличить ССД до 14 единиц и на бензиновых силовых агрегатах, применив изменяемую величину. Но как это возможно без детонационных моментов? Всё оказалось просто. Оказывается, нужно охладить камеру, где происходит возгорание. Тогда можно будет без опасения сжимать смесь. И вовсе не обязательно для этого использовать прохладный воздух: достаточно модернизировать систему выпуска.

Приём, давно известный ещё по гоночным движкам. Выпускные каналы меняются согласно схеме 4-2-1. Порции выхлопных газов здесь не мешаются, поочерёдно вылетают в трубу. Благодаря такой чёткой системе выхлопа, улучшается продувка цилиндров, где остаётся меньше горячих газов.

Секрет японской формулы, согласно которой можно без опаски сжимать горючую смесь, имеет строго математическое соотношение. Так, если процент выхлопа снизить в 2 раза, ССД можно поднимать на 3 единицы, но не больше. Если же при этом ещё и охлаждать воздух, поступающий в цилиндры, можно приплюсовать ещё одну единицу.

Однако для реализации данного метода нужно будет еще модернизировать газообмен, раскошелившись на фазовращатели обоих распредвалов. Вдобавок потребуется доработать некоторые моменты. К примеру, изменить длину поршневого хода посредством компьютерного вмешательства.

Применяется система изменяемого коэффициента на многих японских движках, например, для Inflniti. Способность автоматически менять этот показатель сжатия в зависимости от нагрузки позволяет значительно повышать КПД мотора, особенно турбированного. Каждая порция смеси сгорает при оптимальном на данный момент работы сжатии. Так, если нагрузки на мотор незначительные и смесь обеднённая, включается максимальное сжатие. И наоборот, в нагруженном режиме задействуется минимальная степень, так как бензина впрыскивается много и возможна детонация.

Таким образом, передовая система изменения ССД позволяет вдвое уменьшать литраж мотора, сохраняя при этом мощность и динамические характеристики.

Курс на увеличение степени сжатия двигателя наблюдался и в середине 20 века в США. Основная масса американских двигателей, выпущенных в 70-е годы, находилась в пределах 11-13 единиц. Но работали они только на очень качественном, высокооктановом топливе, получаемом путём этилирования. После того как этилирование запретили, в серийных образцах ДВС наблюдалось снижение показателя сжатия.

Важно знать, что прирост мощности будет наиболее заметен на двигателях, штатно работающих на низкой степени сжатия. Например, моторы с показателем 8 единиц, доведённые до 10, выдадут больше мощности, чем агрегаты со стоковым параметром 11 единиц, форсированные до 12.

Дефорсирование ДВС: для чего нужно и как осуществить

Иногда бывает необходимо уменьшить показатель сжатия. В этом случае устанавливается дополнительная металлическая прокладка ГБЦ. Можно использовать две прокладки вместо одной, тем самым утолщая промежуток — объём камеры растёт за счёт высоты головки блока. Более сложный способ подразумевает укорочение поршня — удаление верхнего слоя на токарном станке.

Дефорсирование двигателя, как правило, процедура вынужденная. В том числе это делается для снижения налоговых выплат или в целях увеличения ресурса агрегата. Как известно, моторы с низкой степенью сжатия дольше работают, меньше подвержены износу. Однако любой такой процесс усложняется законом, чтобы недобросовестные владельцы искусственно не занижали технические данные.

Что касается снижения показателя сжатия на турбированных моторах, то здесь потребуется модернизация системы электрики с датчиками, всей поршневой группы и форсунок, если это дизельный агрегат.

В отдельных случаях дефорсированию предпочитают свап, когда менее мощный контрактный мотор устанавливают вместо штатного.

Таблица: зависимость степени сжатия от октанового числа

Степень сжатия	Октановое число
5,5-7	АИ 66-72
7-7,5	АИ 72-76
7,5-8,5	АИ 76-85
10	АИ 92
10,5-12,5	АИ 95
12-14,5	АИ 98

Таблица: популярные двигатели и показатель сжатия

Двигатели	Степень сжатия
BMW M54B30	10,2
Mercedes-Benz M112 E32 3.2 л	10
Ford-Mazda 2,0 л Duratec HE/MZR LF	10,8
Infiniti VQ37VHR (Nissan) 3.7 л	11.0
Mitsubishi 4М41	17.0
Audi 3.6 FSI	12.0
ЗМЗ 406 2.3 л.	8-9,3

Как рассчитать степень сжатия двигателя?

Компрессия – это давление газов в цилиндрах двигателя в конце такта сжатия во время вращения вала стартером при отключенном зажигания. Именно во время вращения стартером нужно измерять компрессию, так как во время работы мотора давление меняется. Этот параметр является физической величиной, а для ее измерения используют специальный прибор – компрессометр.

В теории компрессия и степень сжатия равны между собой, а вот на практике ситуация иная: степень сжатия почти всегда меньше, чем компрессия.

На это есть свои причины. Эти величины будут равны между собой, если газ в цилиндрах сжимается бесконечно долго, изометрически. В этом случае энергия, которая выделяется в процессе сжатия газа, полностью поглощалась бы поршнем, стенками цилиндров, головкой блока и другими частями мотора, благодаря чему не менялся бы тепловой баланс. Газ, который сжимается, отдает тепло и не давит на манометр с большей силой, нежели расчетная.

