Правильная компрессия в двигателе — Бензиновый и дизельный двигатели
В речи автовладельцев можно часто услышать слово «компрессия», особенно когда говорят о каких-то неисправностях двигателя: «низкая компрессия», «пропала компрессия», и т.д. И специалисты-ремонтники в ходе диагностики тоже измеряют компрессию. Что же такое компрессия в двигателе, как ее измерять, отчего она падает, и чем это грозит?
Понятие компрессии
Прежде всего следует определиться с терминологией: «компрессия» с технической точки зрения – слово не совсем корректное. Это разговорный термин, который употребляется для краткости среди людей понимающих. Корректное название – «давление окончания фазы сжатия» (или такта). Далее по тексту мы будем употреблять термин «компрессия», поскольку он устоялся и общепринят.
Итак, что представляет компрессия в цилиндрах двигателя?
Компрессией принято называть возникающее в цилиндре ДВС давление при нахождении поршня в фазе верхней мертвой точки, при выключенном зажигании (для бензиновых двигателей), или когда горючее не подается (на дизельных движках).
Требуемое положение на рисунке обозначено сокращением ВМТ:
Компрессия меряется в разных единицах: бары, мегапаскали (МПа), атмосферы (Атм.) или килограммах на квадратный сантиметр.
Роль компрессии
Если показатель давления в конце такта высок, то газы сгоревшего топлива остаются в камере сгорания цилиндра, меньшее их количество вырывается в картер. Следовательно, ДВС может совершить больший объем полезной работы, а это прямо влияет на расход горючего и смазки, стабильность работ и приемистость.
Если компрессия исчезает совсем или падает, водитель начинает ощущать просадки мощности, нестабильную работу, пропадает тяга, авто теряет динамику. Расход бензина увеличивается, а в картере постоянно снижается уровень моторного масла. Если автовладелец столкнулся с этими симптомами, необходимо ехать на диагностику, возможно, дело именно в проблемах компрессии.
Каким должен быть уровень компрессии
Существует множество двигателей со своими характеристиками. И нельзя сказать точно, сколько должна быть компрессия в двигателе, универсальной цифры нет – она индивидуальна для каждого силового агрегата.
Значение компрессии рассчитывается по принципу: степень сжатия*умножающий коэффициент (т.н. число Х).
Степень сжатия и упомянутый коэффициент зависят от индивидуальных характеристик мотора.
Важно: уровень компрессии в любых дизельных двигателях гораздо выше, чем в их бензиновых собратьях, поскольку топливо воспламеняется за счет его добавления к нагретому высоким давлением воздуху. Но даже здесь нельзя сказать, какой должна быть компрессия в дизельном двигателе, данный параметр также индивидуален.
На номинальное значение компрессионного числа влияет сорт топлива, для которого проектировался двигатель: бензины с различным и октановыми числами детонируют в разных рабочих условиях. Поэтому если, например, ДВС, рассчитанный на 80-й бензин, со стандартным 92 или 95 может просто не завестись, и наоборот, ведь мотор не создает требуемых для нормального цикла воспламенения условий.
Таблица показателей, какая компрессия должна быть в двигателе, для некоторых иномарок:
Для отечественных она находится примерно в тех же значениях. А какая компрессия нормальна в дизельных двигателях?
То, какая компрессия должна быть в дизельном двигателе, тоже зависит от агрегата. Показатель дизелей выше, в общем случае она не должна быть ниже 23 кг. на кв. см.
Несколько популярных мифов
Миф первый: компрессия – то же, что и степень сжатия
Такое мнение распространено у начинающих автолюбителей и тех, кто мало осведомлен о принципах работы ДВС.
Следует понимать: компрессия – давление в цилиндре, а степень сжатия – комплексный параметр, основанный на характеристиках цилиндра. Уровень компрессии прямо зависит от степени сжатия – но не наоборот!
Помимо сжатия, на компрессию влияет множество факторов: давление в цилиндре в начала цикла сжатия, температура во время замера, регулировка газораспределения, наличие протечек. Последнее прямо зависит от состояния двигателя – степени износа цилиндров и поршневых колец.
Компрессия на графике:
Миф второй: поднятие компрессии = увеличение мощности двигателя
Это утверждение не является корректным.
Поднятие возможно двумя путями:
- устранить протечки газов из цилиндра;
- увеличить степень сжатия.
Например, можно изменить объем пространства сжатия – делается это шлифовкой нижней плоскости головки БЦ. Убрав пару миллиметров металла с посадочной плоскости ГБЦ, можно, теоретически, поднять компрессию с 9.9 до целых 11 единиц (пример для двигателя ВАЗ 2111). Должен вырасти и КПД мотора, как минимум до 4 процентов прироста.
На практике эффект окажется существенно ниже. При росте сжатия увеличится давление в камере, это вызывает детонацию, датчик детонации срабатывает и отправляет команду на сдвиг угла опережения зажигания назад. Поэтому прогнозируемого роста мощности не произойдет, а вот ресурс двигателя снизится: возрастает шанс прогара поршней и клапанов.
Второй вариант – максимально убрать протечки, заменив поршневые кольца. Компрессия при этом также вырастет, но прироста мощности также не произойдет по причине детонации и автоматического сдвига УОЗ.
Миф третий: отсутствие компрессии – повод для капитального ремонта
Автомеханики очень любят пугать несведущих клиентов фразой «нет компрессии», отправляя их на дорогой капремонт, поскольку двигатель якобы предельно изношен.
Фактически это тоже не совсем верно.
Компрессия падает по множеству причин, и не каждая из них требует переборки двигателя. Перед тем, как делать полный ремонт, следует продиагностировать двигатель и выявить точную причину.
Миф четвертый: лучший мотор – с высокой компрессией, поэтому ее надо увеличивать любыми способами
Следует понимать, что даже восстановив двигатель до идеального состояния, компрессии выше номинальной не добиться. Чтобы ее увеличить, некоторые автовладельцы практикуют добавление присадок в бак.
И это даже может сработать, измерение показывает существенный рост. Но если разобрать такой «форсированный» двигатель, можно увидеть, что камера цилиндра покрыта слоем отложений, нарушающих теплообмен в узлах двигателя. Явление ведет к перегреву, калильному зажиганию, детонации, прочим неприятностям. Вывод: повышать компрессию искусственно – нежелательно.
Как уровень компрессии влияет на ДВС в действительности
Важное следствие значения этого параметра – легкость пуска мотора, крайне актуально это в зимние периоды. Критически важна компрессия для дизельных двигателей, у которых от температуры и показателя давления зависит воспламенение топлива. Бензиновые агрегаты менее чувствительны к холодам, но для них компрессия тоже важна.
Малый уровень компрессии ведет к росту давления газов картера. Из вентиляции картера во впуск проникают масляные пары, увеличивается токсичность выбросов двигателя, камеры сгорания быстро загрязняются.
Неодинаковая компрессия в разных цилиндрах ведет к вибрации, которые особенно чувствуются при холостой работе двигателя и езде на низких оборотах. Вибрация наносит вред непосредственно двигателю, подвеске, трансмиссии и другим узлам.
Итак, компрессия – индикатор состояния «здоровья» двигателя. Хотя ее понятие и обросло мифами, нужно понимать ее истинное значение и уделять должное внимание.
Почему падает компрессия
Когда газы из цилиндра вырываются в пространство картера, они совершают не всю работу, которую должны производить в норме. Падение проявляется:
- плохим пуском двигателя в любых условиях;
- провалами мощности, плавающими оборотами;
- черным выхлопом из глушителя;
- ударами из двигателя, хлопками, и пр.
Распространенные причины снижения:
- появление нагара на поверхности цилиндра (или нескольких) ДВС;
- прогар поршней двигателя, клапанов;
- появление трещин ГБЦ;
- вышедшая из строя прокладка ГБЦ;
- загрязненный воздухофильтр, и прочие причины.
Все они требуют тщательного диагностирования и замены поврежденных деталей (но, как сказано выше, капремонт нужен далеко не всегда). В автосервисах для определения причин применяют комплексный компрессионно-вакуумный метод, измеряющий и давление, и разрежение в цилиндре.
Как и когда измерить компрессию
Специалисты в автомобильной сфере рекомендуют делать контрольные замеры каждые 10-20 тысяч км. для иномарок, и спустя 3-5 тысяч – для представителей отечественного автопрома. Для проверки требуется особый прибор – компрессометр, подбираемый под марку авто.
Так выглядит простой компрессометр для бензиновых машин:
Измерение можно провести самостоятельно.
Важно: АКБ автомобиля должна быть заряжена!
Для измерения на бензиновом ДВС надо:
- прогреть двигатель, чтобы он достиг температуры 80 градусов;
- заглушить мотор, отключить топливоподачу;
- демонтировать катушки зажигания и выкрутить свечи;
- снять предохранители блока управления, если такие есть;
- провернуть стартер несколько раз, чтобы цилиндры самоочистились от возможных отложений и нагара;
- закрутить наконечник шланга компрессометра в колодец свечи;
- выжать до максимума педаль газа и повращать стартером коленвал;
- записать данные прибора, повторить процедуру для каждого цилиндра, сравнить данные.
Записывается самое высокое значение. Желательно замерять вдвоем, чтобы облегчить процедуру.
Важно: допустимая разница в показаниях по отдельным цилиндрам – не более 10%.
Если показатель упал, следует обратиться в автосервис за поиском и устранением причин, чтобы избежать нарастания проблем.
Проверка на дизельном автомобиле
Замер компрессии дизельного двигателя похож на процедуру для бензинового, с небольшими отличиями. Для проверки нужно соблюсти условия:
- подача топлива должна быть отключена;
- свечи выкручены;
- снимается только одна форсунка, через разъем которой делается замер;
- АКБ заряжена и в хорошем состоянии, электрический стартер исправен.
Цифра компрессии дизельного двигателя измеряется при отключенном от питания клапане, прекращающем подачу топлива, и отжатом рычаге отсечки на ТНВД!
При проверке компрессии дизельных двигателей наконечник компрессометра подключается в гнездо, где была форсунка. Компрессионный измеритель используется специальный, для машин на дизтопливе: предел измерения прибора – до 60 атмосфер и более, зависит от модели устройства.
Важно: иногда проверить компрессию дизельного двигателя удобнее через отверстия свечей накала, можно работать через них, если это допускает конструкция мотора и рекомендации производителя.
Когда прибор подключен, можно начинать замеры, аналогично бензиновому мотору – стартером крутится коленвал, записываются показания прибора.
Важно: жать на педаль газа не нужно! Конструктивные особенности двигателей на дизтопливе исключают эту необходимость.
Какая максимальная компрессия в бензиновом двигателе
Компрессия и степень сжатия двигателя. Что это такое?
Компрессия — это максимальное давление воздуха в камере сгорания в конце такта сжатия.Степень сжатия двигателя — это отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания.
На форсированном моторе, в зависимости от конечной задачи, степень сжатия может серьезно варьироваться, достигая величин в 11 — 11.5 .
Все это направлено на снятие максимальной мощности с мотора конкретного объема. Чем выше степень сжатия — тем выше удельная мощность. Правда при этом неизбежно снизится ресурс и резко возрастает риск проблем с мотором при заправке некачественным топливом. Одна заправка сомнительным топливом может быстро кончить «зажатый» мотор.
Так что при форсировании мотор сэкономить на качестве бензина не удастся.Поэтому, при тюнинге двигателя степень сжатия увеличивается не очень значительно, обычно что бы перейти на марку бензина, следующую за уже используемой по октановому числу. В принципе, косвенно, о величине степени сжатия можно судить по марке используемого бензина — на АИ-80 можно ездить при степени сжатия равной 9.0 , на АИ-92 — до 10.0 (при условии, что бензин соответствует заявленным характеристикам ).Поднятие степени сжатия — сложный процесс, требующий точных расчетов и очень высокой квалификации моториста. Поэтому самостоятельно этим заниматься крайне не рекомендуется.
Компрессия
Как уже было сказано выше компрессия это давление в цилиндре. Именно поэтому компрессия зависит от степени сжатия (величина давления в меньшем объеме всегда будет больше, т.е. при увеличении степень сжатия компрессия растет). По величине компрессии можно предварительно судить о состоянии двигателя. При этом важно правильно провести процедуру замера компрессии. Для этого необходимо: двигатель прогрет, АКБ полностью заряжена, дроссель открыт, воздушный фильтр снят, все свечи выкручены. В таком режиме полностью заряженная АКБ позволит стартеру раскрутить двигатель до 200 об/мин. Компрессия во всех цилиндрах должна быть ровной.
При снижении уровня компрессии необходимо выяснить причину падения. Это могут быть поршневые кольца или проблемы в клапанном механизме, выяснить это можно так. В проблемные цилиндры с помощью шприца вводят 15-20 гр. моторного масла. Процедуру замера повторяют. Если показания манометра выросли — причина падения в поршневых кольцах, если остались на прежнем уровне — в клапанах.
Источник
Компрессия двигателя — какая должна быть.
Что делается в первую очередь, когда падает мощность мотора, увеличивается расход горючего, расходуется масло выше нормы, а на холостых оборотах двигатель сильно вибрирует? В подобных случаях можно определить неисправность, измерив компрессию агрегата. Специалисты по диагностике знают, какая должна быть компрессия в двигателе, и по показаниям ставят правильный диагноз. О компрессии что-то слышал, наверное, каждый автолюбитель. Давайте разберемся, что это такое, на что компрессия влияет, как ее измерять и как увеличить.
Что такое компрессия в цилиндрах двигателя
В широком смысле это сила, что появляется в камере сгорания, когда заканчивается такт сжатия. Это давление, создаваемое в камере сгорания при выключенном зажигании (или когда нет подачи топлива — в случае с дизельным двигателем). При этом поршень находится в самом верхнем положении.
