23.5. 2017 Tomáš Dusil Tomáš Dusil

Kompresní poměr spalovacího motoru: Je lepší vyšší, nebo nižší? Jak kdy!

 

Kompresní poměr patří spolu se zdvihovým objemem, maximálním výkonem a točivým momentem k hlavním údajům o spalovacím motoru. Víte ale, co udává a kdy je vyšší komprese výhodnější?

Vznětové motory mají vysoký kompresní poměr, zážehové výrazně nižší. Toto jistě ví každý, kdo se alespoň trochu zajímá o auta. Abychom pochopili, co je kompresní poměr, musíme si nejprve něco říci o kompresním prostoru. Při pohybu pístu do komprese a tedy do horní úvratě píst stlačuje nasátou zápalnou směs (zážehové motory), případně vzduch (vznětové motory). Při tom se zvyšuje jejich teplota. K největšímu stačení dojde v okamžiku, kdy píst dosáhne nejvyšší polohy ve válci, tedy horní úvrati. V daný okamžik je zápalná směs (vzduch) vtlačena do nejmenšího prostoru, jemuž se říká kompresní. Nachází se nad pístem v horní úvrati mezi ním a hlavou válců.

Kompresní poměr je tedy poměr objemu zápalné směsi (případně vzduchu) ve válci spalovacího motoru před a po stlačení. Nebo také poměr součtu objemů zdvihového a kompresního prostoru vůči objemu kompresního prostoru. Nebo ještě jinak, jde o poměr pracovního prostoru oproti kompresnímu prostoru.

Co to ale znamená?

Kompresní poměr se ale téměř vždy udává jako poměr čísla, které je výsledkem uvedeného zlomku, obyčejně zaokrouhlené na jedno desetinné místo k číslu jedna. Viz příklad - 10,0:1. Někdy se také hovoří kompresním stupni. V takovém případě je pak komprese vyjádřena pouze číslem v čitateli, tedy v našem případě „desítkou“. Udává nám, kolikrát se zmenší objem válce mezi dolní a horní úvratí pístu. Zde je nutno říci, že se jedná o teoretickou a v praxi téměř nedosažitelnou hodnotu. Proč? Protože ono skutečné zmenšení objemu ovlivňují některé okolnosti. Jde zejména o časování rozvodu, které je u moderních motorů variabilní. A také čas, kdy jsou současně otevřeny sací i výfukové ventily, závisí na provozním režimu agregátu a tedy se vlastně pořád mění.

U přeplňovaných motorů mluvíme o takzvaném statickém kompresním poměru. Takový by motor teoreticky vykazoval, pokud by nebyl vybaven přeplňováním. Jenže pokud se do hry zapojí turbodmychadlo/kompresor, je skutečná komprese motoru úplně jiná. Navíc se mění mnohem výrazněji než u atmosférického motoru. Záleží totiž nejen na časování rozvodu v danou chvíli, ale současně také na plnicím tlaku přeplňování. S jeho zvyšováním se komprese zvyšuje, se snižováním naopak klesá.

Jde i o palivo

V praxi kompresní poměr ovlivňuje tankované palivo. Jistě si mnozí vzpomenete, že zatímco obyčejné Škodě 120 L stačil někdejší benzín Speciál o oktanovém čísle 91, svižnější 120 LS vyžadovala benzin Super o oktanovém čísle 96. Motor „el-esa“ měl totiž vyšší kompresní poměr. Stejně tak motor větší „stotřicítky“.

Přímé a nepřímé vstřikování benzínu v jednom: Opravdu je k něčemu?

Oktanové číslo udává odolnost paliva proti klepání motoru. Pokud byste do Škody 120 LS natankovali levnější méně oktanový benzin Speciál, motor by začal klepat. K zapálení směsi ve válci by vinou vyšší komprese a tedy i úměrně tomu vyšší teploty docházelo dříve, než by směs zažehla jiskra od zapalovací svíčky. Staré motory bez elektroniky totiž měly pouze omezenou možnost, jak posouvat předstih zážehu. Ten se tak měnil se zvyšujícími otáčkami a současně měnícím se podtlakem v sání (odvislým od zatížení motoru a tedy míře otevření škrticí klapky) zásluhou podtlakové a odstředivé regulace rozdělovače. Moderní zážehové motory se vstřikováním paliva mají čidlo klepání, které tento pro mechaniku motoru nebezpečný jev zachytí a následně upraví předstih zážehu na příslušném válci.

