От величины сжатия зависит термический КПД двигателя. Но с ростом степени повышается и риск детонации, поэтому при форсировке и капитальном ремонте следует уделить время расчетам. Давайте рассмотрим, как увеличить степень сжатия двигателя, взаимосвязь компрессии и степени, и чем примечателен двигатель цикла Миллера-Аткинсона.
Как связаны степень сжатия и компрессия двигателя?
Степень сжатия в цилиндрах мотора – величина абсолютная и рассчитывается математически. На практике это соотношение отображает коэффициент сжатия поступившей в цилиндр топливной смеси на такте впуска.
Понятие компрессии означает пиковое давление в камере сгорания в конце такта сжатия и может быть измерено практически.
Компрессия хоть и является производной от степени сжатия, но зависит от многих факторов:
- герметичность цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) и клапанного механизма;
- мощность стартера, состояние АКБ и качество контактов, влияющее на количество оборотов стартера.
Форсирование двигателя путем увеличения степени сжатия
Чем выше степень, тем горячее воздух в конце такта сжатия и тем выше КПД двигателя. Но повышение одного параметра не гарантирует линейное возрастание второго. Наибольший прирост мощности ощущается при повышении степени до 10-11 единиц.
К примеру, увеличив степень сжатия стандартного ВАЗовского мотора с 9.8 до 11, мы в теории получаем прирост термического КПД на 4%. Тест на стенде при этом покажет куда более скромное значение – 2,5%.
Повысив степень сжатия того же мотора еще на единицу, мы получим фактическую прибавку в 4.5%. Моментная характеристика возрастет главным образом на низких и средних оборотах.
Дальнейшее увеличение степени сжатия без перехода на высокооктановое спортивное топливо и вовсе не даст результат.
Причина такого явления — в детонации, которая возникает в случае слишком высокого пикового давления в камере сгорания. При контакте с разогретым воздухом в таком случае смесь самовоспламеняется еще до момента подачи искры. При этом фронт пламени распространяется со скоростью более 2000 м/с, тогда как значение при нормальном сгорании не превышает 250-300 м/с.
Ударная волна такой силы оказывает разрушительное давление на цилиндры, стенки камеры сгорания, поршни. Также значительно повышается температура выхлопных газов, что приводит к прогоранию днища поршня, клапанов.
Поэтому тюнинг со сжатием следует проводить после точного математического расчета и с прицелом на октановое число бензина.
Основные методы увеличения
- Уменьшение толщины ГБЦ, БЦ. С привалочной плоскости головки и блока методом фрезеровки либо шлифовки снимается слой металла и уменьшается объем камеры сгорания.
- Установка поршней с выпуклостями. Цель, как и в предыдущем методе – уменьшение объема камеры сгорания.
- Увеличение хода поршня за счет установки другого коленчатого вала, шатунов.
Как работает двигатель с изменяемой степенью сжатия?
До недавнего времени показатель степени закладывался инженерами на этапе разработки и был фиксированным вне зависимости от режима работы двигателя. Нормальное значение для современных бензиновых моторов варьируется от 8 до 14 единиц, традиционно высокая степень сжатия у дизельных моторов – 18-23.
Ужесточение экологических норм заставляет гениев инженерной мысли искать новые пути увеличения термического КПД. Одно из таких решений – двигатель с изменяемой степенью сжатия. Было разработано несколько вариантов динамического изменения степени:
- дополнительная секция в полости ГБЦ. Открытие секции позволяет увеличить объем камеры сгорания, уменьшая тем самым степень. Система не получила распространения из-за избыточного усложнения конструкции ГБЦ;
- поршни с изменяемой высотой. Конструкция получилась слишком громоздкой, появились проблемы с перекосом поршней и уплотнением ЦПГ;
- регулировка высоты подъема коленчатого вала. Изменение степени сжатия осуществляется за счет специальных эксцентриковых муфт, которые регулируют высоту опорных подшипников коленвала. Технология долгое время тестировалась концерном VAG, но так и не вошла в серию;
- регулировка высоты поднятия ГБЦ. Специальный механизм с электроприводом и шарнирное соединение частей блока двигателя позволяли регулировать степень от 8 до 14 единиц. Разрабатывалась технология инженерами SAAB, но из-за ненадежности резинового кожуха, герметизирующего подвижные части блока, и излишней сложности конструкции также не пошла в серию;
- шатун с изменяемой длиной. Высота шатуна регулировалась специальным реечным механизмом с помощью давления масла. Как и в предыдущих случаях, разработка французских инженерах не была внедрена в массовое производство;
- траверсный механизм сочленения шатуна с коленчатым валом. За счет изменения угла поворота траверсы уменьшается либо увеличивается ход поршня. Разработка инженеров Infiniti используется на двухлитровом моторе VC-T, который сейчас устанавливается на кроссовер QX50. Двигатель развивает максимальную мощность в 268 л.с. и пиковый крутящий момент 380 Нм.
