Stopień sprężania

Stopień sprężania określa, ile razy zmniejszyła się objętość robocza silnika (objętość nad tłokiem) w czasie sprężania czynnika.

Określa jak silnie jest sprężany wstępnie czynnik roboczy w cylindrze.

Stopień sprężania oznaczamy grecką literą epsilon ε, a wyznaczamy go z poniższego wzoru:

gdzie:

• ε - stopień sprężania (bezymiarowy),
• V_s - objętość skokowa cylindra [dm³],
• V_k - objętość komory spalania [dm³].

Mówiąc inaczej jest to objętość nad tłokiem w DMP podzielona przez objętość nad tłokiem w GMP.

W silnikach benzynowych stosuje się stopnie sprężania w granicach  ε=7÷11, natomiast w silnikach z zapłonem samoczynnym ε=13÷23.

Teoretycznie im większy stopień sprężania, tym większa sprawność silnika, jednak zbyt duży stopień sprężania może spowodować szereg niepożądanych zjawisk w silniku, np. spalanie stukowe, spalanie detonacyjne, twarda praca silnika, przedwczesne zużycie silnika, znaczny wzrost strat mechanicznych itp.

Większe stopnie sprężania stosuje się w silniach, które są projektowane do większych prędkości obrotowych silnika.

Jeśli popatrzymy na wzór, to dojdziemy do wniosku, że zmniejszając objętość komory spalania zwiększymy stopień sprężania. W praktyce taki zabieg stosuje się do podnoszenia mocy silnika (tuning).

Należy jednak pamiętać o kilku rzeczach:

• w wielu przypadkach zwiększenie tylko stopnia sprężania nie powoduje wzrostu mocy silnika, ale zwiększa jedynie okolice maksymalnej mocy silnika. Jaka to różnica? Jeśli użyteczny zakres obrotów silnika wynosi od 1500 obr/min do 6000 obr/min, to po podniesieniu stopnia sprężania wzrośnie moc od powiedzmy 3500 obr/min, natomiast poniżej tej prędkości moc się zmniejszy. Praca silnika poniżej tej prędkości stanie się "twarda" i głośna. Będziemy zmuszeni więc do utrzymywania silnika na wysokich obrotach.
• silnik może wymagać paliwa o większej liczbie oktanowej, ze względu na możliwość wystąpienia spalania stukowego,
• zmniejszamy trwałość silnika.