КАКАЯ ДОЛЖНА БЫТЬ КОМПРЕССИЯ БЕНЗИНОВОГО ДВИГАТЕЛЯ?
Рассмотрим подробнее показатели компрессии двигателя для некоторых моделей автомобилей. Стандартная формула для определения компрессии выглядит так: Компрессия = степень сжатия х коэффициент Х Показатель степени сжатия указан в технических документах ДВС, при этом у каждой модели авто своя степень сжатия. Коэффициент Х также определен отдельно для каждой группы двигателей, например, 4х-тактные бензиновые двигатели с зажиганием от искры имеют коэффициент 1,2-1,3. Для наглядности, приведем пример, как рассчитывается компрессия в двигателе ВАЗ, относящемся к 4х-тактным двигателям, при помощи этой формулы. Степень сжатия автомобиля ВАЗ 2112, указанная в документах — 10,5. Подставив нужные значения в формулу, получим следующее: Компрессия в двигателе ВАЗ 2112 = 10,5 х 1,2 = 12,6 Показатели компрессии в других моделях автомобилей ВАЗ при условии исправности всех систем и агрегатов: Автомобиль Компрессия, кг/см2 ВАЗ 2106-07 11 ВАЗ 2109 11 ВАЗ 2110 13
Компрессия в бензиновых двигателях некоторых других моделей автомобилей различных производителей указана в таблице ниже:
Чем отличается степень сжатия от компрессии
Можно долго теоретизировать, разъясняя разницу между компрессией и степенью сжатия, приводить формулы, научные выкладки, вот только пользы от всей этой зауми, будет не очень много. Для обычного, скажем так, рядового пользователя автомобильных моторов степень сжатия не столь уж и важна. Это параметр конструкционный, он закладывается при создании двигателя и является неизменным, пока в этот двигатель не будут внесены те или иные изменения. Это например, форсирование мотора, капитальный ремонт, и так далее. Но все это, как правило, делают опытные мастера, а потому, учет степени сжатия, это уже их головная боль. Скажем лишь, что степень сжатия, это соотношение объема камеры сгорания к полному объему цилиндра. По сути, то или иное значение степени сжатия говорит нам, во сколько раз будет сжата воздушно-топливная смесь в данной конкретной модели мотора.
Что касается компрессии, то в процессе эксплуатации этот показатель может значительно изменяться. Он показывает реальное рабочее давление в цилиндре, а оно, в результате износа поршневой группы, нарушений в работе клапанов, проблем с герметичностью прокладки головки мотора и других частей, может значительно меняться. Отсюда и гораздо большая важность компрессии для владельца автомобиля или специалиста, осуществляющего ремонт данной машины.
Симптомы низкой компрессии двигателя
Собственно о признаках снижения компрессии в автомобильных двигателях, мы уже сказали. Другое дело, что троить и трястись машина может и по другим причинам, с компрессией двигателя, никак не связанным. Тем не менее, если мотор начал употреблять масло, если работа его стала нестабильной, да еще без видимых причин, следует измерить компрессию в цилиндрах вашего авто. Так же снижением компрессии может быть обусловлено падение тяги, повышение расхода топлива и увеличение времени разгона автомобиля. Что же касается разности компрессии в разных цилиндрах одного мотора, то пока это значение не превышает одной атмосферы, беды нет. Если же разность больше, мотор следует ремонтировать.
Как часто проверять давление?
В профилактических целях проводить диагностику следует вместе с заменой свечей зажигания бензинового мотора. В зависимости от марки авто, технического состояния и качества изделий такая операция проводится с интервалом 25–50 тыс. км.
Поводом для внеочередной проверки компрессии служат такие симптомы:
- силовой агрегат начал «поедать» масло в количестве 150 мл на 1 тыс. км и более;
- заметен сизый дым из выхлопного тракта;
- автомобиль стал плохо заводиться «на холодную»;
- на холостом ходу мотор глохнет и трясется.
Последний признак может указывать на неисправность системы зажигания либо выход из строя 1–2 свечей. Перед измерением давления подобные неполадки желательно устранить. На дизелях износ поршневой группы и клапанов проявляется аналогичными симптомами, особенно затрудняется холодный пуск – при недостатке давления солярка попросту не вспыхивает.
Порядок выполнения замеров
Перед тем как проверить компрессию двигателя, необходимо обеспечить полный заряд аккумуляторной батареи и исправную работу стартера. Иначе вы получите заниженные показатели и возьметесь за ремонт силового агрегата вместо продолжения диагностики и поиска других причин.
Существует несколько способов измерения давления – «на холодную», «на горячую», с закрытым и полностью открытым дросселем. Практика показывает, что наиболее точные результаты дает проверка на прогретом моторе, выполняемая согласно инструкции:
- Запустите двигатель и доведите температуру охлаждающей жидкости до 70 °С.
- Снимите высоковольтные провода и выверните все свечи, на дизеле – форсунки.
- Отключите форсунки от контроллера, отсоединив соответствующий разъем. Другой вариант – обесточить бензонасос, вытащив нужный предохранитель.
- Вкрутите насадку компрессометра в отверстие 1-го цилиндра, откройте дроссельную заслонку, нажав педаль газа, и проверните коленвал стартером 5–10 раз.
- Снимите показания и повторите операцию на остальных цилиндрах.
Если вы не хотите касаться электроники, то форсунки бензинового двигателя можете не отключать, на точность показаний это не повлияет, но при диагностике в масляный картер попадет небольшое количество горючего. Топливоподача на дизеле с механическим ТНВД отключается с помощью рычага отсечки.
По результатам измерений делаются следующие выводы:
- Если показатели замеров отличаются не более, чем на 1 Бар и близки к оптимальным, поршневая группа и клапаны исправны.
- Та же ситуация, но показатели близки к минимальному порогу. Ресурс силового агрегата практически исчерпан, можно ездить дальше и доливать масло, но готовиться к ремонту.
- Когда давление в одном из цилиндров на 2–3 Бар ниже остальных, сделайте повторную проверку, залив в свечное отверстие 5 мл моторной смазки. Компрессия выросла – значит, неисправна поршневая группа, поскольку масло уплотнило прилегание колец. Показания остались прежними – виноват прогоревший клапан.
Если давление во всех цилиндрах ниже нормы, придется делать капитальный ремонт. Тест с добавлением масла проводить бесполезно – двигатель все равно нужно разбирать.
Увеличение мощности двигателя при помощи компрессора
Компрессор — это устройство, осуществляемое сжатие и подачу воздушных масс под давлением к потребителю. Наибольшую популярность компрессоры приобрели у автогонщиков и приверженцев скоростных режимов вождения.
Для существенного увеличения мощности мотора вместо увеличения его объема можно нагнетать больше воздуха в камеру сгорания. Это повлечет подачу большего количества топлива, что создаст повышенное давление и усиление толчка выбрасываемого газа. Для этих целей используется нагнетатель воздуха — компрессор.
Автомобильный компрессор дает возможность двигателю прибавить более 45% мощности, увеличить крутящий момент на 31%.
В зависимости от способа подачи воздуха нагнетатели делятся на три вида:
- Центробежный компрессор.
- Двухвинтовой.
- Роторный.
Благодаря конструктивным особенностям центробежного компрессора, осуществляющего принудительное повышение мощности,его используют чаще других видов нагнетателей.
Компрессор запускается при помощи вращающегося коленчатого вала двигателя, что создает дополнительную нагрузку на силовой агрегат. При создании моторов, работающих в паре с нагнетателем, дополнительно усиливают узлы, получающие добавочную нагрузку при взрывах в камере сгорания. Усовершенствование элементов силового агрегата существенно увеличивает стоимость двигателя и автомобиля в целом.
Источник
Компрессия двигателя: результаты измерений (таблица итоговых значений)
Добрый день, в сегодняшней статье мы расскажем Вам про проверку компрессии автомобильного двигателя. В материале мы поговорим о том, как правильно делать замеры компрессии ДВС, рассмотрим какие бывают показатели данной процедуры и как конечный результат влияет на вычисление той или иной проблемы с двигателем. Кроме того, мы наглядно увидим таблицу с конечными результатами компрессии и признаки неисправностей того или иного показателя, который отражает определенную неисправность в устройстве.
Часто можно услышать от знакомых и близких людей, что двигатель в автомобиле отлично работал и вдруг у него начала пропадать мощность, повысилось потребление топлива с маслом, а также на холостом ходу можно чувствовать чрезмерную вибрацию. Чтобы однозначно определить, что же происходит с сердцем автомобиля и какие возможные неисправности с ним произошли, используют метод измерения компрессии ДВС. Данную процедуру можно произвести на специализированных станциях технического обслуживания или в домашних условиях при помощи специального прибора по измерению компрессии под названием компрессометр.
Итак, приступим к рассмотрению темы точности и правильности измерения компрессии двигателя, а также установлению неисправностей ДВС исходя из результатов измерений.
1. Понятие компрессии двигателя внутреннего сгорания
Компрессия – это показатель наивысшего давления в рабочей области цилиндра, которое образуется на холостой работе двигателя при крутящем стартере и отключенных свечах зажигания. Компрессию двигателя очень часто сравнивают с параметром степени сжатия, отметим, что это полностью разнонаправленные измерения и показатели.
Для измерения компрессии, как правило, откручивают все свечи зажигания и подключают специальный прибор под названием компрессометр, который напоминает такое устройство как манометр для измерения давления в шинах . Компрессометр состоит из соединительного шланга с нарезанной резьбой на конце и клапаном обратного давления. Когда происходит движение вала коленчатого типа, то в соединительный шланг нагнетается воздух до такого уровня, пока давление в самом шланге не станет таким же, как в рабочей области цилиндра. Показатель, который будет на максимальном уровне и отразит прибор компрессометр на своей шкале.
2. Правила и особенности измерения компрессии двигателя
Для того, чтобы правильно и точно снимать показания с измерительного прибора, которым проверяем компрессию двигателя автомобиля, необходимо знать следующие правила и особенности :
– обязательным моментом должен являться нагретый, но не заведенный двигатель и отключенная подача топлива. Для этого лучше произвести отсоединение топливного насоса или форсунок. Наша главная задача не допустить чрезмерного попадания топлива в рабочую область цилиндров;
– далее выкручиваем все свечи зажигания. Можно в принципе выкрутить и одну, но в этом случае произойдет повышение вращательному сопротивлению коленчатого вала и падение оборотов двигателя в процессе проворачивания таким устройством, как стартер;
– в заключении подготовительных работ перед замером компрессии необходимо удостоверится в оптимальном заряде аккумулятора и исправности приборов стартерной группы.
Компрессию двигателя можно производить при открытой и закрытой заслонки дроссельного типа. В том и другом способе будут получены определенные показатели, которые помогут выявить поломки или недостатки двигателя автомобиля. В том случае, если дроссельная заслонка прикрыта, то попадаемый воздух в рабочую область цилиндров будет довольно низок и следовательно уровень компрессии будет мал, примерные показатели составят от 0,5 до 0,7 микропаскаль. В данном моменте потеря воздуха будет сопоставима с его проникновением в рабочую область цилиндров, что вызовет повышенную чувствительность компрессии к потерям показателей на манометре, так как даже при незначительных утечках итоговое значение может снижаться в разы.
В том случае, когда дроссельная заслонка является открытой, ситуация будет противоположной. При открытой заслонке увеличивается поступление воздуха в рабочую область цилиндров и повышение рабочего давления в них, что в свою очередь приводит в росту утечек, но гораздо меньше количества поступаемого воздуха. В результате показатели компрессии снижаются не такими темпами, как при закрытой заслонке. Такие показатели могут составить от 0,7 до 0,8 микропаскаль. Способ измерения компрессии двигателя, когда заслонка является открытой очень хорошо подходит для выявления серьезных проблем с ДВС. Примером таких проблем могут быть: трещина или чрезмерный нагар поршня, сильная закоксованность поршневых колец, повышенная изношенность клапанов и глубокие царапины на стенках цилиндров.
В том и другом случае измерения компрессии необходимо брать в расчет скорость нарастания внутреннего давления, что поспособствует установлению точной причины неполадки с наибольшей долей вероятности. В том случае, когда на 1-ой рабочей фазе параметр давления, который измеряется манометром прибора будет в районе от 0,3 до 0,5 микропаскаль, а на следующих рабочих фазах двигателя станет резко расти, то это может указывать на сильный износ колец поршневой группы. При такой ситуации попадаемое в рабочую область цилиндра даже малого количества моторного масла вызовет повышение давления на первой рабочей фазе двигателя и уровень компрессии соответственно.
3. Приборы для измерения компрессии двигателя
Наиболее доступным и распространенным приспособлением для измерения компрессии двигателя является компрессометр. К сожалению те отечественные приборы, что можно встретить на наших рынках являются не эффективными и не качественными, в отличие от устройств иностранного производства, выпускающиеся с наборами адаптеров, которые позволяют делать замеры компрессии на транспортных средствах практически различных марок и моделей.
Точно, эффективно и оперативно замеряют компрессию двигателя специальные устройства под названием тестер мотора. Данные устройства определяют даже не компрессию, а колебания и вибрацию электрического тока, который поглощается работой стартера в моменте прокрутки. То есть тестер мотора действует по принципу измерения электрического тока при повышенном давлении в рабочей области цилиндра при максимальной вращательной мощности стартера и коленчатого вала. Таким образом, в процессе измерения появляется возможность одновременно получить данные по уровню компрессии во всех рабочих областях цилиндров. Поэтому нет надобности выкручивать свечи зажигания, что очень облегчает сам процесс на автомобилях с многоцилиндровыми моторами.
