12Июн

Схема системы питания инжекторного двигателя: Системы питания двигателя 2111 ВАЗ 21083i, 21093i, 21099i

Устройство системы питания инжекторного двигателя Ваз 2110, Ваз 2111, Ваз 2112

Автолюбителю

Ремонт инжектора двигателя, инструкции по замене датчиков системы питания лада 2110, проверка топливной системы двигателя лада 2112, порядок снятия и установки форсунок  своими руками ваз 2111, ваз 2112, ваз 2110. Обслуживание двигателя автомобиля лада 2112. Инструкции по ремонту системы охлаждения, выпуска отработавших газов, питания лада 2111. Особенности 8-ми и 16-ти клапанного двигателя лада 2110. Эксплуатация основных узлов и агрегатов двигателя

Схема подачи топлива двигателя с системой впрыска топлива

1 – форсунки
2 – пробка штуцера для контроля давления топлива
3 – рампа форсунок
4 – кронштейн крепления топливных трубок
5 – регулятор давления топлива
6 – адсорбер с электромагнитным клапаном
7 – шланг для отсоса паров бензина из адсорбера
8 – дроссельный узел
9 – двухходовой клапан
10 – гравитационный клапан
11 – предохранительный клапан
12 – сепаратор
13 – шланг сепаратора
14 – пробка топливного бака
15 – наливная труба
16 – шланг наливной трубы
17 – топливный фильтр
18 – топливный бак
19 – электробензонасос
20 – сливной топливопровод
21 – подающий топливопровод

Топливо подается из бака, установленного под днищем в районе задних сидений. Топливный бак ваз 2111 – стальной, состоит из двух сваренных между собой штампованных половин. Заливная горловина соединена с баком резиновым бензостойким шлангом, закрепленным хомутами. Пробка герметична. Бензонасос – электрический, погружной, роторный, двухступенчатый, установлен в топливном баке. Развиваемое давление — не менее 3 бар (3 атм).

Бензонасос ваз 2110 включается по команде контроллера системы впрыска (при включенном зажигании ваз 2112) через реле. Для доступа к насосу под задним сиденьем в днище автомобиля имеется лючок. От насоса по гибкому шлангу топливо под давлением подается к фильтру тонкой очистки и далее – через стальные топливопроводы и резиновые шланги – к топливной рампе.

Фильтр тонкой очистки топлива – неразборный, в стальном корпусе, с бумажным фильтрующим элементом. На корпусе фильтра нанесена стрелка, которая должна совпадать с направлением движения топлива.

Топливная рампа служит для подачи топлива к форсункам и закреплена на впускном коллекторе. С одной стороны на ней находится штуцер для контроля давления топлива, с другой – регулятор давления. Последний изменяет давление в топливной рампе – от 2,8 до 3,2 бар (2,8-3,2 атм) – в зависимости от разрежения в ресивере, поддерживая постоянный перепад между ними. Это необходимо для точного дозирования топлива форсунками.

Регулятор давления топлива ваз 2111, ваз 2112 представляет собой топливный клапан, соединенный с подпружиненной диафрагмой. Под действием пружины клапан закрыт. Диафрагма делит полость регулятора на две изолированные камеры – «топливную» и «воздушную». «Воздушная» соединена вакуумным шлангом с ресивером, а «топливная» – непосредственно с полостью рампы. При работе двигателя разрежение, преодолевая сопротивление пружины, стремится втянуть диафрагму, открывая клапан. С другой стороны на диафрагму давит топливо, также сжимая пружину. В результате клапан открывается, и часть топлива стравливается через сливной трубопровод обратно в бак. При нажатии на педаль «газа» разрежение за дроссельной заслонкой уменьшается, диафрагма под действием пружины прикрывает клапан – давление топлива возрастает. Если же дроссельная заслонка закрыта, разрежение за ней максимально, диафрагма сильнее оттягивает клапан – давление топлива снижается. Перепад давлений задается жесткостью пружины и размерами отверстия клапана, регулировке не подлежит. Регулятор давления – неразборный, при выходе из строя его заменяют.

Форсунки крепятся к рампе через уплотнительные резиновые кольца. Форсунка представляет собой электромагнитный клапан, пропускающий топливо при подаче на него напряжения, и запирающийся под действием возвратной пружины при обесточивании. На выходе форсунки имеется распылитель, через который топливо впрыскивается во впускной коллектор. Управляет форсунками контроллер системы впрыска. При обрыве или замыкании в обмотке форсунки ее следует заменить. При засорении форсунок их можно промыть без демонтажа на специальном стенде СТО.

В системе впрыска с обратной связью применяется система улавливания паров топлива ваз 2110. Она состоит из адсорбера, установленного в моторном отсеке, сепаратора, клапанов и соединительных шлангов. Пары топлива из бака частично конденсируются в сепараторе, конденсат сливается обратно в бак. Оставшиеся пары проходят через гравитационный и двухходовой клапаны. Гравитационный клапан предотвращает вытекание топлива из бака при опрокидывании автомобиля ваз 2111, а двухходовой препятствует чрезмерному повышению или понижению давления в топливном баке.

Затем пары топлива попадают в адсорбер ваз 2110, где поглощаются активированным углем. Второй штуцер адсорбера соединен шлангом с дроссельным узлом, а третий – с атмосферой. Однако на выключенном двигателе третий штуцер перекрыт электромагнитным клапаном, так что в этом случае адсорбер не сообщается с атмосферой. При запуске двигателя контроллер системы впрыска начинает подавать управляющие импульсы на клапан с частотой 16 Гц. Клапан сообщает полость адсорбера с атмосферой и происходит продувка сорбента: пары бензина отсасываются через шланг в ресивер. Чем больше расход воздуха двигателем, тем больше длительность управляющих импульсов и тем интенсивнее продувка.

В системе впрыска без обратной связи система улавливания паров топлива состоит из сепаратора с двухходовым обратным клапаном. Воздушный фильтр ваз 2111 установлен в передней левой части моторного отсека на трех резиновых держателях (опорах). Фильтрующий элемент – бумажный, при установке его гофры должны располагаться параллельно оси автомобиля. После фильтра воздух проходит через датчик массового расхода воздуха и попадает во впускной шланг, ведущий к дроссельному узлу. Дроссельный узел закреплен на ресивере. Нажимая на педаль «газа», водитель приоткрывает дроссельную заслонку, изменяя количество поступающего в двигатель воздуха, а значит, и горючей смеси – ведь подача топлива рассчитывается контроллером в зависимости от расхода воздуха. Когда двигатель работает на холостом ходу и дроссельная заслонка закрыта, воздух поступает через регулятор холостого хода – клапан, управляемый контроллером. Последний, изменяя количество подаваемого воздуха, поддерживает заданные (в программе компьютера) обороты холостого хода. Регулятор холостого хода ваз 2112 – неразборный, при выходе из строя его заменяют.


Система питания инжекторных двигателей

Давление в топливной системе

Топливная рампа и регулятор давления топлива

Замена топливных форсунок

Проверка топливных форсунок

Привод дроссельной заслонки

Дроссельный узел

Регулятор холостого хода

Замена адсорбера

Система управления двигателем

Контроллер и датчик впрыска

Система впрыска

Замена датчика детонации

Датчик кислорода, лямбда зонд

СО потенциометр

Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ)

Снятие и установка модуля зажигания

Датчик расхода воздуха

Датчик фаз двигателя

Предохранители и реле системы впрыска


  • Разборка и сборка
  • 8 клапанный
  • 16 клапанный
  • Система охлаждения
  • Система выхлопа
  • Карбюраторная система
  • Инжекторная система
  • Система питания

ВАЗ / 2110, 2111, 2112 / ремонт / двигатель / инжекторная система / Система питания инжекторных двигателей

Содержание Введение………………………………………………………………………….

..3

Министерство образования и науки Российской Федерации

Сыктывкарский лесной институт филиал

Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета

им. С.М.Кирова

Факультет ЛТФ

Кафедра АиАХ

Лабораторная работа № 1,2

Отчёт

Дисциплина: ТЭА

Тема: Система питания инжекторного двигателя.

Выполнил Артеева Т. П., гр. 141

Проверил Юшков А. Н., к.т.н.

Зав. кафедрой Чудов В. И., к.т.н.

Сыктывкар – 2011

  1. Устройство системы питания инжекторного двигателя…..………………….4

  2. Основные неисправности системы питания.………………………………7

    1. Датчики………………………………………………………………….7

    2. Форсунки………………………………………………………………..9

    3. Бензонасос……………………………………………………………..11

  3. ТО системы питания………….………………..………………………….12

Введение

На сегодняшний день инжекторный двигатель практически полностью заменил устаревшую карбюраторную систему.

Инжекторный двигатель улучшает эксплуатационные и мощностные показатели автомобиля (динамика разгона, экологические характеристики, расход топлива и т.д.).

Инжектор позволяет длительное время соблюдать высокие экологические стандарты, без ручных регулировок, благодаря самонастройки по датчику кислорода.

Инжекторный двигатель. Основные достоинства.

Основные достоинства инжектора по сравнению с карбюратором: уменьшенный расход топлива, улучшенная динамика разгона, уменьшение выбросов вредных веществ, стабильность работы. Изменение параметров электронного впрыска может происходить буквально «на лету», так как управление осуществляется программно, и может учитывать практически большое число программных функций и данных с датчиков. Также современные системы электронного впрыска способны адаптировать программу работы под конкретный экземпляр мотора, под стиль вождения водителя, и т.п.

Инжекторный двигатель. Недостатки.

Основные недостатки инжекторных двигателей по сравнению с карбюраторными: высокая стоимость ремонта, высокая стоимость узлов, неремонтопригодность элементов, высокие требования к качеству топлива, необходимо специализированное оборудование для диагностики, обслуживания и ремонта.

Инжекторные системы питания двигателя классифицируются следующим образом. Моновпрыск или центральный впрыск — одна форсунка на все цилиндры, расположенная на месте карбюратора (во впускном коллекторе). В современных двигателях не встречается. Распределённый впрыск — каждый цилиндр обслуживается отдельной изолированной форсункой во впускном коллекторе. Одновременный — все форсунки открываются одновременно. Попарно-параллельный — форсунки открываются парами, причём одна форсунка открывается непосредственно перед циклом впуска, а вторая перед тактом выпуска.

  1. Устройство системы питания инжекторного двигателя

Рис.1. Схема подачи топлива двигателя с системой впрыска топлива

1 – форсунки; 2 – пробка штуцера для контроля давления топлива;3 – рампа форсунок; 4 – кронштейн крепления топливных трубок;5 – регулятор давления топлива; 6 – адсорбер с электромагнитным клапаном; 7 – шланг для отсоса паров бензина из адсорбера;8 – дроссельный узел; 9 – двухходовой клапан;10 – гравитационный клапан; 11 – предохранительный клапан;12 – сепаратор; 13 – шланг сепаратора; 14 – пробка топливного бака; 15 – наливная труба; 16 – шланг наливной трубы; 17 – топливный фильтр; 18 – топливный бак; 19 – электробензонасос; 20 – сливной топливопровод; 21 – подающий топливопровод.

Топливо подается из бака, установленного под днищем в районе задних сидений. Топливный бак ваз 2111 – стальной, состоит из двух сваренных между собой штампованных половин. Заливная горловина соединена с баком резиновым бензостойким шлангом, закрепленным хомутами. Пробка герметична. Бензонасос – электрический, погружной, роторный, двухступенчатый, установлен в топливном баке. Развиваемое давление — не менее 3 бар (3 атм).

Бензонасос ваз 2110 включается по команде контроллера системы впрыска (при включенном зажигании ваз 2112) через реле. Для доступа к насосу под задним сиденьем в днище автомобиля имеется лючок. От насоса по гибкому шлангу топливо под давлением подается к фильтру тонкой очистки и далее – через стальные топливопроводы и резиновые шланги – к топливной рампе.

Фильтр тонкой очистки топлива – неразборный, в стальном корпусе, с бумажным фильтрующим элементом. На корпусе фильтра нанесена стрелка, которая должна совпадать с направлением движения топлива.

Топливная рампа служит для подачи топлива к форсункам и закреплена на впускном коллекторе. С одной стороны на ней находится штуцер для контроля давления топлива, с другой – регулятор давления. Последний изменяет давление в топливной рампе – от 2,8 до 3,2 бар (2,8-3,2 атм) – в зависимости от разрежения в ресивере, поддерживая постоянный перепад между ними. Это необходимо для точного дозирования топлива форсунками.

Регулятор давления топлива ваз 2111, ваз 2112 представляет собой топливный клапан, соединенный с подпружиненной диафрагмой. Под действием пружины клапан закрыт. Диафрагма делит полость регулятора на две изолированные камеры – «топливную» и «воздушную». «Воздушная» соединена вакуумным шлангом с ресивером, а «топливная» – непосредственно с полостью рампы. При работе двигателя разрежение, преодолевая сопротивление пружины, стремится втянуть диафрагму, открывая клапан. С другой стороны на диафрагму давит топливо, также сжимая пружину. В результате клапан открывается, и часть топлива стравливается через сливной трубопровод обратно в бак. При нажатии на педаль «газа» разрежение за дроссельной заслонкой уменьшается, диафрагма под действием пружины прикрывает клапан – давление топлива возрастает. Если же дроссельная заслонка закрыта, разрежение за ней максимально, диафрагма сильнее оттягивает клапан – давление топлива снижается. Перепад давлений задается жесткостью пружины и размерами отверстия клапана, регулировке не подлежит. Регулятор давления – неразборный, при выходе из строя его заменяют.

Форсунки крепятся к рампе через уплотнительные резиновые кольца. Форсунка представляет собой электромагнитный клапан, пропускающий топливо при подаче на него напряжения, и запирающийся под действием возвратной пружины при обесточивании. На выходе форсунки имеется распылитель, через который топливо впрыскивается во впускной коллектор. Управляет форсунками контроллер системы впрыска. При обрыве или замыкании в обмотке форсунки ее следует заменить. При засорении форсунок их можно промыть без демонтажа на специальном стенде СТО.

В системе впрыска с обратной связью применяется система улавливания паров топлива ваз 2110. Она состоит из адсорбера, установленного в моторном отсеке, сепаратора, клапанов и соединительных шлангов. Пары топлива из бака частично конденсируются в сепараторе, конденсат сливается обратно в бак. Оставшиеся пары проходят через гравитационный и двухходовой клапаны. Гравитационный клапан предотвращает вытекание топлива из бака при опрокидывании автомобиля ваз 2111, а двухходовой препятствует чрезмерному повышению или понижению давления в топливном баке.

Затем пары топлива попадают в адсорбер ваз 2110, где поглощаются активированным углем. Второй штуцер адсорбера соединен шлангом с дроссельным узлом, а третий – с атмосферой. Однако на выключенном двигателе третий штуцер перекрыт электромагнитным клапаном, так что в этом случае адсорбер не сообщается с атмосферой. При запуске двигателя контроллер системы впрыска начинает подавать управляющие импульсы на клапан с частотой 16 Гц. Клапан сообщает полость адсорбера с атмосферой и происходит продувка сорбента: пары бензина отсасываются через шланг в ресивер. Чем больше расход воздуха двигателем, тем больше длительность управляющих импульсов и тем интенсивнее продувка.

В системе впрыска без обратной связи система улавливания паров топлива состоит из сепаратора с двухходовым обратным клапаном. Воздушный фильтр ваз 2111 установлен в передней левой части моторного отсека на трех резиновых держателях (опорах). Фильтрующий элемент – бумажный, при установке его гофры должны располагаться параллельно оси автомобиля. После фильтра воздух проходит через датчик массового расхода воздуха и попадает во впускной шланг, ведущий к дроссельному узлу. Дроссельный узел закреплен на ресивере. Нажимая на педаль «газа», водитель приоткрывает дроссельную заслонку, изменяя количество поступающего в двигатель воздуха, а значит, и горючей смеси – ведь подача топлива рассчитывается контроллером в зависимости от расхода воздуха. Когда двигатель работает на холостом ходу и дроссельная заслонка закрыта, воздух поступает через регулятор холостого хода – клапан, управляемый контроллером. Последний, изменяя количество подаваемого воздуха, поддерживает заданные (в программе компьютера) обороты холостого хода. Регулятор холостого хода ваз 2112 – неразборный, при выходе из строя его заменяют.

Система питания двигателя автомобиля

Система питания двигателя автомобиля предназначена для подачи, очистки и хра­не­ния топлива, очистки воздуха, изготовления горючей смеси и пуска ее в цилиндры двигателя. Качество и объем этой смеси при различных рабочих режимах мотора должно быть разным, что также находится в компетенции системы питания двигателя. Так как мы будем рас­смат­ри­вать работу бензиновых моторов, в качестве топлива у нас всегда будет выступать бензин. В зависимости от типа устройства, выполняющего подготовку топливовоздушной смеси, си­ло­вые агрегаты могут быть карбюраторными, инжекторными или оборудованы мо­но­впрыс­ком. Для обеспечения экономичной и надежной работы мотора, бензин должен отличаться достаточной детонационной стойкостью и хорошей испаряемостью.

Детонацией ( см. детонация двигателя ) называется очень быстрое сгорание топлива, похожее на взрыв. Работа мотора с детонацией недопустима, т.к. сопровождается ударной нагрузкой на поршневые пальцы, коренные и шатунные подшипники, местным нагревом составляющих, дымным выпуском, прогоранием клапанов и поршней, увеличением топ­лив­но­го расхода, уменьшением мощности двигателя. На появление детонации также влияют нагрузка и скоростной режим мотора, опережение зажигания, нагарообразование на головке цилиндров и поршне ( см. работа поршня ) . Антидетонационные свойства бензинового топ­ли­ва оцениваются октановой величиной. Бензин сравнивают со смесью следующих топлив: изооктан, гептан. Гептан сильно детонирует – из-за этого для него октановое число условно принимают равное нулю. Второе топливо, изооктан, слабо детонирует – октановое число для него условно принимают в 100 единиц.

Октановым числом топлива является процентное количество изооктана в такой смеси с гептаном, которая по своей детонационной стойкости равноценна применяемому топливу. К примеру, если смесь, состоящая из 24% гептана и 76% изооктана (по объему), по де­то­на­ци­он­ным качествам соответствует проверяемому бензиновому топливу, то октановое число этого бензина будет равно 76. Чем больше октановое число топлива, тем выше его стойкость к детонации.