Цикл Миллера-Аткинсона
Большую известность цикл Миллера-Аткинсона получил благодаря рекламным брошюрам компании Mazda. Маркетологи гордо заявляют, что инженерам удалось поднять степень сжатия двигателей модели Skyactive до 14 единиц. На самом деле речь идет о геометрической степени сжатия, а не о фактической.
Трюк заключается в том, что во время поднятия поршня на такте сжатия выпускные клапаны еще долгое время открытые, из-за чего часть свежего воздушного заряда выталкивается в выхлопной тракт. Поэтому фактическая степень близка к стандартным для бензиновых моторов 12 единицам.
Увеличение термического КПД при этом достигается за счет более эффективного использования энергии расширяющихся газов на такте рабочего хода. За счет большего хода (увеличен диаметр кривошипа) газы дольше давят на поршень. Поэтому при сгорании одной и той же доли топлива, в сравнении с обычным циклом Отто, на коленчатый вал передается больший крутящий момент.
Технология позволяет в режимах малых и средних нагрузок значительно уменьшить расход топлива и количество вредных выбросов.
Математический расчет
Степень сжатия двигателя внутреннего сгорания равняется объему камеры сгорания к рабочему объему цилиндра и рассчитывается по формуле (V + C)/C = CR, где
- V — объем цилиндра, когда поршень находится в нижней мертвой точке (НМТ). Для расчета необходимо сумму объемов всех цилиндров (указывается в технической характеристике ДВС) разделить на количество котлов;
- С — объем камеры сгорания, когда поршень в верхней мертвой точке (ВМТ). Включает в себя объем полости ГБЦ, прокладки ГБЦ и выемок в цилиндре. Если поршень имеет выпуклость, ее объем отнимается от общего объема камеры сгорания.
Вычислить степень сжатия математически довольно непросто из-за сложной геометрической формы камеры сгорания. Поэтому на практике применяются 2 основные методы вычисления.
Видео:Как измерить степень сжатия правильно
Практический расчет методом проливки
Суть измерения заключается в поочередном заполнении жидкостью площади над поршнем, когда тот находится в верхней мертвой точке, и стенок камеры сгорания ГБЦ.
Для измерения нам необходим кусок оргстекла, в котором будут пропилены отверстия для вкручивания болтов ГБЦ и отверстие для заливки жидкости. Между оргстеклом и блоком необходимо установить уже использованную (обжатую) прокладку.
Стенки цилиндров для увеличения гидроплотности необходимо смазать густой консистентной смазкой (литиевой либо обычным солидолом).
Притянув оргстекло болтами, заполните образовавшейся объем жидкостью. Объем поместившейся воды будет соответствовать объему надпоршневого пространства. Аналогичный тест проводится и с головкой блока. При этом клапана должны быть притерты, между седлами и тарелками нанесена консистентная смазка. Сумма объема залитых жидкостей и будет объемом камеры сгорания.
Чтобы рассчитать степень сжатия на онлайн-калькуляторе, также будет необходимо измерить величину хода поршня и диаметр цилиндра. Все эти значения помогут вычислить объем двигателя, который изменяется при каждой фрезеровке плоскостей БЦ, ГБЦ, установке поршней иной геометрической формы, расточки цилиндров либо установке других шатунов, коленчатого вала.
Можно ли рассчитать степень, измерив компрессию?
Компрессия напрямую зависит не только от понятия степени сжатия двигателя, но и от природы сжимаемого газа и условий в камере сгорания. На практике зависимость этих параметров выливается в формулу Р = Ро*Ɛƴ, где
- Ро – начальное давление в цилиндре, принимаемое за 1;
- Ƴ – адиабатический показатель для воздуха. В двигателе внутреннего сгорания при сжатии часть тепла отдается стенкам цилиндра, камеры сгорания; происходит утечка части газа через неплотности, а воздух перемешан с частичками топлива, поэтому процесс считается недиабетическим. Показатель политропы при этом равняется не эталонным 1.4, а приближенным к фактическим 1.2.
