Повышение степени сжатия является самым простым способом увеличения
мощности и экономических показателей поршневых двигателей. С повышением
степени сжатия увеличивается также и степень расширения, в результате
чего возрастает работа цикла, улучшается использование введенного тепла,
а следовательно, увеличиваются мощность и к. п. д. двигателя.
В отличие от теоретического цикла в реальном двигателе с ростом степени
сжатия значительно возрастают тепловые потери. Так, с увеличением
отношения поверхности камеры сгорания к ее объему повышается количество
тепла, передаваемого в систему охлаждения и, кроме того, трение смеси о
поверхности стенок камеры, что уменьшает начальную турбулизацию заряда и
сказывается на скорости сгорания смеси.
Скорость сгорания зависит от температуры и давления смеси и от
крупномасштабной турбулентности заряда. С повышением
степени сжатия увеличиваются температура и давление
смеси, вследствие чего скорость сгорания возрастает; однако уменьшение
крупномасштабной турбулентности при повышении степени сжатия снижает
скорость сгорания. При каком-то значении степени сжатия уменьшение
турбулентности заряда оказывает решающее влияние. В случае повышения
степени сжатия возрастают утечки рабочего тела через поршневые кольца
при сжатии и расширении. Вследствие этого уменьшается индикаторный к. п.
д. двигателя и при каком-то значении степени сжатия он также может
оказать
решающее влияние на протекание рабочего процесса. Кроме того, с
увеличением степени сжатия возрастают также механические потери в
двигателе, что вызывает уменьшение механического к. п. д.
Влияние каждого из приведенных выше факторов зависит от конструкции
двигателя. По этой причине и величина оптимальной с точки зрения
наилучших мощностных показателей степени сжатия зависит от
конструктивных особенностей конкретного двигателя.
Влияние степени сжатия на мощ-ностные и экономические показатели
двигателя ЗИЛ-130 показано на рис. 143. При степени сжатия свыше 9
наблюдается уменьшение темпа прироста среднего эффективного давления, а
также темпа снижения удельных расходов топлива.
Форма камеры сгорания незначительно влияет на мощностные показатели
двигателя ЗИЛ-130. Уменьшение поверхности собственно камеры сгорания при
увеличении степени сжатия приводит к некоторому понижению эффективной
мощности главным образом за счет ухудшения наполнения вследствие
дросселирования потока смеси боковой стенкой камеры сгорания.
При увеличении степени сжатия от 6,5 до 8,5 заметно улучшаются
экономические показатели двигателя ЗИЛ-130. Дальнейшее повышение ее лишь
незначительно улучшает экономичность двигателя.