För//Nack-delar med hög//låg kompression?

2827

Avbryt

Skriv svar

Ostsåsen

12 juli 2006 · 173 Inlägg

Som rubrik säger - Vad är egentligen fördelarna respektive nackdelarna med att ha en motor med hög eller låg kompression? Läste om en Audi RS4 t.ex. Den V8:an på 4,2 liter som var i den bilen hade en kompression på 12,5:1 vilket var väldigt högt och till och med rekord för en serietillverkad V8. Enligt tidningen så gjorde detta att motorn var väldigt vridstark trots att det inte var en överladdad motor. Ifall nu hög komp är bra - Varför har inte alla biltillverkare hög komp i sina motorer?

Det kan ju inte direkt vara svårt att göra en motor med hög komp efter som alla dieslar har en komp på nästan 20:1 ....

Har funderat länge på detta och det vore kul att få reda på lite mer om ämnet så lägg gärna in lite mer fakta runt i kring detta.

mvh Fredric

MilleN

12 juli 2006 · 9 108 Inlägg

Har ingen megakoll precis men för att få ut högre effekt i överladdade motorer ska det vara låg komp och i N/A ska det vara hög..

Alla biltillverkare är inte ute efter HK precis.

Vectrans projekttråd!

Germax

12 juli 2006 · 12 086 Inlägg

Desto högre komp dessto mer effekt.. Man vill altså komprimera soppaluftblandningen så mkt som möjligt (notera möjligt, då det självantänder vid för hög kompression) Om man har turbomatat så är ju luften redan komprimerad och då krävs större utrymme i förbränningsrummet.. alltså sänker man kompressionen. Kompression av själva luften är alltså inte mindre än i en sugmotor.

Man kan säga att fördelen med hög komp är att de ger mkt effekt, fördelen med låg är att motorn håller längre.. om man ser till just den faktorn.

1:12.5 är förbannat mkt.. normalt på en sugmotor är från 1:9 till 10.5.. på en turbo runt 1:7 till 9

EDIT: anledningen att man har så hög komp i en diesel är för att dieseln ska självantända. Eftersom en dieselmotor just fungerar så och diesel har mkt hög självantändnignsgräns jämfört med benna.

väldigt kort o lite slarvigt förklarat men de kommer nog någon som tycker han har bättre förklaring så !

Senast redigerat av JapMax (12 juli 2006)

okkar

12 juli 2006 · 694 Inlägg

JapMax skrev:
Desto högre komp dessto mer effekt.. Man vill altså komprimera soppaluftblandningen så mkt som möjligt (notera möjligt, då det självantänder vid för hög kompression) Om man har turbomatat så är ju luften redan komprimerad och då krävs större utrymme i förbränningsrummet.. alltså sänker man kompressionen. Kompression av själva luften är alltså inte mindre än i en sugmotor.

Man kan säga att fördelen med hög komp är att de ger mkt effekt, fördelen med låg är att motorn håller längre.. om man ser till just den faktorn.

1:12.5 är förbannat mkt.. normalt på en sugmotor är från 1:9 till 10.5.. på en turbo runt 1:7 till 9

EDIT: anledningen att man har så hög komp i en diesel är för att dieseln ska självantända. Eftersom en dieselmotor just fungerar så och diesel har mkt hög självantändnignsgräns jämfört med benna.

väldigt kort o lite slarvigt förklarat men de kommer nog någon som tycker han har bättre förklaring så !

sen har ju inte dieslar några tändstift så där behövs ingen gnista änns!!

Chevrolet Tahoe (2000)

Dodge RAM 1500 (1997)

Volvo 960 (1995)

Volvo 940 ltt•Volvo 940

Germax

12 juli 2006 · 12 086 Inlägg

okkar skrev:
JapMax skrev:
Desto högre komp dessto mer effekt.. Man vill altså komprimera soppaluftblandningen så mkt som möjligt (notera möjligt, då det självantänder vid för hög kompression) Om man har turbomatat så är ju luften redan komprimerad och då krävs större utrymme i förbränningsrummet.. alltså sänker man kompressionen. Kompression av själva luften är alltså inte mindre än i en sugmotor.

