logo autoride automagazin auta vsetko o autach
arrow_upward

Kompresný pomer: Vedel si, čo udáva a aký vplyv má na motor?


Kompresný pomer je jedna zo základných charakteristík piestového spaľovacieho motora, ktorá udáva pomer objemu valca medzi piestom v dolnej a piestom v hornej úvrati.

Kompresný pomer je teda pomer celého pracovného objemu valca k objemu kompresného priestoru, inými slovami pomer medzi objemom zmesi nasatej do valca k objemu zmesi stlačenej vo valci.

Výpočet kompresného pomeru pri motore s priamočiarym vratným pohybom piesta:

εk = (VK+VZ) : VK

εk – kompresný pomer
VK – kompresný priestor/objem
VZ – zdvihový objem

Piest sa vo valci pohybuje priamočiaro vratne pričom najviac vzdialená poloha jeho pohybu od kľukového hriadeľa sa nazýva horná úvrať a najmenej vzdialená poloha jeho pohybu od kľukového hriadeľa sa zas nazýva dolná úvrať. Priestor medzi dolnou a hornou úvraťou sa nazýva zdvihový objem. Zdvihový objem závisí od priemeru vŕtania valca a zdvihu piestu. Priestor, ktorý ostane vo valci, keď je piest v hornej úvrati, sa nazýva kompresný priestor.

Výpočet kompresného pomeru pri motore s rotačným piestom:

Pri týchto motoroch je kompresný pomer definovaný ako pomer najväčšieho a najmenšieho objemu pracovného priestoru počas otáčky piestu.

εk = V1 : V2

εk – kompresný pomer
V1 - najväčší objem pracovného priestoru
V2 - najmenší objem pracovného priestoru

Vplyv kompresného pomeru na motor:

Pri klasickom piestovom spaľovacom motore je kompresný pomer nemenný a vždy je akýmsi kompromisom medzi rôznymi jazdnými režimami. Existujú však aj motory, ktoré dokážu plynule meniť kompresný pomer, podľa zaťaženia. Takýto motor teda môže pracovať s veľkým kompresným pomerom počas nízkeho zaťaženia a zasa naopak nízkym kompresným pomerom počas vysokého zaťaženia. Pri vysokej záťaži je totiž vhodné aby bol kompresný pomer nízky a zabránil tak detonáciám. Pri nízkej záťaži je zas vhodné, aby bol vyšší pre čo najlepšiu účinnosť motora.

Čím väčší je kompresný pomer, tým dochádza k väčšiemu stlačeniu zmesi pred zapálením. Kompresný pomer zásadne ovplyvňuje:

- dosiahnuteľnú účinnosť spaľovacieho motora a teda aj jeho výkon a krútiaci moment
- emisie motorov
- spotrebu paliva

Zvýšením kompresného pomeru prichádzajú okrem výhod aj nevýhody, ako napríklad:

- najmä pri zážihových motoroch môže dôjsť k predčasnému samovznieteniu paliva (detonačnému spaľovaniu)
- súčasti motora sa postupom času opotrebúvajú viac ako pri menšom kompresnom pomere, preto je potrebné, aby bol takýto motor vybavený odolnejšími súčiastkami, ktoré sú však oveľa drahšie (keramické a titánové diely)

Meranie kompresných tlakov:

Meranie kompresných tlakov valcov je metóda, ktorou sa zisťujú presné informácie o stave motora. Kompresný tlak sa meria pomocou kompresiometra. Pred meraním kompresného tlaku sa motor zohreje na prevádzkovú teplotu, aby sa vymedzili vôle medzi piestom a valcom. Kompresiometer sa zaskrutkuje do hlavy valca namiesto zapaľovacej sviecky. Následne sa motor pretáča pomocou štartéru, pričom je škrtiaca klapka naplno otvorená (naplno stlačený plynový pedál). Kompresný tlak sa ukazuje na ručičke kompresiometra, ktorá zaznamenáva najvyššie dosiahnutý tlak.

Kompresný tlak je maximálne dosiahnuteľný tlak na konci kompresného zdvihu motora, keď zmes ešte nehorí. Veľkosť kompresného tlaku zavisí od kompresného pomeru, otáčok motora, stupni plnenia valcov a tesnosti spaľovacieho priestoru. Všetky tieto parametre, až na tesnosť spaľovacieho priestoru, sú nemenné a sú dané konštrukciou motora. Pokiaľ sa teda pri meraní zistí, že niektorý z valcov nedosahuje výrobcom udávané hodnoty, svedčí to o netesnosti spaľovacieho priestoru. Taktiež je veľmi dôležité, aby bol kompresný tlak všetkých valcov rovnaký.

Čo spôsobuje nižšie kompresné tlaky:

- opotrebovaný alebo zničený piestny krúžok
- opotrebovaný valec motora
- poškodená alebo prasknutá hlava valcov
- poškodené tesnenie pod hlavou valcov
- poškodený ventil
- poškodená pružina ventilu
- opotrebované sedlo ventilu

Pokiaľ sú spaľovacie priestory v poriadku, maximálny rozdiel kompresných tlakov je na jednotlivých valcoch do 1 baru (0,1 MPa). Kompresné tlaky sa pri zážihových motoroch pohybujú medzi 1,0 až 1,2 MPa a pri vznetových motoroch 3,0 až 3,5 MPa.

Kompresný pomer motora, bežné hodnoty:

Aby sa zabránilo detonačnému spaľovaniu (predčasnému samovznieteniu paliva), kompresný pomer nie je pri zážihových motoroch väčší ako 10:1. Avšak motory, ktoré sú vybavené snímačom detonačného spaľovania, elektronickou riadiacou jednotkou a ďalšími zariadeniami, dokážu dosahovať kompresný pomer až na úrovni 14:1.

Pri preplňovaných zážihových motoroch je kompresný pomer okolo 8.5:1, pretože časť kompresie pracovnej látky sa vykoná v turbodúchadle.

Vznetové motory majú kompresný pomer na úrovni 20:1 alebo aj vyšší, pretože fungujú na takom princípe, že sa vstreknuté palivo vznieti od kompresného tepla. Práve z tohoto dôvodu musí byť kompresný pomer pri vznetových motorov vyšší ako pri zážihových motorov. Kompresný pomer vznetového motora je limitovaný zaťažením od tlakov vo valci motora.

Foto: Wikimedia, YOUTUBE, YOUTUBE, YOUTUBE