Все это значит, что, измерив компрессию, мы можем вычислить показатель степени сжатия двигателя. К примеру, при компрессии 15,8 степень сжатия будет близка к 10 единицам. Чтобы уменьшить погрешность, нужно соблюсти все правила измерения компрессии:
- Свечи должны быть выкручены.
- Дроссель открыт на 100%.
- Отключена подача топлива.
- АКБ должна быть полностью заряжена. При этом емкости должно хватать на измерения компрессии во всех котлах.
- Стартер должен быть исправен, а на проводах его питания отсутствует значительное падение напряжение из-за окислов.
Как рассчитать и изменить степень сжатия двигателя
string(10) «error stat»
string(10) «error stat»
Одним из главнейших технических
показателей автомобильного мотора является коэффициент сжатия. Он показывает соотношение разницы между объёмом
свободного участка над цилиндровым поршнем и под ним в крайних его положениях.
Что такое степень сжатия двигателя
Условно величину сжатия представляют и как
соотношение давлений в устройстве при подаче горючего и взрыве смеси. Конкретно
эта степень обусловлена конструкцией автомобильного двигателя, и может быть
высокой или низкой.
Перед непосредственным процессом
воспламенения горючей смеси, поршни сжимают топливо до определённого объёма.
Инженеры способны варьировать этот показатель, рассчитывая его ещё на стадии
проектирования. Узнав количественное соотношение данной величины к объёму
камеры сгорания, можно делать различные выводы.
На бензиновых силовых установках
показатель сжатия достигает максимум 12 единиц. Чем выше здесь степень сжатия
двигателя или ССД, тем больше удельная мощность
мотора. Однако при сильном увеличении данного показателя снижается ресурс
агрегата, особенно при заправке низкосортным бензином. На дизельных моторах,
ввиду их технических отличий, она может варьироваться от 14 до 18 единиц.
В бензиновые двигатели с увеличенной до 12 единиц степенью сжатия нельзя лить ничего, кроме АИ-98 Премиум. Очевидно, что это существенно удорожает расходы на топливо.
На что она влияет
ССД непосредственно определяет объём
работы, произведённой ДВС. Чем изначально выше рассчитана
степень сжатия, тем продуктивнее будет воспламенение.
Пропорционально увеличится и отдача мотора.
Вспомним, как разработчики в 90-е годы
старались повышать этот показатель, полностью не модернизируя двигатель. Таким
способом они конкурировали между собой, делая агрегаты мощнее, и не затрачивая
при этом много средств.
Но что самое интересное — моторы в этом случае не
потребляли больше горючего, а даже становились экономнее.
Однако всему есть предел, и как было
сказано выше, чересчур высокий коэффициент приводит к снижению ресурса ДВС.
Почему это происходит? Дело в том, что при значительном сжатии топливная смесь
начинает самопроизвольно детонировать, взрываться. Особенно это затрагивает
агрегаты на бензине, поэтому здесь данный коэффициент имеет строгое
ограничение.
Помните, что применение низкооктанового топлива становится причиной детонации на агрегатах с повышенной ССД. И наоборот, высокооктановое горючее может не позволять двигателю полностью раскрываться, если будет использовано в агрегатах с низким коэффициентом сжатия. По этой причине оба параметра должны соответствовать. Подробнее в таблице ниже.
Отличие степени сжатия от компрессии
Степень сжатия двигателя не является компрессией. Они полностью различаются, хотя многие их путают. Коэффициент, о котором идёт речь в статье, не раскрывает значение оптимального давления ТВС перед возгоранием. Измеряется ССД лишь относительно, в соотношении к единице объёма камеры.
Под компрессией принято понимать предельное значение сжатия, образуемого в камере сгорания, на конечном этапе давления горючей смеси. Данная величина априори не может быть относительной, поэтому её измеряют в абсолютных значениях — атм, кг/см2, бар.
Степень сжатия и компрессия неразрывно связаны, но не идентичны. Показатель компрессии зависит не только от сжатия. На него оказывает влияние температура ДВС, наличие зазоров в приводных клапанах, состав топлива и многое другое.
Расчет коэффициента сжатия
Ввиду того, что желательно увеличивать
степень сжатия до определённого значения, необходимо уметь рассчитывать этот
показатель. К тому же это даст возможность избежать детонационных моментов,
разрушающих силовой агрегат изнутри в процессе форсирования.