Система питания карбюраторного двигателя

Начнем с системы питания карбюраторного двигателя. Ранее мы выяснили, что в цилиндр поступает рабочая смесь (или образуется там), а после ее сгорания образовавшиеся там газы выводятся из него наружу. Теперь рассмотрим, как и за счет чего образуется рабочая смесь и куда выводятся продукты сгорания.

Принципиальная схема системы питания карбюраторного двигателя ( см. устройство двигателя автомобиля ) представлена ниже.

Составляющие системы питания карбюраторного двигателя:

  • топливный бак;
  • топливный насос;
  • топливопроводы;
  • фильтры очистки топлива;
  • воздушный фильтр;
  • инжектор или карбюратор.

 

Топливный бак – это металлическая емкость, способная вмещать от 40 до 80 литров, чаще всего монтируется в заднюю часть автомобиля ( см. топливный бак автомобиля ). Бен­зо­бак наполняется топливом через горловину, с предусмотренной трубкой для выхода воздуха в процессе заправки. Некоторые автомобили имеют бензобак, в нижней части которого на­хо­дит­ся сливное отверстие, позволяющее полностью очистить топливный бак от бензина и не­же­ла­тель­ных составляющих – мусора, воды.

Бензин, залитый в топливный бак автомобиля, проходит предварительно очистку через сетчатый фильтр, который установлен на топливозаборнике внутри бака. В бензобаке также находится датчик уровня топлива (специальный поплавок с реостатом), данные которого отображаются на щитке приборов.

Топливный насос отвечает за подачу топлива в систему впрыска, а также под­дер­жи­ва­ет необходимое рабочее давление в топливной системе ( см. топливный насос двигателя ). Данный механизм устанавливается в топливном баке и оснащен электрическим приводом. В случае необходимости может применяться дополнительный (подкачивающий) насос. В топливном баке вместе с топливным насосом устанавливается специальный датчик уровня топлива. В конструкции датчика лежит потенциометр и поплавок. Перемещение поплавка при изменении наполненности топливного бака приводит к изменению местоположения по­тен­ци­о­мет­ра. В свою очередь, это приводит к увеличению сопротивления в цепи и понижению нап­ря­же­ния на указатель топливного запаса.

Очистка поступающего топлива происходит в топливном фильтре. Современные ав­то­мо­би­ли имеют топливный фильтр со встроенным редукционным клапаном, который регулирует рабочее давление в топливной системе. Все излишки топлива по сливному топливопроводу отводятся от клапана. На силовых агрегатах с непосредственным топливным впрыском редукционный клапан не устанавливается в топливном фильтре.

Чтобы очистить топливо от различных механических примесей, используют фильтры тонкой и грубой очистки. Фильтры-отстойники, предназначенные для грубой очистки, выполняют отделение топлива от крупных механических примесей и воды. Фильтр-отстойник состоит из основного корпуса, фильтрующего элемента и отстойника. Фильтрующий элемент – это конструкция, собранная из тонких пластин, толщиной 0,14 мм. Эти пластины имеют отверстия и выступы величиной 0,05 мм. Комплект пластин установлен на стержень и с помощью пружины прижимается к корпусу. Собранные пластины имеют щели между собой, через которые проходит топливо. Вода и крупные механические примеси скапливаются на дне отстойника и через отверстие пробки удаляются.

Топливный фильтр системы топлива дизельных силовых агрегатов ( см. устройство дизельного двигателя ) имеет немного другую конструкцию, но суть работы остается ана­ло­гич­ной. С определенной периодичностью выполняется замена этого фильтра в сборе или исключительно в его фильтрующей составляющей.

Чтобы очистить топливо от мелких механических примесей, используют фильтры тонкой очистки. Данная разновидность фильтров состоит из основного корпуса, филь­тру­ю­ще­го керамического или сетчатого элемента и стакана-отстойника. Фильтрующий ке­ра­ми­чес­кий элемент – пористый материал, который обеспечивает лабиринтное движение топлива. Крепление фильтра – винт и скоба.

Топливопроводы соединяют приборы всей топливной системы и изготавливаются из латунных, стальных и медных трубок.

В системе питания двигателя топливо циркулирует по топливопроводам. Топ­ли­во­про­во­ды бывают подающие и сливные. В подающем топливопроводе поддерживается пос­то­ян­ное рабочее давление. По сливному топливопроводу все излишки топлива отходят в бак для топлива.

Воздушный фильтр предназначен для очистки от пыли поступающего в карбюратор воздуха. Пыль содержит мельчайшие кристаллики кварца, которые оседают на смазанных деталях, что в дальнейшем приводит к их износу. По способу очистки воздуха, воздушные фильтры делятся на сухие и инерционно-масляные. Инерционно-масляный фильтр в своей конструкции имеет корпус с масляной ванной, фильтрующий элемент, изготовленный из синтетического материала и воздухозаборник.

При работе мотора проходящий через кольцевую щель во внутренней части корпуса воздух соприкасается с масляной поверхностью и резко изменяет траекторию своего движения. В результате этого большие частицы пыли, находящиеся в воздухе, остаются на масляной поверхности. После этого воздух попадает в фильтрующий элемент, в котором происходит его очистка от мельчайших частичек пыли и попадает в карбюратор. Благодаря этой системе воздух проходит двойную очистку. При сильном засорении фильтр про­мы­ва­ет­ся.

Сухой воздушный фильтр состоит из корпуса, фильтрующего элемента из пористого картона и воздухозаборника. В случае необходимости фильтрующий элемент можно за­ме­нить.

Карбюратор ( см. устройство карбюратора ) – прибор, служащий для приготовления горючей смеси из воздуха и легкого жидкого топлива, для питания карбюраторных моторов. Распыляемое топливо в карбюраторе перемешивается с воздухом и затем подается в цилиндры.

Система питания инжекторного двигателя служит для образования топливно-воз­душ­ной смеси с помощью топливного впрыска.

 

 

Работа системы питания двигателя

Если вкратце рассмотреть работу системы питания двигателя, то выглядит она сле­ду­ю­щим образом.

Топливо (в данном случае бензин) за счет разрежения воздуха, создаваемого в системе при движении поршня от ВМТ к НМТ, а также с помощью топливного насоса, поступает в карбюратор автомобиля, проходя через фильтры. Топливный насос подает бензин из бака. Топливные насосы подразделяются на электрические и механические. Механические топ­лив­ные насосы устанавливаются на автомобилях с карбюраторными силовыми агрегатами. Автомобили, оборудованные электронным впрыском, оснащены электрическим насосом. В карбюраторе пары бензина смешиваюется с поступающим воздухом, образуя топливно-воздушную смесь, которая и направляется в цилиндр. После совершения рабочего цикла (сгорания смеси), поршень, двигаясь вверх, выдавливает отработавшие газы через выпускной клапан, которые в конечном итоге выпускаются в атмосферу.

Работа системы питания двигателя с системой впрыска (инжекторной) происходит аналогичным образом.

 

Рабочие режимы системы питания двигателя

 

В зависимости от дорожных условий и целей водитель может использовать разные режимы езды. Им соответствуют и определенные рабочие режимы системы питания двигателя, каждому из которых принадлежит топливно-воздушная смесь особого состава. Для каждого режима работа системы питания двигателя будет иметь свои особенности.

  1. Качество смеси будет богатым при запуске холодного мотора. Потребление воздуха при этом минимальное. В данном режиме возможность движения категорически ис­клю­ча­ет­ся. В противном случае это вызовет повышенное потребление топлива и износ деталей двигателя.
  2. Состав смеси будет достаточно обогащенным при использовании «холостого хода», который применяется во время движения «накатом» или работе включенного мотора в прогретом состоянии.
  3. Состав смеси будет обедненным при передвижении с частичными нагрузками.
  4. Состав смеси также будет обогащенным в режиме полных нагрузок при езде на вы­со­кой скорости.
  5. Состав смести будет обогащенным, максимально приближенным к богатому, при езде в условиях резкого ускорения.

 

Выбор рабочих условий системы питания двигателя должен быть оправдан пот­реб­ностью движения в определенном режиме.

 

 

Система питания инжекторного двигателя

Так в наше время в автомобилях получила распространение модель инжекторных (впрысковых) двигателей, поэтому нам также необходимо рассмотреть систему питания инжекторного двигателя. Отличительной особенностью инжекторных двигателей стало отсутствие карбюратора, который заменен новыми, современными элементами системы питания двигателя. Преимущество ее еще в том, что водитель, надавливая педаль газа, регулирует только поток воздуха, поступающий в цилиндры, а состав и качество об­ра­зу­ю­щей­ся рабочей смеси контролирует встроенный в систему бортовой компьютер.

Сам принцип работы бортового компьютера системы питания инжекторного дви­га­те­ля представлен ниже.

Здесь изменен сам процесс получения топливно-воздушной смеси. Так, топливный насос вместо механического — стал электрическим и размещен непосредственно в топливном баке автомобиля. Кроме того, он подает топливо в систему сразу под высоким давлением. Топливо поступает в топливную рампу, в которой расположены форсунки. Через них бензин впрыскивается непосредственно в определенный цилиндр в заданное время, где смешивается уже с воздухом. Какое количество топлива нужно подать в конкретный цилиндр и в нужное время — определяет этот самый бортовой компьютер. На это влияет объем поступившего воздуха, температура его и двигателя, скорость вращения коленвала и т.д. Считывая все эти показатели, программа в компьютере вычисляет интервал времени, при котором срабатывает клапан на каждой форсунке, открывающий доступ бензина под давлением в цилиндры двигателя. Так осуществляется автоматически контроль подачи топлива в системе питания инжекторного двигателя. Если ДВС получил название «сердца» автомобиля, то здесь мы столкнулись с его «мозгом».

Плюсы подобных систем очевидны: экономия расхода, снижение токсичности, уве­ли­че­ние срока эксплуатации двигателя и более рациональное его использование в процессе работы. Но есть и минус – это усложнение конструкции самой системы питания инжекторного двигателя за счет увеличения электронных устройств, которые бывают очень «капризны» при перепадах температур, увеличенной влажности и значительных колебаниях при длительной езде по неровной местности (бездорожью). Однако конструкторы и здесь нашли способы минимизировать риск возникновения неисправностей в таких ситуациях.

Устройство системы питания инжекторного двигателя представлено ниже.

Здесь видны синие стрелки, показывающие направление вывода отработавших газов. Таким образом, от устройства системы питания инжекторного двигателя мы дошли до системы выпуска отработавших газов. Что она из себя представляет? Возвращаемся опять к цилиндру двигателя. После совершения рабочего хода поршня наступает такт выпуска при движении поршня от НМТ к ВМТ. При этом открывается выпускной клапан, и газы выводятся из цилиндра. Весь этот процесс сопровождается громким шумом, а сами газы — высокой скоростью вывода, температурой и токсичностью. Для комплексного решения всех этих проблем в автомобиле и предусмотрена система выпуска отработавших газов. Газы из цилиндра через выпускной коллектор попадают в нейтрализатор, выполняющий роль фильтра, а затем в глушитель. В глушителе имеется несколько последовательно соединенных камер с отверстиями. Вся конструкция эта выглядит как змеевик. Поток газов, проходя через камеры, постоянно меняя направление, глушится, то есть уменьшается шум и их температура. После чего через выхлопную трубу автомобиля они выводятся в атмосферу.

В качестве завершения знакомства с системой питания инжекторного двигателя и выпуска отработавших газов стоит упомянуть о таком нюансе. Мы выяснили, что при отсутствии подачи воздуха или топлива двигатель автомобиля не заведется или заглохнет при прерывании подачи одного из компонентов. Но, если перекрыть выпуск отработавших газов – результат будет тот же. Двигатель заглохнет, так как не будет создаваться разряжение воздуха в цилиндре. А значит ни новый поток воздуха, ни топливо поступать в него не будут. Это нашло свое применение в промышленных силовых установках на производстве, когда требуется аварийно остановить работу ДВС. Перекрытие выхлопной трубы надежно это гарантирует.

Caterpillar Inc. Впрыск топлива Электрическая схема Электрические провода и кабели, топливный насос, угол, электрические провода Кабель, дизельное топливо png

PNG теги

  • угол,
  • Кабель электрических проводов,
  • Топливо дизельное,
  • машиностроение,
  • двигатель
  • ,
  • дизель Двигатель,
  • топливный насос,
  • Двигатель внутреннего сгорания,
  • строка,
  • технология,
  • ТНВД,
  • Топливная система,
  • Впрыск топлива,
  • топливо,
  • Форд Power Stroke Engine,
  • схема,
  • Caterpillar Inc,
  • район,
  • Схема подключения,
  • png,
  • прозрачный,
  • скачать бесплатно

Информация PNG

Размеры
1475x1053px
Размер файла
853,81 КБ
Тип MIME
Изображение/png
Скачать этот PNG ( 853. 81KB )

Изменение размера онлайн png

ширина (пкс)

высота (пкс)

Лицензия

Некоммерческое использование, DMCA Свяжитесь с нами

  • Электрический кабель Электричество Электрические провода и кабели Электротехника, розетка, электроника, электрические провода Кабель, кабель png 1500x1197px 1,41 МБ
  • Впрыск топлива Инжектор Common rail Дизельный двигатель ТНВД, механический, угол, дизельное топливо, транспорт png 1400x1400px 442,78 КБ
  • Электрические провода и кабели Электрический кабель Электричество Электронная схема, ELECTRICO, Электрические провода Кабель, кабель, электричество png 565x535px 211,85 КБ
  • org/ImageObject»> Дизельный генератор Двигатель-генератор Электрический генератор Cummins Дизельный двигатель, двигатель, дизельное топливо, транспорт, промышленность png 1024x745px 768,69 КБ
  • силуэт иллюстрации свечи зажигания, Автомобильная свеча зажигания Opel Моторное масло Впрыск топлива, искра, дизельное топливо, транспортное средство, транспорт png 1200x1200px 51,62 КБ
  • Автоматический переключатель Электрические выключатели Контактор Электрические провода и кабели Схема подключения, электроэнергетическая техника, электрические провода, кабель, реле, электричество png 860x898px 675,66 КБ
  • Схема подключения Комплекты домашней автоматизации Электрические провода и кабели Домашняя проводка, строительство, угол, здание, электрические провода Кабель png 1236x894px 370,55 КБ
  • org/ImageObject»> Гибкий кабель Электрический кабель Электрические провода и кабели Электричество, стальная проволока, электроника, электрические провода Кабель, кабель png 635x635px 166,07 КБ
  • Автоматический выключатель Электрический распределительный щит Электрические выключатели Электричество Электрические провода и кабели, пожаротушение, Электрические провода Кабель, электрическая проводка, электрические выключатели png 1200x1241px 1,09 МБ
  • Дизельный генератор Электрический генератор Cummins Дизельное топливо Caterpillar Inc., Дизельный генератор, дизельное топливо, автозапчасти, двигатель png 1159x1024px 1,45 МБ
  • иллюстрация линии черного провода, электронная схема рабочего стола, схема, угол, текст, прямоугольник png 599x582px 690,18 КБ
  • org/ImageObject»> Дизельный двигатель Впрыск топлива Инжектор Caterpillar Inc., Мекка, поршень, транспорт, автозапчасти png 1000x667px 446,06 КБ
  • Электроэнергия Компьютерные иконки Электричество Электрическая энергия Электрические провода и кабели, символ, угол, треугольник, электрические провода Кабель png 800x800px 14,26 КБ
  • Электрический кабель Электрические провода и кабели Схема подключения Электроника, провода и кабели, электроника, электрические провода Кабель, кабель png 800x765px 660,86 КБ
  • провод с разноцветным покрытием, Электрический кабель Электрические провода и кабели Силовой кабель Электрик, электрический, Электрические провода Кабель, кабель, электричество png 501x525px 137,52 КБ
  • org/ImageObject»> Коммунальная почта, Электрические провода и кабели Электричество Столб электросети Напряжение, столб, угол, электрические провода Кабель, слова Фразы png 853x1280px 575,89 КБ
  • Инжектор Впрыск топлива Бензин, автомобиль, логотип, автомобиль, транспорт png 992x992px 26,85 КБ
  • Провод с покрытием разных цветов, Электрический кабель Электрические провода и кабели Схема подключения Электричество, провода, электроника, электрические провода Кабель, кабель png 1000x513px 387,62 КБ
  • Электричество Электрические провода и кабели Электрический кабель Электротехника, прочее, электроника, электрические провода Кабель, аксессуары png 1000x650px 355,77 КБ
  • org/ImageObject»> Логотип Марка Дизельное топливо Инжектор, автомастерская, текст, сервис, дизельное топливо png 1920x1200px 493,32 КБ
  • Электричество Воздушная линия электропередач Молниезащитный разрядник Опора электросети Электрические провода и кабели, другие, угол, другие, электрические провода Кабель png 417x700px 53,97 КБ
  • Электричество Электрик Blk Electric Inc Вилки и розетки переменного тока, электрические, рука, электрические провода Кабель, электрический подрядчик png 2000x2201px 375,38 КБ
  • электрический ток, Принципиальная схема Печатная плата Электронная схема, технология, угол, текст, электрические провода Кабель png 1051x1500px 698,48 КБ
  • org/ImageObject»> Электрический кабель Электрические провода и кабели Кабель категории 5 Шнур питания, другие, Электрические провода Кабель, кабель, витая пара png 1200x1200px 356,27 КБ
  • Провод Электрический кабель Принципиальная схема Схема подключения Наушники, провод, электроника, электрические провода Кабель, кабель png 1818x666px 285,94 КБ
  • Электрический кабель Электрические провода и кабели Медный проводник, другие, Электрические провода Кабель, другие, кабель png 500x500px 89,02 КБ
  • Электричество Распределительный щит Электрические провода и кабели Компьютерные иконки Автоматический выключатель, инструменты электрика, текст, электрические провода Кабель, знак png 512x512px 15,76 КБ
  • org/ImageObject»> Схема подключения Honda Wave серии Электрические провода и кабели Honda Wave 110i, Honda 70, угол, электрические провода Кабель, план png 4417x3009px 300,3 КБ
  • Y-Δ преобразование Электродвигатель Схема подключения Трехфазная электроэнергия Стартер, другие, электроника, электрические провода Кабель, двигатель png 600x581px 335,3 КБ
  • Шнур питания Электрический кабель Электрические провода и кабели, другие, текст, другие, электрические провода Кабель png 500x500px 9,31 КБ
  • Электрический кабель Электрические провода и кабель Кабельное телевидение Электричество, профильная компания, Электрические провода Кабель, кабель, бизнес png 600x594px 547,54 КБ
  • org/ImageObject»> Символ электричества высокого напряжения, высоковольтный, угол, треугольник, электрические провода Кабель png 1280x1121px 1790,35 КБ
  • Электронная схема Электрическая сеть Цифровая электроника, цифровая классификация, угол, электроника, текст png 1500x970px 280,84 КБ
  • Caterpillar Inc. Дизельный генератор Электрогенератор Cummins Engine-генератор, выработка электроэнергии, двигатель, генератор переменного тока, дизельный двигатель png 970x611px 697,45 КБ
  • Шнур питания Адаптер переменного тока Удлинители для ноутбуков Электрический кабель, Ноутбук, электроника, адаптер, кабель png 1204x800px 679,32 КБ
  • Электротехника Контроллер двигателя Система управления, двигатель, электроника, электрические провода Кабель, инжиниринг png 5665x3403px 6,37 МБ
  • org/ImageObject»> Caterpillar Inc. CNH Global Дизельный двигатель Тяжелая техника, гусеница, животные, транспортное средство, транспорт png 1200x851px 364,43 КБ
  • Caterpillar Inc. Дизельный генератор Cummins Power Generation Электрический генератор, генератор, генератор переменного тока, дизельный двигатель, двигатели perkins png 970x846px 750,81 КБ
  • Форсунка General Motors Впрыск топлива GMC Chevrolet Silverado, Топливная форсунка, угол, Chevrolet Silverado, промышленность png 800x800px 182,49 КБ
  • Электричество Символ Компьютерные иконки Электроэнергия Принципиальная схема, электрическая, угол, электрические провода Кабель, треугольник png 1200x1200px 6,43 КБ
  • org/ImageObject»> Автомобиль Двигатель внутреннего сгорания Моторное масло, горизонтальная линия, транспортное средство, транспорт, автозапчасти png 800x706px 982,7 КБ
  • Двигатель-генератор Электрический генератор Генератор Дизельный генератор Honda, Honda, ремонт, электричество, генератор png 800x800px 488,12 КБ
  • кнопка включения и выключения, символ сетевого переключателя, Hidden Power s, прямоугольник, логотип, электрическая проводка png 2400x2323px 221,24 КБ
  • Автомобильная смазка Моторное масло Двигатель, автомобиль, дизельное топливо, автомобиль, золото png 641x516px 305,56 КБ
  • Электронная схема Электрическая сеть Электричество Электрический ток, схема, угол, электрические провода Кабель, схема png 880x880px 35,65 КБ
  • org/ImageObject»> Электрический кабель Электрические провода и кабели Электричество Электротехника, электротехника, Электрические провода Кабель, кабель, силовой кабель png 2094x1113px 1,83 МБ
  • Вилки и розетки переменного тока Электрические выключатели Схема подключения Электрические провода и кабели Блокировочное реле, розетка, электроника, электрические провода Кабель, электронное устройство png 566x566px 204,36 КБ
  • Электростанция, Электрическая подстанция Электричество Архитектурное проектирование Архитектурное сооружение Электроэнергетика, высокое напряжение, здание, компания, слова Фразы png 1400x721px 1,13 МБ
  • Автоматический выключатель Распределительный щит Электричество Схема подключения Электроэнергия, Электроэнергетическая система, электроника, электричество, трансформатор png 1100x580px 374,33 КБ
  • org/ImageObject»> серая передающая башня над деревьями, передающая вышка Высоковольтная воздушная линия электропередачи Силовой кабель, провод высокого напряжения, угол, здание, слова_фразы png 1024x652px 476,75 КБ