Man kan säga att fördelen med hög komp är att de ger mkt effekt, fördelen med låg är att motorn håller längre.. om man ser till just den faktorn.

1:12.5 är förbannat mkt.. normalt på en sugmotor är från 1:9 till 10.5.. på en turbo runt 1:7 till 9

EDIT: anledningen att man har så hög komp i en diesel är för att dieseln ska självantända. Eftersom en dieselmotor just fungerar så och diesel har mkt hög självantändnignsgräns jämfört med benna.

väldigt kort o lite slarvigt förklarat men de kommer nog någon som tycker han har bättre förklaring så !
sen har ju inte dieslar några tändstift så där behövs ingen gnista änns!!

Nej, eftersom bränsleblandningen självantänder.. (?)

Ostsåsen

12 juli 2006 · 173 Inlägg

JapMax skrev:
Desto högre komp dessto mer effekt.. Man vill altså komprimera soppaluftblandningen så mkt som möjligt (notera möjligt, då det självantänder vid för hög kompression) Om man har turbomatat så är ju luften redan komprimerad och då krävs större utrymme i förbränningsrummet.. alltså sänker man kompressionen. Kompression av själva luften är alltså inte mindre än i en sugmotor.

Man kan säga att fördelen med hög komp är att de ger mkt effekt, fördelen med låg är att motorn håller längre.. om man ser till just den faktorn.

1:12.5 är förbannat mkt.. normalt på en sugmotor är från 1:9 till 10.5.. på en turbo runt 1:7 till 9

EDIT: anledningen att man har så hög komp i en diesel är för att dieseln ska självantända. Eftersom en dieselmotor just fungerar så och diesel har mkt hög självantändnignsgräns jämfört med benna.

väldigt kort o lite slarvigt förklarat men de kommer nog någon som tycker han har bättre förklaring så !

OK JapMax, tack för hjälpen! Jo, om en motor har en turbo//kompressor som laddar 1 bar så fördubblar det ju det normala atmosfärstrycket som ligger vid ca. 1 bar och därmed behövs ju inte så mycket komp i själva motorn - låter vettigt!
Sen funderar jag på en till nackdel med högkompad motor, mer än att det sliter mer på packningar och annat, och det är ifall att bränsleförbrukningen ökar lite på grund utav att motor får det trögare att gå runt eller har jag fel? Om jag inte minns mina kemi/fysik lektioner fel så blir den energin som går åt till att öka tryck till värme, samt motsats blir ett ämne kallt när tryck minskar (sprayflaskor blir ju kalla om man släpper ut drivgasen snabbt) . Det borde alltså bli spill värme istället för kinetisk energi som man är ute efter i motorn om den är hög kompad, eller är jag ute och cyklar i badkaret nu?

Sharky brukar ha koll på sånna här saker, han kanske kan hjälpa mig .

Men är det någon som vet vad kompet har för praktisk betydelse ? Påverkas varvilligheten av kompet (dieslar tycker ju inte om att varva) ? Hur blir vrid/effekt förhållanden ?

Är inte mycket till mekaniker som kanske märks, vore kul om någon duktig förklarade!

Tack för hjälpen! / Fredric

Sharky

12 juli 2006 · 10 287 Inlägg

Det här är inte ett lätt område, jag uppdaterade mig på ett annat forum genom att läsa igenom en tråd av en polare som jobbar på Volvo´s motorprovlabb och geometrisk kompression är en sak, uppmätt kompression beror på kammarna, och resulterande cylindertryck är komplicerat som sjutton och där spelar geometrisk kompression inte så stor roll.

Det finns pro and cons med både hög och låg komp ( på överladdade maskiner).

/Göran

I have nothing but confidence in you. And very little of that.
(Groucho Marx).
Åker numera Audi A6 -08 4.2FSI

Ostsåsen

12 juli 2006 · 173 Inlägg

Sharky skrev:
Det här är inte ett lätt område, jag uppdaterade mig på ett annat forum genom att läsa igenom en tråd av en polare som jobbar på Volvo´s motorprovlabb och geometrisk kompression är en sak, uppmätt kompression beror på kammarna, och resulterande cylindertryck är komplicerat som sjutton och där spelar geometrisk kompression inte så stor roll.