На практике же все абсолютно по-другому. В реальной жизни процесс сжатия газа происходит на фоне роста температуры, то есть процесс адиабатный. Если говорить простыми словами, то все тепло, которое выделяет сжатый газ, просто не успевает поглотиться стенками цилиндров, а за счет остатка и в цилиндре создается повышенное давление.

В старых моторах компрессия будет ниже, чем у новых. Это происходит за счет герметичности: новый мотор более герметичен, нежели старый, поэтому и замки колец и остальные места цилиндров не будут пропускать достаточно большое количество тепла, чтобы компрессия существенно упала.

Если двигатель работает исправно, то зачастую компрессия больше расчетной степени сжатия в 1,2 – 1,3 раза. В теории давление газа меняется обратно пропорционально изменению объема газа в степени 1,4.

Но подобный расчет справедлив только тогда, когда нет утечек воздуха, а тепло не передается окружающими стенками. За счет того, что все это есть в реальной жизни, то и подобное соотношение справедливо (1,2 – 1,3 раза). Существует эмпирическая формула, которая связывает степень сжатия и компрессия: Е = (P+3,9)/1.55, где Р – это измеренное давление, а Е – это степень сжатия.

Измеряют компрессию для того, чтобы оценить состояние двигателя и степень износа цилиндропоршневой группы. Чем меньше уровень компрессии, тем больше изношены клапаны и цилиндропоршневая группа. Если показатели слишком низкие (меньше 10 атм. в случае нетурбированного мотора, который работает на бензине), то можно говорить о том, что мотор находится в плачевном состоянии. Также об износе мотора может говорить и отличие в уровнях компрессии в разных цилиндрах больше, чем на 1 атм.

Самый плохой вариант – это наличие и первого, и второго «звоночков». В этом случае нужно обращаться к специалистам для проведения капитального ремонта «начинки» автомобиля.

Померять компрессию можно таким образом: двигатель нужно прогреть, потом выкрутить свечи, нажать на педаль газа, от чего стартер будет прокручивать двигатель, пока давление не станет стабильным.

Прогревать двигатель нужно для того, чтобы коленчатый вал вращался с достаточной частотой, а аккумуляторная батарея была разряженной. Чем выше будет частота вращения коленчатого вала, тем меньшим будет время контакта сжимаемых газов и стенок цилиндра, то есть компрессия будет выше. Именно поэтому и стартер, и АКБ должны быть исправными.

С помощью компрессии можно определить и то место, где мотор наиболее изношен. Это возможно за счет того, что давление газов падает из-за негерметичности клапанов и колец. Чтобы конкретизировать место утечки газа («виноваты» клапаны или кольца), нужно залить в цилиндр 10 – 30 г моторного масла, после чего нужно снова померять компрессию. За счет своей вязкой структуры, масло на определенное время герметизирует замки колец и щель между стенкой цилиндра и поршнем, то есть места, где «уходит» наибольшее количество газа.

Если показатели компрессометра не меняются, то неисправны клапаны, а если повысятся – то причиной всему изношенные кольца.

Многие начинающие автомобилисты, которые не так давно приобрели свое транспортное средство, стараются вникнуть в особенности его устройства. В частности, полезно понять, что находится под капотом. И особый интерес в этом плане вызывает двигатель. Это крайне сложный механизм, состоящий из различных деталей. Поэтому разбираться в этом деле стоит хотя бы для того, чтобы самостоятельно устранить ряд неисправностей. В то же время, неопытные автолюбители не способны в полной мере понять, чем отличаются компрессия и степень сжатия. А разница есть, ведь каждый из этих терминов соответствует своему предназначению.

Для чего бывает нужно изменить коэффициент сжатия

Вычислить степень сжатия ДВС можно, если выполнить расчет по формуле ξ = (Vр Vс)/ Vс; где Vр – рабочий объем цилиндра, Vс – объем камеры сгорания. Из формулы видно, что степень сжатия можно сделать больше, уменьшив, объем камеры сгорания. Или увеличив, рабочий объем цилиндра, не изменяя камеры сгорания.

Рабочий объем цилиндра можно посчитать, зная диаметр цилиндра – D и ход поршня – S. Формула для его вычисления выглядит так: Vр = (π*D2/4)* S.

Чем выше степень сжатия, тем больше компрессия ДВС и его мощность (при прочих равных условиях). Повышая степень сжатия, мы также способствуем увеличению КПД двигателя за счет снижения удельного расхода топлива. Степень сжатия ДВС, определяет октановое число используемого для работы мотора бензина. Так, низкооктановое топливо станет причиной детонации мотора с большим значением этого коэффициента. Чрезмерно высокое октановое число топлива не позволит силовому агрегату, компрессия которого невысока, развивать полную мощность.

Исходные данные

Октановое число топлива, используемого для бензиновых двигателей с различной степенью сжатия.

• 7,0–7,5 октановое число 72–76.
• 7,5–8,5 октановое число 76–85.
• 5,5–7 октановое число 66–72.
• 10:1 октановое число 92.
• От 10,5 до 12,5 октановое число 95.
• От 12 до 14,5 октановое число 98.