Непосредственный впрыск: определение, функции, компоненты, работа

Так же, как и система непрямого впрыска, непосредственный впрыск представляет собой способ подачи топлива в двигатели внутреннего сгорания. это распространено в бензиновых (бензиновых) двигателях, но теперь используется в дизельных двигателях, чтобы придать одинаковое качество типам двигателей.

Системы прямого впрыска используются в бензиновых двигателях для повышения эффективности и удельной выходной мощности, а также для снижения выбросов выхлопных газов.

Сегодня вы узнаете об определении прямого впрыска, функциях, схеме, работе, компонентах. вы также узнаете о его преимуществах и недостатках.

Подробнее: Система впрыска топлива в автомобильных двигателях

Содержание

  • 1 Что такое система непосредственного впрыска?
  • 2 Функции системы прямого впрыска
  • 3 Компоненты системы прямого впрыска
      • 3. 0.1 Схема прямого впрыска:
  • 4 Принцип работы
      • 4.0.1 Смотрите видео, чтобы понять, как работает система прямой инъекции:
  • 5.
  • 5.2 Подпишитесь на нашу рассылку новостей
  • 5.3 Недостатки:
  • 5.4 Пожалуйста, поделитесь!

Что такое система прямого впрыска?

Система прямого впрыска — это процесс впрыска топлива, который позволяет впрыскивать топливо непосредственно в верхнюю часть поршня в камере сгорания. Непосредственный впрыск бензина (GDI), также известный как прямой впрыск бензина (PDI), представляет собой систему смесеобразования для двигателей внутреннего сгорания, работающих на бензине (бензине). Топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания.

Этот прямой бензиновый двигатель был представлен в 1925 году для двигателя грузовика с низкой степенью сжатия. он был довольно популярен на немецких автомобилях с использованием механической системы GDI Bosch в 1950-х годах. он стал более популярным, когда в 1996 году Mitsubishi представила электронную систему GDI. Однако в последние годы эта система получила широкое распространение в автомобильной промышленности.

Принцип непосредственного впрыска впервые применяется на дизельных двигателях. это основной тип системы впрыска топлива, которую использует дизельный двигатель. В простом дизельном двигателе с прямым впрыском топливо впрыскивается в камеру сгорания над поршнем непосредственно. Сжатие воздуха внутри камеры поднимает температуру выше 400 градусов по Цельсию, что затем воспламеняет дизельное топливо сразу же, когда оно распыляется непосредственно в камеру сгорания.

Подробнее: Основные части поршней и их функции

Функции системы прямого впрыска

Ниже приведены функции системы прямого впрыска в автомобильных двигателях

  • Эффективное сжигание топлива
  • Чтобы увеличить мощность
  • Более чистые выбросы и
  • Повышенная экономия топлива.

Подробнее: Об аккумуляторах, используемых в автомобилях

Компоненты системы прямого впрыска

Ниже представлены компоненты топливной системы с прямым впрыском:

  • Форсунки
  • ТНВД
  • Линии высокого давления
  • Насос подачи топлива
  • Топливный фильтр
  • Губернатор
Схема прямого впрыска:

Подробнее: Все, что вам нужно знать об автомобильном масляном фильтре

Принцип работы

Работа системы прямого впрыска менее сложна и понятна. Обычно бензиновые двигатели работают за счет всасывания в цилиндр смеси бензина и воздуха. Эта смесь сжимается поршнем, а затем воспламеняется искрой от свечи зажигания, вызывая взрыв. Этот результирующий взрыв перемещает поршень вниз, создавая мощность.

Традиционно в системе непрямого впрыска топлива бензин и воздух предварительно смешиваются в камере вне цилиндра, известной как впускной коллектор. Теперь в системе прямого впрыска воздух и бензин предварительно не смешиваются. Вместо этого воздух поступает через впускной коллектор, а бензин впрыскивается непосредственно в цилиндр.

В камере сгорания существует способ распределения топлива, известный как «режим заряда». Эта зарядка включает режим гомогенной зарядки и режим расслоенной зарядки. В режиме гомогенного заряда топливо равномерно смешивается с воздухом по всей камере сгорания за счет коллекторного впрыска. Тогда как в режиме послойного заряда вокруг свечи зажигания находится зона с большей плотностью топлива, а вдали от свечи находится более бедная смесь (меньшая плотность топлива).

В системе прямого впрыска используются общие методы создания желаемого распределения топлива по всей камере сгорания. Эти методы впрыска включают распыление, воздушное наведение или впрыскивание через стену.

Посмотрите видео, чтобы понять, как работает система прямого впрыска:

Подробнее: Знакомство с фрикционной и рекуперативной тормозной системой

Преимущества и недостатки системы прямого впрыска

Преимущества:

Ниже перечислены преимущества прямого впрыска в бензиновых двигателях:

  • Низкие эксплуатационные расходы
  • Высокий крутящий момент на низких оборотах
  • Прочность
  • Увеличение срока службы двигателя

Подробнее: Понимание гидравлической тормозной системы

Присоединяйтесь к нашему информационному бюллетеню

Недостатки:

Несмотря на преимущества прямого впрыска, все же существуют некоторые ограничения. ниже приведены недостатки прямого впрыска бензинового двигателя:

  • Более низкие обороты двигателя и BHP
  • Медленная работа
  • Более высокий уровень шума, вибрации и жесткости
  • Более тяжелые компоненты двигателя
  • Нет действия по очистке клапана
  • Производство пиковой мощности при высоких оборотах двигателя ограничено

Подробнее: Принцип работы радиатора отопителя

В заключение следует отметить, что система непосредственного впрыска также является отличным способом впрыска топлива в бензиновые двигатели внутреннего сгорания. в этой статье мы рассмотрели определение, функции, компоненты и работу системы прямого впрыска. также были указаны его преимущества и недостатки.

Надеюсь, вам понравилось чтение. Если да, оставьте комментарий, поделитесь и порекомендуйте этот сайт другим студентам технических специальностей. Спасибо!

Топливные системы для самолетов с неподвижным и вертолетным крылом


Хотя каждый производитель разрабатывает свою собственную топливную систему, основные требования к топливной системе, указанные в начале этого сайта, позволяют получить топливные системы аналогичной конструкции и функций в полевых условиях. В следующих разделах приведены репрезентативные примеры различных топливных систем в каждом классе обсуждаемых самолетов. Другие похожи, но не идентичны. Каждая топливная система самолета должна хранить и подавать в двигатель (двигатели) чистое топливо с таким давлением и расходом, которые позволяют поддерживать работу независимо от условий эксплуатации самолета.

Топливные системы для малых однодвигательных самолетов

Топливные системы для малых однодвигательных самолетов различаются в зависимости от таких факторов, как расположение бака и способ дозирования топлива в двигатель. Топливная система высокоплана может быть спроектирована иначе, чем на низкоплане. Авиационный двигатель с карбюратором имеет другую топливную систему, чем двигатель с впрыском топлива.

Системы гравитационной подачи

Широко распространены высокопланы с топливным баком в каждом крыле. С баками над двигателем для подачи топлива используется сила тяжести. Простая топливная система с гравитационной подачей показана на рис. 1.9.0069
Рис. 1. Самотечная топливная система одномоторного высокоплана — простейшая авиационная топливная система на топливе по мере опустошения бака. Два бака также вентилируются друг к другу, чтобы обеспечить одинаковое давление, когда оба бака питают двигатель. Единственный экранированный выход на каждом баке питает линии, которые соединяются либо с клапаном отсечки топлива, либо с многопозиционным селекторным клапаном. Запорный клапан имеет два положения: топливо включено и топливо выключено. Если установлен, селекторный клапан обеспечивает четыре возможности: отключение подачи топлива в двигатель; подача топлива только из правого крыльевого бака; подача топлива только из левого топливного бака; подача топлива в двигатель из обоих баков одновременно.

После запорного клапана или селекторного клапана топливо проходит через главный фильтр системы. Это часто имеет функцию слива для удаления осадка и воды. Оттуда она поступает в карбюратор или в подкачивающий насос для запуска двигателя. Самотечная система подачи топлива без топливного насоса является простейшей топливной системой самолета.

Насосные системы подачи

Однопоршневые самолеты с низкорасположенным и среднерасположенным крылом не могут использовать самотечные топливные системы, поскольку топливные баки не расположены над двигателем. Вместо этого для перемещения топлива из баков в двигатель используется один или несколько насосов. Обычная топливная система этого типа показана на рис. 2. Каждый бак имеет линию от экранированного выпускного отверстия до селекторного клапана. Однако топливо не может забираться из обоих баков одновременно; если топливо закончилось в одном баке, насос будет забирать воздух из этого бака вместо топлива из полного бака. Поскольку топливо не забирается из обоих баков одновременно, нет необходимости соединять вентиляционные пространства баков вместе.

6 клапана (ЛЕВЫЙ, ПРАВЫЙ или ВЫКЛ.), топливо проходит через главный сетчатый фильтр, где оно может подавать праймер двигателя. Затем он поступает вниз по течению к топливным насосам. Обычно один электрический и один топливный насос с приводом от двигателя располагаются параллельно. Они забирают топливо из бака(ов) и подают его в карбюратор. Два насоса обеспечивают резервирование. Топливный насос с приводом от двигателя действует как первичный насос. Электрический насос может подавать топливо, если другой выйдет из строя.

Электрический насос также обеспечивает давление топлива при запуске и используется для предотвращения паровых пробок во время полета на большой высоте.

Высокоплан с системой впрыска топлива

Некоторые высокопроизводительные одномоторные самолеты авиации общего назначения оснащены топливной системой с впрыском топлива, а не карбюратором. Он сочетает в себе гравитационный поток с использованием топливного насоса (насосов). Примером может служить система Teledyne-Continental. [Рис. 3]

Рис. 2. Самолет с одним поршневым двигателем и топливными баками, расположенными в крыльях под двигателем, использует насосы для забора топлива из баков и подачи его к двигателю
Рис. 3. Топливная система Teledyne-Continental с впрыском топлива, используемая на высокопроизводительных одномоторных самолетах

ПРИМЕЧАНИЕ. Системы впрыска топлива распыляют топливо под давлением в двигатель впуск или непосредственно в цилиндры. Топливо без примеси воздуха необходимо для обеспечения размеренного, непрерывного распыления и плавной работы двигателя.

Топливо, нагнетаемое насосом с приводом от двигателя, измеряется в зависимости от оборотов двигателя в системе Teledyne-Continental. Сначала он подается из топливных баков самотеком в два меньших по размеру аккумулирующих или резервуарных бака. Эти баки, по одному на каждый крыльевой бак, содержат жидкое топливо и имеют относительно небольшое воздушное пространство. Они подают топливо через трехходовой селекторный клапан (ЛЕВЫЙ, ПРАВЫЙ или ВЫКЛ). Селекторный клапан также действует одновременно как отвод воздуха, который отделяется от топлива в топливном насосе с приводом от двигателя и возвращается к клапану. Он направляет воздух в вентиляционное пространство над топливом в выбранном расширительном баке.

Дополнительный электрический топливный насос подает топливо через селекторный клапан. Он проталкивает топливо через сетчатый фильтр, делая его доступным для подкачивающего насоса и топливного насоса с приводом от двигателя. Этот насос обычно используется для запуска и в качестве резервного на случай отказа насоса с приводом от двигателя. Он управляется переключателем в кабине, и его не нужно включать, чтобы топливный насос с приводом от двигателя мог получить доступ к топливу.

Топливный насос с приводом от двигателя всасывает топливо под давлением из насоса с электроприводом или из расширительных баков, если электрический насос не работает. Он подает больший, чем необходимо, объем топлива под давлением к регулятору подачи топлива. Избыточное топливо возвращается к насосу, который перекачивает его через селекторный клапан в соответствующий резервуар. Пары топлива также возвращаются в баки насосом. Блок управления подачей топлива дозирует топливо в соответствии с частотой вращения двигателя и входными сигналами управления смесью из кабины.

Регулятор подачи топлива подает топливо в распределительный коллектор, который разделяет его и обеспечивает равномерный и последовательный поток топлива для отдельных топливных форсунок в каждом цилиндре. [Рисунок 4] Индикатор расхода топлива, отсоединенный от распределительного коллектора, обеспечивает обратную связь в кабине. Он измеряет давление топлива, но отображается на циферблате, откалиброванном в галлонах в час.

Рис. 3. Топливная система Teledyne-Continental с впрыском топлива, используемая на высокопроизводительных одномоторных самолетах с высоким расположением крыла


Малые многодвигательные (поршневые) топливные системы

Низкоплан

Топливная система на малом многодвигательном самолете более сложна, чем на однодвигательном самолете, но содержит много одинаковых компонентов. элементы. Пример системы, используемой на низкоплане, показан на рис. 5. Основные топливные баки расположены в законцовках крыла, а вспомогательные баки — в конструкции крыла. Подкачивающий насос расположен на выходе из каждого основного бака. Это создает давление во всей топливной системе от бака до форсунок, исключая возможность паровой пробки. Двигатель может работать только с работающим подкачивающим насосом в случае отказа ТНВД с приводом от двигателя. Как правило, подкачивающие насосы используются для заливки и запуска двигателя.

Рис. 5. Топливная система низкорасположенного двухдвигательного легкого самолета Правый селекторный клапан получает топливо из основного бака по обеим сторонам самолета и направляет его к правому двигателю. Левый селекторный клапан также получает топливо из основного бака и направляет его к левому двигателю. Это позволяет при желании подавать топливо с одной стороны самолета на противоположный двигатель. Селекторные клапаны также могут направлять топливо из вспомогательного бака в двигатель на той же стороне. Перекачка топлива из вспомогательных баков невозможна. Из выхода селекторного клапана топливо поступает в сетчатый фильтр. На некоторых самолетах сетчатый фильтр встроен в блок селекторного клапана. Из сетчатого фильтра топливо поступает к топливному насосу с приводом от двигателя.

Топливный насос с приводом от двигателя представляет собой узел, который также содержит сепаратор паров и клапан регулировки давления с регулировочным винтом. Сепаратор паров помогает удалить воздух из топлива. Он возвращает небольшое количество топлива и любых присутствующих паров обратно в основной топливный бак. Насос подает топливо под давлением к регулятору подачи топлива. Регулятор подачи топлива, по одному на каждый двигатель, реагирует на настройки управления дроссельной заслонкой и смесью из кабины и подает необходимое количество топлива в топливный коллектор. Коллектор разделяет топливо и направляет его к форсункам в каждом цилиндре. Между выпускным отверстием блока управления подачей топлива и коллектором расположен манометр для контроля давления, подаваемого на форсунку, которое указывает мощность двигателя.


High-Wing Twin

Упрощенная система на высокоплане с двумя двигателями, сочетающая гравитационную подачу с электрическим топливным насосом, показана на рис. 6. Непосредственно за селекторными клапанами расположены топливные фильтры и затем электрический топливный насос для каждого двигателя. Этот насос всасывает топливо из выбранного бака и под давлением подает его на вход узла дозатора впрыска топлива. Дозатор для каждого двигателя обеспечивает надлежащую подачу топлива в распределительный коллектор, питающий форсунки.

