Mikä on puristussuhde?

Puristussuhde viittaa ilma- ja polttoaineseoksen tilavuuteen tai määrään, jonka polttomoottorin polttokammio voi pitää tyhjänä ja suurimmassa koossa verrattuna tilavuuteen, joka se pitää, kun seos puristetaan pienimpään koko mahdollinen. Tämä suhde koskee sekä polttomoottoreita, kuten nykyajan ajoneuvoja, että harvoin käytettyjä polttomoottoreita. Diesel- ja kaasukäyttöisillä moottoreilla on kummassakin puristussuhde, vaikka dieselmoottorin rakenne kannustaa korkeampaan puristussuhteeseen. Moottorit, joilla on korkeampi puristussuhde, katsotaan yleensä paremmiksi, koska ne tuottavat enemmän tehoa säilyttäen silti tehokkuutensa.

Moottorin puristussuhteen laskemiseksi insinööri laskee ensin tilavuuden, jonka moottorin sylinteri voi pitää, kun mäntä on sylinterin pohjassa. Yhden moottorin iskun aikana mäntä liikkuu alhaalta ylöspäin ja puristaa ilma-polttoaineseosta. Kun sylinterin tilavuus on löydetty, kun mäntä on alhaalla eikä sitä ole vielä puristettu, insinöörin on laskettava tilavuus, kun mäntä on ylhäällä ja ilma-polttoaineseos on puristettu. Esimerkiksi suhde, kuten 13: 1, tarkoittaa, että moottorin tilavuus on 13 kertaa suurempi, kun mäntä on alhaalla kuin puristettuna. Ilma-polttoaineseoksen määrä ei muutu, vaan se yksinkertaisesti puristetaan huomattavasti pienempään tilaan suuren räjähdyksen aikaansaamiseksi.

Dieselmoottorit käyttävät puristusta dieselöljyn lämpötilan luomiseen

sytyttää ilma-polttoaineseoksen, joka tuottaa tarvittavan voiman ajoneuvon eteenpäin ajamiseen. Suuret puristussuhteet kaasumoottoreissa aiheuttavat usein ongelman, joka tunnetaan moottorin koputuksena. Dieselmoottorit sen sijaan on suunniteltu toimimaan korkealla puristuksella. Suhdetta 13: 1 pidetään korkeana kaasumoottorissa, kun taas dieselmoottori voi vaihdella tyypistä riippuen välillä 14: 1 – 23: 1.

Suuret puristussuhteet aiheuttavat enemmän tehoa puristamalla ilmaa ja polttoainetta jopa keskimääräistä tiukemmin ja luoden siten voimakkaamman räjähdyksen. Ilma-polttoaineseoksen tiivis pakkaus auttaa sekä ilmaa että polttoainetta sekoittumaan paremmin ja räjähdyksen sattuessa enemmän seosta haihtuu. Lisääntynyt haihtuminen on merkki korkeammasta lämpötehokkuudesta, mikä tarkoittaa, että moottori toimii paremmin käyttämättä liikaa ylimääräistä energiaa tämän tehon saamiseksi.

Kaasumoottorin korkeamman puristussuhteen haittana on mahdollisuus moottorin kolkuttamiseen tai pingistämiseen. Tämä tapahtuu, kun haluttua suurempi räjähdys tapahtuu ja saa männän liikkumaan ylös- tai alaspäin liian nopeasti. Seurauksena on kova koputusääni, ja jos sitä ei ole korjattu, jatkuva moottorin koputus voi vahingoittaa moottoria pysyvästi. Autot, jotka käyttävät kaasua, jolla on korkeampi oktaaniluku tai koputusanturi, voivat käyttää korkeampia puristussuhteita, mutta eivät silti vastaa dieselmoottorin korkeaa suhdetta.