Выравнивание плоскости сопряжения головки с блоком срезанием слоя металла приводит к уменьшению камеры сгорания мотора. От этого показатель сжатия увеличивается в среднем на 0,1 при уменьшении толщины головки на 0,25 мм. Имея в своем распоряжении эти данные, можно определить, не превысит ли он после ремонта головки блока допустимые пределы. И не следует ли принять меры для его снижения. Опыт показывает, что при удалении слоя менее 0,3 мм последствия можно не компенсировать.

Необходимость изменения этого параметра ДВС возникает довольно редко. Можно перечислить всего несколько причин, побуждающих сделать такое.

1. Форсирование двигателя.
2. Желание приспособить мотор для работы на бензине с другим октановым числом. Было время, когда газовое оборудование для авто не встречалось в продаже. Не было и газа на заправках. Поэтому советские автовладельцы часто переделывали двигатели для работы на более дешевом низкооктановом бензине.
3. Неудачный ремонт мотора, для ликвидации последствий которого требуется корректировка коэффициента сжатия. К примеру, фрезеровка головки блока после слишком сильной тепловой деформации. Когда выровнять сопрягаемую с блоком цилиндров поверхность удается ценой снятия слоя металла чрезмерно большой толщины. От этого значение коэффициента увеличивается столь сильно, что работа на бензине, для которого был рассчитан мотор, становится невозможной.

• Расточка цилиндров и установка поршней большего размера.
• Уменьшение объема камер сгорания. Выполняется за счет удаления слоя металла со стороны плоскости сопряжения головки с блоком. Эту операцию из-за мягкости алюминия лучше делать на фрезерном или на строгальном станке. Шлифовальный станок использовать не следует, так как его камень будет постоянно забиваться пластичным металлом.

• Снятие слоя металла с днища поршня (делается это обычно на токарном станке).
• Установка между головкой и блоком цилиндров дюралюминиевой проставки между двумя прокладками.

В цилиндры двигателя, имеющего турбонаддув, воздух нагнетается компрессором под давлением несколько больше атмосферного. Значит, для определения показателя сжатия такого мотора нужно значение, которое вы получите в результате расчета по формуле, умножить на коэффициент турбокомпрессора. Бензиновые двигатели с турбонаддувом работают на топливе с октановым числом выше, чем у бензина, который потребляют такие же моторы без турбин, именно потому, что их коэффициент ξ больше.

Виды поршней

Большинство производителей использует литые поршни. Они сделаны из алюминиевого сплава, имеющего в составе кремний (от 9 % до 18 %), поэтому отличаются довольно большим весом. Также существуют литые поршни с выемками.

В процессе изготовления кованых поршней подогретый алюминиевый сплав с малым содержанием кремния прессуется в форме. Такие детали стоят недешево, и в основном они предназначены для очень мощных машин. По конструкции поршни подразделяются на куполообразные, с выемками и плоским днищем. От конфигурации этого элемента зависит уровень компрессии и скорость сгорания смеси в цилиндрах. При установке поршня с выемкой создается дополнительное пространство для клапанного зазора.

Также поршни бывают высококомпрессионными и низкокомпрессионными. Первые повышают компрессию, вторые, соответственно, снижают.

Увеличение вращающего момента на коленчатом вале позволит повысить крутящий момент. Вращающий момент находится в зависимости от объема мотора и давления в цилиндре. Частота вращения коленчатого вала фактически не оказывает влияния на эту величину. Следовательно, мы должны максимально увеличить объем и повысить давление в цилиндре. Это делается путем усиления степени сжатия. Но возможности данного варианта ограничены детонацией.

Есть и иной метод: загоняем в агрегат больше топливовоздушной смеси, и при ее сгорании в цилиндре выделится больше тепла. Это повысит давление. Но применить этот метод можно лишь в атмосферных двигателях.

Какая должна быть максимальная компрессия с учётом октанового числа топлива?

Тот факт, что компрессия измеряется с помощью приборов, не означает, что не существует никаких норм на этот счёт. Каждый производитель двигателей рассчитывает их на определённую величину сжатия, которому должна подвергаться топливная смесь во время работы ДВС.

Обычно для расчётов используется формула:

Где К – это компрессия, СС – размер степени сжатия, а X – конкретный коэффициент, зависящий от устройства ДВС. К примеру, для бензиновых моторов с искровым зажиганием он равен обычно 1,2 – 1,3. Но при этом нужно учитывать ещё и особенности конкретной модели.

Соответственно в норме для современных бензиновых ДВС компрессия должна составлять где-то от 10,5 до 16 кг/кв. см. При этом действует правило: чем выше степень сжатия (и, соответственно, компрессия) – тем большим быть должно октановое число у топлива. Старые модели ДВС, где СС составляет лишь 7 – 8 единиц, могут работать на А-76, но новые моторы в основном рассчитаны на «девяносто пятый» или даже «девяносто восьмой» бензин.