Минусом такого устройства являются конечные результаты, которые отражаются в переменных единицах, то есть проценты к рабочей области в цилиндрах, который функционирует лучше всех. К сожалению только самые дорогие модели тестеров могут вычислять показатели компрессии в каждой отдельной области цилиндров, причем это происходит с помощью огромного количества аналитических данных по определенной модели мотора, а потом их сравнение с фактическим давлением в самом цилиндре.
4. Конечные показатели компрессии и на какие возможные дефекты они указывают
Самое главное, что мы должны понимать это то, что все конечные показатели замеров компрессии двигателя являются относительными. Таким образом, для того, чтобы установить точный результат, необходимо полагаться на разность в показателях компрессии в разных рабочих областях цилиндров, а не на абсолютную конечную цифру. Ниже в материале можем видеть наглядно таблицу с конечными показателя компрессии и на какие возможные дефекты двигателя они указывают.
Таблица показателей компрессии двигателя автомобиля после замера
Таким образом, исходя из выше представленной таблицы основных неисправностей из-за повышенной или пониженной компрессии двигателя автомобиля, можно определить, какие проблемы могут возникнуть или уже присутствуют с мотором транспортного средства. Кроме того, очень важно обращать внимание на симптоматику дефектов двигателя при эксплуатации автомобиля, так как они косвенно указывают на определенные проблемы и нюансы с ДВС.
Надеемся, что наша статья, помогла Вам точно и без усилий определить точную компрессию автомобильного двигателя, а также установить возможные дефекты мотора. Чтобы наверняка определить правильные показатели компрессии ДВС, рекомендуем выкручивать все свечи зажигания и проводить процедуру замера при открытой и закрытой дроссельной заслонки цилиндра для более точного измерения конечных показателей.
Источник
Какая компрессия говорит о проблемах в моторе?
Фото: drive2.ru
Многие автомобилисты знают, что для диагностики состояния двигателя в машине необходимо измерить компрессию – то есть давление в цилиндре, когда поршень достигает верхней мёртвой точки. Но вот какие значения можно считать нормальными, а какие говорят о проблемах?
Проверка при покупке
Чаще всего разговоры о компрессии в моторе заходят при покупке автомобиля, когда необходимо тщательно проверить двигатель. И это правильно, ведь если купить машину без проверки, то можно нарваться на капитальный ремонт двигателя, что обойдётся в немалую сумму. Также о компрессии вспоминают владельцы старых автомобилей, чьи двигатели имеют довольно большой износ.
Как проверяют компрессию?
Для измерения давления в цилиндрах двигателя используют специальное устройство – компрессометр. Это такой шланг с манометром на одном конце и штуцером для соединения с мотором с другой. Его подключают вместо выкрученной из блока свечи зажигания, после чего стартером прокручивают мотор и замеряют давление, создаваемое поршнем в цилиндре. Принято считать, что хорошая компрессия должна находиться на уровне 14 кгс/см, а плохая будет ниже 10 кгс/см.
Фото: avto-zed.com
Но на самом деле это ошибочное суждение. В реальности при измерении компрессии важно намерить максимальное значение в двигателе, а скорее понять разницу в давлении между цилиндрами. На проблемных моторах один или несколько цилиндров будут выдавать значительно меньшую компрессию, чем остальные. Для старых моторов, с пробегом под 150-200 тысяч километров, значение уровня компрессии обычно находится в пределах от 9,5 до 10,5 кгс/см. На более новых машинах значение должно быть больше, в районе 12-14 кгс/см.
Если при проверке оказалось, что какой-то цилиндр создаёт слишком малое давление, то это может говорить о закоксованности и каких-то других проблемах. Чтобы выяснить более точно, используют такое устройство, как эндоскоп, с его помощью можно осмотреть цилиндр и поршень не разбирая мотор.
При использовании любых материалов необходима активная ссылка на DRIVENN.RU
Компрессии на горячую. Чем отличается и какая должна быть
Измерение компрессии на горячем двигателе дает возможность узнать ее значение в нормальном рабочем состоянии мотора. При прогретом моторе и полностью выжатой педали акселератор (открытой дроссельной заслонке) компрессия будет максимальной. Именно при таких условиях и рекомендуется ее измерять, а не на холодную, когда еще не установились все зазоры поршневого механизма и клапанов системы впуска/выпуска.
Содержание:
Что влияет на компрессию
Перед выполнением замера рекомендуется прогреть мотор до момента, когда включится вентилятор охлаждения, до температуры охлаждающей жидкости, равной +80°С…+90°С.
Разница в компрессии на холодную и горячую в том, что непрогретого, двигателя ее значение всегда будет ниже, чем у прогретого. Объясняется это достаточно просто. По мере прогревания двигателя его металлические детали расширяются, и соответственно, зазоры между деталями уменьшаются, повышается герметичность.
Кроме температуры двигателя на значение компрессии двигателя влияют также следующие факторы:
- Положение дроссельной заслонки. При закрытом дросселе компрессия будет ниже, и соответственно, ее значение будет возрастать по мере открытия дросселя.
- Состояние воздушного фильтра. Компрессия всегда будет выше при чистом фильтре чем если он забит.
Забитый воздушный фильтр снижает компрессию
- Зазоры на клапанах. Если зазоры на клапанах больше положенного, не плотное прилегание в то своих «седлах» способствует значительному уменьшению мощности двигателя из-за пропуска газов и снижается компрессия. При малых авто и вовсе будет глохнуть.
- Подсос воздуха. Он может подсасываться в разных местах, но в любом случае при подсосе компрессия двигателя снижается.
- Масло в камере сгорания. Если в цилиндре имеется масло или нагар, то значение компрессии увеличится. Однако это на самом деле вредит двигателю.
- Излишнее топливо в камере сгорания. Если топлива будет много, то оно разжижает и смывает масло, которое играет роль уплотнителя в камере сгорания, и это снижает значение компрессии.
- Скорость вращения коленчатого вала. Чем будет выше — тем выше и значение компрессии, поскольку в таких условиях не будет утечек воздуха (топливовоздушной смеси) из-за разгерметизации.
Скорость вращения коленвала зависит от уровня заряженности аккумуляторной батареи. Это может сказаться на результатах в абсолютных единицах до 1…2 атмосфер в меньшую сторону. Поэтому кроме того что меряют компрессию на горячую, важно еще чтобы АКБ была заряжена и хорошо крутила стартер при проверке.
Если двигатель исправен, то компрессия на холодном двигателе по мере прогрева должна возрастать очень быстро, буквально за считанные секунды. Если возрастание компрессии происходит медленно, то это означает, что, скорее всего, перегорели поршневые кольца. Когда же давление компрессии не растет вовсе (на холодную и на горячую одинаковая компрессия), а бывает, что и, наоборот, падает, то вероятнее всего пробита прокладка головки блока цилиндров. Так что если вы задались вопросом почему на холодную компрессия больше чем на горячую, якобы возможно так и должно быть, то ответ стоит искать именно в прокладке ГБЦ.
Проверка компрессии на горячую в разных режимах работы позволяет диагностировать поломки отдельных узлов цилиндро-поршневой группы двигателя (ЦПГ). Поэтому при проверке состояния двигателя мастера всегда первым делом рекомендуют измерить компрессию в цилиндрах.Проверка компрессии на горячую
Для начала ответим на вопрос — почему компрессию проверяют на прогретом двигателе? Суть в том, что при диагностике важно знать, какая максимальная компрессия возможна в двигателе на пике его мощности. Ведь чем ниже будет это значение — тем в худшем состоянии находится двигатель. На холодном двигателе компрессию проверяют лишь в случае, когда машина плохо заводится на холодную, а все элементы системы запуска уже проверены.
Перед выполнением проверки компрессии двигателя необходимо знать, каким оно должно быть для измеряемого двигателя в идеале. Эта информация обычно приведена в руководстве по ремонту авто или самого ее двигателя. Если такой информации нет, то можно вычислить компрессию эмпирически.
Как узнать какой приблизительно должна быть компрессия
Для этого нужно взять значение степени сжатия в цилиндрах и умножить ее на коэффициент 1,3. У каждого двигателя значение будет разным, однако у современных автомобилей с бензиновым двигателем она составляет порядка 9,5…10 атмосфер для 76-го и 80-го бензина, и до 11…14 атмосфер для 92-го, 95-го и 98-го бензина. У дизельных моторов — 28…32 атмосфер для двигателей старой конструкции, и вплоть до 45 атмосфер у современных моторов.
Разница компрессии в цилиндрах между собой может отличаться у бензиновых моторов на 0,5…1 атмосферу, а у дизельных — на 2,5…3 атмосферы.
Как измерить компрессию на горячую
При первичной проверке компрессии двигателя на горячую обязательно должны выполняться следующие условия:
Универсальный компрессометр
- Двигатель должен быть прогрет, на холодном двигателе значение будет занижено.
- Дроссельная заслонка должна быть полностью открытой (педаль газа «в пол»). Если это условие не будет соблюдено, то камера сгорания в верхней мертвой точке не будет заполнена топливовоздушной смесью полностью. Из-за этого возникнет небольшой вакуум и сжатие смеси начнется с более низкого давления по сравнению с атмосферным. Это занизит значение компрессии при проверке.
- Должен быть полностью заряжен аккумулятор. Это необходимо для того, чтобы стартер вращал коленчатый вал с необходимой скоростью. Если скорость вращения будет низкой, то часть газов из камеры будет успевать выходить наружу через неплотности клапанов и колец. В этом случае компрессия также будет занижена.
После выполнения первичной проверки с открытой дроссельной заслонкой нужно выполнить аналогичную проверку с закрытой заслонкой. Условия для ее выполнения те же, только не нужно давить на педаль газа.
Признаки неисправностей при пониженной компрессии на горячую в разных режимах
В случае когда при открытой дроссельной заслонке компрессия ниже номинального значения, то это говорит об утечке воздуха. Он может уходить при сильном износе компрессионных колец, имеющихся значительных задирах на зеркале одного или нескольких цилиндров, потертости на поршне/поршнях, трещине в блоке цилиндров или на поршнях, прогорании либо «подвисании» в одном положении одного или нескольких клапанов.
После проведения замеров на полностью открытом дросселе следует проверить компрессию при закрытой дроссельной заслонке. В таком режиме в цилиндры будет поступать минимальное количество воздуха, поэтому можно «вычислить» минимальные утечки воздуха. Обычно таким образом можно определить деформацию стержня клапана/клапанов, износ седла клапана/клапанов, прогорание прокладки головки блока цилиндров.
Для большинства дизельных двигателей положение дроссельной заслонки не так критично, как для бензиновых силовых агрегатов. Поэтому у них компрессия измеряется просто в двух состояниях мотора — на холодную и на горячую. Обычно при закрытой дроссельной заслонке (отпущенная педаль газа). Исключение составляют те дизельные двигатели, у которых конструкцией предусмотрен клапан во впускном трубопроводе, предназначенный для создания разрежения, используемое для работы вакуумного усилителя тормозов и вакуумного регулятора.
Проверку компрессии на горячую желательно проводить не однократно, а несколько раз, записывая при этом показания в каждом цилиндре и при каждом измерении. Это также позволит найти неисправности. Например, если при первом тесте значение компрессии низкое (около 3…4 атмосфер), а в дальнейшем оно увеличивается (например, до 6…8 атмосфер), то это означает, что имеет место износ поршневых колец, износ поршневых канавок, или появились задиры на стенках цилиндров. Если же при последующих замерах значение компрессии не увеличивается, а остается постоянным (а в некоторых случаях может и уменьшаться), то это означает, что воздух просачивается где-то через поврежденные детали либо неплотное их прилегание (разгерметизация). Чаще всего это клапана и/или их посадочные седла.
Замер компрессии на горячую с добавлением масла
Процесс замера компрессии в цилиндрах двигателя
При замере увеличить компрессию можно, капнув внутрь цилиндра немного (около 5 мл) моторного масла. При этом важно, чтобы масло попало не на дно цилиндра, а растеклось по его стенкам. В этом случае компрессия в испытуемом цилиндре должна увеличиться. Если в двух соседних цилиндрах компрессия низкая, и при этом добавление масла не помогло — скорее всего пробита прокладка ГБЦ. Другой вариант — неплотное прилегание клапанов к их посадочным седлам, прогорание клапанов, неполное их закрытие в результате неправильной регулировки зазоров, прогорание поршня или трещина в нем.
Если же после добавления масла на стенки цилиндров компрессия резко возросла и даже превысила рекомендуемые заводом показатели, то это означает, что в цилиндре имеется закоксованность или залегание поршневых колец.
Дополнительно можно проверить цилиндр воздухом. Это даст возможность проверить герметичность прокладки ГБЦ, прогара поршня, трещин в поршне. В начале процедуры необходимо установить диагностируемый поршень у ВМТ. Далее нужно взять воздушный компрессор и подать в цилиндр давление воздуха, равное 2…3 атмосферам.
При пробитой прокладке головки блока будет слышен звук воздуха, выходящего из соседнего свечного колодца. Если на карбюраторных машинах воздух в данном случае будет выходить через карбюратор, то это означает, что отсутствует нормальная посадка впускного клапана. Также нужно снять крышку с маслозаливной горловины. Если воздух будет идти из горловины, то велика вероятность трещины или прогара поршня. Если же воздух выходит из элементов выпускного тракта, то это означает, что неплотно прилегает к седлу выпускной клапан/клапана.
Дешевые компрессометры зачастую дают большую погрешность при измерении. По этой причине также рекомендуется выполнять несколько замеров компрессии в отдельных цилиндрах.
