Kompresjonsforholdet

Kompresjonsforholdet, eller kompresjonsratioen, er et dimensjonsløst tall som beskriver hvor mye et gassvolum reduseres ved komprimering. Det defineres som CR = V1 / V2, der V1 er volumet før komprimeringen og V2 volumet etter. For en ideell gass betyr dette forholdet hvor mye volumet har blitt mindre når gassen er presset sammen.

I en firetakts internmotor er kompresjonsforholdet vanligvis definert som forholdet mellom cylinderens volum ved bunnstøt (BDC) og volumet ved toppstøt (TDC). Hvis Vs er frilevovolumet (kompresjonsvolum/clearance-volum) ved TDC og Vd er sveipvolumet (displacement), blir CR = (Vd + Vs) / Vs.

Effekt og effektivitetsaspekter: Økt kompresjonsforhold øker teoretisk termisk effektivitet i Otto-syklusen, men gir også større risiko for knoking og høyere temperaturer. I en forenklet modell kan effektiviteten i Otto-syklusen beskrives som η ≈ 1 − 1/CR^(γ−1). Realistiske motorer må derfor velge CR ut fra en balanse mellom ytelse, drivstoffkvalitet (oktanhensyn) og kjøling samt konstruksjonsbegrensninger.

Praktiske tall: bensinmotorer ligger ofte i området 8:1 til 12:1, mens dieselmotorer ofte har CR fra ca. 14:1 til 25:1. Valget påvirkes av drivstoffets anti-knock-egenskaper og motorens konstruksjon, inkludert kjøling og sveisede komponenter. Høyere CR gir bedre virkningsgrad men strengere krav til kjøling og materialer.

Ut over biler brukes begrepet også i andre sammenhenger for å beskrive forholdet mellom innledende og komprimerte volumer i gass- og termodynamiske prosesser.