طريقة الاستخدام
- أدخل القطر (قطر الأسطوانة)، مم والشوط، مم من بيانات المحرك.
- أدخل حجم حجرة الاحتراق، سم³ من الرأس، ثم اختر رأس المكبس، وإذا كان مقعراً أو محدّباً فأدخل حجم التجويف أو الانتفاخ، سم³.
- أدخل سمك جوان الرأس، مم (بعد الشد) وقطر فتحة جوان الرأس، مم وخلوص السطح، مم، ومعها شمعة الإشعال وحجوم أخرى، سم³ (اختياري) إذا عرفتها.
- اقرأ نسبة الانضغاط الثابتة، ثم تحقق من كل سطر في الحساب خطوة بخطوة.
كيف تُحسب نسبة الانضغاط الثابتة
تقارن نسبة الانضغاط الثابتة أكبر حجم في الأسطوانة، وهو حجم الشوط مضافاً إليه حجم الحجرة، بأصغر حجم، وهو حجم الحجرة وحدها. يُحسب حجم الشوط من القطر والشوط. والحجرة هي الحيز في الرأس مع ما يضيفه الجوان وخلوص السطح ورأس المكبس.
حجم الشوط (سم³) = π/4 × القطر² × الشوط ÷ 1000
حجم الجوان (سم³) = π/4 × قطر الفتحة² × السمك المضغوط ÷ 1000
حجم الخلوص (سم³) = π/4 × القطر² × خلوص السطح ÷ 1000
الحجرة (سم³) = الحجرة + الجوان + الخلوص ± المكبس + شمعة الإشعال وحيز آخر
نسبة الانضغاط = (الشوط + الحجرة) ÷ الحجرة
أثر كل جزء في النسبة
- الجوان الأرفع يترك حيزاً أقل في الحجرة فترتفع النسبة. في قطر 81 مم يغيّر كل 0.1 مم من السمك المضغوط حجم الحجرة بنحو 0.5 سم³.
- المقعر يضيف حجماً فتنخفض النسبة، والمحدّب يأخذ حجماً فترتفع.
- المكبس الواقع تحت السطح يضيف إلى الحجرة، والمكبس الذي يعلو السطح يأخذ منها.
ما لا تشمله هذه الأداة
- نسبة الانضغاط الديناميكية، التي تعتمد على توقيت إغلاق صمام السحب وتوقيت عمود الكامات.
- شكل الحجرة وتجاويف الصمامات، إلا إذا كانت جزءاً من الحجم المقاس الذي تدخله.
- مادة الجوان خارج الفتحة، فلا يُحسب هنا إلا مساحة الفتحة.
مثال محلول: قطر 81 مم وشوط 77 مم وجوان 1.15 مم
حجم الشوط: π/4 × 81² × 77 ÷ 1000 = 396.78 سم³. الجوان: π/4 × 81² × 1.15 ÷ 1000 = 5.93 سم³. مع حجرة 35.90 سم³ ومكبس مستوٍ وبلا خلوص للسطح، تكون الحجرة 35.90 + 5.93 = 41.83 سم³.
نسبة الانضغاط: (396.78 + 41.83) ÷ 41.83 = 10.5 : 1. إذا صار الجوان أرفع بمقدار 0.35 مم (أي 0.8 مم) يخرج 1.8 سم³ من الحجرة، فتصبح 40.02 سم³ والنسبة 10.9 : 1.
| النتيجة | |
|---|---|
| حجم الشوط لأسطوانة واحدة | 396.8 سم³ |
| حجم الحجرة | 41.8 سم³ |
| نسبة الانضغاط الثابتة | 10.5 : 1 |
الأسئلة الشائعة
ما هي نسبة الانضغاط الثابتة؟
هي حجم الأسطوانة عند أسفل الشوط مقسوماً على حجمها عند أعلاه. النسبة 10.5 : 1 تعني أن الغاز يُضغط إلى نحو عُشر حجمه الأول، والرقم مأخوذ من الهندسة وحدها.
أين أجد حجم حجرة الاحتراق؟
يذكر ذلك في بيانات الرأس أو في أرقام الشركة المصنعة له، وغالباً ما يُقاس بملء الحجرة بالسائل. الرأس الذي خضع للتشغيل الآلي أو رُكّب معه جوان مختلف يحتاج إلى رقم جديد.
هل يرفع الجوان الأرفع نسبة الانضغاط؟
نعم. الجوان الأرفع يترك حيزاً أقل في الحجرة فترتفع النسبة. في قطر 81 مم يغيّر كل 0.1 مم من السمك المضغوط حجم الحجرة بنحو 0.5 سم³.
لماذا يهم خلوص السطح؟
عند أعلى الشوط قد يقع رأس المكبس تحت سطح الكتلة فيضيف حجماً إلى الحجرة، أو فوقه فيأخذ منها. هذه الفجوة تغيّر النسبة، لذلك تدخل في الحساب.
ما هي نسبة الانضغاط الجيدة؟
تُبنى سيارات البنزين عادةً بين 8:1 و12:1، وتحتاج النسب العالية إلى وقود عالي الأوكتان لمقاومة الطرق. ومحركات الديزل عادةً بين 14:1 و23:1. استعمل الرقم الذي تحدده الشركة المصنعة لمحركك.
هل النسبة الثابتة هي نفسها الديناميكية؟
لا. النسبة الثابتة تستعمل حجم الشوط كاملاً، أما النسبة الديناميكية فتأخذ في الحسبان توقيت إغلاق صمام السحب والغاز المندفع للخارج، لذلك قد تختلف. هذه الأداة تحسب النسبة الثابتة فقط.
هل تحفظ الأداة الأرقام التي أكتبها؟
لا. يعمل الحساب في متصفحك، ولا يُرسل شيء تكتبه إلى خادم ولا يُحفظ لوقت لاحق.
المصادر
- Wikipedia (باللغة الإنجليزية): Compression ratio (CR = (Vd + Vc) ÷ Vc, Vd = π/4 × b² × s, typical petrol and diesel ratios)
- SQ Engineering (باللغة الإنجليزية): Calculated Compression Ratios (archived 2009; chamber with gasket, spark plug and dish or dome)
آخر مراجعة للأرقام والنص: الثلاثاء، 30 جمادى الأولى 1448 بعد الهجرة.