Таким образом, необходимость в измерении
этого показателя требуется в таких случаях, как:
- форсировка мотора;
- подгонка под топливо с другим АИ или для метанового топлива с октановым числом 120;
- послеремонтная корректировка.
Турбированные моторы
На турбомоторах расчёт коэффициента сжатия
отличается. Это объясняется наличием наддува воздуха. Поэтому в этом случае
величину, полученную в ходе вычислений, умножают на показатель
турбокомпрессора.
Кроме того, при вычислении степени сжатия
турбированных моторов учитывается не только давление наддува, но и показатель
эффективного сжатия, климатические изменения и многое другое. В данном случае
процесс значительно усложняется по сравнению с измерениями на атмосферном
двигателе.
Пример подсчета
Вот как выглядит общепринятая расчётная
формула для автомобильного ДВС: «ССД = (РО+ОКС)/ОКС». Степень сжатия здесь
отмечена как «ССД», рабочий объём цилиндра — «РО», а объём камеры сгорания —
«ОКС».
Для расчёта «РО» нужно в первую очередь
разложить единый объём двигателя или литраж на количество используемых
цилиндров. К примеру, литраж мотора «четвёрки» — 1997 см3. Для определения
ёмкости одного цилиндра, надо 1997 разделить на 4. Получится около 499 см3.
Для вычисления параметра «ОКС» специалисты
пользуются проградуированной в см3 трубкой или пипеткой. Под камерой
подразумевается место, где непосредственно происходит возгорание горючего.
Камеру заправляют, а затем измеряют объём с помощью жидкостной бюретки.
Если
нет градуированной трубочки, можно жидкость выкачать с помощью шприца, а затем
измерить в мерной посуде или на весах.
В этом случае желательно для расчёта
использовать не бензин или солярку, а чистую воду, так как её удельный вес
более соотносим к объёму в см3.
Внимание! Для точного измерения «ОКС» дополнительно приплюсовывается объём толщины прокладки ГБЦ, учитывается форма днища поршней и другие особенности. Поэтому расчёт этой величины рекомендуется доверить специалистам.
Как увеличить степень сжатия двигателя
Если необходимо увеличить данный
показатель, используют несколько способов:
- расточка блока и установка поршней с большим диаметром;
- уменьшение объёма камеры сгорания путём удаления слоя металла в месте соединения ГБЦ.
Нельзя забывать, что в некоторых случаях потребуется инсталляция модернизированных поршней. Это делается, чтобы исключить такое нежелательное последствие, как встреча поршней с клапанами. В частности, на элементах увеличивают выемки клапанов. Также в обязательном порядке корректируются заново фазы газораспределения.
Интересно, что лучше всех раскрыли
потенциал степени сжатия ДВС японские производители. В то время как европейские
автокомпании пошли путём усовершенствования гибридных моторов, японцам удалось
увеличить ССД до 14 единиц и на бензиновых силовых агрегатах, применив
изменяемую величину.
Но как это возможно без детонационных моментов? Всё
оказалось просто. Оказывается, нужно охладить камеру, где происходит
возгорание. Тогда можно будет без опасения сжимать смесь. И вовсе не
обязательно для этого использовать прохладный воздух: достаточно модернизировать
систему выпуска.
Приём, давно известный ещё по гоночным
движкам. Выпускные каналы меняются согласно схеме 4-2-1. Порции выхлопных газов
здесь не мешаются, поочерёдно вылетают в трубу. Благодаря такой чёткой системе
выхлопа, улучшается продувка цилиндров, где остаётся меньше горячих газов.
Секрет японской формулы, согласно которой можно без опаски сжимать горючую смесь, имеет строго математическое соотношение. Так, если процент выхлопа снизить в 2 раза, ССД можно поднимать на 3 единицы, но не больше. Если же при этом ещё и охлаждать воздух, поступающий в цилиндры, можно приплюсовать ещё одну единицу.
Однако для реализации данного метода нужно
будет еще модернизировать газообмен, раскошелившись на фазовращатели обоих
распредвалов. Вдобавок потребуется доработать некоторые моменты. К примеру,
изменить длину поршневого хода посредством компьютерного вмешательства.
Применяется система изменяемого коэффициента на многих японских движках, например, для Inflniti. Способность автоматически менять этот показатель сжатия в зависимости от нагрузки позволяет значительно повышать КПД мотора, особенно турбированного.