Это правило не применяется в отношении дизелей. Дело в том, что их принцип работы другой: не воспламенение смеси от искры, а самовозгорание в предварительно сжатом в цилиндре воздухе. Поэтому там действуют другие коэффициенты, и в норме для дизеля СС должна составлять от 20 до 32 кг/кв. см. В том же случае, если двигатель рассчитан на эксплуатацию в экстремальном холоде, значение этого параметра может достигать и 40 кг/кв. см.

Расчет КПП

Калькулятор КПП позволяет рассчитать зависимость скорости автомобиля от рабочих оборотов двигателя на каждой передаче с учетом ряда параметров: передаточное отношение ряда в КПП, главной пары (редуктора), размера колес. Расчет ведется для двух разных конфигураций КПП для проведения сравнительного анализа.

Это позволяет правильно подобрать тюнинговый ряд и ГП для коробки переключения передач. Результаты расчета КПП выводятся в табличном и графическом виде.

Графики позволяют произвести визуальный анализ, оценить «длину» каждой передачи, и «разрыв» между ними (на сколько падают обороты двигателя при переключении на повышенную передачу) Заполните графы параметров колеса: ширину и высоту профиля покрышки (ищите маркировку на боковине покрышки) и диаметр колесного диска.

Обратите внимание: маркировка R на покрышке означает ее конструкцию – радиальная, например, R14 — покрышка радиальной конструкции диаметром 14 дюймов.Введите передаточное число главной пары и каждой передачи в соответствующие графы калькулятора КПП (разделитель дробной части – точка). Если шестой передачи нет, вводите ноль.Нажмите кнопку «Рассчитать КПП»

Ряды КПП переднеприводных ВАЗ (конструктив 2108) ряд КПП 1 передача 2 передача 3 передача 4 передача 5 передача 6 передача стандартный 3,636 1,950 1,357 0,941 0,784 – 5 ряд 2,923 1,810 1,276 0,969 0,784 6 ряд 2,923 1,810 1,276 1,063 0,941 7 ряд 2,923 2,050 1,555 1,310 1,129 8 ряд 3,415 2,105 1,357 0,969 0,784 11 ряд 3,636 2,222 1,538 1,167 0,880 12 ряд 3,170 1,950 1,357 1,031 0,784 15 ряд 3,170 1,810 1,276 0,941 0,730 18 ряд 3,170 2,105 1,480 1,129 0,880 20 ряд 3,170 1,950 1,276 0,941 0,730 102 ряд 3,170 1,950 1,357 0,941 0,730 103 ряд 2,923 1,950 1,357 0,941 0,692 104 ряд 2,923 1,950 1,357 1,031 0,692 111 ряд 3,170 2,222 1,538 1,167 0,880 200 ряд 2,923 2,222 1,76 1,39 1,167  Параметры колеса ширина: профиль: диаметр диска: скорость / обороты конфигурация КПП #1 конфигурация КПП #2 главная пара главная пара I II III IV V VI I II III IV V VI 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 500 4 7.4 10.7 15.4 18.4 0 4.1 6.6 9.5 12.6 16.5 0 1000 8 14.8 21.3 30.7 36.9 0 8.2 13.3 19.1 25.1 33 0 1500 11.9 22.2 32 46.1 55.3 0 12.3 19.9 28.6 37.7 49.6 0 2000 15.9 29.7 42.6 61.5 73.8 0 16.3 26.6 38.2 50.2 66.1 0 2500 19.9 37.1 53.3 76.8 92.2 0 20.4 33.2 47.7 62.8 82.6 0 3000 23.9 44.5 63.9 92.2 110.6 0 24.5 39.9 57.3 75.4 99.1 0 3500 27.8 51.9 74.6 107.5 129.1 0 28.6 46.5 66.8 87.9 115.6 0 4000 31.8 59.3 85.2 122.9 147.5 0 32.7 53.1 76.4 100.5 132.2 0 4500 35.8 66.7 95.9 138.3 166 0 36.8 59.8 85.9 113.1 148.7 0 5000 39.8 74.1 106.5 153.6 184.4 0 40.9 66.4 95.4 125.6 165.2 0 5500 43.7 81.6 117.2 169 202.8 0 44.9 73.1 105 138.2 181.7 0 6000 47.7 89 127.8 184.4 221.3 0 49 79.7 114.5 150.7 198.2 0 6500 51.7 96.4 138.5 199.7 239.7 0 53.1 86.3 124.1 163.3 214.8 0 7000 55.7 103.8 149.2 215.1 258.2 0 57.2 93 133.6 175.9 231.3 0 7500 59.6 111.2 159.8 230.5 276.6 0 61.3 99.6 143.2 188.4 247.8 0 8000 63.6 118.6 170.5 245.8 295 0 65.4 106.3 152.7 201 264.3 0 8500 67.6 126 181.1 261.2 313.5 0 69.5 112.9 162.3 213.6 280.8 0 13.5 7.2 5 3.5 2.9 0 13.1 8.1 5.6 4.3 3.2 0

Расчёт степени сжатия(сж)

Регистрация 27.11.2010 Сообщения 3,655 Лайки 5 у мя 8.71 получилось( 0.000785*д^2*h) эт объем +КС(27+46+прокладка=4) (594+77)\77 Регистрация 29.11.2011 Сообщения 2,679 Лайки 1 Адрес Когда поршень внизу, его объем 400сс или более.