Рисунок 6. Простая топливная система с высоким уровнем топлива для впрыска для света. с поршневыми радиальными двигателями больше не производятся. Однако многие из них все еще находятся в эксплуатации. В основном они карбюраторные и имеют много общего с системами легких самолетов, которые обсуждались ранее.

На рис. 7 показана топливная система самолета DC-3. Селекторный клапан для каждого двигателя позволяет насосу с приводом от двигателя подавать топливо из основного бака или вспомогательного бака. Топливо проходит через сетчатый фильтр, прежде чем попасть в насос, откуда оно подается в двигатель. Выход насоса может питать любой двигатель за счет использования линии поперечной подачи с клапанами, управляемыми в кабине. Вихревой насос с ручным управлением, расположенный перед сетчатым фильтром, используется для заполнения системы перед запуском. Трубопроводы паров топлива проходят от нагнетательного карбюратора к вентиляционному пространству в основном и вспомогательном баках. Датчики давления топлива отсоединены от карбюратора для индикации мощности.

Рис. 7. Топливная система DC-3 Сигнальная лампа давления топлива, загорающаяся после топливного насоса с приводом от двигателя, предупреждает экипаж в случае падения давления топлива.

Не все большие старые самолеты имеют эту топливную систему. Это всего лишь пример. Другие самолеты имеют схожие характеристики и обладают собственными уникальными особенностями. То же самое справедливо и для небольших самолетов с поршневым двигателем. Есть много систем, которые имеют общие черты с описанными выше, но они также в чем-то отличаются. Всегда сверяйтесь с данными производителя при работе с топливными системами самолетов и следуйте всем инструкциям по обслуживанию и ремонту. Топливная система самолета обеспечивает жизненную силу для работы двигателя и должна обслуживаться с максимальной осмотрительностью.

Топливные системы реактивных транспортных самолетов

Топливные системы реактивных самолетов большой транспортной категории сложны и имеют некоторые особенности и компоненты, которых нет в топливных системах самолетов с поршневыми двигателями. Как правило, они содержат больше резервов и обеспечивают многочисленные варианты, из которых экипаж может выбирать при управлении топливной загрузкой самолета. Такие функции, как бортовой ВСУ, система дозаправки топливом под давлением в одной точке и системы сброса топлива, которые не нужны на небольших самолетах, усложняют топливную систему авиалайнера.

Топливные системы реактивного транспорта можно рассматривать как несколько следующих топливных подсистем:

  1. Хранение
  2. Вентиляция
  3. Распределение
  4. Подача
  5. Топливные системы очень похожи на транспортные самолеты. Встроенные топливные баки являются нормой, при этом большая часть конструкции каждого крыла герметизирована, что позволяет использовать его в качестве топливного бака. Также распространены баки центроплана или фюзеляжа. Они могут быть герметичной конструкции или типа мочевого пузыря. Реактивные транспортные самолеты несут на борту десятки тысяч фунтов топлива. На рис. 8 показана схема конфигурации топливного бака Boeing 777 с указанием вместимости баков.

    Рис. 8. Расположение и емкость топливных баков Boeing 777 Например, авиакомпании, рассчитывающие использовать самолет на трансокеанских рейсах, могут заказать самолет с дополнительными баками большой дальности. Эти дополнительные баки, обычно расположенные в фюзеляжной части самолета, могут изменить логистику управления подачей топлива, а также усложнить топливную систему.

    В дополнение к основным и вспомогательным топливным бакам на реактивных транспортных средствах также можно найти расширительные баки. Эти обычно пустые баки, расположенные в конструкции крыла за пределами основных крыльевых баков, используются для перелива топлива. Обратный клапан позволяет одностороннему сливу топлива обратно в основные баки. Уравнительные баки также используются для вентиляции топливной системы.

    Топливные системы транспортной категории требуют вентиляции, аналогичной топливным системам поршневых двигателей самолетов. Существует ряд вентиляционных трубок и каналов, которые соединяют все резервуары с вентиляционным пространством в уравнительных резервуарах (если они есть) или с вентиляционным отверстием за бортом. Вентиляция должна быть настроена таким образом, чтобы обеспечить сброс топлива независимо от положения самолета или количества топлива на борту. Иногда это требует установки различных обратных клапанов, поплавковых клапанов и нескольких вентиляционных отверстий в одном и том же резервуаре. Рисунок 9показана система выпуска топлива Boeing 737.


    Подсистема распределения топлива для самолетов транспортной категории состоит из компонентов заправки топливом под давлением, компонентов слива топлива, системы перекачки и системы сброса или сброса топлива. Одноточечная заправка под давлением на заправочной станции, доступная для рамповых заправщиков, позволяет заправлять все топливные баки самолета одним соединением топливного шланга. Расположение передней и задней кромки крыла является общим для этих станций. На рис. 10 показана заправочная станция авиалайнера с прикрепленной заправочной установкой.

    Рисунок 10. Центральная напорная заправочная станция на самолетах транспортной категории позволяет заправлять все топливные баки из одной позиции

    на заправочной станции и краны к бакам, которые необходимо заполнить, открыты. Эти клапаны называются заправочными клапанами или заправочными клапанами в зависимости от предпочтений производителя. Различные автоматические запорные системы были разработаны для закрытия заправочных клапанов баков до того, как баки переполнятся или будут повреждены. Датчики на панели заправки позволяют заправщику следить за ходом работ.

    Иногда для осмотра или ремонта требуется слить топливо из самолета. Используется одна и та же заправочная станция, и шланг от бензовоза подключается к той же емкости, которая используется для заправки самолета. Чтобы топливо могло выйти из самолета, открывается сливной клапан. Топливо можно откачивать из самолета с помощью подкачивающих насосов, расположенных в баках, которые необходимо опорожнить, или насос в заправщике можно использовать для выкачивания топлива из баков. Контроль над работой обеспечивается за счет расположения различных запорных и перепускных клапанов, а также клапана слива топлива таким образом, чтобы топливо поступало из бака на заправочную станцию ​​и в грузовик.

    Система перекачки топлива представляет собой ряд трубопроводов и клапанов, позволяющих перекачивать топливо из одного бака в другой на борту самолета. Топливные подкачивающие насосы в баке перемещают топливо в коллектор, и, открывая топливный клапан (или заправочный клапан) нужного бака, топливо перекачивается. Не все реактивные транспортные средства имеют такую ​​возможность перекачки топлива. Благодаря использованию коллектора подачи топлива и клапанов поперечной подачи некоторые самолеты просто позволяют двигателям работать на топливе из любого бака в качестве средства управления местонахождением топлива.

    На рис. 11 показана схема топливной системы самолета DC-10. Специальные подкачивающие насосы перекачивают топливо в перекачивающий коллектор. При открытии топливного клапана на одном из баков топливо переливается в этот бак. Перепускной коллектор и подкачивающие насосы также используются для сброса топлива за борт путем открытия соответствующих клапанов сброса при работающем подкачивающем насосе (насосах). Кроме того, перепускная система может обеспечивать подачу топлива в двигатели, если обычная подача топлива в двигатель выходит из строя.

    Рис. 11. Системы распределения топлива, компоненты и органы управления в кабине авиалайнера DC-10. Примечание. Компоненты и трубопроводы системы перекачки топлива используются для завершения системы сброса топлива, системы дозаправки/слива топлива, резервной системы подачи топлива и системы хранения топлива.

    система распределения топлива. Это сердце топливной системы, так как он подает топливо в двигатели. Реактивные транспортные самолеты подают топливо в двигатели через топливные насосы в баках, обычно по два на бак. Они перекачивают топливо под давлением через запорный клапан для каждого двигателя. Коллектор или соединительная трубка обычно позволяют любому баку снабжать любой двигатель за счет использования перекрестных клапанов. Байпасы подкачивающего насоса пропускают топливо в случае отказа насоса. Обратите внимание, что двигатели рассчитаны на работу без каких-либо подкачивающих насосов. Но запорный клапан каждого двигателя должен быть открыт, чтобы пропускать поток к двигателям из баков.

    Большинство систем подачи топлива для реактивных транспортных средств или топливных систем двигателей имеют средства для нагрева топлива, обычно за счет обмена с горячим воздухом или горячим маслом, отводимым от двигателя. На рис. 12 показан масляный радиатор с охлаждением топлива (FCOC) двигателя Rolls Royce RB21 1, который не только нагревает топливо, но и охлаждает моторное масло.

    Рис. 12. Реактивные транспортные самолеты летают на больших высотах, где температура может достигать –50 °F. Большинство из них имеют подогреватели топлива где-то в топливной системе, чтобы предотвратить обледенение топлива. Этот маслоохладитель с охлаждением топлива на турбовентиляторном двигателе RB211 одновременно нагревает топливо и охлаждает масло

    Системы индикации топлива на реактивных транспортных самолетах отслеживают множество параметров, некоторые из которых обычно не встречаются на самолетах авиации общего назначения. Бизнес-реактивные самолеты обладают многими из этих особенностей. Индикаторы истинного расхода топлива для каждого двигателя используются в качестве основного средства контроля подачи топлива в двигатели. Датчик температуры топлива является обычным явлением, как и сигнальные лампы перепуска топливного фильтра. Датчик температуры обычно располагается в основном топливном баке. Индикатор расположен на панели приборов или выводится на многофункциональный дисплей (МФД). Это позволяет экипажу контролировать температуру топлива во время полета на большой высоте в экстремально холодных условиях. Топливные фильтры имеют байпасы, которые позволяют топливу течь вокруг фильтров, если они засорены. Когда это происходит, в кабине загораются световые индикаторы.

    Сигнальные лампы низкого давления топлива также распространены на реактивных транспортных самолетах. Датчики для них расположены на линии выхода подкачивающего насоса. Они указывают на возможную неисправность подкачивающего насоса.

    Датчики количества топлива являются важным элементом всех самолетов. Показания существуют для всех баков на самолетах транспортной категории. Часто в них используется система индикации количества топлива емкостного типа и сумматор топлива, как описано в разделе «Индикаторы топливной системы».

    Расположение топливных приборов зависит от типа дисплеев кабины пилотов, используемых на самолете.

    Топливные системы для вертолетов

    Топливные системы для вертолетов различаются. Они могут быть простыми или сложными в зависимости от самолета. Всегда консультируйтесь с руководствами производителя для описания топливной системы, эксплуатации и инструкций по техническому обслуживанию.

    Как правило, вертолет имеет только один или два топливных бака, расположенных рядом с центром тяжести (ЦТ) самолета, то есть рядом с мачтой несущего винта. Таким образом, бак или баки обычно располагаются в хвостовой части фюзеляжа или рядом с ней. Некоторые топливные баки вертолетов установлены над двигателем, что позволяет подавать топливо самотеком. Другие используют топливные насосы и системы подачи под давлением.

    Принципиально топливные системы вертолетов мало чем отличаются от топливных систем самолетов. Системы самотечной подачи имеют вентилируемые топливные баки с выпускным сетчатым фильтром и запорным клапаном. Топливо поступает из бака через основной фильтр в карбюратор. [Рисунок 13]

    на рис. 14. Два встроенных в бак электрических подкачивающих насоса подают топливо через запорный клапан, а не через селекторный клапан, поскольку имеется только один топливный бак. Он проходит через фильтр планера к фильтру двигателя, а затем к топливному насосу с приводом от двигателя. Топливный бак вентилируется и содержит сливной клапан поддона с электроприводом. Манометр используется для контроля выходного давления подкачивающего насоса, а дифференциальные реле давления предупреждают об ограничениях топливного фильтра. Количество топлива определяется с помощью двух датчиков уровня топлива в баке с датчиками.

    Рис. 14. Топливная система с подачей под давлением на легком газотурбинном вертолете самолет. Они могут иметь несколько топливных баков, системы поперечной подачи и дозаправку под давлением.
    5Июн

    Степень сжатия бензинового двигателя: Какая компрессия должна быть в двигателе и как ее проверить?

    Расчетная степень сжатия. Компрессия бензинового двигателя, компрессия дизельного двигателя, какая компрессия должна быть в норме

    Одним из важнейших факторов, определяющих работу ДВС (двигателя внутреннего сгорания), являются степень сжатия и компрессия. От их размера зависит, насколько эффективно работает мотор, и каков у него износ. Попробуем разобраться, что такое компрессия, в чём её измеряют, чем от неё отличается степень сжатия – и как можно изменить эти параметры.

    Что такое степень сжатия двигателя, работающего на бензине, или в дизеле?

    Проще всего начать со степени сжатия, поскольку этот параметр всегда задан конструктивно. Понять смысл этого термина легко, если вспомнить конструкцию ДВС. В рабочем цилиндре движется поршень – и движение это происходит в определённых пределах, ограниченных двумя мёртвыми точками – верхней (ВМТ) и нижней (НМТ). При этом постоянно изменяется объём поршня, находящийся между поверхностью поршня и головкой цилиндра.

    Чтобы определить степень сжатия двигателя, необходимо измерить:

    1. Свободный объём цилиндра, когда поршень опущен в НМТ.
    2. Такой же объём, когда поршень в ВМТ, где, собственно и происходит зажигание.

    Степень сжатия поршневого двигателя будет определяться, как разность между двумя этими объёмами. Она устанавливается конструкцией двигателя и не может быть изменена без замены блока цилиндров.

    ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

    Вопрос о том, как определить степень сжатия двигателя, решается очень просто: по сути, достаточно измерить ход цилиндра между мёртвыми точками. Учитывать площадь поршня при этом обычно не надо: в сечении рабочий цилиндр ДВС одинаков, и меняется только высота того пространства, в котором находится топливная или газовая смесь. Однако такие данные будут лишь приблизительными, поскольку не учитывается объём камеры сгорания. Для точного расчёта лучше использовать калькулятор степени сжатия, который приводится на многих ресурсах автомобильной тематики.

    Кроме того, во многих случаях расчет степени сжатия не требуется: производители нередко указывают этот параметр в документах на автомобиль. Например, степень сжатия дизельного двигателя обычно выше, чем у работающего на бензине – и в сопроводительных документах указывают: «Степень сжатия 18:1». Это означает, что во время работы двигателя топливная смесь сжимается в 18 раз.

    Что такое компрессия двигателя в цилиндрах?

    А вот теперь нужно упомянуть отдельно компрессию. Дело в том, что степень сжатия – величина конструктивная. На практике то, что таблица степени сжатия указывает какое-то число для двигателя, не означает, что в конкретном экземпляре ДВС сжатие смеси происходит именно во столько раз.

    Компрессия – это величина, которая показывает, насколько действительно сжимается топливная смесь в тот момент, когда происходит её воспламенение. Разница компрессии и степени сжатия как раз и состоит в том, что:

    • Степень – это математическая величина, отношение двух цифр, компрессия же – физический параметр, измеряемый в атмосферах, килограммах на квадратный сантиметр, барах или паскалях.
    • Степень задаётся конструктивно, а компрессия меняется в зависимости от особенностей работы ДВС. Её нельзя вычислить заранее, её можно только измерить напрямую.

    Какая должна быть максимальная компрессия с учётом октанового числа топлива?

    Тот факт, что компрессия измеряется с помощью приборов, не означает, что не существует никаких норм на этот счёт. Каждый производитель двигателей рассчитывает их на определённую величину сжатия, которому должна подвергаться топливная смесь во время работы ДВС.

    Обычно для расчётов используется формула:

    К = СС х X

    Где К – это компрессия, СС – размер степени сжатия, а X – конкретный коэффициент, зависящий от устройства ДВС. К примеру, для бензиновых моторов с искровым зажиганием он равен обычно 1,2 – 1,3. Но при этом нужно учитывать ещё и особенности конкретной модели.

    Соответственно в норме для современных бензиновых ДВС компрессия должна составлять где-то от 10,5 до 16 кг/кв. см. При этом действует правило: чем выше степень сжатия (и, соответственно, компрессия) – тем большим быть должно октановое число у топлива. Старые модели ДВС, где СС составляет лишь 7 – 8 единиц, могут работать на А-76, но новые моторы в основном рассчитаны на «девяносто пятый» или даже «девяносто восьмой» бензин.

    Это правило не применяется в отношении дизелей. Дело в том, что их принцип работы другой: не воспламенение смеси от искры, а самовозгорание в предварительно сжатом в цилиндре воздухе. Поэтому там действуют другие коэффициенты, и в норме для дизеля СС должна составлять от 20 до 32 кг/кв. см. В том же случае, если двигатель рассчитан на эксплуатацию в экстремальном холоде, значение этого параметра может достигать и 40 кг/кв. см.

    Норма компрессии по таблице для двухтактного ДВС

    Несколько сложнее ситуация с двухтактными двигателями. В большинстве своём они имеют очень узкое применение там, где компактность и лёгкость важнее экономичности: на судах, в самолётах, лодках, скутерах, мотоциклах или мопедов.

    Зачастую определить степень сжатия с помощью автомобильных приборов здесь вообще невозможно: конструкция двухтактников иногда предусматривает наличие декомпрессора – и тогда измерение показывает всё, что угодно, кроме реальных результатов. Кроме того, в документах на такие моторы часто данные не указываются. Наконец, надо учитывать, что в камеру двухтактника поступает не чистое топливо, а в смеси с маслом, которое в сгорании не участвует.

    Тем не менее, опыт показывает, что нормой для двухтактных двигателей мотоциклов следует считать показания от 9 до 13. Если же показания опустились ниже 7 – следует срочно задуматься о ремонте. Возможно, мотор ещё поработает – но такая маленькая степень сжатия и компрессия заставляют насторожиться.

    Почему пропала нормальная компрессия?

    Непосредственное измерение компрессии на двигателе может показать, что реальная величина значительно отличается от той, которая указана в документах или должна быть согласно расчётам. Тому есть несколько причин.

    • Высокие температуры в работающем двигателе (где, вообще-то, в каждом цикле происходит взрыв бензиново-воздушной смеси!) заставляют расширяться все детали – в том числе и поршень. Чтобы в результате мотор не заклинил на первых же минутах работы, конструкторы предусматривают определённые зазоры между поршнем и стенками цилиндра. Но в эти зазоры во время такта сжатия ускользает и бесполезно теряется часть смеси. Именно поэтому даже в совершенно новом холодном ДВС давление несколько ниже, чем можно было бы ожидать исходя из того, какая степень сжатия в цилиндре предусмотрена разработчиками. Разница исчезает, когда двигатель прогревается, а зазоры из-за теплового расширения уменьшаются.
    • Износилась поршневая группа. Например, возникли задиры на поверхностях, через которые теряется часть смеси.
    • Неправильно стоят поршневые кольца – они не прилегают к поверхностям так, как это положено.
    • Нарушено прилегание клапанов.
    • Неверная регулировка ГРМ. В этом случае клапана открываются или закрываются не вовремя – и давление теряется.
    • Возникла трещина в ГБЦ.

