Berekenen van de compressie verhouding
Bij (Race)motoren hangt alles af van de efficiency omdat in veel gevallen de overige mogelijkheden zijn beperkt door homologatie. Het is dus zaak om zoveel mogelijk vermogen te zoeken daar waar het mogelijk en toegestaan is. Een van die mogelijkheden is om een zo hoog mogelijk compressieverhouding te zoeken.
Het basis principe is als volgt: Een druppel benzine heeft een bepaalde hoeveelheid energie. Als we die druppel in een zo klein mogelijke ruimte kunnen krijgen voor verbranding dan kan die druppel meer vermogen creeeren met dezelfde hoeveelheid energie...
De eerste stap in het bepalen van de compressieverhouding is het bepalen van de totale motorinhoud per cilinder. De motorinhoud wordt in principe bepaald door het volume van de op- en neergaande zuiger.
De formule is Pi/4 D2 x L
waarbij Pi = 3.14......, D = Diameter van de cilinder in mm en L= de slag in mm
Laten we uitgaan van een standaard MGB uit 1974 met een boring/slag van 80.3 x 88.9
.785 x 80.2 x 80.2 x 88.9 = 448.87 cc per cilinder (De totale motorinhoud is x4 = 1,795cc)
De volgende stap is het berekenen van de compressieverhouding (CR).
De compressieverhouding is niets anders dan de verhouding van het volume van de cilinder plus de inhoud van de verbrandingskamer als de zuiger op BDC staat ten opzichte van hetzelfde volume als de zuiger op TDC staat. Hoewel dit getal erg belangrijk is, is het niet meer dan een theoretische benadering van de werkelijkheid omdat aangenomen wordt dat de kleppen exact op TDC sluiten. In realiteit is dit nooit het geval. Ook het aspect "Volumetrische Efficiency" wordt in deze berekening niet meegenomen, maar dat terzijde.
Om verder te gaan met de berekening zijn er nog een aantal zaken die bepaald moeten worden. Dit zijn:
- Dome/Dish volume van de zuiger
- De zuigerspeling ten opzichte van het dek
- De dikte van de koppakking
- Inhoud van de verbrandingskamer
De zuigerspeling ten opzichte van het dek is het volume boven de zuiger (TDC). Vergeet niet dat de dikte van de koppakking als deze gemonteerd is een andere is dan wanneer de koppakking "nieuw uit de doos" komt. De gecomprimeerde dikte wordt gewoonlijk aangegeven door de fabrikant.
Laten we uitgaan van de volgende waarden:
Dish = 5cc
Zuigerspeling = 1mm
Koppakking = diameter 82mm en 0.9mm gecomprimeerd
Verbrandingskamer = 54cc
Volume Zuigerspeling (snelle methode)
Pi/4 D2 x L
.785 x (80.2x80.2) x 1 = 5.05cc
Volume Koppakking
Pi/4 D2 x L
.785 x (82x82) x 0.9 = 4.75cc
Het berekenen van de compressieverhouding gaat als volgt:
(Cilindervolume + Dome/Dish volume + Volume Zuigerspeling + Volume Koppakking + Volume Verbrandingskamer) / (Dome/Dish volume + Volume Zuigerspeling + Volume Koppakking + Volume Verbrandingskamer)
Dus:
(448.87 + 5cc + 5.05cc + 4.75cc + 45) / (5cc + 5.05cc + 4.75cc + 45)
508.67 / 59.8
8.51
Behoorlijk laag, zelfs voor een straat motor maar dat doet nu niet terzake.
In bovenstaand voorbeeld heb ik de snelle methode gebruikt voor het berekenen van het volume van de zuigerspeling. De correcte methode is om de zuiger te monteren met de bovenste zuigerveer en dan uit te literen met een burette. De ruimte rond de zuiger en boven de zuigerveer wordt dan ook gemeten. Het volume zal niet groot zijn maar elke cc is er een!