Det finns pro and cons med både hög och låg komp ( på överladdade maskiner).

/Göran

En vis person sa en gång att "Ju mer man vet desto mer förstår man hur lite man egentligen vet."
Det kanske är så i detta fallet att det är mer komplicerat än det verkar.

Du har ingen länk till tråden? Vore roligt att läsa, om man nu skulle förstå något ...

mvh / Fredric

pnilz

12 juli 2006 · 45 Inlägg

Ostsåsen skrev:
OK JapMax, tack för hjälpen! Jo, om en motor har en turbo//kompressor som laddar 1 bar så fördubblar det ju det normala atmosfärstrycket som ligger vid ca. 1 bar och därmed behövs ju inte så mycket komp i själva motorn - låter vettigt!

Min motorkunnige far sa att vi 0,1 bars laddtryck så får du in 100% mer luft i motorn jämfört med en sugmotor.

Sharky

12 juli 2006 · 10 287 Inlägg

Vänta till han vänder baken till och så tar du och siktar med dojan och......lol...

Gubben din får läsa på en gång till.

Allmänna gaslagen: pV = nRT

http://en.wikipedia.org/wiki/Ideal_gas_law

p= tryck
V = volym
n= antal gasmolekyler
R= Boltzmanns konstant
T = temperatur i Kelvin

Givet att temperaturen är konstant och volymen är konstant så kommer antalet gasmolekyler att öka med 100% om du ökar trycket från 1 bar absolut tryck till 2 bar absolut tryck.

/Göran

pnilz skrev:
Min motorkunnige far sa att vi 0,1 bars laddtryck så får du in 100% mer luft i motorn jämfört med en sugmotor.

I have nothing but confidence in you. And very little of that.
(Groucho Marx).
Åker numera Audi A6 -08 4.2FSI

Germax

12 juli 2006 · 12 086 Inlägg

Ostsåsen skrev:
JapMax skrev:
Desto högre komp dessto mer effekt.. Man vill altså komprimera soppaluftblandningen så mkt som möjligt (notera möjligt, då det självantänder vid för hög kompression) Om man har turbomatat så är ju luften redan komprimerad och då krävs större utrymme i förbränningsrummet.. alltså sänker man kompressionen. Kompression av själva luften är alltså inte mindre än i en sugmotor.

Man kan säga att fördelen med hög komp är att de ger mkt effekt, fördelen med låg är att motorn håller längre.. om man ser till just den faktorn.

1:12.5 är förbannat mkt.. normalt på en sugmotor är från 1:9 till 10.5.. på en turbo runt 1:7 till 9

EDIT: anledningen att man har så hög komp i en diesel är för att dieseln ska självantända. Eftersom en dieselmotor just fungerar så och diesel har mkt hög självantändnignsgräns jämfört med benna.

väldigt kort o lite slarvigt förklarat men de kommer nog någon som tycker han har bättre förklaring så !
OK JapMax, tack för hjälpen! Jo, om en motor har en turbo//kompressor som laddar 1 bar så fördubblar det ju det normala atmosfärstrycket som ligger vid ca. 1 bar och därmed behövs ju inte så mycket komp i själva motorn - låter vettigt!
Sen funderar jag på en till nackdel med högkompad motor, mer än att det sliter mer på packningar och annat, och det är ifall att bränsleförbrukningen ökar lite på grund utav att motor får det trögare att gå runt eller har jag fel? Om jag inte minns mina kemi/fysik lektioner fel så blir den energin som går åt till att öka tryck till värme, samt motsats blir ett ämne kallt när tryck minskar (sprayflaskor blir ju kalla om man släpper ut drivgasen snabbt) . Det borde alltså bli spill värme istället för kinetisk energi som man är ute efter i motorn om den är hög kompad, eller är jag ute och cyklar i badkaret nu?

Sharky brukar ha koll på sånna här saker, han kanske kan hjälpa mig .

Men är det någon som vet vad kompet har för praktisk betydelse ? Påverkas varvilligheten av kompet (dieslar tycker ju inte om att varva) ? Hur blir vrid/effekt förhållanden ?

Är inte mycket till mekaniker som kanske märks, vore kul om någon duktig förklarade!