Кроме этого, полезно сохранять записи и сравнивать компрессию по мере износа двигателя. Например, через каждые 50 тысяч километров пробега — на 50, 100, 150, 200 тысячах километров. По мере износа двигателя компрессия должна уменьшаться. Замеры при этом должны быть выполнены в одинаковых (или близких) условиях — температуре воздуха, температуре двигателя, скорости вращения коленчатого вала.
Зачастую бывает, что у двигателей, пробег которых составляет порядка 150…200 тысяч километров пробега, значение компрессии составляет как у нового автомобиля. В этом случае радоваться совсем не стоит, поскольку это говорит не о том, что мотор в хорошем состоянии, а о том, что на поверхности камер сгорания (цилиндрах) скопился очень большой слой нагара. Это очень вредно для двигателя, поскольку затрудняется движение поршней, способствует залеганию колец и уменьшает объем камеры сгорания. Соответственно, в таких случаях необходимо воспользоваться чистящими средствами либо же уже пора делать капитальный ремонт двигателя.
Заключение
Проверка компрессии обычно проводится «на горячую». Ее результаты могут сообщить не только о ее снижении, а значит, и снижении мощности мотора, но и помогают выявить неисправные элементы в цилиндро-поршневой группе такие как износ компрессионных колец, задиры на стенках цилиндров, пробитой прокладке головки блока цилиндров, прогаре или «зависании» клапанов. Однако для комплексной диагностики мотора желательно выполнять проверку компрессии в разных режимах работы двигателя — на холодную, на горячую, с закрытой и открытой дроссельной заслонкой.
Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!
Какая компрессия должна быть в дизельном двигателе
В списке технических характеристик любого двигателя внутреннего сгорания зачастую указывается не компрессия в цилиндрах ДВС, а степень сжатия. Степень сжатия является конструктивным параметром, выражающим постоянное отношение объема цилиндра к объему камеры сгорания конкретного ДВС. Другими словами, степень сжатия указывает на то, во сколько раз объем рабочей топливно-воздушной смеси уменьшается (сжимается) в цилиндре во время перемещения поршня из НМТ в ВМТ.
Компрессия и степень сжатия дизельного или бензинового двигателя являются разными понятиями. Компрессия двигателя представляет собой величину, под которой следует понимать создаваемое давление в цилиндрах силового агрегата в самом конце такта сжатия смеси. Указанное давление измеряют в атмосферах, давлении в килограммах на квадратный сантиметр (кг/см2), МПа, используют единицу измерения бар и т.д.
Уверенный запуск дизельного двигателя возможен тогда, когда показатель компрессии в цилиндрах мотора данного типа составляет минимальные 22 кг/см2 и более.
Падение компрессии в цилиндрах дизеля ниже отметки в 20 кг/см2, приводит к тому, что двигатель самостоятельно и без дополнительных вмешательств уже не заводится. Под таким дополнительным вмешательством без разборки двигателя наиболее часто стоит понимать прямую заливку в цилиндры моторного или трансмиссионного масла. В ряде случаев этот способ помогает единоразово завести мотор с низкой компрессией. Повторный запуск неисправного ДВС после простоя будет невозможен.
Среди главных признаков сниженной компрессии отмечены:
Простейшим способом диагностики уровня компрессии является выкручивание свечей накала, после чего можно пальцем перекрыть свечное отверстие. Если компрессия находится на отметке около 20 кг/см2 и выше, тогда человек попросту не удержит палец. Более основательная проверка компрессии дизельного двигателя осуществляется путем выкручивания свечей накала, установки в освободившееся отверстие и замерами при помощи компрессометра.
Содержание статьи
Почему снижается компрессия
Резкое и неожиданное падение компрессии без видимых причин может возникнуть после ремонта ДВС, после многочисленных попыток запустить агрегат, а также в результате недостаточной частоты вращения коленвала стартером. В первых двух случаях масляная пленка на стенках цилиндров может отсутствовать, в результате чего компрессия недостаточна для запуска. Частота вращения зависит от состояния АКБ, стартера и других элементов, а также от вязкости моторного масла. Обильное попадание топлива или ОЖ в картер двигателя может привести к разжижению масла, что также приведет к потере компрессии.
Компрессия может снизиться в результате неисправностей ГРМ (прогар клапана, разрушение стержня клапана или повреждение направляющей втулки, проблемы с гидрокомпенсаторами и т.д.) Падение компрессии дизельного двигателя также может быть вызвано трещинами в ГБЦ или деформацией прилегающей поверхности головки блока цилиндров к блоку цилиндров, разрушением прокладки ГБЦ, износом зеркала цилиндров, неисправностями компрессионных колец, прогаром и/или разрушением поршня. На показатель компрессии двигателя также влияет степень закоксовки двигателя (отложения на днище поршня, залегание поршневых колец в результате обильного нагара и т.п.)
Как завести дизель с низкой компрессией
Запуск дизеля, в котором упала компрессия, можно реализовать путем искусственного создания масляной пленки на стенках цилиндров. Для этого необходимо выкрутить калильные свечи, после чего потребуется залить 20-25 «кубиков» моторного масла через свечные отверстия.
Также масло можно заливать и через форсуночные отверстия, но демонтаж дизельных форсунок сложнее, требует больше навыков и времени. По окончании заливки масла во все цилиндры мотор нужно провернуть в ручном режиме. Достаточно сделать пару оборотов, за которые на стенках цилиндров образуется равномерная масляная пленка. После этого мотор с выкрученными свечами накала необходимо снова провернуть на два или три оборота, но уже стартером.
Данная операция позволит удалить излишки масла из цилиндров агрегата и избежать так называемого гидроклина, который может возникнуть после закручивания свечей. Наиболее частой причиной потери компрессии выступает неисправность поршневых колец. Самостоятельная заливка масла позволяет существенно поднять компрессию в момент первого запуска до оптимальных параметров, что и приводит к уверенному пуску мотора.
Читайте также
Что такое компрессия двигателя и на что она влияет? | Обслуживание | Авто
Первое, что делает покупатель поддержанного автомобиля, — это едет в сервис и просит замерить компрессию в двигателе. По результатам делается вывод о сохранности силового агрегата и о его остаточном ресурсе. Однако не все представляют смысл этого термина и нередко путают компрессию со степенью сжатия. За что же отвечает компрессия в бензиновом двигателе и какой должна быть ее величина для нормальной работы мотора?
Давление конца сжатия
Компрессия — это простонародное выражение, правильный термин — «давление конца сжатия». Оно создается в цилиндре движением поршня при выключенном зажигании и без подачи топлива.
Для измерения давления в цилиндрах мастера в технических сервисах обычно используют специальный прибор — компрессометр, который вкручивается вместо свечи зажигания. Измерительный элемент оказывается внутри цилиндра. Далее коленвал раскручивается стартером, и на шкале стрелка показывает определенное значение.
Чем выше компрессия, тем большую мощность может развить силовой агрегат. Она зависит от состояния колец поршней и их степени износа. Тарелки клапанов постепенно подгорают, неплотно садятся в седло и пропускают газы. «Подвисший» клапан либо прогоревший поршень не позволяют создать нужное давление в цилиндре.
При повреждении их газы проникают в картер, двигатель не может развить проектную мощность, и его характеристики искажаются. Если в одном цилиндре компрессия ниже, чем в других, на 25%, то необходим ремонт двигателя с полной его разборкой.
Нормальными значениями компрессии для распространенных 1,6-литровых атмосферных моторов считается 11-12 бар. В старых карбюраторных двигателях ВАЗ минимальный порог составляет 10 бар. Новый агрегат в отличном состоянии только что с конвейера должен показать 13 бар.
Бесконечно увеличивать компрессию нельзя из-за риска возникновения детонаций. Воздушно-топливная смесь при сжатии разогревается и может воспламениться произвольно еще до завершения цикла сжатия. То есть произойдет взрыв смеси раньше времени, из-за чего повреждаются детали двигателя.
Как увеличить мощность?
Увеличивают мощность двигателя за счет степени сжатия топливной смеси. Эта величина показывает отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания. Представим цилиндр в разрезе. Поршень ходит вверх и вниз. Когда он останавливается в верхней точке, то над ним остается свободное пространство объемом V1, где должно находиться сжатое под высоким давлением топливо и воздух, которые затем подрывается искрой.
Под силой расширяющихся газов поршень движется вниз и совершает работу. Когда он достигает нижней мертвой точки, то открывается второй объем V2, в который вновь впрыскивается смесь и начинается новый цикл сжатия.
Степень сжатия — это отношение V2/V1, то есть таким простым способом рассчитывается, во сколько раз сжимается воздушно-топливная смесь при движении поршня из нижней мертвой точки в верхнюю. Чем больше сжимается топливо, тем выше КПД.
К примеру, если старый 6-цилиндровый 3-литровый мотор со степенью сжатия 5 развивает мощность в 100 л. с., то при степени сжатия 11 он показывает уже 130 л. с. Причем при неизменном расходе горючего.
Насколько сжимается топливо?
На заре автомобилестроения степень сжатия двигателей Отто делали в 4-5 единиц. На старых карбюраторных моторах ВАЗа смесь топлива с воздухом сжималась в 9,5-10 раз. На инжекторных моторах – в 10,5-11 раз. Сейчас на современных турбированных агрегатах она сжимается в 12-14 раз. Но бесконечно это делать невозможно. Растут конструктивные издержки.
В общем, компрессия и степень сжатия — это не одно и то же. Но обе эти величины влияют на мощность мотора. Правда, с износом поршней, клапанов и колец компрессия может падать, а вот степень сжатия — никогда.
Вы спрашивали: Как правильно проверить компрессию в бензиновом двигателе?
Наконечник компрессометра плотно вставить в отверстие свечи зажигания, убедитесь, что соединение надежно. Включите стартер и «крутите» двигатель, пока показания манометра не прекратят расти (обычно 2-3 секунды). Проверка компрессии в цилиндрах выполняется только при полностью заряженном аккумуляторе.
Какая должна быть компрессия в бензиновом двигателе?
В бензиновых моторах нормальная компрессия находится в пределах 12-14 бар. Различия в цилиндрах в норме не превышают 1 бар. Однако если в одном из цилиндров компрессия ниже на 6-7 бар, то двигатель начинает троить на низких оборотах.
Как правильно проверить компрессию в двигателе?
Для этого сядьте за руль, включите зажигание, ПОЛНОСТЬЮ НАЖМИТЕ НА ПЕДАЛЬ ГАЗА, то есть откройте до конца дроссельную заслонку. И в течении 3-4 секунд крутите стартером, пока стрелка на компрессометре не перестанет подниматься. Полученное значение на компрессометре и можно считать истиной компрессией в данном цилиндре.
Как правильно мерять компрессию на холодную или горячую?
Правила замера компрессии
— двигатель должен быть «теплым» (60-70 градусов, чтобы масло имело «рабочую» текучесть). Обычно двигатель «прогревают» до первого срабатывания вентилятора охлаждения, а потом сразу выкручивают свечи и начинают замерять компрессию; — подачу топлива следует отключить.
Как узнать есть ли компрессия?
Включите стартер и «крутите» двигатель, пока показания манометра не прекратят расти (обычно 2-3 секунды). Проверка компрессии в цилиндрах выполняется только при полностью заряженном аккумуляторе. Выключите стартер, считайте показания прибора. Измерение производится во всех цилиндрах.
Как определить слабую компрессию?
Чтобы замерить компрессию, измеряется максимальное давление воздуха в конце такта сжатия. Если же говорить о проблемах ДВС, снижение компрессии приводит к тому, что топливно-воздушная смесь в цилиндре будет сжиматься недостаточно для нормального сгорания заряда.
Какая компрессия должна быть на авто?
Степень сжатия бензинового двигателя может колебаться от 10:1 до 13:1, 14:1, а то и выше. Компрессия дизельного двигателя не бывает ниже 20:1. Учебники по теории автомобиля и всевозможные наставления определяют степень сжатия как: «… отношение полного объема цилиндра к объёму камеры сгорания.
Что показывает компрессия в двигателе?
Компрессия – это давление в цилиндре, степень сжатия – безразмерный параметр, описывающий геометрические параметры цилиндра: это отношение полного объема цилиндра к объему камеры сжатия (камера сжатия – это объем пространства над поршнем при его положении в ВМТ (еще он называется объемом конца сжатия – это то же самое) …
Какая должна быть компрессия в цилиндрах Газель?
Значения компрессии в цилиндрах должны быть 10,3–11,7 атм (предельное 7,2 атм).
Как правильно проверить компрессию карбюраторного двигателя?
Измерение компрессии в цилиндрах карбюраторного двигателя
- Помощник сидя в салоне автомобиля нажимает до упора на педаль «газа» и повернув ключ в замке зажигания, запускает стартер на 3-5 секунд.
- Наблюдаем за показаниями компрессометра, фиксируем динамику их роста и максимальное значение.
10.04.2014
Какая должна быть компрессия в дизельных двигателях?
Для нормальной работы дизельного силового агрегата компрессия во всех его цилиндрах должна соответствовать показателю, который установлен заводом-изготовителем. Значение может зависеть от конкретного агрегата, но в любом случае — не менее 22 кг/см2.
Как работать с Компрессометром?
Общий принцип использования компрессометров таков: наконечник крепко прижимается или вкручивается в свечное отверстие и включается стартер. Воздух, сжимаемый в цилиндре, подается также в трубку компрессометра и заставляет стрелку манометра перемещаться по шкале. Когда стрелка прекратит движение, стартер отключают.
Как правильно замерить компрессию на Инжекторном двигателе?
Измерение компрессии в цилиндрах инжекторного двигателя
- Подготовительные работы …
- — Вставляем компрессометр в свечное отверстие (либо прижимаем, либо вворачиваем в зависимости от его конструкции).