+/- 20сс погоды не сделают. перед тем как писать, возьми и посчитай и увидишь что СЖ меняется заметно. ЗЫ: нашел хороший калькулятор ЗЫ: лужа в поршне учитывается когда он находится в НМТ Регистрация 20.01.2012 Сообщения 147 Лайки 0 Адрес не много не в тему, но может кто подскажет. Приоро мотор СЖ=11, как измениться сж если вместо ГБЦ 21126 поставить головку от калины 1.4 16V(они во всем одинаковые, кроме объма камеры сгорания в ГБЦ).

Чё мне никто не подскажет? Регистрация 29.

Некоторые интересные факты

Метанольные двигатели гоночных машин имеют сжатие более 15:1. Для сравнения, стандартных карбюраторный двигатель, потребляющий неэтилированный бензин, имеет сжатие максимум 1.1:1.

Из серийных образцов моторов на бензине со сжатием 14:1 на рынке присутствуют образцы от Mazda (серия Skyactiv-G), ставящиеся, например, на CX-5. Но их фактическая СЖ находится в пределах 12, поскольку в данных моторах задействован так называемый «цикл Аткинсона», когда смесь сжимается в 12 раз после позднего закрытия клапанов. Эффективность таких двигателей измеряется не по сжатию, а по степени расширения.

В середине XX века в мировом двигателестроении, особенно в США, наблюдалась тенденция к увеличению степени сжатия. Так, к 70-м основная масса образцов американского автопрома имела СЖ от 11 до 13:1. Но штатная работа таких ДВС требовала использования высокооктанового бензина, который в то время умели получать только процессом этилирования – добавлением тетраэтилсвинца, высокотоксичного компонента. Когда в 1970-х годах появились новые экологические стандарты, этилирование стали запрещать, и это привело к обратной тенденции – снижению СЖ в серийных образцах двигателей.

Современные двигатели имеют систему автоматической регуляции угла зажигания, которая позволяет ДВС работать на «неродном» топливе – например, 92 вместо 95, и наоборот. Система управления УОЗ помогает избежать детонации и других неприятных явлений. Если же ее нет, то, например, залив высокооктановый бензин двигатель, не рассчитанный на такое горючее, можно потерять в мощности и даже залить свечи, поскольку зажигание будет поздним. Ситуацию можно поправить ручным выставлением УОЗ по инструкции к конкретной модели автомобиля.

Чип-тюнинг двигателя для увеличения производительности

Увеличение мощности возможно без вмешательств в конструкцию силового агрегата. Тюнинг путем программирования дает возможность настроить параметры двигателя под себя. В этапы чип-тюнинга входит:

1. изменение соотношения топливно-воздушной смеси,
2. изменение угла зажигания,
3. корректировка режимов работы двигателя согласно оборотов коленвала.

Для атмосферных моторов чип-тюнинг дает прибавку около 10%, для турбированных – до 30% увеличения мощности и крутящего момента. Разница в чип-тюнинге для турбированных двигателей состоит в том, что здесь настраивается давление турбины и момент ее раздувания.

Некоторые интересные факты

Метанольные двигатели гоночных машин имеют сжатие более 15:1. Для сравнения, стандартных карбюраторный двигатель, потребляющий неэтилированный бензин, имеет сжатие максимум 1.1:1.

Из серийных образцов моторов на бензине со сжатием 14:1 на рынке присутствуют образцы от Mazda (серия Skyactiv-G), ставящиеся, например, на CX-5. Но их фактическая СЖ находится в пределах 12, поскольку в данных моторах задействован так называемый «цикл Аткинсона», когда смесь сжимается в 12 раз после позднего закрытия клапанов. Эффективность таких двигателей измеряется не по сжатию, а по степени расширения.

В середине XX века в мировом двигателестроении, особенно в США, наблюдалась тенденция к увеличению степени сжатия. Так, к 70-м основная масса образцов американского автопрома имела СЖ от 11 до 13:1. Но штатная работа таких ДВС требовала использования высокооктанового бензина, который в то время умели получать только процессом этилирования – добавлением тетраэтилсвинца, высокотоксичного компонента. Когда в 1970-х годах появились новые экологические стандарты, этилирование стали запрещать, и это привело к обратной тенденции – снижению СЖ в серийных образцах двигателей.

Современные двигатели имеют систему автоматической регуляции угла зажигания, которая позволяет ДВС работать на «неродном» топливе – например, 92 вместо 95, и наоборот. Система управления УОЗ помогает избежать детонации и других неприятных явлений. Если же ее нет, то, например, залив высокооктановый бензин двигатель, не рассчитанный на такое горючее, можно потерять в мощности и даже залить свечи, поскольку зажигание будет поздним. Ситуацию можно поправить ручным выставлением УОЗ по инструкции к конкретной модели автомобиля.

Комплекс операций инженерного калькулятора

Встроенный математический калькулятор поможет вам провести самые простые расчеты: умножение и суммирование, вычитание, а также деление. Калькулятор степеней онлайн быстро и точно возведет любое число в выбранную вами степень.

