Rapporto di compressione di un motore diesel: come aumentare i parametri?
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Sai come funziona il cuore della tua auto, il motore? Quali processi si verificano quando si preme il pedale dell'acceleratore o quando si cambia marcia? Non negare questa conoscenza: meglio conosci la tua auto, prima sentirai un possibile malfunzionamento. Una delle caratteristiche importanti è il rapporto di compressione del motore.
Studiamo la teoria: cosa succede all'interno della camera di combustione?
Il rapporto di compressione in teoria è il rapporto tra il volume nello spazio sopra il pistone di lavoro nel momento in cui supera il punto morto inferiore e il volume nella camera sopra il pistone nel momento in cui supera il punto morto superiore. Questa definizione esprime la differenza di pressione nella camera di combustione stessa nel momento in cui il carburante viene iniettato nel cilindro.
Nella vita di tutti i giorni, il rapporto di compressione viene spesso confuso con un altro concetto, ovvero la compressione di un motore diesel, ma in pratica si tratta di due termini diversi. La compressione è la pressione massima che il pistone ha in un cilindro mentre passa dal punto morto inferiore al punto morto superiore. Questo valore è misurato in atmosfere.
Il rapporto di compressione è misurato da un rapporto matematico, ad esempio 19:1. Per i motori diesel, il rapporto tra 18 e 22 a 1 è considerato il migliore. Con questo grado di compressione, il cuore dell'auto funzionerà in modo più efficiente. Il consumo di carburante è direttamente correlato al rapporto di compressione. Più aumenta la pressione nella camera e maggiore è la compressione, più economico sarà il consumo di carburante, mentre la potenza ricevuta può aumentare.
Rapporto di compressione in pratica: come funziona?
La combustione della miscela di carburante nel motore avviene mediante l'interazione di vapori misti di carburante e aria. Quando la miscela si accende, si espande, provocando un aumento della pressione nella camera. Allo stesso tempo, l'albero motore esegue i giri, rispettivamente, il motore esegue una corsa di lavoro utile. Al giorno d'oggi, i motori diesel con un basso rapporto di compressione non vengono praticamente più prodotti, poiché ciò non è necessario, ed anche il carburante a basso numero di ottani è praticamente scomparso dal mercato. Tutti cercano motori più economici e ad alti regimi con un rapporto di compressione più elevato.
Un aumento del rapporto di compressione può essere ottenuto riducendo la camera di combustione di un motore diesel. Ma con tali modifiche, gli ingegneri nelle fabbriche devono trovare una soluzione di compromesso, perché devono mantenere la pressione nella camera, oltre a ridurre la quantità di carburante bruciato. Un modo per aumentare la compressione è alesare i blocchi della testata: il rapporto di compressione aumenta e il volume di combustione del carburante nella camera diminuisce. In questo caso, il cilindro mantiene il suo volume di lavoro e la cilindrata del motore non cambia.
Modifica del rapporto di compressione: come migliorare le prestazioni?
Al giorno d'oggi, gli ingegneri hanno trovato un modo alternativo per aumentare la pressione nella camera di combustione: questa è l'installazione di un turbocompressore. L'installazione di questo dispositivo porta ad un aumento della pressione nella camera di combustione interna, mentre non è necessario modificare i volumi della camera stessa. La comparsa di tali dispositivi ha portato a un aumento significativo della potenza, fino al 50% delle cifre originali. Il vantaggio dei compressori è la possibilità di installarli da soli, anche se è meglio affidare questo compito a specialisti.
Il principio di funzionamento dei compressori di tutti i tipi si riduce a una semplice azione, comprensibile anche dai bambini. Sappiamo che il motore di un'auto funziona a causa della combustione costante della miscela aria-carburante che entra nei cilindri del motore. I produttori impostano il rapporto ottimale tra carburante e aria che entrano nei cilindri: quest'ultima entra nella camera di combustione a causa della creazione di un'atmosfera rarefatta nella corsa di aspirazione. I compressori, invece, consentono di fornire più carburante e aria in ingresso allo stesso volume della camera di combustione. Di conseguenza, la quantità di energia durante la combustione aumenta, la potenza dell'unità aumenta.
Tuttavia, gli automobilisti non dovrebbero lasciarsi trasportare da un aumento eccessivo degli indicatori iniziali del loro "cavallo di ferro": con un aumento della quantità di energia termica, aumenta anche il deprezzamento delle parti del motore.
I pistoni si bruciano più velocemente, le valvole si consumano, il sistema di raffreddamento si guasta. Inoltre, se è possibile installare il turbocompressore con le proprie mani, è tutt'altro che sempre possibile eliminare le conseguenze di questo esperimento anche in una buona officina. In casi particolarmente infruttuosi di ammodernamento automatico, il suo "cuore" può semplicemente esplodere. Non c'è bisogno di spiegare che la compagnia di assicurazione rifiuterà di pagarti alcun compenso in base a questo precedente, ponendo tutta la responsabilità esclusivamente su di te.
I motori diesel non dispongono di una valvola a farfalla, per cui è possibile riempire i cilindri in modo migliore ed efficiente, indipendentemente dal numero di giri. Su così tante auto moderne è installato un dispositivo come un intercooler. Consente di aumentare del 20% la massa di riempimento nei cilindri, aumentando la potenza del motore.
L'aumento della pressione del rapporto di compressione di un motore diesel non è sempre positivo e non sempre ne aumenta la potenza. Il rapporto di compressione operativa potrebbe essere già vicino al suo limite di detonazione per un determinato tipo di carburante e aumentarlo ulteriormente può ridurre la potenza del motore e il tempo di funzionamento. Nelle auto moderne, la pressione nella camera di combustione è costantemente controllata e controllata dall'elettronica, che risponde rapidamente ai cambiamenti nelle prestazioni del motore. Prima di eseguire qualsiasi operazione per aumentare i parametri di un moderno "cavallo di ferro", assicurati di consultare specialisti.
• Sistema Common Rail.
Un sistema moderno che viene utilizzato sulla maggior parte dei veicoli moderni con una centrale elettrica diesel. Il principio è che la miscela di carburante viene fornita alle camere di combustione sempre alla stessa pressione, indipendentemente dal regime e dalla potenza del motore. Se in un sistema convenzionale la compressione si verifica nel collettore di aspirazione, quindi nel common rail al momento dell'iniezione di carburante nella camera. Grazie a questo sistema, la produttività è aumentata del 30%, ma questa cifra può variare a seconda della pressione di iniezione del carburante.
• Messa a punto del chip.
Un modo altrettanto popolare per aumentare la potenza è l'ottimizzazione dei chip. Il principio di raffinamento consiste nel modificare le caratteristiche della pressione nel sistema di alimentazione modificando i parametri della centralina elettronica del motore. Il chip migliora le prestazioni e l'efficienza del motore e monitora anche il tempo di alimentazione del carburante ai cilindri. Inoltre, il chip tuning consente di ridurre il consumo di carburante e rendere il funzionamento più economico.
Per eseguire tu stesso la messa a punto del chip, avrai bisogno di attrezzature, conoscenze ed esperienza speciali. L'installazione di un controller modificato implica necessariamente la messa a punto di un motore specifico, inoltre è necessario eseguire prima la diagnostica. Pertanto, per ottenere un risultato garantito, è meglio rivolgersi a professionisti.