- — Помощник нажимает до упора на педаль «газа» и включает стартер на 4 – 5 секунд.
- — Запоминаем, а лучше записываем показания компрессометра и порядок их нарастания.
6.07.2017
Как проверить компрессию двигателя — Блог AMSOIL
Компрессия двигателя = мощность двигателя. Простое уравнение может понять даже мы, не инженеры. В этом посте мы рассмотрим, как проверить компрессию двигателя.
Что такое компрессия двигателя?
Однако сначала давайте определимся с нашими терминами.
Компрессия двигателя означает давление, которое ваш двигатель создает внутри цилиндров во время работы.
То, сколько давления производит двигатель и насколько хорошо он преобразует это давление в полезную работу, влияет на эффективность и мощность вашего двигателя.
Как все это работает, и как износ и отложения могут со временем разрушить сжатие (то есть мощность в лошадиных силах) — это интересные темы, о которых вы можете подробнее узнать здесь. Но сегодня мы говорим о том, как проверить компрессию двигателя.
В этом примере я использовал свою Toyota Corolla 1998 года выпуска. Не смейся. Я заплатил за это наличными, и он работает гладко, как швейная машинка. Я также обратился за помощью к Пату Бурграффу, одному из техников нашей механической лаборатории.
Посмотрите видео или пошаговые инструкции, чтобы узнать, как проверить компрессию двигателя.
Необходимое время: 30 минут.
Как проверить компрессию двигателя
- Убедитесь, что автомобиль не заводится, когда вы проворачиваете его выше
Проверка компрессии требует, чтобы вы проворачивали двигатель на несколько оборотов, и вы не хотите, чтобы он сработал в процессе. Снимите предохранители топливного насоса и системы впрыска топлива, чтобы газ не попадал в цилиндры при каждом запуске двигателя. Затем отсоедините блоки катушек. Имейте в виду, что процесс для вашего автомобиля может отличаться от изображения здесь.
- Потяните за свечи зажигания.
Пометьте провода свечи, чтобы вы вернули их в правильное положение. В противном случае ваш автомобиль не заведется, когда вы закончите. Вверните манометр в отверстие свечи зажигания. Будьте осторожны, не перекручивайте резьбу. Вы можете купить тестер сжатия менее чем за 50 долларов в большинстве магазинов автозапчастей.
- Прокрутите двигатель
Попросите помощника провернуть двигатель 5-10 раз или до тех пор, пока стрелка манометра не перестанет двигаться вверх.Отметьте psi и перейдите к следующему цилиндру.
- Запишите результаты
Запишите результаты для каждого цилиндра, чтобы вы могли сравнить и определить, слишком ли низкая компрессия в одном цилиндре.
Что считается «нормальным» сжатием двигателя?
Здесь все становится неясным. «Хорошая» компрессия зависит от двигателя. К сожалению, двигатели не имеют надлежащей компрессии с внешней стороны.
Но хорошее практическое правило гласит, что каждый цилиндр в механически исправном двигателе должен иметь сжатие 130 фунтов на квадратный дюйм или выше.
Хотя я видел, как некоторые люди утверждали, что 100 фунтов на квадратный дюйм достаточно, редукторы и другие источники, с которыми я консультировался, считают это слишком низким.
Кроме того, вам нужна последовательность от одного показания к другому.
Опять же, хорошее практическое правило — не более 10 процентов отклонения между любым из цилиндров.
Нельзя сказать, что отклонение одного цилиндра на 15 или 20 процентов означает, что ваш двигатель не работает. Но хороший, исправный двигатель должен демонстрировать минимальные отклонения.
Моя верная Corolla прошла испытание, подняв давление в каждом цилиндре от 165 до 175 фунтов на квадратный дюйм.
Быстрая проверка, если в одном из цилиндров низкая компрессия
Если один цилиндр имеет низкую компрессию, попробуйте налить около чайной ложки масла в отверстие свечи зажигания и повторно протестировать . Если компрессия увеличивается, вероятно, кольца застряли или изношены. Масло действует как уплотнение и помогает закрыть зазор между кольцами и стенкой цилиндра, через который цилиндр теряет давление.
Если это не помогает, возможно, клапаны или их уплотнения изношены.
Если вы подозреваете, что кольца застряли, попробуйте промывку двигателя, предназначенную для удаления отложений, такую как промывка двигателя и трансмиссии AMSOIL.
Вы также можете попробовать присадку к топливу, которая очищает поршни, например AMSOIL P.i.
Почему двигатели теряют компрессию?
Я упоминал об этом выше. Поршневые кольца и клапаны должны быть плотно закрыты, чтобы в цилиндре создавалось давление при движении поршня вверх и вниз.
Со временем из-за износа между поршневыми кольцами и стенкой цилиндра могут образоваться зазоры. Отложения на посадочных площадках колец могут привести к тому, что кольца будут застревать в своих канавках, а не прижиматься к стенке цилиндра. Сжатые газы могут выходить через эти зазоры во время работы, уменьшая сжатие (и мощность).
Для иллюстрации представьте, что используется гидравлический напольный домкрат. Выпускной клапан должен быть закрыт, чтобы домкрат поднимался при накачивании рукоятки. Если клапан протекает, домкрат может утонуть из-за сброса давления.
Здесь действует тот же принцип.
Износ и отложения на уплотнениях клапанов и седлах могут препятствовать созданию в двигателе давления, достаточного для воспламенения топливно-воздушной смеси. Вот почему старые, изношенные двигатели часто проверяются несколько раз, прежде чем они заработают; требуется несколько оборотов коленчатого вала для создания надлежащего давления в цилиндре из-за износа и отложений.
Для поддержания компрессии и мощности используйте синтетическое моторное масло премиум-класса и периодически добавляйте топливную присадку, чтобы предотвратить износ и поддерживать чистоту камеры сгорания.
Слово мудрым: вы можете зажечь индикатор проверки двигателя, выполняя этот тест, как это сделал я. Тем не менее, проехав несколько миль, он сработал сам.
Обновлено. Первоначально опубликовано 13 марта 2017 г.
Что такое сжатие в уличном бензиновом двигателе с насосом
Четырехтактный (или четырехтактный) двигатель называется так потому, что в процессе выработки мощности поршень четыре раза проходит вверх и вниз по каналу. Этими тактами или событиями являются такт впуска, сжатия, мощности и выхлопа.Как вы можете предположить, эффективное функционирование всех важно для создания двигателя большой мощности. Но из этих четырех такт сжатия имеет гораздо менее очевидные, но более далеко идущие последствия для оптимальных характеристик двигателя и его последующего успеха в качестве производителя энергии.
Очевидно, что основная идея такта сжатия состоит в том, чтобы сжать всасываемый заряд с максимальной эффективностью и с минимальной утечкой. Мы должны помнить об этом по мере продвижения, потому что есть два основных фактора, связанных со степенью сжатия.Первый — это расчетное соотношение, которое мы будем называть геометрическим или статическим соотношением. Следующим и не менее важным фактором является то, насколько эффективно и в какой степени физические компоненты двигателя сжимают заряд в пространстве сгорания. По сути, то, что мы собираемся здесь рассмотреть, является мерой того, насколько эффективно наша теоретическая степень сжатия переводится в реальное давление в цилиндре перед сгоранием. На это сильно влияют такие факторы, как кольцо и уплотнение клапана, а также события открытия / закрытия клапана.
Возможно, вы слышали термин «коэффициент сжатия» (CR) много раз, но, возможно, не знаете точно, что определяет CR или как он рассчитывается. Если это так, вам нужно обратиться к соседней боковой панели.
Также может показаться, что мы идем здесь по проторенной дорожке, но стоит быстро взглянуть на четыре хода, так как каждый из трех других тесно связан с тактом сжатия. Посмотрите на четырехтактную последовательность событий на боковой панели. Каждый из этих ходов должен эффективно выполнять свою задачу, чтобы двигатель мог производить высокую мощность.Начнем с такта впуска. Чем эффективнее цилиндр наполняется на такте впуска, тем больше оборотов может вращать двигатель, прежде чем он «перестанет дышать». Чем лучше впускное наполнение, тем выше давление на такте сжатия. Это, наряду с такой высокой степенью сжатия, которую выдерживает топливо, означает значительно более высокое давление на рабочем такте.
Переходя к самому такту сжатия, мы обнаруживаем, что чем выше степень сжатия, тем выше результирующее давление сгорания.Кроме того, заряд также сгорает быстрее, поэтому для оптимального сгорания требуется меньше времени. В дополнение к этому количество остаточного выхлопа, остающегося в камере в начале такта впуска, меньше. Это снижает нежелательное разбавление впуска выхлопными газами. Это наиболее очевидные факторы увеличения мощности, но они ни в коем случае не являются наиболее влиятельными. Есть и другие, менее очевидные, но более важные последствия, с которыми мы поговорим позже, когда подробно рассмотрим CR и коэффициенты сжатия.Далее идет рабочий ход. Каждый бит мощности, развиваемой двигателем, создается на этом такте. Нам нужно убедиться, что все, что происходит до, во время и после этого инсульта, либо усиливает его, либо, по крайней мере, оказывает на него минимальное негативное влияние. Это означает, в первую очередь, не только герметизацию цилиндра, но и обеспечение того, чтобы он не протекал во время рабочего хода и чтобы его герметизирующая способность не происходила за счет высокого трения кольца о стенку цилиндра. ударов — это выхлоп.Здесь мы должны убедиться, что опорожнение цилиндра происходит без чрезмерных насосных потерь. Любое давление, остающееся в цилиндре, пока поршень движется вверх по отверстию, является отрицательной мощностью. Что касается эффективности такта выпуска, более высокий CR может, как мы увидим позже, привести к значительному снижению насосных потерь.
Термодинамика упрощена Чтобы понять, что увеличение CR приведет к увеличению давления в цилиндре, требуется самое малое количество умственных способностей, что приведет к тому, что выходной крутящий момент во всем диапазоне оборотов будет просто следовать этому примеру.Менее очевидно то, что увеличение выходной мощности более высокого CR происходит в основном за счет увеличения теплового КПД. Тепловой КПД — это мера того, насколько эффективно двигатель преобразует тепловыделяющий потенциал топлива при сжигании с соответствующим количеством воздуха в механическую энергию. Объяснить все это (начиная с неочищенного топлива и воздуха до выхода на маховик) гораздо сложнее, чем у нас есть пространство (или наклон), с которым нужно иметь дело, но это не имеет значения, поскольку здесь применяется наиболее подходящая и относительно простая часть. не является.
Чтобы более четко оценить, как повышается термический КПД, нам нужно рассмотреть, что, по сути, является противоположной стороной медали для CR. Это коэффициент расширения (ER), который описывает то, что происходит, когда поршень движется вниз по каналу во время рабочего хода, а не то, что происходит, когда он движется вверх во время такта сжатия.
Взгляните на диаграмму падения давления в цилиндре, а затем давайте рассмотрим характерную разницу (вычисленную с учетом типичных тепловых потерь) между цилиндрами с высокой степенью сжатия и цилиндрами с низкой степенью сжатия.На мгновение представим, что цилиндры 15: 1 и 2: 1 начинаются в ВМТ с давлением 1000 фунтов на квадратный дюйм. Когда поршень каждого цилиндра движется вниз по каналу, падение давления идет по совершенно другой линии. Цилиндр 15: 1 понижает давление намного быстрее, чем его аналог 2: 1, из-за более быстрого изменения объема. Ему нужно только немного спуститься вниз по каналу, чтобы первоначальный объем увеличился вдвое, тогда как цилиндр 2: 1 должен пройти до дна канала, чтобы удвоить свой первоначальный объем.В нижней части хода цилиндр 15: 1 опустился примерно на 25 фунтов на квадратный дюйм выше атмосферного, в то время как в цилиндре 2: 1 давление все еще составляет около 260 фунтов на квадратный дюйм. Проще говоря, цилиндр с высокой степенью сжатия, когда выпускной клапан открывается при НМТ, сбрасывает только 2,5 процента своего первоначального давления, тогда как цилиндр 2: 1 сбрасывает 26 процентов!
До этого момента мы предполагали, что оба цилиндра начинаются с 1000 фунтов на квадратный дюйм. На самом деле, лучшее, что может создать цилиндр с соотношением 2: 1, составляет около 200 фунтов на квадратный дюйм.Это дает нижнюю кривую (голубая линия) на нашем графике. Цилиндры 2: 1 и 15: 1 потребляют примерно одинаковое количество топлива и воздуха. Но мы можем видеть, что цилиндр 15: 1 имеет большую площадь под кривой на величину, равную площади, заштрихованной зеленым. Добавление зеленой заштрихованной области под кривой дает примерно удвоение выходной мощности при том же количестве топлива и воздуха. Это означает, что с той же теплотворной способностью топлива мы удвоили тепловой КПД и, таким образом, получили вдвое больше энергии.
Из того, что мы рассмотрели до сих пор, вы можете понять, почему цилиндр с высокой степенью сжатия обеспечивает лучшую мощность и экономию топлива. Причина не только в том, что заряд сжимается сильнее и результирующее давление сгорания увеличивается, но также потому, что более высокая степень расширения позволяет извлечь больше энергии из исходного заряда высокого давления.
