Под каким давлением находится газ до сжатия

Разложим по полочкам — Компрессия, Степень сжатия, Давление конца такта сжатия

Под каким давлением находится газ до сжатия

Судя по м, от которых у меня поначалу прилично бомбануло, у людей в голове полный технический хаос. И, несмотря на то, что абсолютное большинство из них это устраивает, я все-таки продолжу писать для тех немногих, кто все же чему-то хочет научиться.

Итак. Начнем, пожалуй, с простейших базовых вещей, таких как компрессия, степень сжатия и давление в ВМТ.

Эти три понятия люди почему то постоянно путают и часто я вижу ситуацию когда мужики сравнивают показания своего компрессометра, снятые на холодном моторе с подсаженным АКБ и закрытой дроссельной с графой «степень сжатия» в мануале к своей машине. И, представьте себе, даже умудряются сделать какие то далеко идущие выводы.

Компрессия — максимально достигаемое давление в цилиндре. Измеряется на прогретом двигателе с полностью открытой дроссельной заслонкой, всеми вывернутыми свечами и полностью заряженным аккумулятором. В идеале — аккумулятор должен быть подключен к пускозарядному устройству, находящемуся в режиме поддержки.

Единица измерения — атмосферы, бары, PSI либо любые другие единицы измерения давления.

Так как давление именно максимально достижимое, то перед измерением нужно создать все условия для его достижения — прогреть двигатель для минимизации утечек через поршневые кольца и максимально открыть дроссельную заслонку для обеспечения полного наполнения цилиндра.

Так как если у вас воздух будет уходить через кольца то давление уже не будет максимальным, на которое способен мотор. Точно также и с открытым дросселем — если заслонкой перекрыть поток воздуха в цилиндр, то поршню нечего будет сжимать и, соответственно, опять не будет максимально достижимым.

Степень сжатия. Исключительно геометрическая величина. Не имеет единицы измерения. Обозначает отношение объема цилиндра с поршнем в нижней мертвой точке к объему цилиндра с поршнем в верхней мертвой точке. Иными словами — это отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания. Еще проще — степень сжатия показывает во сколько раз сжимается горючая смесь в цилиндре.

Давление в ВМТ такта сжатия — измеряется компрессометром без ниппеля на заведенном моторе, либо при помощи датчика давления и мотортестера. Измеряется в любых единицах измерения давления и напрямую зависит от наполнения цилиндра. То есть от того насколько сильно открыта дроссельная заслонка. Для диагностики представляет интерес анализ этого параметра только на холостом ходе.

С терминологией вроде разобрались. Теперь перейдем к тому, что со всем этим багажом знаний и цифр делать.

Компрессия. Испокон веков для ее измерения применяется простейший прибор — компрессометр.

Для диагноста наибольшее значение имеет не столько абсолютное значение компрессии, которым так любят меряться соседи по гаражам, сколько динамика его нарастания и разница значений между цилиндрами испытываемого мотора.

Почему не очень интересно абсолютное давление?

Одна из причин — это то что несмотря на то, что компрессией принято называть максимально достигаемое давление в цилиндре, при классическом способе измерения на стартерной прокрутке оно таковым не является.

Если завести двигатель со вкрученным компрессометром и резко полностью открыть дроссель, то намерянные «максимальные» 10-12 бар при стартерной прокрутке внезапно превратятся в 15-18, а иногда и больше бар.

Я видел и разорванные давлением компрессометры, которые забыли выкрутить и завели мотор. Ни о каком воспламенении в цилиндре речь не идет — свечей то выкручены.

Почему так происходит? Вроде все то же самое, мотор крутится, дроссель открыт а показания иногда и в два раза отличаются. Все дело в том что если в цилиндре есть гипотетическое отверстие сечением 1кв.

мм, то при заданном перепаде давлений между цилиндром и атмосферой за единицу времени может пройти четко определенное количество воздуха. Это принцип работы жиклера во всем известном карбюраторе.