    Возможны так же иные причины. В любом случае, снижение компрессии на горячем ДВС означает, что с мотором что-то серьёзно не так, и он нуждается как минимум в регулировании, как максимум – в замене.

    Как проверить компрессию на горячем и холодном двигателе: способ измерения, используемый прибор

    Поскольку компрессия зависит от множества факторов, её необходимо измерять для каждого конкретного двигателя.

    Есть два способа произвести замер – с помощью специального прибора (компрессометра) и без него.

    Замер компрессометром

    В том случае, если в наличии есть компрессометр, алгоритм измерения выглядит следующим образом:

    1. Машина заводится, двигатель прогревается до рабочей температуры.
    2. Удаляются свечи. Это обязательное условие. Без него погрешность будет слишком велика.
    3. В отверстие вставляется наконечник компрессометра (нужно заранее озаботиться тем, чтобы он подходил по диаметру и резьбе).
    4. Включается стартер. Двигатель крутится, пока стрелка прибора не прекратит двигаться вверх. Нужно заранее позаботиться о том, чтобы аккумулятор был заряжен полностью.
    5. Считываются данные.
    6. Процедура повторяется на следующем цилиндре.

    Такой способ годится лишь для горячего двигателя – но зато он наиболее точен. На холодном же моторе компрессометр покажет позавчерашнюю погоду в Занзибаре, а не реальные данные.

    Бесприборное измерение

    Это очень неточный способ, к тому же годящийся лишь для опытных водителей и автомехаников. Тем не менее, если под рукой нет компрессометра, можно воспользоваться им.

    В этом случае действовать нужно так:

    1. Вывертываются все свечи, кроме находящейся в первом цилиндре.
    2. Коленвал проворачивается, пока в первом цилинре не произойдёт сжатие (определить это можно с помощью меток).
    3. Вворачивается свеча во второй цилиндр, коленвал снова проворачивается.
    4. Цикл повторяется, пока не закончатся цилиндры.

    В этом случае нельзя узнать точные данные – но можно определить, в каком из цилиндров упала компрессия. Там, где она слишком низка, усилие, прилагаемое для проворота коленвала, будет ниже.

    Этот метод требует опыта и хорошего мышечного чувства. Однако его достоинство в том, что он может использоваться даже на холодном двигателе.

    Изменяемая компрессия: как при ремонте провести увеличение давления в двигателе с помощью присадки или другим способом?

    В том случае, если компрессия недостаточная, её можно попытаться увеличить. Первый по распространённости способ – это использование специальных присадок к маслу. По заявлениям производителей, специальный состав восстанавливает структуру металла, заполняет пустоты и тем самым обеспечивает нормальную работу двигателя. Насколько реальны эти обещания – вопрос спорный. Специалисты по ремонту двигателей не дают тут однозначного ответа: одни считают, что присадки реально работают, другие объявляют их бесполезной тратой денег.

    Куда надёжнее восстанавливает рабочий объем (а через него – и сжатие) переборка мотора. В этом случае могут использоваться следующие методы:

    • удаление нагара в цилиндре;
    • регулирование клапанов;
    • фрезеровка ГБЦ с целью уменьшить объём рабочей камеры;
    • замена цилиндров или колец на них;
    • использование турбокомпрессора, нагнетающего воздух под большим давлением. Однако здесь требуется точный расчет объема двигателя и мощности нового узла;
    • увеличение СС. На заводе степень не ставится на максимум, потому что иначе велик риск детонации и разрушения узлов ДВС. Но регулировка и настройка позволяет повысить сжатие в двигателе;
    • использование накладок на поршень. Крайне опасный метод, поскольку требует полной перенастройки двигателя. Но при правильном использовании позволяет добиться положительных результатов.

    ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

    Любые операции, касающиеся СС или компрессии, требуют опыта. Автовладельцам с небольшим стажем лучше всего обратиться к специалистам.

    После того как мы определились со степенью сжатия перед нами стоит вопрос как правильно добиться нужной нам степени сжатия. Для начала нужно рассчитать на сколько необходимо увеличить камеру сгорания. Это не сложно. Формула для вычисления степени сжатия имеет следующий вид:
    Ɛ=(VP+VB)/VB
    Где Ɛ— степень сжатия
    VP — рабочий объём
    VB — объём камеры сгорания

    Преобразовав уравнение можно получить формулу для вычисления камеры сгорания при известной степени сжатия.
    VB=VP1/Ɛ
    Где VP1 — объём одного цилиндра

    По этой формуле вычисляем объём имеющейся камеры сгорания и вычитаем из него объём желаемой (вычисленный по той же формуле), полученная разница и есть интересующее на значение на которое и нужно увеличить камеру сгорания.

    Существуют разнообразнве способы увеличения камеры сгорания но далеко не все из них верные. Камера сгорания современного автомобиля спроектирована таким образом, что при достижении поршнем ВМТ топливо воздушная смесь вытесняется к центру камеры сгорания. Это пожалуй самая действенная разработка препятствующая детонации.

    Самостоятельная доработка камеры в ГБЦ под силу далеко не многим. Это обусловлено тем, что вопервых вы можите нарушить спроектированную форму камеры, так же при доработке могут «вскрыться» стенки т.к. не известна их толщина. Так же не рекомендуется «расжимать мотор» толстыми прокладками т.к. Это нарушит процессы вытеснения в камере сгорания. Наиболее простым и правельным способом считается установка новых поршней в которых задан необходимый объём камеры. Для турбо-двигателя сферическая форма считается наиболее эффективной. Лучше использовать для этих целей специально разработанные и изготовленные поршни. Возможен вариант самостоятельной доработки стоковых поршней. Но сдесь нужно учесть что толщина дна поршня не должна быть меньше 6% от диаметра.

    Степень сжатия в турбо двигателе

    Одной из самых важных и пожалуй самой сложной задачей при проектировании турбодвигателя является принятие решения о степени сжатия. Этот параметр влияет на большое количество факторов в общей характеристике автомобиля. Мощность, экономичность, приёмистость, детонационная стойкость (параметр от которого сильно зависит эксплуатационная надёжность двигателя в целом), все эти факторы в значительной степени определяются степенью сжатия. Также это влияет на расход топлива и состав отработавших газов. В теории, степень сжатия для турбо-мотора рассчитать не составляет большого труда.

    Сначала разберём понятие «Сжатие» или «Геометрическая степень сжатия». Оно представляет собой отношение полного объёма цилиндра (рабочий объём плюс пространство сжатия, остающееся над поршнем при положении в верхней мёртвой точки (ВМТ)), к чистому пространству сжатия. Формула имеет следующий вид: Ɛ=(VP+VB)/VB

    Где Ɛ— степень сжатия
    VP — рабочий объём
    VB — объём камеры сгорания

    Не нужно забывать о существенных расхождениях между геометрической и фактической степенью сжатия даже на атмосферных моторах. В турбодвигателях к этим же процессам добавляется и предварительно сжатая компрессором смесь. На сколько фактически от этого увеличиться степень сжатия, видно из следующей формулы:
    Ɛeff=Egeom*k√(PL/PO)
    Где Ɛeff — эффективное сжатие
    Ɛgeom — геометрическая степень сжатия
    Ɛ=(VP+VB)/VB, PL — Давление наддува (абсолютное значение),
    PO — давление окружающей среды,
    k — адиабатическая экспонента (числовое значение 1,4)

    Эта упрощённая формула будет справедлива при условии, что температура в конце процесса сжатия для двигателей с наддувом и без наддува достигает одинакового значения. Иными словами, чем выше давление наддува, тем меньше возможное геометрическое сжатие. Итак, согласно нашей формуле для атмосферного двигателя со степенью сжатия 10:1 при давлении наддува 0.3 бара степень сжатия следует уменьшить до 8.3:1, при давлении 0.8 бара до 6.6:1. Но, слава богу, это теория. Все современные двигатели с турбонаддувом работают не с такими через мерно низкими значениями. Правильная степень сжатия для работы определяется сложными термодинамическими вычислениями и всесторонними испытаниями. Всё это из области высоких технологий и сложных расчётов, но много тюнинговых моторов собрано на основе некоторого опыта, как собственного, так и взятого за пример, от известных автомобильных производителей. Эти правила будут справедливы в большинстве случаев.

    Есть несколько важных факторов влияющих на расчёт степени сжатия и их нужно принимать во внимание при проектировании. Я перечислю наиболее важные. Конечно, это желаемый наддув, октановое число топлива, форма камеры сгорания, эффективность промежуточного охладителя, и, безусловно те мероприятия которые вы в состоянии провести по снижению температурной напряжённости в камере сгорания. Углом опережения зажигания (УОЗ) так же можно частично компенсировать возросшие нагрузки. Но это темы для отдельной разговора, и мы безусловно затронем их позже в следующих статьях.

    Степень сжатия двигателя (CR — compression ratio) определяется как отношение внутреннего объема цилиндра над поршнем, находящимся в нижней мертвой точке, к внутреннему объему цилиндра над поршнем, находящимся в верхней мертвой точке. При ремонте двигателя по стандартной технологии повторной сборки выполняются следующие операции механической обработки:

    1. Цилиндры растачиваются под больший диаметр и в двигатель ставятся ремонтные поршни увеличенного размера. Растачивание цилиндров приводит к увеличению рабочего объема и степени сжатия, поскольку объем цилиндра при этом увеличивается а объем камеры сгорания остается неизменным, в результате чего количество сжимаемой топливно-воздушной смеси возрастает.
    2. Опорные поверхности блока цилиндров заново шлифуются. Эта операции механической обработки называется шлифовка плиты блока цилиндров и приводит к росту степени сжатия, поскольку после нее головка блока цилиндров опускается ниже к днищам поршней.
    3. Повторно шлифуется нижняя плоскость головки(ок) блока цилиндров, что также приводит к росту степени сжатия. Вот с такими казалось бы простыми вы и сможете измерить степень сжатия.

    Чтобы сохранить степень сжатия двигателя на уровне паспортного значения, установленного для серийного двигателя, на большинстве ремонтных предприятий используют ремонтные поршни, которые короче стандартных на величину в пределах от 0,015 дюйма до 0,020 дюйма. Вот так измеряется степень сжатия двигателя в авто.

    Для вычисления точного значения степени сжатия необходимо точно измерить диаметр цилиндра, ход поршня и объем камеры сгорания.

    Какую степень сжатия имеет, например, восьми-цилиндровый V-образный двигатель автомобиля Chevrolet объемом 350 куб. дюймов, после того, как в его конструкцию было внесено единственное изменение — вместо головок блока цилиндров с объемом камеры сгорания 74 см были установлены новые, с объемом камеры сгорания 62 см?

    • диаметр цилиндра равен 4,000 дюйма, ход поршня равен 3,480 дюйма, число цилиндров равно 8,
    • объем камеры сгорания до замены головок CV = = 74 см3 = 4,52 куб. дюйма,
    • объем камеры сгорания после замены головок CV = = 62 см3 = 3,78 куб. дюйма.
    • GV = диаметр цилиндра х диаметр цилиндра х 0,7854 х х толщина сжатой прокладки = 4,000 дюйма х х 4,000 дюйма х 0,7854 х 0,020 дюйма = 0,87 куб. дюйма.

    Чтобы не усложнять расчет, а просто показать, какое влияние оказывает изменение объема камеры его сгорания, полагаем, что поршни имеют плоские днища и зазор от днища поршня, находящегося в ВМТ, до плиты блока цилиндров равен нулю.

    Достаточно было всего лишь измениться объему камеры сгорания — с 74 см3 до 62 см3, как степень сжатия возросла с 9,1:1 до 10,4:1. Поскольку для современного бензина степень сжатия 10,4:1, как правило, не рекомендуется, такая модернизация допустима только для гоночных двигателей, которые будут работать на дорогом горючем или горючем с использованием специальных присадок. Надеемся мы вам помогли разобраться и вы теперь знаете как определяется степень сжатия двигателя в вашем автомобиле.

    Формула для его вычисления выглядит так: Vр = (π*D2/4)* S. Объем камеры сгорания из-за ее сложной формы обычно не вычисляют, а измеряют. Сделать это можно залив в нее жидкость. Определить объем, поместившийся в камеру жидкости, можно при помощи мерной посуды или весов. Для взвешивания удобно использовать воду, так как ее удельный вес 1г на см3. Значит, ее вес в граммах покажет и объем в куб. см. Влияние коэффициента сжатия на характеристики мотора Исходные данные Октановое число топлива, используемого для бензиновых двигателей с различной степенью сжатия.

    403 — доступ запрещён

    Инфо

    Оставшееся значение теперь представляет собой объем, который должна иметь полость в головке для получения нужной нам степени сжатия.

    Чтобы было более понятно, рассмотрим следующий пример. Предположим, что нам нужно иметь степень сжатия 10/1, а литраж двигателя равен 1000 см3 и он имеет четыре цилиндра. Важно

    СR = (V = C)/C, где V — рабочий объем одного цилиндра, а С — полный объем камеры сгорания.

    Поскольку мы знаем, что V (рабочий объем цилиндра) = 1000 см3 /4 = 250 см3 и знаем требуемую степень сжатия, поэтому преобразуем уравнение, чтобы получить полный объем камеры сгорания С. Внимание

    В результате вы получите следующее уравнение: С = V/(CR-1).

    Подставим в него указанные значения С = 250/(10 – 1) = 27,7 см3.

    Таким образом полный объем камеры сгорания равен 27,7 см3.

    Из этого значения вы вычитаете все составляющие объема камеры сгорания, которые не находятся в головке.

    Как рассчитать степень сжатия двигателя?

    • 7,0–7,5 октановое число 72–76.
    • 7,5–8,5 октановое число 76–85.
    • 5,5–7 октановое число 66–72.
    • 10:1 октановое число 92.
    • От 10,5 до 12,5 октановое число 95.
    • От 12 до 14,5 октановое число 98.

    Для чего бывает нужно изменить коэффициент сжатия Необходимость изменения этого параметра ДВС возникает довольно редко. Можно перечислить всего несколько причин, побуждающих сделать такое.

    1. Форсирование двигателя.
    2. Желание приспособить мотор для работы на бензине с другим октановым числом.

      Было время, когда газовое оборудование для авто не встречалось в продаже. Не было и газа на заправках. Поэтому советские автовладельцы часто переделывали двигатели для работы на более дешевом низкооктановом бензине.

    3. Неудачный ремонт мотора, для ликвидации последствий которого требуется корректировка коэффициента сжатия.

    Степень сжатия двс

    Так, компрессия ДВС, имеющего степень сжатия 10:1, должна быть не более 15,8 кг/см2. Сказать, что такое степень сжатия, можно и иначе. Это отношение объема над поршнем, находящимся в нижней мертвой точке к объему камеры сгорания. Камерой сгорания называется пространство над поршнем, достигшим верхней мертвой точки.

    Расчет коэффициента сжатия Вычислить степень сжатия ДВС можно, если выполнить расчет по формуле ξ = (Vр + Vс)/ Vс; где Vр – рабочий объем цилиндра, Vс – объем камеры сгорания.

    Из формулы видно, что степень сжатия можно сделать больше, уменьшив, объем камеры сгорания.

    Или увеличив, рабочий объем цилиндра, не изменяя камеры сгорания.

    Vр намного больше чем Vс. Поэтому можно считать, что ξ прямо пропорционален рабочему объему и находится в обратной зависимости от объема камеры сгорания.

    403 таф access is denied

    Из-за неадиабатичности сжатия в двигателе внутреннего сгорания (теплообмен со стенками, утечки части газа через неплотности, присутствия в нём бензина) сжатие газа считают политропным с показателем политропы n=1,2.

    При ε {\displaystyle \varepsilon } =10 компрессия в лучшем случае должна быть 101,2=15,8 Детонация в двигателе — изохорный самоускоряющийся процесс перехода горения топливо-воздушной смеси в детонационный взрыв без совершения работы с переходом энергии сгорания топлива в температуру и давление газов.

    Фронт пламени распространяется со скоростью взрыва, то есть превышает скорость распространения звука в данной среде и приводит к сильным ударным нагрузкам на детали цилиндро-поршневой и кривошипно-шатунной групп и вызывает тем самым усиленный износ этих деталей.

    Высокая температура газов приводит к прогоранию днища поршней и обгоранию клапанов.

    Как рассчитать степень сжатия

    Заливать жидкость следует до тех пор, пока ее уровень не дойдет до края прокладки. Если все отверстия круглые, то можно легко рассчитать объем между верхней поверхностью поршня и верхней частью блока. Это можно сделать с помощью указанной выше формулы, но при этом D будет равняться диам. отверстия цилиндра в мм, а L расстоянию от верхнего днища поршня до верхней части блока опять в мм.

    На каких-то стадиях бывает необходимо определить, сколько нужно снять металла с торцевой поверхности головки цилиндров, чтобы получить требуемую степень сжатия.

    Из полученного значения вы вычитаете объем, равный толщине прокладки, объем в блоке над поршнем, когда он находится в ВМТ и, если используется поршень с вогнутым днищем, объем выемки.

    Вычисляем степень сжатия двс по компрессии

    Это нарушит процессы вытеснения в камере сгорания. Наиболее простым и правельным способом считается установка новых поршней в которых задан необходимый объём камеры.

    Для турбо-двигателя сферическая форма считается наиболее эффективной.

    Лучше использовать для этих целей специально разработанные и изготовленные поршни. Возможен вариант самостоятельной доработки стоковых поршней.

    Но сдесь нужно учесть что толщина дна поршня не должна быть меньше 6% от диаметра.

    Степень сжатия в турбо двигателе Одной из самых важных и пожалуй самой сложной задачей при проектировании турбодвигателя является принятие решения о степени сжатия.