Tack för hjälpen! / Fredric

hehe det där du sa om trögheten.. asså, visst är det en faktor men gissar på att den försummas med tanke på effektökningen man får. Då kan man ju snabbt jämföra meden turbo, gissa motståndet i en turbo:P det är nog ganska högt.. men de ger effekt på andra sidan !

Ostsåsen

12 juli 2006 · 173 Inlägg

Jo det är nog sant som du säger JapMax. Det är nog ett ganska marginellt motstånd för en motor.

En diesel drar ju väldigt lite soppa och den har ju hög komp så det går ju inte heller ihop att det höga kompet skulle öka förbrukningen avsevärt.

mvh / Fredric

Sharky

12 juli 2006 · 10 287 Inlägg

Vi slänger in lite diverse om kompression och MBT.
Detta är snott ur inlägg skrivit av Johan Edlund som är...typ Gud på motorer.

Kan rekommendera hans kompendium om turbomotorer
(pdf): http://hem.bredband.net/b132378/

---------------------------------------------

Kompressionstrycket är beroende på faktorer som kompressionsförhållande, fyllnadsgrad och läckage. Motorns temperatur påverkar förutom läckage även värmebortförelse från luften vilket sänker dess tryck.

Vid idealiska förhållanden så är kompressionstrycket helt beroende på:

T2 = T1*(V1/V2)*(Cp/Cv)

där

T1 = tryck innan kompression
T2 = tryck efter kompression
V1/V2 = kompressionsförhållandet
Cp/Cv = förhållande för specifik värme

Cp/Cv är för luft normalt 1,4 men man kan också använda en polytropexponent, denna tar hänsyn till värmebortförelse. Polytropexponenten kan sättas till exempelvis 1,3.

Har vi exempelvis 1 bar vid kompressionens början med ett förhållande på ex. 10:1 så ökar trycket till

1*10^1,4 = 25,1 bar

antar vi viss värmebortförelse så kanske trycket blir

1*10^1,3 = 20,0 bar

Har vi lägre fyllnadsgrad, exempelvis genom stängt spjäll så blir trycket kanske bara:

0,5*10^1,3 = 10,0 bar

Skillnader i tryck mellan olika cylindrar beror på läckage, normalt har man dock alltid ett visst läckage. Vid låga varvtal är dessutom läckaget högre, så hur fort man kan dra runt motorn påverkar också.

Som bekant så har en ottomotor bäst verkningsgrad vid full last, eller nära full last då den inte har några stora pumpförluster som vid delgas. Detta innebär att vid körning i konstant hastighet i 50-110 km/h, vilket tar mycket lite effekt, så vill man helst ha en liten svag motor. Denna lilla motor innebär ju dock vissa problem med accelerationen. En otto motor erbjuder en verkningsgrad på över 30% men i medel så används bara ungefär hälften på grund av att motorn går på dellast största delen av tiden. Här man man i regel fått göra stora kompromisser och det är detta som gör bränsleförbrukningen så mycket lägre på en motor med variabel kompression.

Då enbart lite effekt krävs på delgas så stänger man av kompressorn och motorn arbetar som en liten sugmotor på 1,6 liter med ett mycket högt kompressionsförhållande. Det höga kompressionsförhållandet innebär tillsammans med den låga effekten som sugmotor att lasten blir hög vilket ger en en hög verkningsgrad.

När mera effekt krävs vid tex acceleration så sänks kompressionsföhållandet och kompressorn startar och vi kan få mera effekt. Detta utan att få problem med knackning vilket skulle innebära en uppfetning av bränslet och en sänkning av tändningen vilket både påverkar verkningsgraden negativt och ger problem med höga avgastemperaturer.

Det är en kompromiss mellan dessa saker jag nämnt som tidigare har fått bestämma tex laddtryck och kompressionsförhållande, variabel kompression erbjuder också att man kan köra med ännu högre laddtryck utan att man blir lidande av problemet med skillnaderna i förbränningstryck det skulle innebära.

Mappningen av en variabel kompressions motor blir mycket avancerad och datorkraften i styrsystemet är en av anledningarna att man kom igång såpass sent med denna motor som man gjorde med tanke på att Per Gillbrand kom på konceptet redan på 80-talet.
Naturligtvis skulle en turbo vara att föredra istället för en mekaniskt driven kompressor men den senare innebär en förenklad styrning.