Если мы уменьшаем время существования перепада давлений (увеличиваем обороты двигателя) то времени становится меньше, соответственно и воздуха из цилиндра через эту неплотность уйдет меньше, а результирующее давление увеличится.

Именно по этой причине (ну есть еще несколько, описанных в предыдущих статьях)  «подсевшие» двигатели отвратительно работают на холостом ходе и малых оборотах, но на «тапке в пол» после того как раскрутятся, все еще неплохо едут.

Вторая причина — моторное масло, а точнее его количество на стенка цилиндра. При износе колец логично предположить что компрессия упадет. Но это не так до определенного предела.

Дело в том, что изношенные кольца оставляют больше масла на стенке цилиндра, которое, за счет своей вязкости и скоротечности протекающих процессов, выполняет роль прекрасного уплотнителя. Мотор будет пожирать масло, дыметь-коптить, но при том иметь очень неплохую динамику. Опять таки до определенных пределов.

Существует даже методика определения виновника потери компрессии. Обычно подозревают цлиндро-поршневую группу, прокладку ГБЦ либо клапанную группу.

Так вот, для того чтобы быстро исключить цилиндропоршневую группу достаточно в подозреваемый цилиндр налить через свечное отверстие несколько миллилитров моторного масла.

Помните о том, что масло несжимаемо, то есть ведрами его туда лить не рекомендуется, иначе неизбежен гидроудар.

Так вот, если после добавления масла компрессия увеличивается — это практически стопроцентный приговор цилиндропоршневой группе.

С быстрой диагностикой клапанной группы без некоторого специализированного оборудования могут возникнуть проблемы.

Таким образом мы видим, что компрессия — сильно неоднозначный параметр. Как и любой параметр — его важно не только правильно измерить, но еще и правильно интерпретировать.

Давление ВМТ такта сжатия.

Анализ этого параметра и его динамики в последнее время набирает заслуженную популярность в связи с появлением у диагностов мотортестеров со специализированными датчиками.

Что может дать такой анализ? Очень много для диагноста, а для клиента — подробный осмотр мотора за очень небольшое время, и, что важно, наглядно. По времени это занимает — выкрутить свечу, закрутить датчик, 30 секунд замер ну и обратные операции.

Примем условно — 5 минут с запасом, а вы теперь оцените сколько информации можно получить о моторе за это время: оценка наличия подсосов во впускном тракте, реальный угол опережения зажигания, пневматические потери в цилиндре (те самые утечки), корректность установки распредвалов, противодавление выхлопных газов (пора катализатор вырезать или еще нет). И это все за пять минут. Вот до чего техника дошла. И, как и в любой другой сфере — техники мало, нужно уметь интерпретировать полученные графики, что требует знаний конструкции двигателя и сути и взаимосвязей протекающих в нем процессов.

Именно для того чтобы вы понимали что происходит в вашем моторе я и пишу эти статьи, начиная от элементарных базовых понятий, до более глубоких исследований реальных моторов в будущем.

Источник: https://pikabu.ru/story/razlozhim_po_polochkam__kompressiya_stepen_szhatiya_davlenie_kontsa_takta_szhatiya_4966685

Ответы на все модули Ответы на модуль 1 (Физические основы механики) по предмету физика (стр. 2 )

Под каким давлением находится газ до сжатия

10) Относительная молекулярная масса гелия равна 4. Выразите в кг/моль молярную массу гелия.

0,004 кг/моль

11) Определить концентрацию n молекул газа, содержащегося в колбе вместимостью при температуре T = 290 К и давлении p = 50 кПа.

12) Найти среднюю длину свободного пробега л молекул углекислого газа при температуре t = 100° С и давлении р = 13,3 Па. Диаметр молекул углекислого газа у = 0,32 нм.

850 мкм

13) Что определяет формула?

распределение относительного числа молекул газа по скоростям в состоянии равновесия

14) Найти коэффициент диффузии D воздуха при давлении р = 101,3 кПа и температуре t = 10° С. Диаметр молекул воздуха у = 0,3 нм.

