Bạn có để ý làn sóng xe hơi tiết kiệm xăng đang tung ra thị trường không? Mazda3 với động cơ SkyActiv có thể đạt tốc độ 42 dặm / gallon (17,9 km / lít). Chevrolet Cruze Eco có thể đạt tốc độ 40 dặm / gallon (17 km / lít) và Hyundai Elantra cũng vậy. Và hiểu được điều này:Mặc dù những chiếc xe này có mức tiết kiệm xăng tốt nhất trong ngành, chúng không sử dụng công nghệ hybrid xăng-điện, nhiên liệu thay thế hoặc các thủ thuật xanh khác. Chúng được cung cấp bởi động cơ đốt trong kiểu cũ. Vậy điều gì làm cho khả năng tiết kiệm nhiên liệu của chúng tốt như vậy? Động cơ của họ siêu hiệu quả, nhờ các kỹ sư của họ đã chơi với một thứ nhỏ gọi là tỷ số nén.
Động cơ ô tô cơ bản của bạn hoạt động bằng cách biến năng lượng hóa học từ một vụ nổ có kiểm soát của hỗn hợp không khí, xăng và tia lửa, thành chuyển động cơ học. Để có cái nhìn chi tiết hơn về quy trình này, hãy kiểm tra cách hoạt động của động cơ ô tô. Tuy nhiên, câu chuyện cơ bản là mỗi động cơ ô tô có một số xi-lanh chứa các pít-tông. Vụ nổ có kiểm soát làm cho pít-tông di chuyển lên xuống, làm quay trục khuỷu của động cơ (đó là chuyển hóa năng thành cơ năng), từ đó cung cấp năng lượng cho các bánh xe.
Tỷ lệ nén là tỷ số giữa thể tích của xi lanh và buồng đốt khi piston ở dưới cùng và thể tích của buồng đốt khi piston ở trên cùng. Các kỹ sư ô tô có thể cải thiện hiệu quả sử dụng nhiên liệu và tiết kiệm nhiên liệu bằng cách thiết kế động cơ có tỷ số nén cao. Tỷ số này càng cao thì không khí nén trong xi lanh càng nhiều. Khi không khí được nén, bạn sẽ nhận được một vụ nổ mạnh hơn từ hỗn hợp không khí-nhiên liệu và nhiều nhiên liệu được sử dụng hơn. Hãy nghĩ về nó theo cách này:Nếu bạn phải ở gần một vụ nổ, có lẽ bạn sẽ chọn ở gần một nơi nào đó bên ngoài, bởi vì lực của vụ nổ sẽ tiêu tan và nó có vẻ không mạnh bằng. Tuy nhiên, trong một căn phòng nhỏ, lực sẽ bị hạn chế, khiến nó có cảm giác mạnh hơn nhiều. Đó là điều tương tự với tỷ lệ nén. Bằng cách giữ vụ nổ trong một không gian nhỏ hơn, sức mạnh của nó có thể được khai thác nhiều hơn. Chẳng hạn, bằng cách tăng tỷ lệ nén từ 8:1 lên 9:1, bạn có thể cải thiện mức tiết kiệm nhiên liệu khoảng 5 đến 6 phần trăm.
Loại tỷ lệ nén mà chúng ta vừa tìm hiểu được gọi là tỷ lệ nén tĩnh . Nó được gọi là tĩnh vì nó chỉ được đo khi van nạp đóng. Có một loại tỷ số nén khác có tính đến việc đóng và mở van nạp. Chúng ta sẽ nói về điều đó ở trang tiếp theo.
Giống như chúng ta đã học ở trang trước, độ nén tĩnh của động cơ được đo khi van nạp không khí của động cơ đóng hoàn toàn. Tuy nhiên, trong hoạt động thực tế, điều đó hầu như không bao giờ xảy ra. Động cơ đang chạy quá nhanh, đến nỗi van nạp không khí có thể phải mở trở lại trước khi piston hoàn thành hành trình lên và xuống hoàn toàn. Khi điều đó xảy ra, một số áp suất trong xi lanh thoát ra ngoài, làm giảm hiệu suất. Về bản chất, có nhiều không gian hơn cho không khí, vì vậy động cơ mất một phần công suất từ quá trình đốt cháy nhiên liệu không khí.
Tỷ số nén động có tính đến chuyển động của van nạp khí. Các kỹ sư có thể điều chỉnh động cơ để đóng van nạp khí sớm hơn, giúp tăng áp suất xi lanh. Động cơ cũng có thể được điều chỉnh để đóng van sau đó, nhưng điều đó sẽ khiến một lượng không khí thoát ra ngoài và làm giảm mức độ hiệu quả của động cơ sử dụng nhiên liệu.
Tính toán tỷ lệ nén động thực sự là khá khó khăn. Để thực hiện, bạn sử dụng chiều dài hành trình và chiều dài thanh nối để xác định vị trí của piston khi van đóng hoàn toàn. Bởi vì tỷ số này được tìm thấy khi piston ở giữa hành trình của nó, nó luôn thấp hơn tỷ số nén tĩnh. Giống như nén tĩnh, tỷ số nén cao hơn có nghĩa là sử dụng nhiên liệu hiệu quả hơn và tiết kiệm nhiên liệu tốt hơn.
Ngày nay, các động cơ hiệu suất cao trên nhiều ô tô ngày nay có khả năng tiết kiệm nhiên liệu rất nhiều nhờ tỷ số nén cao của chúng. Tuy nhiên, động cơ có độ nén cao cũng có nhược điểm của nó. Để duy trì trạng thái hoạt động tốt, bạn cần sử dụng khí có chỉ số octan cao, đắt hơn khí không chì thông thường. Nếu bạn bỏ qua loại ga cao cấp, theo thời gian, động cơ có thể phát triển tiếng gõ. Tiếng gõ động cơ là khi quá trình đốt cháy nhiên liệu không khí không xảy ra ở thời điểm tối ưu trong hành trình của piston. Sử dụng nhiên liệu có trị số octan thấp trong động cơ có độ nén cao có thể khiến động cơ nổ mạnh hơn, vì vậy nếu bạn mua một chiếc xe mới, tiết kiệm nhiên liệu, có độ nén cao, hãy đảm bảo rằng bạn sử dụng loại khí được khuyến nghị trong sách hướng dẫn của chủ sở hữu để có được phần lớn của nó.
Tìm kiếm thêm thông tin về tỷ số nén động cơ và tiết kiệm nhiên liệu? Chỉ cần theo các liên kết trên trang tiếp theo.
Điều gì đã xảy ra với nền kinh tế nhiên liệu của tôi?
Thời gian là tiền bạc:Tàu động cơ diesel mang lại lợi ích cho nền kinh tế và chuỗi cung ứng
Sự khác biệt giữa máy bơm nhiên liệu diesel Reman, chế tạo lại và tân trang
Lái xe tiết kiệm