Aby vůbec chytnul

I u přeplňovaných dieselů mluvíme o statickém kompresním poměru. Na rozdíl od zážehových přeplňovaných motorů je však u turbodieselů statická komprese docela důležitá. Aby se do válců vstřikovaná nafta vůbec vznítila, musíme vzduch ve válci stlačit opravdu výrazně. Jinak bude mít nízkou teplotu a vstříknutá nafta se nevznítí. Toto je problém zejména při spouštění studeného motoru za nízkých teplot. Sice si pomáháme žhavením, které spalovací prostor ohřeje, ale i tak je vyšší komprese nezbytná.

Komprese motoru klesá se zvyšujícím opotřebením válců a pístních kroužků, ale také třeba z důvodu podpálení ventilových sedel. Tlak ve válci následně uniká přes kroužky dolů do klikové skříně, nebo naopak nahoru do sání či výfuku, podle toho, které ventily jsou podpáleny. Zejména u dieselů má toto vliv na spouštění motoru. Při extrémním snížení komprese tak vznětový motor startuje jen s obtížemi.

Vyšší komprese znamená vyšší účinnost?

Velmi zjednodušeně lze říci, že u atmosférických zážehových motorů přináší vyšší kompresní poměr vyšší účinnost spalování. Teoreticky by proto motory s vyšším kompresním poměrem měly vykazovat nižší spotřebu paliva při současně vyšším výkonu. Občas se uvádí, že zvýšením kompresního poměru o 6 procent dojde ke snížení spotřeby paliva až o 5 procent. Proto se dnes konstruktéři snaží kompresi u benzinových motorů zvyšovat. Rekordmanem v tomto je Mazda s motorem 2.0 SkyActiv-G a kompresí 14:1. Běžná hodnota se pohybuje od přibližně 10:1 po 12:1. Dalším zvyšování kompresního poměru však výkon roste pozvolně a stejně tak klesá spotřeba. Důvodem je pokles mechanické účinnosti motoru.

Výše kompresního poměru má však u zážehových motorů svá omezení. A nejde jen o klepání motoru. V tomto případě mluvíme o takzvaném kritickém kompresním poměru, při němž efektivní tlak ve válci dosahuje svého maxima. Další zvýšení komprese by vedlo k jeho snížení, což je nežádoucí.

Také u přeplňovaných zážehových motorů je snahou statický kompresní poměr zvyšovat. Dnes je u turbomotorů spalujících benzin běžné i 10:1, zatímco kdysi to bývalo maximálně tak 8,5:1. Zde se plně projevuje výhoda přímého vstřikování benzínu, které mimo jiné účinně chladí spalovací prostory motoru.

U vznětových motorů je to s kompresí přesně naopak. U nich je snahou kompresi (statickou kompresi u přeplňovaných motorů) snižovat. Dříve bývalo běžné 19 až 21:1, dnes komprese klesla na 15 až 16:1. Vrcholem je opět Mazda, kdy její SkyActiv-D o objemu 2,2 litru vykazuje hodnotu 14:1, tedy stejnou jako zážehový motor téže značky, což je vážně unikum.

Proč se u dieselů komprese snižuje? Protože s ní klesá teplota stlačeného vzduchu. A nižší teplota spalování přináší nižší emise oxidů dusíku. U moderních dieselů se to kompenzuje extrémně vysokým vstřikovacím tlakem, který dávku nafty rozpráší na drobounké částice, které se pak snáze vznítí i při nižší teplotě stlačeného vzduchu.