Каждая порция смеси сгорает при оптимальном на данный момент работы сжатии. Так, если нагрузки на мотор незначительные и смесь обеднённая, включается максимальное сжатие.
И наоборот, в нагруженном режиме задействуется минимальная степень, так как бензина впрыскивается много и возможна детонация.
Таким образом, передовая система изменения ССД позволяет вдвое уменьшать литраж мотора, сохраняя при этом мощность и динамические характеристики.
Курс на увеличение
степени сжатия двигателя наблюдался и в середине 20 века в
США. Основная масса американских двигателей, выпущенных в 70-е годы, находилась
в пределах 11-13 единиц. Но работали они только на очень качественном,
высокооктановом топливе, получаемом путём этилирования. После того как
этилирование запретили, в серийных образцах ДВС наблюдалось снижение показателя
сжатия.
Важно знать, что прирост мощности будет наиболее заметен на двигателях, штатно работающих на низкой степени сжатия. Например, моторы с показателем 8 единиц, доведённые до 10, выдадут больше мощности, чем агрегаты со стоковым параметром 11 единиц, форсированные до 12.
Дефорсирование ДВС: для чего нужно и как осуществить
Иногда бывает необходимо уменьшить показатель сжатия. В этом случае устанавливается дополнительная металлическая прокладка ГБЦ. Можно использовать две прокладки вместо одной, тем самым утолщая промежуток — объём камеры растёт за счёт высоты головки блока. Более сложный способ подразумевает укорочение поршня — удаление верхнего слоя на токарном станке.
Дефорсирование двигателя, как правило, процедура
вынужденная. В том числе это делается для снижения налоговых выплат или в целях
увеличения ресурса агрегата. Как известно, моторы с низкой степенью сжатия дольше
работают, меньше подвержены износу. Однако любой такой процесс усложняется
законом, чтобы недобросовестные владельцы искусственно не занижали технические
данные.
Что касается снижения показателя сжатия на
турбированных моторах, то здесь потребуется модернизация системы электрики с
датчиками, всей поршневой группы и форсунок, если это дизельный агрегат.
В отдельных случаях дефорсированию предпочитают свап, когда менее мощный контрактный мотор устанавливают вместо штатного.
Таблица: зависимость степени сжатия от октанового
числа
| Степень сжатия | Октановое число |
| 5,5-7 | АИ 66-72 |
| 7-7,5 | АИ 72-76 |
| 7,5-8,5 | АИ 76-85 |
| 10 | АИ 92 |
| 10,5-12,5 | АИ 95 |
| 12-14,5 | АИ 98 |
Таблица: популярные двигатели и показатель сжатия
| Двигатели | Степень сжатия |
| BMW M54B30 | 10,2 |
| Mercedes-Benz M112 E32 3.2 л | 10 |
| Ford-Mazda 2,0 л Duratec HE/MZR LF | 10,8 |
| Infiniti VQ37VHR (Nissan) 3.7 л | 11.0 |
| Mitsubishi 4М41 | 17.0 |
| Audi 3.6 FSI | 12.0 |
| ЗМЗ 406 2.3 л. | 8-9,3 |
Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в х под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
Что такое компрессия и какой она должна быть
Компрессия – один из главных показателей жизнеспособности двигателя. Непосредственно влияет на долговечность работы силового агрегата без капитального ремонта.
Если компрессия слишком низкая, то мотору в скором времени потребуется помощь. Если параметр находится в пределах нормы, то силовая установка без проблем отработает не один десяток тысяч километров.
В этой статье мы поговорим о роли компрессии в жизненном цикле ДВС, особенностях её проверки и возможных результатах.
Что такое компрессия двигателя?
Compressio («компрессия») переводится с латинского языка как «сжатие».
Этим термином обозначается предельный уровень давления воздуха в камере сгорания, создаваемый во время прокрутки стартером в момент достижения поршнем максимально высокой точки.
Компрессия – это давление, которое измеряется в завершении такта сжатия. От её уровня зависит техническое состояние мотора и следующие процессы:
- расход масла;
- сгораемость бензинового или дизельного топлива;
- простота запуска.
Чем выше параметр компрессии, тем лучше сжимается рабочая смесь. В результате посторонние газы не попадают в картер мотора. Это увеличивает КПД силового агрегата. Компрессия, соответствующая показателю, установленному автопроизводителем, является гарантией оптимального режима работы ДВС.