    Этот параметр влияет на большое количество факторов в общей характеристике автомобиля.

    alfa-urist.ru

    Как определить степень сжатия двигателя

    Степень сжатия двигателя (CR — compression ratio) определяется как отношение внутреннего объема цилиндра над поршнем, находящимся в нижней мертвой точке, к внутреннему объему цилиндра над поршнем, находящимся в верхней мертвой точке. При ремонте двигателя по стандартной технологии повторной сборки выполняются следующие операции механической обработки:

    1. Цилиндры растачиваются под больший диаметр и в двигатель ставятся ремонтные поршни увеличенного размера. Растачивание цилиндров приводит к увеличению рабочего объема и степени сжатия, поскольку объем цилиндра при этом увеличивается а объем камеры сгорания остается неизменным, в результате чего количество сжимаемой топливно-воздушной смеси возрастает.
    2. Опорные поверхности блока цилиндров заново шлифуются. Эта операции механической обработки называется шлифовка плиты блока цилиндров и приводит к росту степени сжатия, поскольку после нее головка блока цилиндров опускается ниже к днищам поршней.
    3. Повторно шлифуется нижняя плоскость головки(ок) блока цилиндров, что также приводит к росту степени сжатия. Вот с такими казалось бы простыми полезными советами вы и сможете измерить степень сжатия.

    Чтобы сохранить степень сжатия двигателя на уровне паспортного значения, установленного для серийного двигателя, на большинстве ремонтных предприятий используют ремонтные поршни, которые короче стандартных на величину в пределах от 0,015 дюйма до 0,020 дюйма. Вот так измеряется степень сжатия двигателя в авто.

    Для вычисления точного значения степени сжатия необходимо точно измерить диаметр цилиндра, ход поршня и объем камеры сгорания.

    Какую степень сжатия имеет, например, восьми-цилиндровый V-образный двигатель автомобиля Chevrolet объемом 350 куб. дюймов, после того, как в его конструкцию было внесено единственное изменение — вместо головок блока цилиндров с объемом камеры сгорания 74 см были установлены новые, с объемом камеры сгорания 62 см?

    • диаметр цилиндра равен 4,000 дюйма, ход поршня равен 3,480 дюйма, число цилиндров равно 8,
    • объем камеры сгорания до замены головок CV = = 74 см3 = 4,52 куб. дюйма,
    • объем камеры сгорания после замены головок CV = = 62 см3 = 3,78 куб. дюйма.
    • GV = диаметр цилиндра х диаметр цилиндра х 0,7854 х х толщина сжатой прокладки = 4,000 дюйма х х 4,000 дюйма х 0,7854 х 0,020 дюйма = 0,87 куб. дюйма.

    Чтобы не усложнять расчет, а просто показать, какое влияние оказывает изменение объема камеры его сгорания, полагаем, что поршни имеют плоские днища и зазор от днища поршня, находящегося в ВМТ, до плиты блока цилиндров равен нулю.

    Достаточно было всего лишь измениться объему камеры сгорания — с 74 см3 до 62 см3, как степень сжатия возросла с 9,1:1 до 10,4:1. Поскольку для современного бензина степень сжатия 10,4:1, как правило, не рекомендуется, такая модернизация допустима только для гоночных двигателей, которые будут работать на дорогом горючем или горючем с использованием специальных присадок. Надеемся мы вам помогли разобраться и вы теперь знаете как определяется степень сжатия двигателя в вашем автомобиле.

    sovetprost.ru

    Что такое компрессия и степень сжатия двигателя?

    Почти каждый автовладелец знаком с таким понятием, как компрессия двигателя. Но не многие знают, что существует так же определение степени сжатия. Автомобилисты могут впадать в заблуждение, что у этих двух понятий есть общие моменты, но не стоит думать, что это так. Сегодня мы расскажем вам чем же отличаются данные процессы.

    Компрессия и предпосылки низкого давления

    Компрессия

    Что же такое компрессия применительно к двигателю? Итак, компрессией называется наивысшая степень давления, которое возникает в цилиндре в конце механизма сжатия. В основном данная сила измеряется в количестве атмосфер. Величина необходимого давления внутри цилиндров зависит в первую очередь от объёма двигателя.

    Предпосылки низкого давления

    Давление, как непостоянная величина, очень сильно зависит от того, на какой стадии износа находится двигатель. Чем более изношен мотор, тем более низким будет давление в цилиндрах. Вот три основные причины понижения давления вследствие износа:

    • Поршневая система сильно изношена. Это характеризуется появлением на её элементах микроцарапин и выбоин. Одной из причин является использование горючего ненадлежащего качества, когда частицы осадка, оставшегося от сгорания топлива, вредят стенкам цилиндра и поршню
    • Уплотнительные кольца может заклинить. Происходит это по всё той же причине: плохому качеству топлива. От нагара уплотнительные кольца и пазы поршня склеиваются между собой, что приводит к отсутствию нужной степени разжимания во время нагрева, что в свою очередь ведёт к снижению давления
    • Поршневая система, как и любая другая система автомобиля, с течением времени изнашивается. В процессе износа от конструкции отделяются небольшие металлические частицы. Следствием служит потеря давления, а так же иные проблемы с двигателем

    Как увеличить компрессию?

    В первую очередь необходимо понять истинную причину уменьшения давления. Итак, если износилась поршневая система автомобиля, что соответственно, характеризуется уменьшением плотности прилегания деталей между собой, то способ решения этой проблемы — покупка нужной присадки для наращивания недостающей толщины металла. Что в свою очередь повысит компрессию. Применяйте этот метод, когда вы абсолютно уверены, что проблема в этом. Вы так же можете узнать точно о должной степени компрессии для вашего двигателя в технических характеристиках автомобиля.

    Если же причина в заклинивании поршневых колец, то последовательность ваших действий может быть следующей: выкрутите свечи, залейте в отверстия по сто грамм масла и оставьте машину примерно на час. Масло способно размягчить нагар, который выведется в процессе последующей эксплуатации автомобиля. Если после всех этих действий вы не увидели каких-либо перемен к лучшему, то отправляйтесь в ближайший СТО для профессиональной диагностики.

    Степень сжатия

    Мы выяснили, что компрессией называется максима давления внутри цилиндров, и остаётся только дать определение сжатию. Так вот, степень сжатия — это соотношение между объёмом всего цилиндра и объёмом камеры сгорания. Степень сжатия является постоянной величиной, которая является уникальной для каждой марки автомобиля. Нет резона брать в сравнение компрессию и степень сжатия, поскольку у последней нет даже единиц измерения.

    Если вы знаете, какую степень сжатия имеет двигатель, то можете без труда вычислить компрессию. Просто умножьте цифру степени сжатия на 1,4 атмосферы. Для определения степени сжатия проделайте следующее:

    • Проведите измерение рабочего объёма цилиндра. Это можно сделать разделив его общий литраж на количество цилиндров
    • Измерьте размеры камеры сгорания. При этом поршню необходимо быть в верхнем положении. Далее вы можете применить шприц с машинным маслом. Зафиксируйте, сколько масла было вылито, и получите нужные данные
    • Поделите два полученных выше результата между собой, чтобы вычислить степень сжатия

    Вывод из всего вышеизложенного будет однозначным: компрессия не равнозначна степени сжатия и сравнивать эти параметры не имеет смысла.

    Компрессия в цилиндрах двигателя является одним из важнейших факторов его работы. Она обозначает максимальную величину давления во время холостого прокручивания мотора. Отдельно взятые модели силовых агрегатов предполагают различные показатели уровня компрессии. Об этом далее в статье.

    Компрессия среди автолюбителей считается диагностическим фактором, позволяющим оценить состояние поршневой группы и работоспособность двигателя автомобиля. Компрессией является наибольшее давление в цилиндре, которое создается поршнем в конце такта сжатия. Компрессия двигателя может измеряться в разных единицах, однако наибольшую популярность обрело измерение в атмосферах.

    Компрессия — важный момент при диагностике двигателя авто

    Высокая компрессия предохраняет картер от избыточного попадания газов, в результате чего газы направляются только на выполнение полезной работы. Это влечет за собой снижение расхода топлива и масла, следовательно, повышается мощность силового агрегата и его КПД. В условиях низкой компрессии мощность мотора падает, ухудшается динамика автомобиля и увеличивается расход горюче-смазочных материалов.

    Степень сжатия, что это

    Не очень опытные автовладельцы порой путают понятие «степень сжатия» с понятием «компрессия», однако в действительности это разные вещи. Степень сжатия — это отношение объема цилиндра силового агрегата к объему камеры сгорания.

    Степень сжатия и компрессия, чем определяется их зависимость

    В отличие от компрессии, степень сжатия — это неизменная величина, которая указана производителем в технической документации. Она не измеряется в единицах, поэтому нет смысла сопоставлять ее с компрессией. Также данный параметр напрямую воздействует на мощность мотора. Чем он больше, тем давление над поршнем выше, и, следовательно, выше крутящий момент.

    Компрессия же под влиянием времени меняет свое значение в результате постепенного износа комплектующих поршневой группы и, вследствие этого, снижения давления в цилиндре. Стоит отметить, что от степени сжатия напрямую зависит компрессия в двигателе, эта связь значений отображена в рассчитанных параметрах для каждого типа силового агрегата.

    Таблица компрессии у бензиновых автомобилей в норме

    Показатели компрессии в автомобилях ВАЗ при условии, что все системы и агрегаты исправны:

    • ВАЗ 2106-2107 — компрессия 11 кг/см2.
    • ВАЗ 2109 — компрессия 11 кг/см2.
    • ВАЗ 2110 — компрессия 12 кг/см2.
    • ВАЗ 2112 — компрессия 12.6 кг/см2.

    Компрессия в бензиновых моторах некоторых других моделей транспорта разных производителей:

    Как рассчитать компрессию автомобиля

    Чтобы определить компрессию, воспользуйтесь следующей формулой:

    Компрессия = коэффициент X x на степень сжатия

    Показатель степени сжатия можно найти в технических документах двигателя, при этом каждая модель автомобиля имеет свою степень сжатия. Что касается коэффициента X, то он тоже отдельно определен для каждой группы моторов, к примеру, четырехтактные бензиновые силовые агрегаты с искровой системой зажигания имеют коэффициент 1.2-1.3.

    Какая компрессия у дизельных двигателей

    Показатель компрессии в дизельных двигателях существенно выше, нежели в бензиновых, поскольку зажигание топливной смеси в дизельных агрегатах происходит не от искры, а от сжатия под сильным давлением. До температуры воспламенения топливо нагревается при давлении около 35 кг/см2. Естественно, окончательный показатель давления, которого достаточно для воспламенения солярки, также зависит от определенных условий вроде состояния самого мотора или температуры окружающей среды. Однако, можно сделать вывод, что в процессе снижения компрессии в результате износа поршней автомобиль с дизелем становится все труднее завести.

    Эксперты определили значение компрессии дизельного мотора, достаточное для его пуска в условиях различной внешней температуры:

    • 40 — силовой агрегат заводится при температурах до -35 градусов.
    • 36 — транспортное средство заведется при температурах до -30 градусов.
    • 32 — заводится после длительной стоянки при температурах до -25 градусов.
    • 28 — топливо воспламенится после длительной стоянки при -15 градусов.
    • 25 — мотор без проблем заводится после длительной стоянки в теплой среде при -15 градусов.
    • 22-23 — не остывший силовой агрегат заводится сразу, длительная стоянка возможна только в гараже при плюсовых температурах.
    • менее 18 — даже разогретый двигатель при любых условиях не заведется.

    Таблица компрессии дизельных автомобилей в норме

    Приведенные ниже значения будут достоверными при запуске исправных моторов, в транспорте, где все системы работают. При наличии неисправностей данные показатели способны не соответствовать действительности.

    Значение компрессии дизельных моторов некоторых моделей автомобилей:

    • Камаз ЕВРО-0 — компрессия 29-35 кг/см2.
    • Камаз ЕВРО-1 — компрессия 29-35 кг/см2.
    • Камаз ЕВРО-2 — компрессия 29-35 кг/см2.
    • Камаз ЕВРО-3 — компрессия 32-37 кг/см2.
    • Камаз ЕВРО-4 — компрессия 32-39 кг/см2.
    • ЯМЗ 236 — компрессия 33-38 кг/см2.
    • ЯМЗ 236 Турбо — компрессия 33-38 кг/см2.
    • ЯМЗ 238 — компрессия 33-38 кг/см2.
    • ЯМЗ 238 Турбо — компрессия 33-38 кг/см2.
    • ЯМЗ 240 — компрессия 33-38 кг/см2.
    • ЯМЗ 240 Турбо — компрессия 33-38 кг/см2.
    • Д240-245(МТЗ80-82) — компрессия 24-32 кг/см2.
    • MAN F90/2000 — компрессия 30-38 кг/см2.

    Как сделать замер компрессии двигателя правильно:

    На показатель компрессии оказывает воздействие техническое состояние силового агрегата и условия, при которых осуществляются замеры, поэтому измерять компрессию всегда следует одним и тем же методом и в одинаковом режиме.

    условия для замера компрессии

    Замеры, как правило, проводятся в таких условиях:

    1. Исправный стартер.
    2. Заряженный аккумулятор.
    3. Отсоединенный топливный шланг.
    4. От катушек отключенные низковольтные провода.
    5. Во всех цилиндрах вывернутые свечи.
    6. Снятый воздушный фильтр.
    7. Открытая дроссельная заслонка.
    8. Разогретый до требуемой температуры силовой агрегат.

    замер компрессии при помощи компрессометра и свечного ключа

    Сама процедура измерения компрессии осуществляется с помощью свечного ключа и компрессометра. Компрессометр следует вставить в отверстие от выкрученной свечи в одно время с запуском силового агрегата на холостом ходу и удерживать, пока не перестанут расти показания на шкале. Подобные манипуляции необходимо проводить со всеми цилиндрами мотора.

    Почему полученные данные могут отличаться от паспортных данных

    Полученная при измерении компрессии информация, как правило, отличается от цифр, заявленных изготовителем автомобиля в технических документах. Расхождение в значениях обусловлено износом поршневой группы, возникающем при регулярной эксплуатации автомобиля. С увеличением износа элементов компрессия в цилиндрах силового агрегата уменьшается.

    Несомненно, при небольших отклонениях от заявленных изготовителем цифр, автовладелец может продолжать пользоваться транспортным средством, без ремонта поршневой группы. Допустимым считается расхождение до десяти процентов. При увеличении разрыва показателей комплектующие мотора считаются сильно изношенными.

    Причины снижения компрессии

    1. Появление нагара вследствие износа маслосъемных колпачков.
    2. Дефект кулачка распредвала.
    3. Прогар либо деформация клапана.
    4. Прогар поршня.
    5. Трещина в перемычке поршня.
    6. Поршневые кольца сели в канавки поршня — наиболее распространенная причина снижения компрессии.

    Что грозит автомобилю при работе со сниженной компрессией

    Как правило, при перечисленных причинах снижение компрессии происходит только в одном цилиндре, поэтому капитальный ремонт мотора не требуется. В данном случае достаточно почистить камеру сгорания от нагара и заменить детали.

    Если компрессия снизилась во всех цилиндрах одновременно, вероятнее всего, нарушилась герметичность камеры сгорания, что может привести к капитальному ремонту мотора. Если герметичность камеры сгорания нарушена, понадобится регулировка зазоров, а также газораспределительного механизма.

    В дизельных силовых агрегатах причиной снижения компрессии зачастую является износ зеркала цилиндров. Признак снижения компрессии в дизельных двигателях — появление из выхлопной трубы синего дыма в результате неполного сгорания солярки в условиях недостаточно высокой температуры.

    Порой неисправности сторонних элементов способны повлечь за собой уменьшение давления в цилиндрах, к примеру, плохое распыление топлива в результате неисправности форсунки.

    Как повысить компрессию

    Чтобы устранить проблему низкой компрессии силового агрегата, следует заменить либо отремонтировать испорченные детали и агрегаты, после чего мощность двигателя снова возрастет.

    Советы профи: присадка для компрессии двигателя, пользоваться или нет

    Несомненно, специальные присадки способны увеличить компрессию силового агрегата, поскольку имеют массу положительных комплексных свойств. Однако, нужно понимать, что не стоит ожидать от присадок существенного эффекта, если двигатель сильно изношен. Кстати, среди автовладельцев встречается ряд отрицательных отзывов после применения. В любом случае, выбор за вами.

    Как узнать степень сжатия двигателя?

    Для выявления момента предельного износа деталей двигателя, нужно знать допустимые значения давления. Оно связано со степенью сжатия прямо пропорционально – чем больше, тем выше давление.

    Сегодня можно встретить в эксплуатации 3 типа двигателей с отличающимися характеристиками:

    Камера сгорания двигателя, работающего на дизельном топливе, характерна небольшим объемом. Поэтому мотору не требуется электрическая искра, достаточно сильного сжатия.

    На величину компрессии влияют разные факторы:

    • герметичность посадки клапанов;
    • трещины в посадочных местах клапанов;
    • наличие смазки в цилиндрах;
    • износ колец;
    • износ деталей цилиндропоршневой группы.

    Норма и минимум

    Путем испытаний получены данные оптимального давления в цилиндрах для разных типов моторов. Когда двигатель достиг рабочей температуры, аккумулятор полностью заряжен, то компрессия должна быть:

    1. На старых моторах, оснащенных карбюраторами, наименьшее значение – 1 мегапаскаль. В старых единицах – 10 бар. Если двигатель новый, то давление может достигать 13 бар.
    2. Оптимальное давление в бензиновом моторе – 1,5 мегапаскалей. Минимальный уровень – 1,1 МПа.
    3. Для дизеля нормальное значение – 2,4-3 МПа.

    Важно знать! Анализ замеров параметров позволяет установить закономерность, что степень сжатия с коэффициентом 1,5 дает оптимальное давление в цилиндрах.

    Если точнее определить указанный коэффициент, то для 4-тактных бензиновых моторов он находится в пределах 1,2-1,3, для дизеля – 1,7-2.

    Признаки плохой компрессии

    Выявление нижнего предела компрессии свидетельствует о повышенном износе двигателя. Между кольцами поршня и цилиндром происходит трение, которое увеличивает зазор между деталями. По этой причине компрессия снижается.

    По следующим признакам можно определить, что компрессия недостаточна:

    1. Из сапуна выходит много дыма. Это клапан, который служит для отвода картерных газов инжекторных и карбюраторных моторов.
    2. Снижение мощности силового агрегата, особенно заметное на небольших двигателях.
    3. Из выхлопной трубы выходит много дыма, так как моторное масло сгорает в большом объеме.
    4. Большой расход масла из-за износа маслосъемных колец и колпачков.

