Τι είναι η ογκομετρική απόδοση;

Η ογκομετρική απόδοση είναι μία από τις βασικές αναλογίες που βοηθούν στον προσδιορισμό του βαθμού απόδοσης ενός κινητήρα αυτοκινήτου ή μιας υδραυλικής αντλίας. Με λίγα λόγια, υποδεικνύει την ποσότητα αέρα και καυσίμου που βρίσκεται στον κύλινδρο σε μια συγκεκριμένη στιγμή της λειτουργίας του. Η ογκομετρική απόδοση εκφράζεται συνήθως σε ποσοστιαία μορφή. Συνήθως όσο μεγαλύτερο είναι το ποσοστό, τόσο πιο ισχυρός και γρήγορος είναι ένας κινητήρας.

Πιο συγκεκριμένα, η ογκομετρική απόδοση ασχολείται με δύο πράγματα: τη θεωρητική μέγιστη ποσότητα αέρα που αντλείται σε έναν κινητήρα και την πραγματική ποσότητα αέρα που αντλείται. Το θεωρητικό μέγιστο προσδιορίζεται με τον υπολογισμό του συνολικού πλήρους όγκου του κινητήρα, που ονομάζεται επίσης κυβισμός — εν ολίγοις, πόσος αέρας μπορεί να χωρέσει στους κυλίνδρους ενός κινητήρα. Ένας κύλινδρος έχει τον μέγιστο όγκο του όταν το έμβολο μέσα βρίσκεται στην κατώτατη θέση του, γνωστό και ως «κάτω νεκρό κέντρο».

Με απλά λόγια, αν μπορείτε να αντλήσετε 0.13 γαλόνια (0.5 λίτρα) μίγματος αέρα-καυσίμου σε έναν κύλινδρο με όγκο 0.13 γαλόνια (0.5 λίτρα) στο κάτω νεκρό κέντρο, έχετε επιτύχει 100% απόδοση όγκου. Αντίθετα, αν μόνο 0.10 γαλόνια (0.4 λίτρα) εισέλθουν στον κύλινδρο, έχετε επιτύχει αποδοτικότητα όγκου 80%.

Στον πραγματικό κόσμο, η πραγματική ποσότητα αέρα που αντλείται στον κινητήρα σπάνια ισούται με το θεωρητικό του μέγιστο. Αυτό οφείλεται σε διάφορους παράγοντες, όπως απώλεια τριβής, διαρροές και σχεδιασμό του κινητήρα. Όταν ο αέρας πρέπει να περάσει από πολλές στροφές και βαλβίδες για να φτάσει στους κυλίνδρους, θα εμφανιστεί κάποια αντίσταση αέρα, αφήνοντας λίγο από αυτόν τον αέρα πίσω. Σε έναν κινητήρα με φυσική αναρρόφηση-που σημαίνει κάθε κινητήρα χωρίς βελτιώσεις άντλησης, όπως στροβιλοσυμπιεστές-αυτό συμβαίνει συνήθως. Οι λάτρεις της αυτοκινητοβιομηχανίας συχνά τροποποιούν διάφορα μέρη του κινητήρα για να φέρουν την πραγματική ποσότητα αέρα πιο κοντά στο θεωρητικό του μέγιστο. Με άλλα λόγια, αυξάνει την ογκομετρική του απόδοση.

Συσκευές όπως οι στροβιλοσυμπιεστές και οι υπερσυμπιεστές αυξάνουν στην πραγματικότητα την ογκομετρική απόδοση ενός κινητήρα περισσότερο από 100% επειδή αυξάνουν σημαντικά την πυκνότητα του αέρα μέσα στους κυλίνδρους. Υπό στατικές συνθήκες, όπως όταν ο κινητήρας είναι σβηστός, τα μόρια του αέρα μέσα στον κύλινδρο θα είναι σε θέση να καλύψουν όλη τη μέγιστη μετατόπιση του, αλλά θα είναι σχετικά μακριά μεταξύ τους. Αντίθετα, η επιθετική άντληση αέρα στον κύλινδρο φέρνει αυτά τα μόρια πιο κοντά, με αποτέλεσμα μεγαλύτερη πυκνότητα αέρα.

Μεγαλύτερες πυκνότητες αέρα έχουν ως αποτέλεσμα υψηλότερη ενεργειακή απόδοση επειδή όσο περισσότερος αέρας μπορείτε να χωρέσετε στον κύλινδρο στο στάδιο εισαγωγής του – τότε είναι που ο κύλινδρος κατεβαίνει στο νεκρό κέντρο – τόσο περισσότερο καύσιμο μπορείτε να αναμίξετε με αυτόν. Αυτό το εξαιρετικά ισχυρό μείγμα αέρα-καυσίμου συμπιέζεται στη συνέχεια από το ανερχόμενο έμβολο μέχρι να αναφλεγεί, παρέχοντας περισσότερη ισχύ στην απόδοση του κινητήρα και με αποτέλεσμα ταχύτερη, ισχυρότερη απόδοση του κινητήρα.