В каких единицах измерения указывается?
- паскалях (Па);
- килограммах на квадратный сантиметр (кг/см2);
- атмосферах (атм).
О различиях между степенью сжатия и компрессией
Стоит различать понятия «компрессия» и «степень сжатия». Первая измеряется в определённых единицах (паскалях, атмосферах и т.д.), а вторая – нет. Степень сжатия показывает, во сколько раз размер камеры сгорания меньше, чем полный объём цилиндра. Это постоянная величина, которая указывается автопроизводителем в техдокументации.
Получается, что степень сжатия напрямую влияет на компрессию. Но не наоборот! Компрессия изменяется из-за огромного количества рабочих параметров (регулировка фаз газораспределения и др.). На неё влияет и наличие или отсутствие протечек в камере сгорания, которые появляются из-за проблем с цилиндрами и кольцами.
Влияние компрессии на работоспособность силового агрегата
От этого показателя давления зависит запуск двигателя, особенно в зимний период эксплуатации автомобиля.
Компрессия должна обязательно интересовать владельцев машин с дизельной силовой установкой. В моторах, работающих на тяжёлом топливе, на процесс воспламенения горючего напрямую влияет и температура, и давление конца сжатия.
Бензиновые агрегаты лучше приспособлены к изменениям компрессии. Однако следить за ней всё равно необходимо. Главная причина заключается в том, что компрессия влияет на испаряемость горючего. Это очень важно при старте мотора «на холодную».
О сниженной и неравномерной компрессии по цилиндрам
Различные значения компрессии в топливных цилиндрах способствуют появлению вибраций и неприятных дёрганий на холостом ходу и невысоких оборотах. Такой режим работы ДВС негативно сказывается на техническом состоянии коробки передач и подвеске мотора. Более того, водителю и пассажирам становится менее комфортно во время поездки.
Сниженный показатель компрессии является причиной увеличенного давления отработавших газов. В результате повышается токсичность выхлопа, а камера сгорания быстрее загрязняется.
Какая компрессия считается оптимальной для дизельного и бензинового двигателя?
Чтобы определить оптимальное давление конца такта сжатия, необходимо использовать следующую формулу.
Компрессия = специальный коэффициент для ДВС х степень сжатия
Коэффициент указывается для каждого класса силовых установок. Для 4-тактных бензиновых моторов с инжекторной системой питания этот параметр равен 1,2-1,3. Таким образом, для силовых установок со степенью сжатия от 8 до 9 компрессия составляет от 10,4 до 11,7 атм.
С дизельными моторами иная ситуация. Компрессия в двигателе на соляре значительно выше по сравнению с бензиновыми двигателями. Чтобы горючее нагрелось до температуры, необходимой для воспламенения, потребуется давление от 25 до 33 кг/см2. Окончательное значение зависит от температуры на улице и технического состояния мотора.
Какие факторы оказывают влияние на компрессию?
Топливный цилиндр – рабочая камера объёмного вытеснения. Является системой замкнутого типа, состоящей из большого количества деталей:
- клапанов;
- ГБЦ;
- поршня и колец;
- стенок цилиндра.
Каждый элемент влияет на работоспособность системы. Если один из них повреждён или сильно изношен, то снижается давление. Треснувший поршень приведёт к утечке отработавших газов. Это плохо отразится на мощностных характеристиках.
Уровень давления часто снижается из-за повреждения или загрязнения колец. Неправильно выставленные фазы газораспределения, низкокачественный состав рабочей смеси, угол опережения впрыска с ошибкой также становятся причиной образования нагара в клапанах. В итоге это приводит к потере давления и дальнейшим проблемам.
Как правильно и с помощью чего проверять компрессию?
Компрессометр
Основное диагностическое оборудование, с помощью которого измеряется компрессия, называется компрессометром. Имеет вид прибора с обратным клапаном, соединительным шлангом и специальным штуцером. Замеры проводятся следующим образом: при вращении коленвала в шланг нагнетается воздух до того момента, пока не выровняется давление в нём и цилиндре.
При измерении придерживайтесь следующих правил:
- Запрещено проводить замеры на только что запущенный двигатель. Силовой агрегат должен поработать какое-то время. Затем следует остановить подачу топлива. Это можно сделать путём отключения топливонасоса.
- Свечи зажигания должны быть выкручены. Обратите внимание, что необходимо провести демонтаж каждого устройства для воспламенения рабочей смеси.