En överladdad motor med variabel kompression skulle också kunna vara en utmärkt utgångspunkt för en HCCI motor, detta är i princip en motor som är en blandning av en diesel och bensinmotor med att den sprutar in bränslet som en diesel och tänder med kompressionen som en diesel. Genom att styra kompressionen och laddtrycket kan man sedan styra tändningen av bränslet som sker likt en motor som knackar.

Naturligtvis är inte detta enda bränslebesparande koncept man har tittat på. Man kan också tex återleda avgaser och gå på en snålare blandning utan att gå ifrån lambda 1. Ett problem för ottomotorerna är dock knackning då man återleder avgaser. Att ta en titt på dieslarnas EGR kylare kanske inte är helt fel.

Ett annat idé till att lösa problemen med den låga verkningsgraden på dellast är att använda en motor med större expansion i förhållande till kompression, man kan tex (miller cykeln) låta en separat kompressor komprimera luften i cylindern och variera detta tryck om nödvändigt till ett konstant slag (expansion).

Man har också provat att ställa om ventiltiderna så att man kan minska pumpförlusterna, framförallt så är väl BMW:s motorer där man har ersatt gasspjäll helt mest känt. Om man tex vid delgas gör små ventillyft istället och stänger ventilen tidigare under insugningsfasen så skulle detta kunna ge en förbättring av bränsleförbrukningen, tex så gav BMW:s system en förbättring på 5%

Dessa siffror om förbättringar kanske låter blygsamma om man jämför med vad vissa marknadsförare av "snake" produkter lovar men tyvärr är detta den hårda verkligheten.

Knackning inträffar alltid efter att gnistan tänt blandningen. Det finns dock något som kallas surface ignition och delas in i pre ignition and post ignition vilket är då blandningen tänds av en hot spot i förbränningsrummet.

Det är dock knackningar man kan motverka genom att backa förtändningen.

En motor får högsta vridmomentet när man har en viss förtändning (tändning för MBT), denna inställning ger då upphov till de högsta förbränningstrycken som matchar kolvens rörelse. Då motorn ofta är begränsad av knackning så får man flytta tändningen närmare övre dödläge (minska förtändningen), detta sänker förbränningstrycket och endgaserna blir mindre benägna att detonera. Tyvärr leder också detta till lägre vridmoment och högre avgastemperatur.

Notera att en bra motor kräver ganska lite förtändning medans en dålig motor kan kräva en hel del förtändning för att fungera. Detta beror på hur snabbt förbränningarna kan ske i motorn. Rent generellt kan det dock tilläggas att ex. höga laddtryck, långa flamvägar och höga varvtal är saker som gör att man måste ha ganska mycket förtändning för att nå MBT.

---------------------------------------

Dog alla nu???

/Göran

I have nothing but confidence in you. And very little of that.
(Groucho Marx).
Åker numera Audi A6 -08 4.2FSI

Ostsåsen

13 juli 2006 · 173 Inlägg

Ganska svårt att hänga med i förklaringarna men rätta mig om jag har helt fel nu :

Hög komp ger hög effekt, men då man inte ska ha hög effekt och kompressionen är hög så blir verkningsgraden dålig vilket leder till hög bränsleförbrukning?

MYCKET förenklat men det lutar ändå åt sanning hoppas jag????

mvh / Fredric

Klubbmannen

13 juli 2006 ·

Ostsåsen skrev:
Ganska svårt att hänga med i förklaringarna men rätta mig om jag har helt fel nu :

Hög komp ger hög effekt, men då man inte ska ha hög effekt och kompressionen är hög så blir verkningsgraden dålig vilket leder till hög bränsleförbrukning?

MYCKET förenklat men det lutar ändå åt sanning hoppas jag????

mvh / Fredric

Är kompressionen FÖR hög självantänder blandningen innan gnista getts från stiftet. Ju högre kompression du har desto längre ifrån övre dödläge antänds blandningen. Vad som händer med själva motorn kan man ju räkna ut själv. Verkningsgraden över en sk. spikande motor är inte mycket att hänga i granen om man säger så