15) В сосуде находится углекислый газ, плотность которого. Средняя длина свободного пробега его молекул л = 79 нм. Найти диаметр у молекул углекислого газа.

0,35 нм

16) Определить количество вещества н молекул азота массой m = 0,2 кг.

7,14 моль

17) Укажите основное уравнение кинетической теории газов.

18) Какому значению числа Рейнольдса соответствует турбулентное движение жидкости?

19) Обсерватория расположена на высоте h = 3250 м над уровнем моря. Найти давление воздуха на этой высоте. Температуру воздуха считать постоянной и равной t = 5° С. Молярная масса воздуха м = 0,029 кг/моль. Давление воздуха на уровне моря.

67,2 кПа

20) Какое выражение, приведенное ниже, соответствует формуле Стокса?

F = 6рзvr

21) Укажите уравнение Бернулли.

22) Какое выражение, приведенное ниже, соответствует формуле количества вещества?

23) Сколько молекул находится в одном грамме воды?

24) Какому значению числа Рейнольдса соответствует ламинарное движение жидкости?

Re < 2300

25) Выберите формулу для расчета теплопроводности газа.

Ответы на модуль 4 (ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ. РЕАЛЬНЫЕ ГАЗЫ, ЖИДКОСТИ И ТВЕРДЫЕ ТЕЛА) по предмету физика.

1) Давление воздуха внутри плотно закупоренной бутылки при температуре было. При нагревании бутылки пробка вылетела. До какой температуры нагрели бутылку, если известно, что пробка вылетела при давлении воздуха в бутылке р = 130 кПа?

364 К

2) Объем кислорода адиабатически сжимается до объема, причем в конце сжатия установилось давление. Под каким давлением находится газ до сжатия?

95 кПа

3) Выберите формулу для расчета энергии Гиббса.

4) При каких условиях применимо уравнение Ван-дер-Ваальса?

5) Какую температуру Т имеет масса m = 2 г азота, занимающего объем при давлении р = 0,2 МПа?

280 К

6) Как формулируется правило фаз Гиббса?

для обеспечения равновесия многофазной системы необходимо, чтобы число фаз было равно или меньше числа компонент плюс два, то есть r ≤ n + 2

7) Укажите уравнение Ван-дер-Ваальса.

8) Количество н = 1 кмоль углекислого газа находится при температуре t = 100°С. Найти давление р газа, считая его реальным. Задачу решить для объема.

2,87 МПа

9) Идеальная тепловая машина, работающая по циклу Карно, совершает за один цикл работу А = 2,94 кДж и отдает за один цикл холодильнику количество теплоты. Найти к. п.д. з цикла.

18%

10) Укажите уравнение первого закона термодинамики для системы с переменной массой.

11) При изотермическом расширении массы m = 10 г азота, находящегося при температуре t = 17°С, была совершена работа А = 860 Дж. Во сколько раз изменилось давление азота при расширении?

2,72

12) Выберите формулу для расчета внутренней энергии газа Ван-дер-Ваальса для случая, когда зависимостью теплоемкости от температуры можно пренебречь.

13) Найти давление P воздуха в воздушном пузырьке диаметром d = 0,01мм, находящемся на глубине h = 20 см под поверхностью воды. Атмосферное давление.

133 кПа

14) Как называется отношение абсолютной влажности ненасыщенного влажного воздуха к максимально возможной при данной температуре?

относительная влажность воздуха

15) Как называется равновесное сосуществование нескольких соприкасающихся между собой различных фаз вещества?

фазовое равновесие

16) Выберите формулу для расчета высоты поднятия или опускания жидкости в капилляре.

h = 2уcosϑ/(сgr)

17) Выберите формулу для расчета энтропии.

S = klnW + const

18) Как называется переход вещества из твердой фазы в газообразную?