Представленный инженерный калькулятор содержит в себе все возможные вариации онлайн программ для расчетов. Kalkpro.ru содержит тригонометрический калькулятор (углы и радианы, грады), логарифмов (Log), факториалов (n!), расчета корней, синусов и арктангенсов, косинусов, тангенсов онлайн – множество тригонометрический функций и не только.

Работать с вычислительной программой можно онлайн с любого устройства, в каждом случае размер интерфейса будет подстраиваться под ваше устройство, либо вы можете откорректировать его размер на свой вкус.

Ввод цифр производится в двух вариантах:

• с мобильных устройств – ввод с дисплеем телефона или планшета, клавишами интерфейса программы
• с персонального компьютера – с помощью электронного дисплея интерфейса, либо через клавиатуру компьютера любыми цифрами

Чип тюнинг (перепрограммирование)

Способ простой: мотор вскрывать не надо и что-то покупать тоже не требуется. Если это дело доверить специалисту, силовая установка полностью раскроет все свои возможности, которые скрывает автопроизводитель, чтобы увеличить срок эксплуатации автомобиля. Увеличение мощности двигателя составит 10-15%! Чаще всего тюнингисты повышают объем подаваемого топлива.

Мотор станет сильнее, а выбросы в атмосферу – вреднее. Еще можно разблокировать ограничитель частоты вращения коленвала. К примеру, когда-то Honda без турбонаддува развивала мощность в 160 л. с. при объеме цилиндров всего 1,6 литра. Достигалось это раскруткой двигателя до 8 тыс. об/мин.

Пример подсчета

Вот как выглядит общепринятая расчётная формула для автомобильного ДВС: «ССД = (РО+ОКС)/ОКС». Степень сжатия здесь о, рабочий объём цилиндра — «РО», а объём камеры сгорания — «ОКС».

Для расчёта «РО» нужно в первую очередь разложить единый объём двигателя или литраж на количество используемых цилиндров. К примеру, литраж мотора «четвёрки» — 1997 см3. Для определения ёмкости одного цилиндра, надо 1997 разделить на 4. Получится около 499 см3.

Для вычисления параметра «ОКС» специалисты пользуются проградуированной в см3 трубкой или пипеткой. Под камерой подразумевается место, где непосредственно происходит возгорание горючего. Камеру заправляют, а затем измеряют объём с помощью жидкостной бюретки. Если нет градуированной трубочки, можно жидкость выкачать с помощью шприца, а затем измерить в мерной посуде или на весах. В этом случае желательно для расчёта использовать не бензин или солярку, а чистую воду, так как её удельный вес более соотносим к объёму в см3.

Способ № 2. Блоки увеличения мощности

Популярность использования блоков для увеличения мощности дизельного двигателя объясняется их универсальностью, быстрый монтаж и способность значительно экономить топливо.

Из недостатков стоит отметить уменьшение ресурса блока цилиндра, форсунок и ТНВД и быструю выработку сажевого фильтра. Также модульный способ, в отличие от правильно проведенного чип-тюнинга, повышает выброс вредных веществ.

Блок для совершенствования режимов работы ЦП ЭБУ

Блок включается в топливную систему высокого давления и его вычислительный модуль контролирует работу двигателя в обход ЭБУ, не занижая показания датчиков. Диагностируя давление в топливной системе, и при его возрастании отправляет команду блоку управления на увеличение тайминга форсунок в допустимом диапазоне.

Модуль для управления форсунками

Установка модуля позволяет контролировать и изменять импульсы управления форсунками. Модуль подсоединяется в разрыв проводов форсунок и регулирует работу топливного инжектора, изменяя время открытия иглы форсунки. В результате меняется угол впрыска топлива, и эффективность сгорания повышается.

Модуль для изменения схемы работы ТНВД

Устанавливается на дизельных двигателях с механической системой впрыска. Блок увеличивает мощность дизельного двигателя благодаря изменениям функционирования топливного насоса. Модуль корректирует данные датчика топлива на более низкие показатели. В результате в корпусе топливного насоса с помощью электромагнитного клапана повышается давление.

К положительным сторонам этого способа можно отнести недорогое оборудование и легкость установки. Минусами можно назвать плавающие обороты двигателя и уменьшение ресурса ТНВД.

Модуль для преобразования данных датчика давления топливной рампы

Оборудование соединяется с проводами датчика давления рампы и отправляет в электронный блок управления данные о понижении компрессии в топливной рампе. ЭБУ меняет интенсивность работы форсунок, мощность ДВС повышается, а расход топлива снижается.

Модуль для уменьшения показателей давления топливного аккумулятора

За регулировку уровня давления в топливном аккумуляторе отвечает топливный насос. При помощи установки дополнительного блока в электронную схему топливной системы в ЭБУ подается информация о потере мощности ТНВД. ЭБУ отдаст команду на увеличение тайминга впрыска.

Способ № 3. Турбонаддув

Производительность двигателя увеличивается за счет установки турбины, которая подает большое количество воздуха в камеру сгорания. Блок управления топливной системой дает команду на увеличение впрыска топлива и мощность двигателя повышается.

Недостатком данного способа является повышения расхода топлива и маленький срок службы турбины. В то же время турбонаддув предотвращает провал двигателя при нажатии на педаль остановки авто.