    Если замечен хотя бы один из указанных признаков, то есть повод провести полную диагностику двигателя. Это позволит вовремя принять меры по восстановлению его работоспособности.
    Если рассматривать причины снижения компрессии, то можно выделить основные:

    1. Эксплуатация автомобиля на непрогретом моторе, поломка термостата.
    2. Перегрев силового агрегата.
    3. Применение смазки низкого качества.
    4. Несвоевременно проводится техобслуживание и замена масла.
    5. Выработан срок службы двигателя.

    Если прогорела прокладка головки, повреждены клапаны, то замена смазки не поможет. В этих случаях потребуется ремонт двигателя с заменой деталей поршневой группы и других элементов.

    Допустимая разница компрессии в цилиндрах

    Если измеренная компрессия отличается в цилиндрах, то это усложняет дело. Двигатель придется разбирать и проводить капитальный ремонт. Потребуется не только замена колец, клапанов и уплотнительных колпачков.

    Компрессия меньше минимального значения в одном цилиндре означает, что есть дефекты в поршне или цилиндре. При этом обычно меняют все элементы цилиндропоршневой группы, иначе разница в компрессии останется, и проблема не уйдет.

    Нормальной величиной считается давление 10-12 бар, в зависимости от модели автомобиля и двигателя. Но также установлена допустимая разница компрессии в разных цилиндрах. Например, во 2 и 3 цилиндрах эта величина может быть ниже на 0,5 бар, что вполне допустимо. Она зависит от нагрузки на поршни – где больше, там износ выше.

    Как рассчитать мощность через крутящий момент

    Самый простой расчет мощности двигателя авто можно определить по зависимости крутящего момента и оборотов.

    Крутящий момент

    Сила, умноженная на плечо ее приложения, которую может выдать двигатель для преодоления тех или иных сопротивлений движению. Определяет быстроту достижения мотором максимальной мощности. Расчетная формула крутящего момента от объема двигателя:

    Мкр = VHхPE/0,12566

    , где

    • VH – рабочий объем двигателя (л),
    • PE – среднее эффективное давление в камере сгорания (бар).
    Обороты двигателя

    Скорость вращения коленчатого вала.

    Формула для расчета мощности двигателя внутреннего сгорания автомобиля имеет следующий вид:

    P = Mкр * n/9549 [кВт]

    , где:

    • Mкр – крутящий момент двигателя (Нм),
    • n – обороты коленчатого вала (об./мин.),
    • 9549 – коэффициент, дабы обороты подставлять именно в об/мин, а не косинусами альфа.

    Поскольку по формуле, результат получим у кВт, то при надобности также можно конвертировать в лошадиные силы или попросту умножать на коэффициент 1,36.

    Использование данных формул — это самый простой способ перевести крутящий момент в мощность.

    А дабы не вдаваться во все эти подробности быстрый расчет мощности ДВС онлайн, можно произвести, используя наш калькулятор.

    Но, к сожалению, данная формула отражает лишь эффективную мощность мотора которая не вся доходит именно до колес автомобиля. Ведь идут потери в трансмиссии, раздаточной коробке, на паразитные потребители (кондиционер, генератор, ГУР и т.п.) и это без учета таких сил как сопротивление качению, сопротивление подъему, аэродинамическое сопротивление.

    В чем измеряется компрессия

    Основной параметр двигателя, который указывается в руководстве по эксплуатации – степень сжатия. Он определяет, во сколько раз топливная смесь сжимается перед сгоранием. Объем цилиндра, разделенный на ход поршня – степень сжатия. Она не изменяется, если автовладелец не сделал тюнинг двигателя, например, расточил цилиндры или поставил другой коленчатый вал.

    Но нельзя путать эту характеристику с компрессией, которая означает давление поршня. Она определяется путем вращения коленвала стартером.

    Компрессия со временем уменьшается из-за износа деталей. Ее единицами измерения могут быть:

    1. Бар.
    2. Атмосфера (атм).
    3. Мегапаскаль (МПа).
    4. Килограмм*сила на квадратный сантиметр (кгс/см2).

    Самой современной единицей измерения является Мегапаскаль, который равен 9,9 атмосферы.

    Чем измерить компрессию

    Чтобы оценить техническое состояние цилиндров и элементов поршневой группы, используется специальный прибор – компрессометр.

    В его комплектацию входят элементы:

    1. Стрелочный манометр с градуировкой шкалы от 0 до 2,4 МПа. Для дизельного мотора потребуется прибор со шкалой до 4 мегапаскалей.
    2. Гибкий шланг с наконечником для присоединения к свечному отверстию.
    3. Обратный клапан.
    4. Устройство сброса давления.
    5. Переходные насадки для разной резьбы в свечных отверстиях.

    Простая комплектация прибора – манометр, оснащенный обратным клапаном и конической резиновой насадкой. При измерении ее не нужно вкручивать, достаточно сильно прижать рукой.

    Манометр служит для измерения давления. Обратный клапан предназначен для удерживания воздуха в приборе до достижения максимального давления. Оно возникает уже за 5-10 рабочих циклов. Далее показания устанавливаются на «0», сбросив давление специальной кнопкой. В дизельном моторе компрессия измеряется через отверстия форсунок, которые могут иметь разную резьбу. Поэтому в комплекте есть переходники.

    Проверка без прибора

    Существует простой способ измерения компрессии без специальных устройств. Если нужно узнать, какой цилиндр неисправен, можно выкрутить свечи и вращать мотор стартером. При этом отверстие закрывается пальцем и проверяется выпуск и всасывание воздуха. Если неисправность серьезная, например, прогорел клапан, то в цилиндре воздух будет слабее выталкиваться и засасываться.

    Проверка маслом

    Если диагностика выявила низкую величину компрессии, то можно узнать, в чем конкретная причина. Во все цилиндры заливается по 30 мл моторного масла и вновь измеряется давление.

    1. Если компрессия возросла до нормального значения, то значит проблема в износе поршней и цилиндров, либо в поршневых кольцах.
    2. Если после заливки масла давление плохое только в некоторых цилиндрах, то возможны поломка колец, прогорание клапанов или поршней.

    Более точная диагностика проводится только компрессометром.

    Расчет объема ДВС калькулятором

    Чтобы посчитать объем интересующего вас двигателя нужно внести 3 цифры в соответствующие поля, — результат появится автоматически. Все три значения можно посмотреть в паспортных данных автомобиля или тех. характеристиках конкретной детали либо же определить, какой объем поршневой поможет штангенциркуль.

    Таким образом, если к примеру у вас получилось что объем равен 1598 см³, то в литрах он будет обозначен как 1,6 л, а если вышло число 2429 см³, то 2,4 литра.

    Длинноходный и короткоходный поршень

    Также замете, что при одинаковом количестве цилиндров и рабочем объеме двигатели могут иметь разный диаметр цилиндров, ход поршней и мощность таких моторов так же будет разной. Движок с короткоходными поршнями очень прожорлив и имеет малый КПД, но достигает большой мощности на высоких оборотах. А длинноходные стоят там, где нужна тяга и экономичность.

    Следовательно, на вопрос «как узнать объем двигателя по лошадиным силам» можно дать твердый ответ – никак. Ведь лошадиные силы хоть и имеют связь с объемом двигателя, но вычислить его по ним не получится, поскольку формула их взаимоотношения еще включает много разных показателей. Так что определить кубические сантиметры двигателя можно исключительно по параметрам поршневой.

    Как правильно проверить компрессию в двигателе

    Перед проверкой компрессии нужно полностью зарядить аккумулятор и убедиться в исправности стартера. В противном случае измерение будет неточным, а показания заниженные. В результате ошибки вы можете начать делать ремонт мотора, хотя нужно искать другие причины.

    Мастера пользуются разными способами диагностики:

    • на холодном двигателе;
    • на прогретом моторе;
    • с закрытым или открытым дросселем.

    Самые точные данные дает диагностика на прогретом двигателе, которая проводится в следующем порядке:

    1. Запустите двигатель и прогрейте его до температуры 70 градусов.
    2. На дизельном моторе выверните форсунки, на бензиновом – снимите провода высокого напряжения и выкрутите свечи.
    3. Отсоедините штекер проводов от форсунок или отключите бензиновый насос, сняв соответствующий предохранитель.
    4. Установите насадку компрессометра на 1 цилиндр.
    5. Нажмите педаль газа для открытия дросселя.
    6. Прокрутите мотор стартером на 5-10 оборотов.
    7. Запишите показания компрессии и повторите процедуру на других цилиндрах.

    Внимание! Штекеры форсунок можно не отключать, но при измерении компрессии в картер мотора проникнет немного бензина. На точность замеров это не влияет.

    Подача топлива на дизельном силовом агрегате с механическим топливным насосом отключается рычагом отсечки.

    Чип-тюнинг силового агрегата

    Данная процедура направлена на прошивку программы управления мотором. Электронная система управления имеется практически на всех современных машинах. Заводские настройки не предполагают работу силового агрегата на полную мощность: не каждый покупатель ориентируется при покупке авто на количество лошадей под капотом. Для многих это будет, скорее, минусом — дополнительная трата при налогообложении. Простота данного варианта очевидна: не требуется механического воздействия, все будет внесено и исправлено прошивкой.

    Чип тюнинг можно использовать при улучшении характеристик силовых, атмосферных агрегатов с турбиной, бензиновых и дизельных моторов. Ряд преимуществ:

    Но при этом есть не совсем приятные моменты:

    При правильно выполненном чип тюнинге можно добиться следующих показателей:

    Вид установкиПрирост л.с.
    Атмосферная бензиновая7-10%
    Турбинная бензиновая8-15%
    Дизель12-19%
    Дизель с турбиной≤30%

    Как часто проверять компрессию

    Для профилактики диагностика осуществляется при замене свечей зажигания. Эта процедура должна проводиться через каждые 25-50 тысяч км.

    Кроме того, внеочередная диагностика проводится при следующих признаках:

    1. Двигатель расходует много масла – более 200 мл на 1000 км.
    2. Из выхлопной трубы выходит синий дым.
    3. Машина стала хуже заводиться зимой.
    4. Нестабильный холостой ход, вибрация.

    Последний симптом показывает на выход из строя системы зажигания или нескольких свечей. Перед замером компрессии указанные неисправности нужно устранить. На дизельных моторах износ клапанов, поршней и цилиндров проявляется такими же признаками. Особенно заметен холодный запуск – дизельное топливо не может воспламениться.

    Способы восстановления компрессии

    Повысить давление в моторе в случае залегания колец, можно несколькими способами:

    1. Залить в каждый цилиндр по 100 мл моторного масла. Необходимо дать время, чтобы кольца «откиснули». Периодически нужно поворачивать коленвал.
    2. Второй способ обладает большей эффективностью. Готовится смесь из керосина, ацетона и моторного масла в соотношении 1:1:1. В каждый цилиндр заливается по 50 г, свечи ставятся на место, и мотор оставляется в покое на 10 часов. Далее свечи убираются, а мотор проворачивается стартером на несколько оборотов. После установки свечей нужно завести двигатель и прогреть до 40 градусов. Затем масло сливается, а система промывается специальным средством. Остается залить свежее масло и заменить фильтр.

    Кроме того, в продаже можно найти специальную химию для нормализации компрессии. В таких средствах содержатся присадки, которые заливаются в мотор. Но эффективность их сомнительна, и ответственность за использование лежит на автовладельце.

    Степень сжатия двигателя – что это такое

    Отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания называется степенью сжатия – Е.

    (Степень сжатия двигателя Lada Niva 4×4 – 9.3. (см. здесь) )

    Всё коротко и ясно. Но вот достаточно ли? Конструкция силовой установки – это только способ или система, которая тепловую энергию сгоревшего топлива превращает в механическую энергию вращающихся частей двигателя. Понятия “сжатие”, “расширение”, “рабочее тело” обязывают ещё рассматривать физико-химические процессы, происходящие в цилиндрах двигателя. А эти процессы невозможны без температуры, которая, в свою очередь, задаётся степенью сжатия. Эффективность использования расширяющихся газов зависит от степени расширения. И вот, при рассмотрении этих процессов в самом общем виде можно и нужно кое-что уяснить. Всё по порядку.

    Степень сжатия является одной из характеристик двигателя. Она показывает, во сколько раз уменьшается объем рабочей смеси или воздуха при перемещении поршня из НМТ в ВМТ. По этой характеристике можно определить вид топлива, применяемый в двигателе; устаревшая модель двигателя или совершенная; это дизельный двигатель с раздельными камерами сгорания или дизельный двигатель с непосредственным впрыском.

    Повышение степени сжатия позволяет увеличить мощность двигателя и улучшить его экономичность. Возможность увеличения степени сжатия определяется главным образом свойствами топлив, токсичностью отработанных газов и нагрузкой на детали двигателя; для бензиновых автомобильных двигателей Е= 6,5 -14, а для дизеля Е = 15-24.

    В дизельных двигателях с увеличением степени сжатия Е повышаются температура и давление воздуха в момент начала впрыска. В результате этого задержки воспламенения уменьшаются, снижается скорость нарастания давления, и работа двигателя становится более мягкой. Однако при больших Е (вследствие более высоких давлений в цилиндре) необходимо увеличивать массу деталей кривошипно-шатунного механизма для повышения прочности. Это приводит к возрастанию механических потерь. Нужно помнить о том, что в результате сгорания топливовоздушной смеси объём цилиндра заполняется смесью азота, углекислого газа и водяных паров, и что при высокой температуре (свыше 2000°С) в камере сгорания происходит диссоциация воды на водород и кислород, а углекислого газа – на окись углерода и кислород. На это затрачивается значительное количество теплоты – рост температуры рабочего тела тормозится.

    Увеличение степени сжатия в бензиновых двигателях ограничено в связи с возможностью возникновения детонации. Детонационное сгорание, продолжающееся некоторое время, может привести к повреждению двигателя.

    Степень сжатия – характеристика двигателя, заданная конструктором. Проверять её нет необходимости, и только при ремонте двигателя нужно строго выполнять технические условия сборки конкретного двигателя.

    Является ли степень сжатия величиной постоянной? Или степень сжатия – величина переменная?

    Если допустить, что степень сжатия – величина постоянная, то мы получим две другие постоянные величины – температуру и давление. Но такого произойти не может. Нельзя рассматривать работу двигателя, принимая во внимание только его конструкцию.

    Для того чтобы появились температура и давление, нужно что-то сжимать (степень сжатия). Это что-то -воздух или топливовоздушная смесь (рабочее тело).

    Нагрузка двигателя регулируется путём дросселирования воздуха, что является непременным условием сохранения примерно постоянного состава топливовоздушной смеси в бензиновом двигателе. В дизельном двигателе нагрузка регулируется изменением количества топлива, подаваемого в камеру сгорания.

    Другими словами, мы управляем мощностью двигателя путём изменения количества рабочего тела в его цилиндрах.

    На современных автомобилях применяются электронные системы управления, способные быстро и точно рассчитать состав и количество рабочего тела, своевременно и в нужном количестве подать его в цилиндры двигателя с учётом многих факторов, влияющих на работу силовой установки в целом.

    Вспомним некоторые режимы работы двигателя – холостой ход, частичная нагрузка и максимальная нагрузка. Для каждого из этих режимов работы двигателя необходимо определённое количество рабочего тела в соответствии с положением педали подачи топлива.

    Для режима холостого хода необходимо минимальное количество рабочего тела, для режима максимальной нагрузки – максимальное.

    Если заполнить максимальным количеством рабочего тела объём между поршнем, находящимся в НМТ, и головкой блока (максимальная нагрузка), а затем переместить поршень в ВМТ, то рабочее тело сожмётся до какой-то плотности. После проведённых расчётов мы получим реальную степень сжатия рабочего тела. Эта реальная степень сжатия не может быть выше (для атмосферных двигателей) степени сжатия, предусмотренной при конструировании конкретного двигателя.

    Воспламенение и детонация

    Функционирование двигателя такого типа построено на равномерном горении топливной смеси. Это обеспечивает не только более эффективный расход топлива, но и равномерный износ всех деталей, исключая их перегрев. Равномерность рассчитывается на всем промежутке движения поршня вниз, но проблема в том, что скорость этого движения ниже скорости горения, а значит, увеличив давление, можно спровоцировать самопроизвольное возгорание смеси. Такой вариант значительно снижает эффективность использования энергии сгорающего топлива. Более того, излишки энергии приводят к детонации, что может очень плачевно сказаться на работе всего двигателя. Избежать печальных последствий можно с помощью использования высокооктанового горючего.

    Что такое степень сжатия

    Данная степень – это соотношение объема цилиндра двигателя к объему камеры сгорания. Иначе можно сказать, что значение компрессии – отношение объема свободного места над поршнем, когда тот находится в нижней мертвой точке, к аналогичному объему при нахождении поршня в верхней точке.

    Выше упоминалось, что компрессия и степень сжатия – не синонимы. Различие касается и обозначений, если компрессию измеряют в атмосферах, степень сжатия записывается как некоторое отношение, например, 11:1, 10:1, и так далее. Поэтому нельзя точно сказать, в чем измеряют степень сжатия в двигателе – это «безразмерный» параметр, зависящий от других характеристик ДВС.

    Предупреждения

    • При работе с двигателем придерживайтесь надлежащих мер предосторожности. Перед началом работы оденьте средства индивидуальной защиты, такие как: защитные очки, закрытые подбитые гвоздями ботинки и перчатки, а а также убедитесь, что компоненты двигателя охлаждены.
    • При работе с двигателем используйте только правильный инструмент. Несоответствующий инструмент может проскальзывать, поломаться и нанести серьезные телесные повреждения вам или окружающим.

    Расчет сжатия

    Рассмотрим, как узнать степень сжатия двигателя.

    Она вычисляется по формуле:

    Здесь Vр означает рабочий объем отдельного цилиндра, а Vс – значение объема камеры сгорания. Формула показывает важность значения объема камеры: если его, например, снизить, то параметр сжатия станет больше. То же произойдет и в случае увеличения объема цилиндра.

    Чтобы узнать рабочий объем, нужно знать диаметр цилиндра и ход поршня. Вычисляется показатель по формуле:

    Здесь D – диаметр, а S – ход поршня.

    Поскольку камера сгорания имеет сложную форму, ее объем обычно измеряется методом заливания в нее жидкости. Узнав, сколько воды поместилось в камеру, можно определить и ее объем. Для определения удобно использовать именно воду из-за удельного веса в 1 грамм на куб. см – сколько залилось грамм, столько и «кубиков» в цилиндре.