- Проводить измерения следует при исправном стартере и заряженном аккумуляторе.
Компрессия замеряется 2 способами – с открытой либо закрытой заслонкой дросселя. Каждый из них позволяет найти неисправности. Результаты проверок будут различаться.
При закрытой заслонке наблюдается низкий уровень компрессии (около 0,7 МПа). Воздушные утечки сопоставимы по объёму с поступлением воздуха в топливный цилиндр.
Поэтому проверка с закрытой дроссельной заслонкой даёт более точные результаты. Компрессия может снизиться даже при небольших утечках.
Тест с заслонкой, находящейся в открытом состоянии, даёт другой результат. Он будет составлять 0,8-0,9 МПа. В итоге наблюдается меньший объём утечек при возросшем поступлении воздуха.
Если сравнивать 2 способа, то проверка компрессии с закрытой заслонкой позволяет находить незначительные дефекты двигателя. Для выявления более серьёзных поломок (прогара клапанов, образования кокса на кольцах и т.д.) лучше воспользоваться вторым методом.
Важно наблюдать за динамикой увеличения давления. Если автовладелец внимателен и сосредоточен, то характер поломки станет легче определить. К примеру, на первом такте наблюдается низкая компрессия (около 0,4 МПа), а при последующих заметно её существенное увеличение. Такие результаты свидетельствуют об износе колец.
О тестерах
Тестер – ещё один инструмент для проведения замеров. Имеет другой принцип работы. В отличие от компрессометра фиксирует изменения пульсации тока, необходимого стартеру во время прокрутки.
Благодаря этому прибору упрощается задача для владельцев авто с ДВС, имеющими много цилиндров. Узнать результаты можно за пару-тройку оборотов коленвала.
При этом отсутствует необходимость в демонтаже свечей накаливания.
Главный изъян в работе тестеров заключается в отображении результатов в относительных единицах. К примеру, электронный прибор указывает разницу в работе одного цилиндра к другому в процентном отношении. Только самые функциональные и дорогие тестеры измеряют давление и показывают результат для каждого цилиндра.
Какую информацию дают замеры?
- Разница в цилиндрах более 0,5 атм. Это свидетельство негерметичности колец. Проблема с повышенной компрессией часто решается заменой этих расходных материалов.
- Уменьшение в каждом из цилиндров на 0,5 атм. Если снижение уровня компрессии наблюдается вместе с увеличением топливного расхода, уменьшением тяги двигателя внутреннего сгорания и появлением выхлопных газов сизого цвета, то проблема в кольцах и в маслосъёмных колпачках.
- Разница между цилиндрами более 3 атм. Изменения давления вместе с сизым либо белым дымом из системы выхлопных газов сигнализируют о проблемах с прокладкой ГБЦ.
- Падение на 5-6 атм в одном, двух или во всех цилиндрах. В большом снижении компрессии часто виноват прогоревший клапан.
Если по результатам замеров не выявлено снижение или увеличение компрессии, но наблюдается возрастание топливного расхода, падение мощности и изменение цвета отработавших газов на тёмно-серый, то проблема может заключаться в следующем:
- топливных форсунках;
- свечах накаливания;
- неправильной работе карбюратора;
- износе или повреждении маслосъёмных колец и колпачков (если наблюдается снижение уровня масла).
Вас также заинтересует:
Что делать, если низкая компрессия?
При невысокой компрессии возникают трудности с холодным запуском силового агрегата. Становится заметным перерасход горючего и масла, ухудшение разгонной динамики. В силовых установках, работающих на бензине, ещё заливает свечи.
Низкий уровень компрессии — свидетельство появления утечек в камере сгорания или возникновения крупных зазоров между отдельными деталями цилиндропоршневой группы. Проблема может заключаться и в большом количестве нагара на клапанах, разрушении поршня, износе маслосъёмных колец, дефектах на прокладках ГБЦ и т.д.
Очень часто при серьёзных нарушениях компрессии приходится разбирать силовой агрегат. Например, для проведения расточки или гильзовки БЦ, замены поршней и колец, выполнения других работ.
Если мотор имеет большой пробег, то без капитального ремонта не обойтись. Однако низкая компрессия не всегда является приговором для ДВС. Автомеханики, которые после проверки уверяют владельца транспортного средства в 100-процентной необходимости проведения капремонта мотора, либо заблуждаются, либо лукавят.