Подведем итоги!

Правильный подход, наличие специального оборудования и прямые руки могут практически все, без преувеличения. Сделать подвеску жестче или мягче, улучшить управляемость или повысить КПД мотора, все это под силу специалистам

Важно понять для себя какую цель вы преследуете и чего будет стоить такой тюнинг. Ведь после всех вышеперечисленных модификаций вы получите абсолютно другой автомобиль с другими характеристиками и не факт, что это вам понравится

Со временем вы можете пожалеть о проделанной работе и потраченном времени. Так, к примеру, кроме улучшения управляемости и ужесточения подвески вы получите снижение комфорта из-за новых амортов, пружин и сайлентблоков, увеличенный расход топлива за счет больших и широких колес. Кроме того, вы уже не сможете спокойно и беззаботно пролетать неровности на дороге, вам придется привыкнуть к медленному их преодолению из-за того, что у вас низкопрофильная резина и очень жесткая подвеска. Не спешите переделать все и сразу, начните с малого, поменяйте диски и шины, затем если этого буде мало, замените пружины, а уже потом все остальное до тех пор, пока не добьетесь требуемого результата.

Тюнинг подвески — угловая жесткость

Чтобы обеспечить авто хорошей устойчивостью и управляемостью нужно обратить внимание, какое колесо получает максимальную нагрузку при входе в поворот. Его подвеска может обладать большой угловой жесткостью

Сила прижатия колеса к трассе провоцирует появление боковой силы. При прохождении предельного поворота колесо с максимальной нагрузкой утратит сцепление с асфальтом. Когда колесо располагается на передней оси, тогда произойдет снос, а когда на задней — случится занос.

Если подвеска усиливается стабилизаторами поперечной устойчивости, то следует правильно соотнести их жесткости. При слишком мощном заднем стабилизаторе авто станет тяжело вписываться в правильную траекторию поворота, и наоборот, при слишком сильном переднем — повернуть автомобиль будет практически невозможно.

Тюнинг подвески автомобиля

Как посчитать степень сжатия

Перетащите ваши изображения в любое место

оригинал

Сжатый

Как работает сжатие изображений?

Online Image Tool поддерживает несколько форматов изображений, используя лучшие в своем классе и самые современные алгоритмы сжатия, подобранные к каждому изображению индивидуально. Во многих случаях это приводит к сжатию более 90% стандартных изображений.

Хотите узнать больше о сжатии? Пожалуйста, ознакомьтесь со следующими разделами для получения более подробной информации:

Сжатие PNG

Как сжимать изображение в формате PNG?

1. Перетащите PNG-изображение(я) в любое место на странице. Сжатие произойдёт мгновенно у вас на глазах без загрузки файлов на наш сервер.
2. Результат будет готов буквально менее чем через 1 секунду.

Как работает сжатие изображений PNG?

PNG-изображения сжимаются с помощью объединенных алгоритмов сжатия, что создает файлы изображений, которые полностью совместимы со всеми веб-браузерами и уменьшены до 90% от исходного размера.

Шаг 1 сжатия PNG — Квант(изация) PNG

Изображения сжимаются с помощью модифицированной и оптимизированной версии pngquant algorithm, использующей нейронную сеть, способную мгновенно распознавать оптимальные параметры, адаптированные к индивидуальным характеристикам конкретного изображения. В результате этого процесса получается сжатая с потерями версия исходного изображения, при этом размер файла уменьшен до 90%, а разрешение сохранено без видимых изменений качества изображения.

Шаг 2 сжатия PNG — Opti PNG

После того, как изображение прошло первичный цикл сжатия pngquant, оно сжимается далее с помощью модифицированной версии optipng compression algorithm, что создает сжатую без потерь версию нового изображения. Это обычно приводит к дальнейшему уменьшению размера промежуточного образа на 10%.

PNG-изображения сжимаются с помощью объединенных алгоритмов сжатия, что создает файлы изображений, которые полностью совместимы со всеми веб-браузерами и уменьшены до 90% от исходного размера.

Каковы преимущества сжатия PNG?

Сжатие изображений PNG с помощью Online Image Tool предоставляет следующие возможности:

• Сокращение размера до 90%
• Полная совместимость со всеми веб-браузерами
• Полностью поддерживает все версии PNG, включая прозрачные изображения PNG.
• Результат менее секунды — даже для изображений размером в много мегабайт
• Нет ограничений по размеру файла
• Бесплатное использование без ограничений

Как работает квантизация PNG?

Квантизация PNG происходит путем уменьшения палитры изображения (количества уникальных возможных цветов в пределах заданного изображения) с 16 777 216 до 256 (от 24 бит до 8 бит на пиксел). Online Image Tool полностью поддерживает прозрачные файлы PNG.

Многие изображения содержат более 256 цветов, однако в большинстве случаев человеческий глаз не способен различить тонкости между схожими цветами одного и того же изображения. Каждое микроскопическое отличие в цвете требует дополнительных данных для определения внутри палитры. Это приводит к неоправданно большому размеру файлов для хранения того, что, в сущности, является неуловимым цветовым различием.