Просмотреть все 30 фотографийПростое теоретическое усиление мощности Приведенная ниже формула (см. Рис. 1) может использоваться для расчета теоретического прироста мощности, наблюдаемого при повышении CR, и диаграмма избавит вас от усилий по вычислению этого прироста.Эта формула не учитывает неизбежные тепловые потери, поэтому, чтобы учесть это, значение «K» обычно снижают с 1,4 до 1,3. Используя это значение, мы обнаруживаем, что, не изменяя ничего, кроме сжатия, выходной сигнал в значительной степени следует тенденции, продиктованной формулой, примерно до 15: 1. С этого момента химические реакции, вызванные генерируемыми высокими температурами и давлением, поглощают тепло и возвращают его обратно в цикл только на столь позднем этапе расширения, что не служат никакой полезной цели.Из-за этого многие учебники скажут вам, что попытка использовать CR выше 14: 1 — бесплодное занятие. Но это применимо только в том случае, если в двигатель не вносятся никакие другие изменения. Если, как мы сейчас увидим, воспользоваться преимуществами сверхвысокой компрессии, ситуация изменится.
Динамическое сжатие В реальном мире мы обычно обнаруживаем, что теоретическое увеличение обычно не наблюдается на практике из-за потерь, которые мы проигнорировали, чтобы упростить и без того сложную теорию.Для высокопроизводительных двигателей часть того, что не учитывается простым уравнением теплового КПД, дает результаты, намного превосходящие теоретические. Другими словами, все цифры на графике (рис. 2) находятся на нижней стороне. Например, слегка модифицированный малоблочный Chevy 9: 1 350 будет развивать крутящий момент около 380 фунт-фут. Основываясь исключительно на нашей формуле теплового КПД, повышение степени сжатия до 12: 1 должно увеличить этот показатель до 397 фунт-футов. На практике это число обычно превышается, и чем больше задействованный кулачок, тем больше выигрыш.Чтобы понять, как можно большего, давайте посмотрим, как кулачок влияет на ситуацию. При более низких оборотах мы обнаруживаем, что статический CR никогда не реализуется, потому что наша формула теплового КПД предполагает, что впускной клапан закрывается точно при НМТ до начала такта сжатия. На самом деле этого не происходит.
При низких оборотах скорость порта и волны давления слишком слабые, чтобы вызвать какой-либо забой цилиндра. Добавьте к этому тот факт, что даже короткий кулачок примерно на 250 градусов по времени вне седла не закроет клапан примерно до 50 градусов после НМТ.На рис. 3 показана типичная величина движения поршня назад по каналу перед закрытием впускного отверстия для трех кулачков. Из-за задержки закрытия впуска мы обнаружили, что в течение периода, когда поршень перемещается вверх по каналу от НМТ до закрытия клапана, значительное количество всасываемого воздуха на низких оборотах возвращается во впускной коллектор. Это означает, что объемный КПД (эффективность дыхания) и, следовательно, эффективный рабочий объем цилиндра намного ниже 100 процентов. Другими словами, цилиндр объемом 100 куб. См со статическим CR 10: 1 может улавливать только 75 куб. См воздуха.Это означает, что динамический CR, составляющий примерно 8,5: 1, упал значительно ниже статического CR 10: 1. Чем больше кулачок, тем сильнее проявляется этот эффект.
Пример здесь покажет, насколько сильно влияет задержка закрытия впуска на динамический CR. Давайте возьмем три кулачка разной продолжительности, все из которых имеют угол осевой линии лепестка (LCA) 108 градусов и все синхронизированы с опережением на 4 градуса. Наряду с этим, допустим, наш статический CR составляет 12: 1. С кулачком продолжительности 250 градусов динамический CR будет в пределах от средних до низких 11 с.Для кулачка длительностью около 275 градусов динамический CR упадет примерно до середины 10 секунд. Из-за геометрии кривошипа поршень / шатун поршень имеет тенденцию двигаться намного медленнее вокруг НМТ. Это работает в нашу пользу для более коротких кулачков, но поршень быстро выходит из этого оптимального положения, поэтому, как только мы преодолеем 280 градусов, нам лучше иметь приличный динамический CR. Чтобы дать вам представление о том, в какой степени это происходит, мы находим, что в нашем примере кулачок для гонок на 300 градусов, используемый со статическим CR 12: 1, имеет динамический CR всего около 8.3: 1. Этот фрагмент информации должен показать важность наличия достаточного CR для большой камеры. Если нет, то, возможно, результаты динамометрического теста на рис. 4 верны. Это некоторые тесты, которые я провел с 2-литровыми кулачками Ford Pinto, которые я разработал для Kent Cams в Англии несколько лет назад. Я понимаю, что очень немногие из вас водят Pintos, но двухлитровая версия этого двигателя из-за своей геометрии реагирует примерно так же, как типичный малоблочный Chevy, поэтому результаты применимы напрямую. Из этих результатов мы видим, что с CR 9: 1 получился кулачок с углом обзора 260 градусов (серые кривые на рис.4) неплохие результаты от низких оборотов на высоких оборотах. Как и ожидалось, крутящий момент начал падать к моменту приближения к 5000 об / мин, а мощность достигла почти 140 л.с. Затем этот кулачок был заменен на 285-градусный кулачок. На том же CR 9: 1 (синие кривые на рис. 4) этот больший кулачок снизил крутящий момент на 38 фунт-фут при 1750 об / мин. Это составляет 32% -ное сокращение. Дополнительная продолжительность не окупалась до 3750 оборотов в минуту. С этого момента более крупный кулачок окупился, увеличив максимальный крутящий момент на 4 фунт-фут и почти на 26 л.с.На этом этапе головка была отфрезерована, чтобы довести CR почти до 12: 1. Результаты этого перемещения показаны зелеными кривыми на рис. 4. Как вы можете видеть, это увеличение сжатия компенсировало почти весь потерянный крутящий момент на низкой скорости. Вдобавок ко всему, комбинация большой кулачок / высокая степень сжатия дала прирост на 15 фунт-футов и 33 л.с. Если перейти к 350-дюймовому двигателю, цифры будут больше похожи на дополнительные 40 фунт-фут и 95 л.с. Так реалистичны ли эти цифры? Конечно, есть. Я видел увеличение мощности более чем на 100 л.с. по сравнению с 355-дюймовым малоблочным Chevy с увеличенным на 25 градусов продолжительностью кулачка, на 100 тысячных большей подъемной силой и на 2 балла большей степенью сжатия.
Большой рост, наблюдаемый при сочетании большего сжатия и кулачка, легче понять, когда мы вернемся к основам. Если вы посмотрите на цифры на диаграмме (рис. 3), вы увидите, что наибольший выигрыш от увеличения сжатия происходит при переходе от низкого уровня сжатия к более высокому. Переход от 8: 1 до 10: 1 дает теоретические 3,7 процента, тогда как повышение степени сжатия на те же два пункта с 11: 1 до 13: 1 дает только 2,5 процента. Это означает, что чем больше размер кулачка, тем он более чувствителен к увеличению CR, особенно в нижнем диапазоне оборотов.
Давление сжатия Теперь некоторые из вас задаются вопросом, имеет ли двигатель, который вы только что построили и установили, достаточное сжатие для выбранного вами кулачка. Предполагая, что ваш двигатель имеет хорошее кольцо и уплотнение клапана, простой способ определить, так ли это, — проверить давление сжатия в цилиндре. С помощью пакета колец и процедуры подготовки отверстия, которые я использую, мои собственные двигатели почти всегда имеют почти нулевую утечку, и мы рассмотрим, как этого добиться позже. Если цилиндры герметичны, я ищу 190 фунтов на квадратный дюйм в качестве нижнего предела с предпочтительно 200 фунтов на квадратный дюйм в качестве цели при использовании топлива с октановым числом 93.Для каждого октанового числа менее 93 давление сжатия должно быть примерно на 5 фунтов на квадратный дюйм меньше, чтобы избежать детонации при нормальных обстоятельствах.
Каким бы хорошим ни был тест на сжатие, чтобы определить, сопровождается ли используемый вами кулачок соответствующими компрессионными петлями, в определенной степени, в зависимости от того, насколько хорошо уплотняются кольца и клапаны. Лучший способ установить это — провести тест на утечку. Для этого потребуется прибор для проверки герметичности и источник сжатого воздуха под давлением около 100-110 фунтов на квадратный дюйм. Вопрос о том, насколько допустима утечка, открыт для обсуждения.С кольцами и подготовкой отверстий, которые я использую, я ожидаю не более 1 процента, и обычно я вижу что-то близкое к нулю. Но средний уличный двигатель редко бывает настолько хорош, поэтому мы поговорим о более практичных цифрах. Если ваши баллоны проверяются на 7 процентов или меньше, тогда все в порядке. С таким цилиндром позвольте манометру компрессии пройти 8 насосов и использовать это как показание, чтобы определить совместимость вашего кулачка / сжатия. Если кольцевое уплотнение таково, что показывает 10-процентную утечку, то это граница для высокопроизводительного двигателя, и показания сжатия будут искусственно заниженными.Если утечка составляет 15 процентов или более, то, возможно, вам следует рассмотреть новые кольца как средство повышения производительности, а также как восстановление.
Соотношение впускных и выпускных клапанов Управляющие факторы, влияющие на наилучшее соотношение впускных и выпускных клапанов для максимальной производительности (и это предполагает, что используется все доступное пространство для клапанов), были предметом многочисленных споров, который, по большей части часть, оставила читателя мало или не поумнеет. Часто разрекламированное правило 75 процентов обычно принимается без лишних вопросов.На самом деле значение далеко не фиксированное. Оптимальное соотношение впуска и выпуска может варьироваться от 0,75: 1 (для двигателя с наддувом с низким CR) до 1: 0,6 (для безнаддувного двигателя с очень высокой степенью сжатия). Здесь обычно не принимают во внимание то, что CR по большей части является контролирующим фактором. Поскольку цилиндр с высокой степенью сжатия передает энергию на кривошип намного раньше во время рабочего такта, мы можем воспользоваться некоторыми преимуществами. Наиболее очевидным является то, что выпускной клапан можно открыть раньше и дольше держать открытым.Это может быть сделано для улучшения выходной мощности на высоких оборотах без значительного влияния на выходную мощность двигателя на низких оборотах. Правило здесь состоит в том, что чем выше степень сжатия, тем меньше требуется выпускной клапан для выполнения работы. Это, в свою очередь, оставляет больше места для большего потребления.
Когда мы вынуждены использовать более низкую степень сжатия, например, в случае двигателя с наддувом, тогда выпускной клапан необходимо оставить на седле до конца рабочего такта, чтобы не сбрасывать излишне полезное давление в цилиндре.Поскольку он должен открываться позже, остается меньше времени для продувки выхлопных газов, поэтому необходимо использовать клапан большего размера за счет впуска. Это правило 75-процентного расхода выхлопных газов, упомянутое ранее, работает для двигателей в диапазоне от 10 до 13: 1, но к тому времени, когда мы дойдем до 16: 1 с плюсом, оптимально будет иметь поток выхлопных газов около 65 процентов от впускного.
Просмотреть все 30 фотографий Здесь показан типичный тестер сжатия. При прогретом двигателе немного откройте дроссельную заслонку и проверните двигатель. Продолжайте проворачивать и проверять, какое давление зарегистрировано на восьмом такте сжатия.Если вы вынуждены придерживаться обычных головок, сделанных по образцу головок оригинального образца, тогда Chevys с большим блоком могут быть чем-то вроде закона сами по себе. По сравнению с обычным двигателем с параллельными клапанами, камера несколько меньше обычного. Chevy с большим блоком продаж допустит существенно поднятую корону до того, как компромисс начнет сводить на нет потенциальные выгоды. Главное — убедиться, что приподнятая часть короны не слишком плотно закрывает свечу зажигания. Если достижение CR приводит к чрезмерно навязчивой головке, есть альтернативное решение.Вместо того, чтобы пытаться уменьшить емкость камеры сгорания, попробуйте увеличить емкость цилиндра. Этого можно добиться либо за счет увеличения диаметра отверстия, либо за счет увеличения хода. Например, если вы хотели достичь, скажем, 10,5: 1 с 454, для этого потребуется максимальная работа по фрезерованию головки плюс проникновение поршня, приближающееся к полдюйма. Работа по фрезерованию головки потребует большого количества, возможно, дорогостоящей обработки коллектора для повторного выравнивания портов. Более простым и минимально более дорогим способом было бы установить одну из стальных литых Scat 4.Строкеры 25 дюймов. Это в сочетании со 100-тысячным внутренним диаметром не только даст 505 дюймов, но также позволит достичь соотношения 10,5: 1 с очень приемлемой высотой коронки около 150 тысячных. Такой же ход можно применить и к мелким блокам. Использование недорогого строкера в 350 Chevy не только дает дополнительные кубики, но также позволяет достичь CR 10,5: 1 с поршнями с плоским верхом и обычными немолотыми головками 68cc.
Просмотреть все 30 фотоДавайте немного поговорим о закалке.Закалочный зазор — это расстояние между декой поршня и торцом головки блока цилиндров в ВМТ. Свободные (широкие) зазоры для гашения могут фактически способствовать детонации. Худшее, что нужно иметь для большинства традиционных V-образных восьмицилиндровых двигателей с клиновидной головкой, составляет от 100 до 125 тысячных долей. Уменьшение этого зазора (путем фрезерования блока или более высокого поршня) может существенно предотвратить детонацию. То, насколько плотно можно произвести закалку, зависит от того, насколько гибкими являются блок и нижний конец в сборе и какое тепловое расширение необходимо учитывать.С хорошими стальными стержнями и кривошипом чистый зазор обычно можно уменьшить до 30 тысячных. С типичной прокладкой FelPro толщиной около 40 тысячных это будет означать, что поршни выйдут из блока на 10 тысячных.
