Stopień sprężania
Podwyższanie stopnia sprężania f silników ZI trwa od chwili ich skonstruowania przez Otto do dziś. Obecnie stopnie sprężania silników Zł są rzędu 9,5 (samochody popularne) do 11,1 (samochody ekskluzywne), podczas gdy pierwsze silniki ZI miały stopień sprężania rzędu e = 3.
Podwyższanie stopnia sprężania jako sposób zwiększania sprawności silnika poprzez zmianę zasady realizacji obiegu pierwszy wykorzystał Diesel. Obecnie silniki ZS mają stopnie sprężania e = 16¸21, podczas gdy pierwsze silniki ZS miały stopień sprężania e = 9. Stopień sprężania silników ZS ma w nowych konstrukcjach cały czas tendencję wzrostową. Jednak zwiększanie stopnia sprężania tego typu silników jest ograniczane wytrzymałością elementów konstrukcyjnych silnika; zbyt duże stopnie sprężania dają tak duże mechaniczne obciążenia elementów, że konstrukcja staje się nadmiernie ciężka i podatna na awarie.
W przypadku silników ZI ograniczeniem stopnia sprężania są przede wszystkim właściwości paliw: postęp następuje dzięki znajdowaniu paliw o coraz wyższej odporności na samozapłon (o coraz większej liczbie oktanowej). Ponieważ droga ta jest bardzo trudna do realizacji na skutek ograniczeń wynikających z cen paliw (paliwa wysokooktanowe są znacznie droższe od paliw niskooktanowych - wystarczy spojrzeć na cennik paliw na dowolnej stacji benzynowej), w najnowszych konstrukcjach są stosowane również metody niezależne od jakości.
paliwa, mające na celu podwyższenie stopnia sprężania bez występowania samozapłonu i spalania stukowego. Polegają one na zastosowaniu bezpośredniego wtrysku paliwa do cylindra podczas suwu dolotu. Bezpośredni wtrysk do cylindra podczas suwu dolotu powoduje chłodzenie ładunku cylindra na skutek parowania paliwa i przez to zmniejszenie skłonności do samozapłonu. Ostatecznym ograniczeniem na drodze zwiększania stopnia sprężania jest temperatura osiągana podczas spalania (rys. 4.21). Wraz ze wzrostem tej temperatury następuje bowiem z jednej strony wzrost zanieczyszczenia spalin tlenkami azotu, a z drugiej - szybko rosną straty ciepła wynikające z:
· chłodzenia silnika,
· wzrostu temperatury spalin.
mariot123