Rasio kompresi

Rasio kompresi pada mesin pembakaran dalam atau mesin pembakaran luar adalah nilai yang mewakili rasio volume ruang pembakaran dari kapasitas terbesar ke kapasitas terkecil. Ini adalah spesifikasi mendasar bagi hampir semua mesin pembakaran umum.

Dalam mesin piston, rasio yang dimaksud adalah rasio antara volume silinder dan ruang bakar ketika piston berada di titik mati bawah dan volume ruang bakar saat piston berada di titik mati atas.^[1]

Misalnya, silinder dan ruang bakar dengan piston di bawah berisi 1000 cc udara. Ketika piston telah pindah ke atas silinder, dan volume tersisa dalam kepala atau ruang bakar menjadi 100 cc, maka rasio kompresi akan proporsional digambarkan sebagai 1000: 100, atau dengan pecahan pengurangan, rasio kompresi 1:10.

Rasio kompresi tinggi diinginkan karena memungkinkan mesin untuk mengekstrak energi mekanis lebih dari massa campuran udara-bahan bakar karena lebih tinggi efisiensi termalnya. Hal ini terjadi karena mesin pembakaran internal adalah mesin panas dan efisiensi yang lebih tinggi tercipta karena rasio kompresi yang lebih tinggi memungkinkan suhu pembakaran yang sama dicapai dengan lebih sedikit bahan bakar, sementara menciptakan siklus ekspansi lebih panjang dan menciptakan output daya lebih mekanis dan menurunkan suhu buangan. Mungkin lebih mudah menganggapnya sebagai "rasio ekspansi", karena ekspansi yang meningkat akan mengurangi suhu gas buang dan energi yang terbuang ke atmosfer. Mesin diesel sebenarnya memiliki tinggi suhu puncak pembakaran dibandingkan mesin bensin, tetapi ekspansi yang lebih besar berarti membuang panas lebih sedikit di saluran buangan.

Namun rasio kompresi yang lebih tinggi akan membuat mesin bensin terkena ketukan jika menggunakan bahan bakar beroktan rendah atau dikenal sebagai detonasi. Hal ini dapat mengurangi efisiensi atau merusak mesin jika sensor ketukan tidak ada untuk menghambat waktu. Namun, sensor ketukan telah menjadi standar spesifikasi OBD-II pada mobil keluaran tahun 1996 dan yang lebih baru. Di sisi lain, mesin diesel beroperasi pada prinsip pengapian kompresi, sehingga bahan bakar yang tak terbakar otomatis akan menyebabkan keterlambatan pengapian, yang juga akan menyebabkan ketukan mesin.

== Formula ==Nn Rasio dihitung berdasarkan rumus:

${\displaystyle {\mbox{CR}}={\frac {{\tfrac {\pi }{4}}b^{2}s+V_{c}}{V_{c}}}}$, dimana

${\displaystyle b\;}$ = diameter silinder

${\displaystyle s\;}$ = panjang langkah piston

${\displaystyle V_{c}\;}$ = clearance volume. Merupakan volume ruang bakar (termasuk kepala gasket). Ini adalah volume minimum yang tersisa ketika piston mencapai titik mati atas (TDC). Karena bentuknya yang sulit, biasanya diukur langsung daripada dihitung.

Catatan

Pranala luar

• "Here Comes High Compression Engines " 1949 highly detailed article in Popular Science with photos and cutaway drawings
• Variable compression engine Diarsipkan 2005-03-11 di Wayback Machine.
• Cam Timing vs. Compression Ratio Analysis
• Calculating Compression Ratio changes with engine modifications Diarsipkan 2009-09-07 di Wayback Machine.