Если гашение так хорошо подавляет детонацию и позволяет использовать более высокие CR для большей мощности и лучшего пробега, почему завод не делает его жестким с самого начала? Вкратце ответ — выбросы. Сильное охлаждение на слишком большой площади (например, наблюдаемое в типичных малолитражных автомобилях Chevy или Ford до 1997 года) приводит к увеличению несгоревших выбросов углеводородов.Однако закалка является ключевым элементом быстрого горения, и это само по себе может привести к успешному использованию более высокого CR, как мы видим в двигателях семейства LS1 / 6. Для современных двигателей тенденция заключалась в использовании более открытой камеры с меньшей площадью закалки, но чтобы сделать закалочное действие более активным путем ее затягивания по мере необходимости. Хотя высокая степень сжатия увеличивает расход топлива, она может вызвать резкое увеличение оксидов азота, которые являются основной причиной смога. Это компенсируется тем фактом, что, поскольку камера быстрого горения требует меньшего опережения зажигания, величина давления в цилиндре и температура, генерируемые для развития определенной мощности, меньше, поэтому в этом отношении снижается содержание оксидов азота.В целом, оптимизация закалочного зазора и площади закалки (в процентах от диаметра отверстия) — это что-то вроде натянутой проволоки, выполняемой на уровне оригинального оборудования, и вы можете спросить, стоит ли нам беспокоиться об этом для наших уличных машин? Ответ — нет.» Некоторые высокопроизводительные котлы и хорошо откалиброванная система подачи топлива будут контролировать выбросы в достаточной степени.
Посмотреть все 30 фотографийСдерживание давления Высокая степень сжатия предъявляет повышенные требования к герметичности цилиндров. Чем выше давление, тем больше внимания нужно уделять деталям.Первая часть уравнения для герметизации цилиндра — убедиться, что ваша механическая мастерская оттачивает блок правильно. Это должно включать использование плиты настила для имитации деформации, вызванной напряжениями затяжки болтов головки. Затем убедитесь, что ваша механическая мастерская знает тип используемого материала поршневых колец, чтобы они могли нанести соответствующую отделку. Затем хорошенько протрите отверстия новой подушечкой Scotch Brite и большим количеством очистителя двигателя Gunk. После этого протрите (жесткой щеткой) отверстия сильным жидким моющим средством и промойте их горячей водой.Убедившись, что они чистые и без песка, опустите блок из шланга и опрыскайте обработанные поверхности WD-40, чтобы предотвратить ржавчину.
Теперь, когда отверстия готовы, давайте посмотрим на кольца, которые будут на них ездить. С современными маслами износ колец уже не является проблемой, которая была раньше. В этом случае используйте самые тонкие из практичных колец. Многие поршни V-8 старого образца все еще производятся в широких масштабах. Большинство этих поршней все еще имеют компрессионные кольца диаметром 5/64 дюйма. Нет веских причин для использования этих более широких колец.Кольца шириной 1/16 дюйма или даже 43 тысячных — это то, что вам нужно. Имейте в виду, что чем шире кольцевые зазоры, тем больше потеря давления в цилиндре и, следовательно, мощности. Добавьте к этому увеличение прорыва в картер. Это быстрее загрязняет масло и требует более частой замены масла. Если вы собираетесь использовать обычные кольца, то зазоры между ними должны быть минимальными, рекомендованными производителем. Если вы можете себе это позволить, выбирайте кольца Total Seal, поскольку они действительно обеспечивают почти 100-процентную герметизирующую способность и, что не менее важно, сохраняют ее в течение значительно более длительного периода времени, чем даже лучшие кольца обычного типа.
Просмотреть все 30 фотографийВозможно, вы слышали термин «перенос газа», но не совсем понимаете, что он означает. Это метод поддержки верхнего кольца давлением камеры сгорания, чтобы кольцо было более плотно прижато к отверстию. Есть два типа газовых каналов: те, которые проходят вниз через головку поршня, и те, которые расположены радиально, пересекая верхнюю поверхность канавки верхнего кольца. Газовые порты радиального типа обычны для двигателей для гонок на дальние дистанции. Текущая тенденция заключается в использовании радиальных отверстий для газа, поскольку они кажутся столь же эффективными, но не чрезмерно ускоряют износ колец и отверстий в ВМТ.С хорошей гоночной смесью или уличной синтетикой износ цилиндра в ВМТ не является проблемой. Я только что завершил 1000-мильный тест на выносливость с новым гоночным маслом Joe Gibbs Racing, и кольца поршневых поршней JE в моем двигателе Cup Car изношены менее чем на три десятых тысячной доли от поверхности. Такой износ привел к тому, что зазор между кольцами увеличился всего на одну тысячную. Анализ масла в точке 100 и 1000 миль показал, что большая часть износа пришлась на первые 100 миль. Это означает, что комбинация кольца и масла может быть пригодна для пробега до 10 000 миль.
Просмотреть все 30 фотографийОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА СЖАТИЯ CR — это отношение объема над поршнем в НМТ (слева) по сравнению с объемом в ВМТ (справа). Формула CR: (V + C) / C. В этой формуле V — это рабочий объем цилиндра (т. Е. Рабочий объем цилиндра в кубических сантиметрах или кубических сантиметрах), а C — общий объем камеры сгорания (в кубических сантиметрах), когда поршень находится в ВМТ.
Пример может выглядеть так: скажем, объем над поршнем в НМТ равен 110 куб. См, причем 100 куб. См — это рабочий объем (V) из-за движения поршня, а 10 куб. См — общее пространство сгорания (C), остающееся в ВМТ.Когда содержимое цилиндра в НМТ сжимается в 10 куб.см, оставшихся в ВМТ, заряд занимает 1/11 часть пространства, так что CR составляет 11: 1. Чтобы узнать, какие общие кубические сантиметры камеры сгорания требуются для CR, вы хотите вычесть 1 из этого отношения и разделить результат на рабочий объем цилиндра.
Просмотреть все 30 фотоГоловки CC Сюда входит бюретка объемом 100 куб. См и подставка для нее.Также требуется пластина из оргстекла, которая для большинства отечественных головок V-8 потребует некоторых вырезов для бровей, чтобы очистить клапаны. У COMP Cams есть недорогой комплект со всеми необходимыми деталями. Для получения легко видимой измерительной жидкости используйте жидкость для омывателя ветрового стекла. Содержащийся в нем спирт уменьшает ржавчину и помогает снизить поверхностное натяжение.
ФУНКЦИЯ ЧЕТЫРЕХТАКТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ Слева направо показаны такты впуска, сжатия, мощности и выпуска четырехтактного или четырехтактного двигателя. На такте всасывания свежий воздух / топливо проходит мимо открытого впускного клапана, когда поршень движется вниз по каналу.Примерно в нижней мертвой точке (НМТ) впуск закрывается, и движение поршня вверх по отверстию запускает такт сжатия. В какой-то момент непосредственно перед тем, как поршень достигнет вершины такта сжатия в верхней мертвой точке (ВМТ), свеча зажигания загорится. В этот момент происходит небольшая задержка сгорания, прежде чем оно действительно начнется (отсюда и сгорание незадолго до ВМТ). Когда поршень проходит через ВМТ, в результате сгорания происходит сгорание заряда, и выделяемое тепло вызывает быстрое повышение давления в содержимом цилиндра.Это давление толкает поршень вниз по отверстию во время рабочего хода. Когда поршень приближается к концу рабочего хода, выпускной клапан начинает открываться. Первоначально газы, все еще находящиеся под относительно высоким давлением, выходят наружу через постепенно открывающийся выпускной клапан. К тому времени, когда поршень начинает двигаться вверх по отверстию, выпускной клапан уже далеко отходит от своего седла. После этого начального «продувки» цилиндра движение поршня вверх по каналу выталкивает оставшийся израсходованный заряд через выпускной клапан.В верхней части такта выпуска впускное отверстие начинает открываться, и вся последовательность событий начинается заново.
Показать все 30 фотоСмотреть все 30 фото
|
Испытания дизельного двигателя на сжатие | Cenexperts
Компрессия в дизельном двигателе имеет важное значение для эффективной работы. А когда сжатие отсутствует, это может привести к повреждению.Вот почему крайне важно знать, правильная ли компрессия вашего двигателя.
С помощью простого теста на компрессию дизельного двигателя можно обнаружить проблемы с компрессией до того, как они усугубятся. Вот информация об этих тестах и о том, как решить, пора ли их проводить.
Когда следует сдавать тест на компрессию двигателя?
Испытания дизельного двигателя на компрессию не являются профилактической мерой, они проводятся, если у вас возникли проблемы с вашей машиной. Если ваш автомобиль работает неэффективно или испытывает сочетание перечисленных ниже проблем, рассмотрите возможность проверки компрессии дизельного двигателя.
- Проблемы с запуском, не связанные с погодой или температурой наружного воздуха
- Низкая экономия топлива или повышенный расход масла
- Синий дым
- Необъяснимая потеря мощности
- Чрезмерное давление в картере
УЗНАТЬ БОЛЬШЕ : 3 ПРОБЛЕМЫ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ, КОТОРЫЕ МОГУТ НЕ БЫТЬ ТО, ЧЕМ ВЫ ДУМАЕТЕ
Как проходят испытания на компрессию дизельных двигателей?
В дизельном двигателе поршни движутся вертикально, всасывая воздух.Это движение создает тепло, необходимое для воспламенения топлива, что в конечном итоге приводит в действие двигатель.
Когда вы привозите свой автомобиль на испытание на компрессию, механик помещает манометр в каждый из цилиндров, чтобы определить, какое давление создает двигатель, когда он переворачивается.
Как правило, каждый цилиндр должен иметь давление от 300 до 500 фунтов на квадратный дюйм, а все цилиндры в одном двигателе должны измеряться с точностью до 10 процентов друг от друга. Если компрессия в двигателе слишком низкая, слишком высокая или слишком сильно отклоняется от одного цилиндра к другому, вы, вероятно, имеете внутреннее повреждение вашего двигателя.
ПОДРОБНЕЕ : КАК СОХРАНИТЬ БОЛЬШОПРОГОННЫЙ ПАРК НА ДОРОГЕ
Дизельные двигатели требуют надлежащего сжатия для обеспечения высокой производительности. Использование высококачественных продуктов, таких как Cenex® PREMIUM DIESEL FUEL и ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫХ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ, поможет защитить двигатели и обеспечить здоровые уровни сжатия. Чтобы узнать больше, свяжитесь с МЕСТОПОЛОЖЕНИЕМ CENEX РЯДОМ С ВАМИ.
Испытание на сжатие бензинового двигателя Mercruiser
Модели
Все судовые бензиновые двигатели с поворотно-откидной колонкой и бортовые бензиновые двигатели Mercruiser.
Новое давление сжатия
Давление сжатия 100 фунтов на кв. Дюйм (690 кПа) Минимум (1)
(1) Минимальное сжатие, зарегистрированное в любом цилиндре, не должно быть менее 70% от самого высокого зарегистрированного цилиндра.
Испытание на сжатие бензинового двигателя
A. При нормальной комнатной температуре двигателя заземлите провод катушки зажигания (идущий к крышке распределителя зажигания) непосредственно на шпильку заземления двигателя и снимите все свечи зажигания.
ВАЖНАЯ ИНФОРМАЦИЯ: Заземлите провод катушки зажигания (идущий к крышке распределителя зажигания) непосредственно на шпильку заземления двигателя, чтобы предотвратить возможность искры от отсоединенных проводов свечи зажигания.При использовании дистанционного стартера для запуска двигателя, некоторые двигатели могут иметь катушку зажигания, запитанную клеммой «R» в соленоиде стартера, даже если ключ зажигания и выключатель со шнуром останова находятся в положении «выключено».
- Используйте полностью заряженный аккумулятор.
- Полностью открыть дроссельную заслонку.
- Начиная с показания манометра на «0», проверните двигатель, сделав 4 такта сжатия (4 «затяжки»).
- Запишите компрессию для каждого цилиндра.
- Если некоторые цилиндры имеют низкую степень сжатия, используйте масленку насосного типа, чтобы впрыснуть 3 капли масла в каждую камеру сгорания через отверстие для свечи зажигания.Проведите вторую проверку компрессии на каждом цилиндре.
- Ни один цилиндр не должен показывать значение менее 100 фунтов на кв. Дюйм (690 кПа).
- Сжатие, зарегистрированное для любого цилиндра, не должно быть менее 70% от самого высокого цилиндра. Пример: если самый высокий цилиндр имеет 150 фунтов на квадратный дюйм (1035 кПа), минимально допустимое давление для любого другого цилиндра будет 105 фунтов на квадратный дюйм (725 кПа). [150 X 70% = 105 фунтов на кв. Дюйм (1035 X 70% = 725 кПа)].
- a) Нормальный: сжатие нарастает быстро и равномерно в каждом цилиндре.
b) Утечка из поршневых колец: компрессия низкая при первом такте, затем увеличивается при следующих тактах, но не достигает нормы. Компрессия значительно улучшается после 3-х впрыскиваний масла.
c) Утечка в клапанах: компрессия низкая при первом такте и не увеличивается при следующих тактах или при 3 брызгах масла.
d) Если в 2 соседних цилиндрах сжатие ниже нормального: Впрысните 3 капли масла в цилиндры. Если компрессия не увеличивается, причиной может быть перегоревшая прокладка ГБЦ между цилиндрами.
Использование воздуха для проверки камеры сгорания двигателя
Если во время испытания на сжатие обнаруживается низкий уровень цилиндра, использование давления воздуха может помочь вам выяснить, есть ли в двигателе проблемы с клапаном или поршнем.
- Полностью откройте дроссельные заслонки.
- Не снимая свечей зажигания, проворачивайте двигатель до тех пор, пока поршень номер 1 не окажется в ВМТ на такте сжатия. Это обеспечит закрытие обоих клапанов.