    Альтернативный способ, как определить степень сжатия двигателя – обратиться к документации на него.

    Пример подсчета

    Вот как выглядит общепринятая расчётная формула для автомобильного ДВС: «ССД = (РО+ОКС)/ОКС». Степень сжатия здесь о, 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.

    На что влияет степень сжатия

    Важно понимать, на что влияет степень сжатия двигателя: от нее прямо зависит компрессия и мощность. Если сделать сжатие больше, силовой агрегат получит больший КПД, поскольку уменьшится удельный расход горючего.

    Степень сжатия бензинового двигателя определяет, горючее с каким октановым числом он будет потреблять. Если топливо низкооктановое, это приведет к неприятному явлению детонации, а слишком высокое октановое число вызовет нехватку мощности – двигатель с малой компрессией просто не сможет обеспечивать нужное сжатие.

    Таблица основных соотношений степеней сжатия и рекомендуемых топлив для бензиновых ДВС:

    СжатиеБензин
    До 1092
    10.5-1295
    От 1298

    Интересно: бензиновые турбированные двигатели функционируют на горючем с большим октановым числом, чем аналогичные ДВС без наддува, поэтому их степень сжатия выше.

    Еще больше она у дизелей. Поскольку в дизельных ДВС развиваются высокие давления, данный параметр у них также будет выше. Оптимальная степень сжатия дизельного двигателя находится в пределах от 18:1 до 22:1, в зависимости от агрегата.

    Изменение коэффициента сжатия

    Зачем менять степень?

    На практике такая необходимость возникает нечасто. Менять сжатие может понадобиться:

    • при желании форсировать двигатель;
    • если нужно приспособить силовой агрегат под работу на нестандартном для него бензине, с отличающимся от рекомендованного октановым числом. Так поступали, например, советские автовладельцы, поскольку комплектов для переоборудования машины на газ в продаже не встречалось, но желание сэкономить на бензине имелось;
    • после неудачного ремонта, чтобы устранить последствия некорректного вмешательства. Это может быть тепловая деформация ГБЦ, после которой нужна фрезеровка. После того, как повысили степень сжатия двигателя снятием слоя металла, работа на изначально предназначенном для него бензине становится невозможной.

    Иногда меняют степень сжатия при конвертации автомобилей для езды на метановом топливе. У метана октановое число – 120, что требует повышать сжатие для ряда бензиновых автомобилей, и понижать – для дизелей (СЖ находится в пределах 12-14).

    Перевод дизеля на метан влияет на мощность и ведет к некоторой потере таковой, что можно компенсировать турбонаддувом. Турбированный двигатель требует дополнительного снижения степени сжатия. Может потребоваться доработка электрики и датчиков, замена форсунок дизельного мотора на свечи зажигания, новый комплект цилиндро-поршневой группы.

    Форсирование двигателя

    Чтобы снимать больше мощности или получить возможность ездить на более дешевых сортах топлива, ДВС можно форсировать путем изменения объема камеры сгорания.

    Для получения дополнительной мощности двигатель следует форсировать, увеличивая степень сжатия.

    Важно: заметный прирост по мощности будет лишь на том двигателе, который штатно работает с более низкой степенью сжатия. Так, например, если ДВС с показателем 9:1 тюнингован до 10:1, он выдаст больше дополнительных «лошадей», чем двигатель со стоковым параметром 12:1, форсированный до 13:1.

    Возможные следующие методы, как увеличить степень сжатия двигателя:

    • установка тонкой прокладки ГБЦ и доработка головки блока;
    • расточка цилиндров.

    Под доработкой ГБЦ подразумевают фрезеровку ее нижней части, соприкасающейся с самим блоком. ГБЦ становится короче, благодаря чему уменьшается объем камеры сгорания и растет степень сжатия. То же происходит и при монтаже более тонкой прокладки.

    Важно: эти манипуляции могут также потребовать установки новых поршней с увеличенными клапанными выемками, поскольку в ряде случаев возникает риск встречи поршня и клапанов. В обязательном порядке настраиваются заново фазы газораспределения.

    Расточка БЦ также ведет к установке новых поршней под соответствующий диаметр. В результате растет рабочий объем и становится больше степень сжатия.

    Метод увеличения объема

    Самый простой, достаточно эффективный и недорогой способ — увеличить объем двигателя. Для этого каждый цилиндр растачивается на некоторое расстояние. В итоге происходит общее увеличение всего мотора в целом за счет суммарности расточки всех цилиндров. Данный метод практикуют в тюнинг-мастерских, автосервисах и работах своими руками. Кардинального изменения цифр не предвидится, к тому же увеличивается значение крутящего момента. Зато на сроке службы и надежности мотора это не отразится. К тому же данный метод откроет хорошие перспективы для дальнейшего тюнинга.

    Единственной «побочкой» является возрастание нагрузки на систему впуска и вывода отработавших газов. Она не сможет также полноценно обеспечивать их вывод, что приведет к увеличению мощности движка на низких оборотах. Для решения данного вопроса нужно будет заменить коленвал на удлиненный для большего поршневого хода. Длину же поршня с шатуном придется пропорционально уменьшить.

    Расточка цилиндров вкупе с увеличением длины коленвала поможет достичь максимального объема. Такой вариант не из дешевых, но он оправдывает себя полученным результатом и перспективой дальнейшего улучшения двигателя.

    Дефорсирование под низкооктановое топливо

    Такая операция проводится, когда вопрос мощности вторичен, а основная задача – приспособить двигатель под другое горючее. Это делается путем снижения степени сжимания, что позволяет двигателю работать на малооктановом бензине без детонации. Кроме того, налицо и определенная финансовая экономия на стоимости горючего.

    Интересно: подобное решение нередко используется для карбюраторных двигателей старых машин. Для современных инжекторных ДВС с электронным управлением дефорсирование крайне не рекомендуется.

    Основной способ, как уменьшить степень сжатия двигателя — сделать прокладку ГБЦ более толстой. Для этого берут две стандартные прокладки, между которыми делают алюминиевую прокладку-вставку. В результате растет объем камеры сгорания и высота ГБЦ.

    Особенности эксплуатации крупнолитражных автомобилей

    По сравнению с двигателями малого литража крупнолитражные моторы отличаются большей мягкостью работы и менее заметным износом, так как им намного реже приходится работать на пределе мощности. Максимум возможностей двигатель с большой камерой сгорания выдает только в том случае, когда участвует в гонках, т. е. в спортивных состязаниях. При езде в нормальном режиме у двигателя сохраняется запас мощности, поэтому он не работает на износ. Потребление топлива, конечно, остается более высоким, чем у малолитражных движков, однако его можно снизить, правильно отрегулировав коробку передач. Мощный двигатель, который редко эксплуатируется в жестком режиме, способен «накрутить» до миллиона километров пробега без необходимости капитального ремонта. Поэтому затраты, понесенные при покупке мощного крупнолитражного авто, окупаются впоследствии длительной эксплуатацией машины.

    ( 2 оценки, среднее 5 из 5 )

    Некоторые интересные факты

    Метанольные двигатели гоночных машин имеют сжатие более 15:1. Для сравнения, стандартных карбюраторный двигатель, потребляющий неэтилированный бензин, имеет сжатие максимум 1.1:1.

    Из серийных образцов моторов на бензине со сжатием 14:1 на рынке присутствуют образцы от Mazda (серия Skyactiv-G), ставящиеся, например, на CX-5. Но их фактическая СЖ находится в пределах 12, поскольку в данных моторах задействован так называемый «цикл Аткинсона», когда смесь сжимается в 12 раз после позднего закрытия клапанов. Эффективность таких двигателей измеряется не по сжатию, а по степени расширения.

    В середине XX века в мировом двигателестроении, особенно в США, наблюдалась тенденция к увеличению степени сжатия. Так, к 70-м основная масса образцов американского автопрома имела СЖ от 11 до 13:1. Но штатная работа таких ДВС требовала использования высокооктанового бензина, который в то время умели получать только процессом этилирования – добавлением тетраэтилсвинца, высокотоксичного компонента. Когда в 1970-х годах появились новые экологические стандарты, этилирование стали запрещать, и это привело к обратной тенденции – снижению СЖ в серийных образцах двигателей.

    Современные двигатели имеют систему автоматической регуляции угла зажигания, которая позволяет ДВС работать на «неродном» топливе – например, 92 вместо 95, и наоборот. Система управления УОЗ помогает избежать детонации и других неприятных явлений. Если же ее нет, то, например, залив высокооктановый бензин двигатель, не рассчитанный на такое горючее, можно потерять в мощности и даже залить свечи, поскольку зажигание будет поздним. Ситуацию можно поправить ручным выставлением УОЗ по инструкции к конкретной модели автомобиля.

    Что такое степень сжатия? | Степень сжатия бензинового и дизельного двигателя

    Содержание

    Степень сжатия (CR) двигателя внутреннего сгорания — это соотношение между максимальным и минимальным значениями объема цилиндра двигателя и камеры сгорания. Проще говоря, соотношение между общим объемом камеры сгорания, который остается, когда поршень находится в BDC, и объемом, который остается в камере сгорания, когда поршень перемещается в TDC, называется степенью сжатия.

    Виды степени сжатия

    Степень сжатия рассчитывается следующими двумя различными методами:

    1. Статическая степень сжатия
    2. Динамическая степень сжатия
    1) Статическая степень сжатия

    Статическая степень сжатия измеряется по объему камеры сгорания при верхнем ходе поршня и по относительному объему камеры сгорания и цилиндра при нижнем ходе поршня.

    2) Динамическая степень сжатия

    Динамическую степень сжатия очень трудно рассчитать, потому что она включает в себя также газ, поступающий в цилиндр и выходящий из него во время процесса сжатия.

    Поясню на примере: представьте себе двигатель общим объемом 2000 куб. см. В этих 2000 куб. см 1900 куб. см — это рабочий объем (расстояние, пройденное поршнем при движении от BDC до TDC), а объем зазора составляет 100 куб. см (оставшийся объем в цилиндре, когда поршень достигает TDC). Таким образом, CR этого двигателя составляет 2000:100 или 20:1.

    Производительность двигателя увеличивается при увеличении степени сжатия. Как вы знаете, в дизельном двигателе нет свечи зажигания, а процесс воспламенения происходит благодаря высокой степени сжатия топливовоздушной смеси. Поэтому степень сжатия дизельного двигателя (от 18:1 до 23:1) выше, чем степень сжатия бензинового двигателя (от 10:1 до 14:1).

    Критерии конструкции, от которых зависит степень сжатия

    Степень сжатия зависит от следующих параметров:

    1) Длина хода поршня

    Длина хода поршня — это длина камеры сгорания или расстояние между нижней мертвой точкой и верхней мертвой точкой цилиндра двигателя.

    CR изменяется в зависимости от длины хода поршня. Она увеличивается при увеличении длины хода поршня. Чем больше длина хода цилиндра двигателя, тем выше CR.

    2) Диаметр отверстия

    Цилиндр двигателя имеет цилиндрическую форму. Диаметр отверстия — это диаметр или внутренний диаметр цилиндра двигателя, в котором поршень совершает возвратно-поступательное движение.

    Коэффициент сжатия также зависит от диаметра отверстия (т.е. чем больше диаметр отверстия двигателя, тем выше степень сжатия).

    3) Квадратный двигатель

    У квадратного двигателя диаметр отверстия цилиндра равен длине хода поршня, что обеспечивает оптимальный баланс мощности и скоростных характеристик.

    4) Количество цилиндров

    Степень сжатия сильно зависит от количества цилиндров двигателя. Это связано с тем, что количество поршней увеличивается с увеличением числа цилиндров. Поэтому степень сжатия выше в двигателе с большим числом поршней; число цилиндров также влияет на степень сжатия двигателя.

    Таким образом, из вышеприведенного обсуждения мы можем легко сделать вывод, что большой двигатель будет иметь более высокую степень сжатия, чем маленький двигатель.

    Из-за больших требований к размерам I-образного двигателя с более высокой степенью сжатия был разработан V-образный двигатель, который имеет компактную конструкцию и обеспечивает высокую степень сжатия.

    Как улучшить степень сжатия двигателя

    Для достижения более высокой степени сжатия следуйте приведенным ниже методам:

    1. Замените поршень с плоской вершиной на поршень с высокой степенью сжатия, который загибается вверх, что приводит к более высокому CR. Однако при высокой степени сжатия воздушно-топливной смеси выделяется больше тепла. По этой причине топливо начинает сгорать естественным образом (до того, как свеча зажигания производит искру), что приводит к появлению стуков и снижению производительности двигателя. Из-за этого новейшие двигатели могут использовать только высокооктановое топливо, так как топливо с низким октановым числом, например 92, легко сбивается.
    2. Наддув: При этом наддув увеличивается пропорционально скорости, но создает прямую нагрузку на двигатель, как шкив кондиционера. На низких скоростях эффект наддува также не заметен.
    3. Турбонаддув : Он обеспечивает максимальную мощность, когда обороты турбины превышают 3000 об/мин, но при более низких оборотах, чем 3000 об/мин, турбина снижает скорость двигателя, поскольку работает за счет выхлопных газов. Это явление известно как турболаг. Чтобы подготовиться к высокоэффективному сжатию двигателя, которое происходит, когда турбо работает в полную силу, двигатель должен иметь низкую степень сжатия (например, 8:1), что еще больше снижает мощность до того, как турбо заработает. В целом, это увеличивает расход топлива в автомобилях с турбонаддувом.

    Прежде всего, для расчета степени сжатия необходимо найти объем зазора и рабочий объем. Значения объема зазора и объема вытеснения помогут вам рассчитать отношение объема камеры сгорания к объему цилиндра в верхней (до сжатия) и нижней (после сжатия) частях хода поршня.

    Объем вытеснения — это количество топливно-воздушной смеси, которое смещается при толкании поршня вниз.

    Объем зазора — это количество (или площадь) топливно-воздушной смеси, остающейся, когда поршень находится в точке TDC. Для расчета степени сжатия используется следующая формула:

    CR = (объем зазора + объем рабочего объема) / объем зазора.

    Считаем, что объем зазора двигателя равен 30, а объем рабочего объема — 6, тогда степень сжатия равна:

    CR = (30 + 6) / 6 = 6:1.

    Коэффициент сжатия равен 6:1. Это низкая степень сжатия, что указывает на недостаточную мощность, вырабатываемую поршневым циклом.

    Предположим, вы измеряете статическую степень сжатия и обнаруживаете, что объемы поршня и камеры сгорания малы. В этом случае вы можете отвезти автомобиль к профессиональному автомеханику для определения причины низкой степени сжатия двигателя IC.

    Степень сжатия бензинового двигателя

    Степень сжатия четырехтактного бензинового двигателя приведена ниже:

    1. Как всем известно, бензиновый двигатель всасывает топливно-воздушную смесь во время такта впуска. Во время такта сжатия топливно-воздушная смесь сжимается, чтобы смесь перемешалась и сгорела должным образом. Бензиновый двигатель нуждается в правильной степени сжатия для правильного сгорания топливовоздушной смеси и обеспечения лучшего теплового КПД.
    2. Во время такта сжатия давление и температура воздушно-топливной смеси в цилиндре увеличиваются, вызывая полное или нормальное сгорание топлива при срабатывании свечи зажигания, что улучшает экономию топлива и позволяет избежать осечек двигателя.
    3. Бензиновый двигатель с достаточным CR обеспечивает сбалансированную мощность и скорость.
    4. Новейшие бензиновые двигатели обычно имеют степень сжатия от 10,0:1 до 13,5:1. Коэффициент сжатия двигателя с датчиком стука обычно превышает 11,1:1 и приближается к 14,0:1 (обычно при использовании высокооктанового топлива и прямого впрыска топлива), а коэффициент сжатия бензинового двигателя без датчика стука обычно составляет от 8,0:1 до 10,5:1.

    Степень сжатия дизельного двигателя

    1. У дизельных двигателей нет свечи зажигания для сжигания воздушно-топливной смеси. Поэтому для правильного сгорания топливовоздушной смеси им требуется высокая степень сжатия. Таким образом, сгорание топлива полностью зависит от сжатия воздуха во время такта сжатия дизельного цикла.
    2. Дизельные двигатели с высокой степенью сжатия сильно сжимают воздух, поэтому температура сжатого воздуха должна быть повышена до температуры самовоспламенения впрыскиваемого топлива, что обеспечивает полное или правильное сгорание топлива.
    3. Дизельные двигатели имеют большую степень сжатия, чем бензиновые.
    4. Дизельные двигатели производят большую мощность благодаря высокой степени сжатия дизельных двигателей. Как известно, чем выше CR, тем выше тепловой КПД или выходная мощность.
    5. Дизельные двигатели с высокой степенью сжатия обеспечивают превосходную экономию топлива благодаря повышенной тепловой эффективности, обеспечиваемой высокой степенью сжатия.
    6. Обычно степень сжатия дизельного двигателя составляет от 18:1 до 23:1, которая варьируется в зависимости от конструкции двигателя и характера применения.

    Как увеличить степень сжатия?

    Мощность двигателя увеличивается при увеличении степени сжатия (CR).

    Высокая степень сжатия позволяет двигателю получать максимальную энергию от процесса сгорания благодаря более высокому термическому КПД.

    При увеличении степени сжатия поршень перемещается выше внутри цилиндра, что увеличивает силу расширения, приводя к увеличению мощности двигателя.

    Более высокий CR = более высокий октан

    Раздел часто задаваемых вопросов

    Увеличивает ли увеличение степени сжатия мощность?

    Увеличение степени сжатия повышает тепловую эффективность двигателя. При более высоком CR двигатель имеет возможность получить максимум энергии из данной массы воздушно-топливной смеси. При увеличении степени сжатия двигатель вырабатывает больше мощности.

    Какова степень сжатия дизельного двигателя?

    В бензиновом двигателе для воспламенения воздушно-топливной смеси используется свеча зажигания, а в дизельном двигателе свечи зажигания нет. Поэтому бензиновый двигатель имеет более низкую степень сжатия, чем дизельный.

    Степень сжатия бензинового двигателя составляет от 8:1 до 12:1, в то время как степень сжатия дизельного двигателя составляет от 18:1 до 23:1.

    Какова степень сжатия бензинового двигателя

    Степень сжатия бензинового двигателя составляет от 8:1 до 12:1.

    VC-Turbo – первый в мире серийный двигатель с переменной степенью сжатия

    Сохранить