возгонка

19) Найти удельную теплоемкость с кислорода для V = const, р = const.

910 Дж/(кгК)

20) Какое выражение, приведенное ниже, соответствует изменению внутренней энергии идеального газа в любом термодинамическом процессе?

21) Выберите формулу для расчета осмотического давления.

P = CRT

22) Масса m = 10,5 г азота изотермически расширяется от объема до объема. Найти изменение ДS энтропии при этом процессе.

2,85 Дж/К

23) Среди приведенных ниже формул найдите ту, по которой вычисляется термический коэффициент полезного действия.

24) Какая из приведенных ниже формул определяет избыточное давление, создаваемое силами натяжения на произвольной поверхности жидкости двоякой кривизны?

25) Масса m = 12 г азота, находится в закрытом сосуде объемом V = 2 л, при температуре t = 10° С. После нагревания давление в сосуде стало равным р = 1,33 МПа. Какое количество теплоты Q сообщено газу при нагревании?

4,15 кДж

26) Объем  кислорода адиабатически сжимается до объема, причем в конце сжатия установилось давление. Под каким давлением  находится газ до сжатия?

127,5 кПа

Ответы на модуль 5 (ЭЛЕКТРОСТАТИКА. ПОСТОЯННЫЙ ТОК) по предмету физика.

1) Какая из приведенных ниже формул выражает закон Ома в дифференциальной форме?

2) Лампочка и реостат, соединенные последовательно, присоединены к источнику тока. Напряжение U на зажимах лампочки равно 40 В, сопротивление R реостата равно 10 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность Р = 120 Вт. Найти силу тока I в цепи.

2 А

3) К источнику тока с ЭДС е = 1,5 В присоединили катушку с сопротивлением R = 0,1 Ом. Амперметр показал силу тока, равную. Когда к источнику тока присоединили последовательно еще один источник тока с такой же ЭДС, то сила тока I в той же катушке оказалась равной 0,4 А. Определить внутренние сопротивления первого и второго источников тока.

2,9 Ом и 4,5 Ом

4) Какая из приведенных ниже формул выражает закон Джоуля-Ленца?

5) Какая из приведенных ниже формул выражает закон Ома для участка цепи?

6) Определить напряженность E электрического поля, создаваемого точечным зарядом Q = 10 нКл на расстоянии r = 10 см от него. Диэлектрик — масло.

4,1 кВ/м

7) Что определяет выражение?

напряженность электростатического поля в фиксированной точке

8) Как называются твердые диэлектрики, способные после прекращения действия внешнего электрического поля длительно (от нескольких дней до миллионов лет) сохранять поляризованное состояние?

электреты

9) Какая из приведенных ниже формул выражает теорему Остроградского-Гаусса?

10) Определить силу взаимодействия двух точечных зарядов, находящихся в вакууме на расстоянии r = 1 м друг от друга.

9 ГН

11) Выберите формулу для расчета электроемкости плоского конденсатора.

12) Как называется коэффициент ч в формуле вектора поляризации изотропного диэлектрика?

диэлектрическая восприимчивость вещества

13) При силе тока во внешней цепи батареи аккумуляторов выделяется мощность, при силе тока — соответственно. Определить ЭДС е батареи.

12 В

14) Выберите формулу для расчета удельного электрического сопротивления.

15) Расстояние между двумя точечными зарядами и равно 10 см. Определить силу F, действующую на точечный заряд Q = 0,l мкКл, удаленный на от первого и на см от второго зарядов.

287 мН

16) Какая из приведенных ниже формул выражает закон Ома для замкнутой цепи?

17) Электрическое поле создано двумя точечными заряд и, находящимися на расстоянии d = 20 см друг от друга. Определить напряженность Е поля в точке, удаленной от первого заряда на и от второго на.

280 В/м

18) Как называются диэлектрики с высоким значением диэлектрической проницаемости?

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5

Источник: https://pandia.ru/text/80/478/78965-2.php

Biz-books
Добавить комментарий