Проблема в том, что низкая компрессия связана с менее серьёзными дефектами, устранение которых не требует больших денежных затрат. В первую очередь это относится к:
- Закоксованности колец;
- Необходимости регулирования газораспределительного механизма.
Поэтому на первый план в решении проблемы с невысокой компрессией выходит умение определять её истинную причину. Владельцы, плохо разбирающиеся в технической части транспортного средства, убеждены, что очень высокая компрессия – это всегда хорошо.
Отчасти это является заслугой продавцов автохимии, говорящих о «волшебных» свойствах присадок. Подобные препараты действительно работают. Однако увеличение компрессии происходит за счёт изменений с камерой сжатия, которая просто уменьшается в объёмах.
Если разобрать двигатель после продолжительного использования специальных добавок и присадок, то можно обнаружить налёт неизвестного происхождения.
Таким образом, покупка и применение автохимии является лишь временным решением проблемы. Присадка не устраняет неполадку.
Дополнительные образования в камере сжатия ухудшают отведение тепла, что приводит к детонации и появлению эффекта «калильного зажигания».
Видео: Компрессия двигателя
Как перевести степень сжатия в компрессию — Все о Лада Гранта
Многие путают или сравнивают «степень сжатия» и «компрессию» – это совсем разные понятия!
И так по порядку:
1. Степень сжатия двигателя – это соотношение общего объема одного цилиндра двигателя к объему камеры сгорания этого же цилиндра. Измеряется в килограммах на квадратный сантиметр.2.Компрессия — это максимальное давление воздуха в камере сгорания в конце такта сжатия.
Начнем со степени сжатия — что же это такое?
Итак, соотношение общего объема цилиндра – означает общая вместимость цилиндра в нижней мертвой точке поршня (НМТ) (когда поршень находится внизу).
В поршень подается воздушно-топливная смесь (когда поршень внизу) и полностью заполняет цилиндр. Для примера, двигатель N объемом 1500 куб.см, если разделить на 4 поршня получается – 1500/4=375 куб.см.
Так вот это объем одного цилиндра.Получаем НМТ = 375
Объем камеры сгорания – это уже не общий объем, а объем камеры сгорания, когда поршень в цилиндре находится в верхней точке (ВМТ), в этом положении он максимально сжимает топливо (простыми словами поршень находится вверху). А этот объем уже намного меньше общего объема цилиндра, например у того же двигателя N объем камеры сгорания равен всего 37 куб.смПолучаем ВМТ = 37
И для того, чтобы вычислить степень сжатия двигателя – делим общий объем поршня НМТ (для двигателя N – 375 куб.см), на объем камеры сгорания ВМТ (для двигателя N – 37 куб.см), выходит ( по формуле ε = v1/v2, где ε степень сжатия, а v1 и v2 соответственно НМТ и ВМТ ) 375/37 = 10,13 кг/см2, ε = 10 ( рис. 12.2. )
Стоит также отметить, что степень сжатия двигателя является постоянной величиной, в отличии от компрессии.
Со степенью сжатия разобрались, но тогда что такое компрессия?
Компрессия – это максимальное давление в цилиндре, возникающее в самом конце такта сжатия.
Величина этого давления может измеряться в различных единицах, но наибольшее распространение получило измерение в атмосферах.
Напоминаю, что компрессия не является постоянной величиной и изменяется в меньшую сторону по мере его износа.Величина этого давления, в конце такта, для каждой модели двигателя индивидуальна и зависит от его объема
- Рассчитываем компрессиюкомпрессия — зависит от степени сжатиярассчитываем компрессию
- компрессия = ε*n
- Теперь рассчитываем компрессию для нашего двигателя N
где n = 1,2-1,3 ( для четырехтактных двигателей, бензин )
компрессия = ε*n10 * 1.2 = 12 при n равной 1.2, 10 * 1.3 = 13 при n равной 1.3
И так мы получаем что для нашего двигателя N, компрессия должна быть
В итоге мы получаем двигатель N со степенью сжатия равной 10 кг/см2 и компрессией от 12 до 13 кг/см2.
Как мы выяснили, степень сжатия и компрессия — это совсем два разных понятия и их не стоит путать.И если у вашего двигателя компрессия ниже от тех значений которые должны быть, стоит задуматься о его ремонте.
- Степень сжатия и компрессия – что это?
- Что такое степень сжатия?
- Компрессия: что это?
Загрузка...