Spolupracujeme s TipCars.com
Pačes končí v dozorčí radě ČEZ Pačes končí v dozorčí radě ČEZ

V dozorčí radě energetické společnosti ČEZ končí její…

Malá chce jako ministryně pomoci zrychlit soudní řízení Malá chce jako ministryně pomoci zrychlit soudní řízení

Zrychlit soudní řízení a vymahatelnost práva chce…

Největší síť nemocnic v regionu Penta Hospitals mění šéfa Největší síť nemocnic v regionu Penta Hospitals mění šéfa

Třiatřicet nemocnic a další tři desítky ambulantních…

Hamáček ustoupil Zemanovi, diplomacii by mohl dočasně řídit sám Hamáček ustoupil Zemanovi, diplomacii by mohl dočasně řídit sám

Šéf sociální demokracie Jan Hamáček připustil možnost, že…

 

Štítky Technika

 

Přidat názorDiskuse: Kompresní poměr spalovacího motoru: Je…







Doporučujeme
Pokuta za rychlost v Chorvatsku, Rakousku či Itálii. Jaký trest vám hrozí v zahraničí? Pokuta za rychlost v Chorvatsku, Rakousku či Itálii. Jaký trest vám hrozí v zahraničí?

Vysoké tresty za rychlost jako již tradičně hrozí v…

Že jsou moderní auta blbuvzdorná? Těmito věcmi si auto ničíte, aniž o tom víte Že jsou moderní auta blbuvzdorná? Těmito věcmi si auto ničíte, aniž o tom víte

Automobil je dnes čistě spotřební záležitostí. V…

 

AutoRevue
Studii kvality nových aut vévodí korejské značky. Němci se propadli Studii kvality nových aut vévodí korejské značky. Němci se propadli

Za první rok podle údajů od zákazníků některé značky…

První jízda s Kiou Ceed: Má povedený motor a myslí se i na řidiče První jízda s Kiou Ceed: Má povedený motor a myslí se i na řidiče

Novou Kiu Ceed jsme vyzkoušeli v Portugalsku. Kompletně…

 





 
Toyota Mega Cruiser (1995-2002): I Japonci měli  svůj Hummer

Toyota Mega Cruiser (1995-2002): I Japonci měli svůj Hummer

Včera

Časově nepříliš vzdálenou, ale zapomenutou historickou kapitolou je pokus Toyoty o vojenské vozidlo ve stylu amerického Humvee. Existovala i civilní verze...




Blesk.cz

Dcera Patrasové a Felixe Anička: Svině máme v rodině!

Dcera Patrasové a Felixe Anička: Svině máme v rodině!

Jablko nepadá daleko od stromu! Tomu věří mladá Anička Slováčková, která podle svých slov po matce Dagmar…

Petra Paroubková po 16 měsících venku! Ukázala luxus, za který už dříve sklidila kritiku

Petra Paroubková po 16 měsících venku! Ukázala…

16 měsíců nebyla Petra Paroubková (44) ve společnosti. Nepříjemný rozvod s manželem Jiřím (65), rozdělení…

 

iSport.cz

Program MS ve fotbale 2018: Kompletní rozpis zápasů, hrací dny, play off

Program MS ve fotbale 2018: Kompletní rozpis zápasů,…

Mistrovství světa ve fotbale 2018 v Rusku nabídne od 14. června celkem 64 zápasů, ze kterých 8. července vzejde…

Přestupy NHL ONLINE: Francouz má problém, přichází Grubauer

Přestupy NHL ONLINE: Francouz má problém, přichází Grubauer

Základní část ročníku 2017/18 je dávno pryč a také boje o Stanley Cup jsou za námi. Draft se letos koná v…

 

Reflex.cz

Václav Klaus ml.: Angela Merkelová útočí a lže!

Václav Klaus ml.: Angela Merkelová útočí a lže!

Výrokem německé kancléřky o vyhnání sudetských Němců z poválečného Československa, návrhem rozpočtu,…

Andrej Babiš prozradil složení nové vlády

Andrej Babiš prozradil složení nové vlády

Osm změn ve srovnání s aktuálním kabinetem v demisi by měla doznat druhá vládní sestava Andreje Babiše (ANO),…