Квантизация PNG определяет «лучшие» уникальные 256 цветов для использования в качестве палитры заданного изображения, а затем «подталкивает» остальные внешние пиксели к соответствию наиболее подходящему цвету в пределах уменьшенной палитры.

Можно ли увидеть невооруженным глазом разницу между этими 2 изображениями PNG?

Оригинал PNG: 246.6 KiB

Сжатый PNG: 54.2 KiB (-78%)

Каковы недостатки квантизации PNG?

Практически на всех изображениях, особенно на фотографиях, человеческий глаз не способен найти никаких отличий в изображениях, сжатых путем квантизации PNG. Однако есть нюансы.

Изображения с тяжелыми градиентами, содержащими широкий диапазон цветов, создадут ощутимое снижение качества. Это связано с тем, что тонкие изменения цветовых градиентов внутри изображения (предполагаемый эффект самого градиента) станут заметны, если в 256-цветовой палитре не хватит цветов.

Человеческий глаз обладает невероятной способностью различать 7 000 000 цветов, однако наш мозг может улавливать эти тонкие различия в цвете только на более или менее смежных пикселях.

Приведенный ниже пример иллюстрирует ощутимое снижение качества, которое даст квантизация цвета на изображении с очень широким диапазоном цветовых градиентов. Здесь мы видим, что ограничение изображения 256 цветами не даст желаемых результатов.

Квантизация изображений с тяжёлыми градиентами не всегда приводит к хорошим результатам:

Оригинал PNG: 100.9 KiB

Сжатый PNG — Плохой результат: 19.2 KiB (-81%)

Сжатие JPEG

Как сжать JPEG-изображение?

1. Перетащите JPEG -изображение(я) в любое место на странице. Сжатие произойдёт мгновенно у вас на глазах без загрузки файлов на наш сервер.
2. Результат будет готов буквально менее чем через 1 секунду.

Как работает JPEG-сжатие?

JPEG-изображения сжимаются с помощью WebAssembly из библиотеки MozJPEG 3.0 — проекта от Mozilla, считающегося сегодня золотым стандартом алгоритма сжатия JPEG. Таким образом, создаются файлы изображений, которые полностью совместимы со всеми веб-браузерами и уменьшены до 90% от исходного размера.

Online Image Tool использует MozJPEG для сглаживания значений в таблицах масштабирования в JPEG-изображении.

Применяемое по отношению к этим таблицам сглаживание значительно влияет на степень сжатия и может быть «критерием качества» конечного изображения, выраженным в процентах от 0% (худшее) до 100% (лучшее).

При квантизации Online Image Tool выбирает значения, оптимизированные для отбрасывания высокочастотных шумов, в которых человеческий глаз менее чувствителен к какой-либо потере информации.

Наблюдения демонстрируют, что установление коэффициента качества на 80% обеспечивает наилучший баланс между сжатием данных и сохранением визуального качества в JPEG-изображениях практически без ощутимых потерь качества и с уменьшением при этом размера файла до 90%.

Можно ли увидеть невооруженным глазом разницу между этими 2 изображениями JPEG?

Оригинал JPEG: 75.5 KiB

Сжатый JPEG при качестве 80%: 23.1 KiB (-69%)

Каковы преимущества сжатия JPEG?

Сжатие изображений JPEG с помощью Online Image Tool предоставляет вам следующие возможности:

• Сокращение размера до 90%
• Полная совместимость со всеми веб-браузерами
• Полностью поддерживает все версии JPEG, включая прогрессивные изображения JPEG.
• Результат менее 1 секунды — даже для изображений размером в много мегабайт.
• Нет ограничений по размеру файла
• Бесплатное использование без ограничений

Cжатие GIF

Как сжать GIF-анимацию или GIF-изображение?

1. Перетащите GIF -изображение(я) в любое место на странице. Сжатие произойдёт мгновенно у вас на глазах без загрузки файлов на наш сервер.
2. Процесс начнется немедленно, и в зависимости от размера GIF и количества кадров в нем, результаты будут получены в течение нескольких секунд.

Как работает сжатие GIF-анимации?

GIF-анимации сжимаются с помощью подкорректированной версии Gifsicle, настроенной с заданными параметрами, предназначенными для оптимизации размеров GIF-файлов.

Сжатие достигается с помощью 3 следующих действий:

1. Перезапись GIF для сохранения только различий между кадрами, а не всего кадра целиком.
2. Уменьшение цветовой палитры до максимум 256 цветов (8 бит) и использование прозрачности для дальнейшего уменьшения размера файла.
3. Удаление метаданных и всех расширений из входного файла. Расширения добавляют к GIF-файлу невизуальную информацию, увеличивая его размер.

Можно ли увидеть невооруженным глазом разницу между этими 2 GIF-анимациями?

Оригинал: 1,3 МиБ 1.3 MiB

Сжатый GIF: 796,0 KiB (-42%) 796.0 KiB (-42%)

Каковы преимущества сжатия GIF?

Сжатие GIF-изображений с помощью Online Image Tool предоставляет следующие возможности:

• Сокращение размера до 90%
• Полная совместимость со всеми веб-браузерами
• Результат за секунды — даже для анимаций, содержащих много кадров размером несколько мегабайт
• Нет ограничений по размеру файла
• Бесплатное использование без ограничений