- Поверните коленчатый вал на точное указанное количество градусов, чтобы следующий цилиндр в порядке зажигания установился в ВМТ.
- 4 цилиндра = 180 градусов.
- V6 = 120 градусов.
- V8 = 90 градусов.
ПРИМЕЧАНИЕ: Если вы хотите проверить только цилиндр с низким уровнем сжатия, найдите его положение в порядке зажигания. Поверните коленчатый вал на такое же количество градусов, как этот цилиндр от цилиндра номер 1 в порядке зажигания. Пример: V6 с порядком стрельбы 1-6-5-4-3-2. Номер 4 — это цилиндр, который вы хотите проверить. Это третье приращение от ВМТ цилиндра 1.Поверните коленчатый вал на три шага по 120 градусов, чтобы привести цилиндр 4 в ВМТ на такте сжатия.
- Удерживайте болт балансира коленчатого вала большим гаечным ключом, чтобы предотвратить вращение коленчатого вала двигателя при приложении давления воздуха к цилиндру.
- Используйте шланг воздушного переходника с манометром для ввинчивания в отверстие для свечи зажигания.
- Используя воздушный шланг, подайте давление воздуха 20-30 фунтов на квадратный дюйм (138-206 кПа) через этот переходной шланг в испытываемый цилиндр. Убедитесь, что коленчатый вал не вращается.
- a) Если слышно, как из дроссельных заслонок выходит воздух, возможно, впускной клапан протекает.
- b) Если слышно, как из выхлопной трубы выходит воздух, возможно, выпускной клапан протекает.
- c) Если слышно или чувствуется выход большого количества воздуха из крышки маслоналивного отверстия в крышке коромысла, возможно, поршень или поршневые кольца протекают. При этом испытании через поршневые кольца будет просачиваться небольшое количество воздуха.
Теги: Испытание на компрессию судового двигателя
Дизельные двигателии бензиновые двигатели или: Компрессионные двигатели и искровые двигатели
Дизельные двигатели и бензиновые двигатели, различия между ними многочисленны и значительны.Самая большая разница между дизельным и бензиновым двигателями — это процесс воспламенения топлива. В цилиндрах соответствующих двигателей бензиновые и дизельные двигатели воспламеняют топливо совершенно по-разному.
Дизель — двигатели компрессионные. Компрессионные двигатели воспламеняют топливо точно так же, как боек воспламеняет порох. Компрессионные двигатели — двигатели, работающие на дизельном топливе и мазуте — воспламеняют топливо, подвергая его воздействию чрезвычайно высоких температур, возникающих при сжатии газа. В случае компрессионных двигателей воздух — это сжатый газ, выделяющий тепло.
Бензиновые двигатели, напротив, работают от искры. Бензиновые двигатели с искровым зажиганием воспламеняют топливо, подвергая его воздействию искры. Двигатель с искровым зажиганием воспламеняет топливо так же, как человек на природе зажигает костер пламенем. Искровое зажигание похоже на зажигание спичкой. Проще говоря, двигатели с искровым зажиганием подвергают топливо воздействию пламени, чтобы зажечь его. В компрессорных двигателях топливо нагревается.
«Наиболее существенное различие заключается в способе воспламенения топлива в камере сгорания.Либо двигатель построен для работы исключительно на природном газе, что требует, в отличие от дизельного двигателя, использовать свечи зажигания для зажигания, либо он является двухтопливным, в котором природный газ сочетается с небольшим количеством дизельного топлива, которое сжимается в камеру сгорания до тех пор, пока она не воспламенится, процесс, известный как непосредственный впрыск под высоким давлением, или HPDI ».
Бензиновые и дизельные двигатели Дальние родственники
Из-за разницы в способах воспламенения топлива в двигателях с искровым зажиганием и двигателями сжатия, дизельные двигатели и бензиновые двигатели отличаются на фундаментальном уровне.Бензиновый двигатель имеет больше общего с двигателем, работающим на природном газе или пропане, чем компрессионный дизельный двигатель.
Не только бензиновые и дизельные двигатели работают по-разному, но также существуют различия в топливной эффективности и выбросах. Различия, наиболее важные для потребителей, заключаются в том, что дизельные двигатели более экономичны, чем бензиновые двигатели сопоставимых размеров. Для всех, а не только для потребителей транспортных средств и водителей, важен тот факт, что дизельные двигатели меньше загрязняют окружающую среду и производят меньше токсичных выбросов, чем бензиновые двигатели.Как поясняет TheConversation.com: «Итак, хотя дизельное топливо содержит немного больше углерода (2,68 кг CO₂ / литр), чем бензин (2,31 кг CO₂ / литр), общие выбросы CO₂ дизельного автомобиля обычно ниже. При использовании в среднем это составляет около 200 г CO₂ / км для бензина и 120 г CO₂ / км для дизельного топлива ».
Четырехтактные двигатели: искровые и компрессионные
Есть два основных типа двигателей внутреннего сгорания: искровые и компрессионные. И из двух типов подавляющее большинство — четырехтактные двигатели.Хотя существуют двухтактные двигатели, большинство из них имеют небольшие размеры и вырабатывают гораздо меньше энергии, чем четырехтактные. Двигатели внутреннего сгорания, используемые почти во всех легковых автомобилях, пикапах, грузовиках, полуфабрикатах и тяжелом оборудовании, являются четырехтактными двигателями.
Цикл четырехтактного двигателя
Как следует из названия, четырехтактный двигатель внутреннего сгорания имеет четыре ступени в цикле. Первый этап — такт впуска. Второй этап — это этап сжатия. Третий этап — это горение и рабочий такт.И последняя стадия — такт выпуска.
«Четырехтактный двигатель — это двигатель внутреннего сгорания, который использует четыре различных хода поршня (впуск, сжатие, мощность и выпуск) для завершения одного рабочего цикла. Поршень совершает два полных прохода в цилиндре, чтобы завершить один рабочий цикл. Рабочий цикл требует двух оборотов (720 °) коленчатого вала. Четырехтактный двигатель является наиболее распространенным типом двигателя малого объема. Четырехтактный двигатель совершает пять тактов за один рабочий цикл, включая такты впуска, сжатия, зажигания, мощности и выпуска.”
1) Такт впуска искрового четырехтактного двигателя
Во время такта впуска поршень опускается на дно цилиндра. Когда поршень опускается, внутри цилиндра образуется разрежение. В традиционных двигателях с искровым зажиганием вакуум будет всасывать топливно-воздушную смесь из карбюратора в цилиндр. С другой стороны, современные искровые двигатели впрыскивают топливно-воздушную смесь в цилиндры.
После достижения нижней мертвой точки — в этот момент цилиндр заполнен топливно-воздушной смесью — поршень начинает второй ход четырехэтапного цикла, первый ход вверх.Первый ход вверх — это ход сжатия.
Такт впуска четырехтактного двигателя с компрессионным двигателем
В четырехтактном двигателе с компрессионным зажиганием, как и в искровом двигателе, поршень опускается и образует пустоту в цилиндре. Что касается действия поршней, двигатели сжатия и двигатели с искровым зажиганием одинаковы во время такта впуска. Однако, в отличие от двигателя с искровым зажиганием, только воздух заполняет цилиндр во время такта впуска.
В двигателе с компрессионным двигателем топливно-воздушная смесь не всасывается и не впрыскивается в цилиндр во время такта впуска.В двигателе с компрессионным двигателем добавление топлива происходит в конце первого хода вверх, такта сжатия.
2) Такт сжатия искрового четырехтактного двигателя
Вторая ступень как искрового, так и компрессионного двигателей — это такт сжатия. Во время такта сжатия поршень подталкивается к верхней части цилиндра двигателя. Когда поршень движется к верхней части цилиндра, газ внутри цилиндра сжимается.
Сжатие газа — воздуха, водяного пара, паров топлива и т. Д.- выделяет тепло. Чем сильнее давление на газ, тем больше тепла выделяется при сжатии. Но в двигателе с искровым зажиганием тепло, выделяемое при сжатии газа, не сжигает топливо. Вместо этого прямо перед тем, как поршень попадет в верхнюю мертвую точку, свеча зажигания загорится.
Такт сжатия двигателя компрессионного топлива
В дизельном двигателе или двигателе на жидком топливе, работающем от сжатия, при такте сжатия топливо воспламеняется. Когда поршень поднимается, воздух внутри цилиндра нагревается в результате сжатия.Как только тепла достаточно для воспламенения топлива, форсунки распыляют топливо в верхнюю часть головки блока цилиндров, и оно начинает гореть. Как и в искровом двигателе, расширение топлива при горении внутри цилиндра опускает поршень вниз.
3) Ход горения, A.K.A., Рабочий ход искрового, четырехтактного двигателя
При срабатывании двигателя внутреннего сгорания, вопреки распространенному заблуждению, топливо внутри цилиндров не взрывается. Топливо внутри цилиндров двигателя внутреннего сгорания горит, хотя и очень быстро.И в идеале топливо горит равномерно. В такте сгорания двигателя внутреннего сгорания топливо воспламеняется в заданном месте.
В искровом двигателе искра воспламеняет топливо, пламя распространяется, и топливо расширяется при воспламенении. Расширение горящего топлива приводит к опусканию поршня, и заполненный цилиндр будет вытекать по мере сгорания топлива.
Такт сгорания, A.K.A., Рабочий ход компрессионного четырехтактного двигателя
В двигателе с компрессионным двигателем тепло, выделяемое при сжатии воздуха в цилиндре, нагревает внутреннюю часть цилиндра.«Такт сжатия начинается, когда поршень движется вверх по цилиндру, сжимая захваченный воздух. Давление повышается от 32 до 50 бар, а температура — до 600 градусов Цельсия. [Впрыск дизельного топлива или жидкого топлива] начинается где-то около ВМТ такта сжатия, топливо разбрызгивается в горячий воздух, воспламеняется и горит контролируемым образом из-за тепла сжатия, что приводит к такту мощности »
Как и в искровом двигателе, сгорание топлива в двигателе сжатия приводит к опусканию поршня.И цилиндр наполняется выхлопными газами.
4) Такт выхлопа четырехтактных двигателей с искровым и компрессионным зажиганием
Такт выпуска в двигателях с искровым зажиганием и двигателями сжатия одинаков. Как только поршень попадает в нижнюю мертвую точку и цилиндр заполняется выхлопными газами, поршень поднимается вверх, вытесняя выхлопные газы из выпускного коллектора.
По окончании такта выпуска завершается четырехтактный цикл, и процесс начинается снова.
Почему компрессорные двигатели не могут работать на бензине
Бензин не работает для двигателя с компрессионным двигателем. «Автомобильные инженеры десятилетиями пытались создать [бензиновый компрессорный] двигатель, потому что дизельное топливо обеспечивает лучшую экономию топлива, чем бензиновые двигатели», — поясняет Wired.com. Бензин не обладает достаточной плотностью энергии или достаточным сопротивлением сжатию для работы двигателя сжатия.
Проблема с тем фактом, что бензин не может приводить в действие двигатель сжатия, заключается в том, что существует прямая корреляция между степенью сжатия и топливной экономичностью: «Автомобильные инженеры могут улучшить топливную эффективность и экономию топлива, проектируя двигатели с высокой степенью сжатия.Чем выше коэффициент, тем больше сжатый воздух в цилиндре. Когда воздух сжимается, происходит более мощный взрыв топливовоздушной смеси, и расходуется больше топлива ».
По отношению к дизельному топливу бензин является легким, легколетучим топливом. Максимальная степень сжатия бензина, которую может выдержать до самовоспламенения, составляет от 8: 1 до 10: 1. Дизельные двигатели с компрессией имеют степень сжатия от 18: 1 до 25: 1. Во многих случаях степень сжатия даже выше.
Важность сопротивления сжатию для эффективности использования топлива
По той же причине бензин не может приводить в действие двигатель сжатия, бензиновые двигатели менее экономичны, чем дизельные двигатели. Причина — сопротивление сжатию. Сопротивление сжатию — один из двух наиболее важных факторов топливной экономичности. Другое дело — плотность энергии топлива.
Диапазон степени сжатия двигателя определяет его тепловой КПД. Термический КПД — это количество энергии, поступающей в двигатель, по сравнению с количеством энергии, которое двигатель преобразует в механическую работу.Это потребление энергии по сравнению с выходом энергии.
Увеличение степени сжатия двигателя увеличивает его тепловой КПД. Причина в том, что чем выше степень сжатия, тем больше тепла создает сжатие газа. В случае двигателей внутреннего сгорания сжатым газом является воздух или топливно-воздушная смесь.
Дизель имеет емкость для большей экономии топлива
Самым ограничивающим фактором в отношении экономии бензина является бензин. Поскольку бензин не особенно энергоемкий, а бензин имеет низкое сопротивление сжатию, технологии могут сделать лишь так много, чтобы улучшить топливную экономичность бензиновых транспортных средств.Дизель же ограничен технологией. Технология дизельных двигателей до сих пор не в полной мере использует высокий энергетический потенциал дизельного топлива. Дизельные двигатели также не используют в полной мере тот факт, что дизельное топливо имеет очень высокое сопротивление сжатию.
И есть третье качество дизельного топлива, которое современные технологии еще не рассмотрели, — кислородный потенциал. На сегодняшний день самая большая проблема с дизельным топливом заключается в том, что дизельное топливо настолько плотное и энергоемкое, что его трудно насыщать кислородом. Сжигание топлива — это окисление углеводородов.Углеводороды не будут окисляться, если они не насыщены кислородом. Кроме того, плотность дизельного топлива затрудняет его оксигенирование.
Существуют средства увеличения насыщения кислородом дизельного топлива и повышения эффективности использования топлива. Rentar Fuel Catalyst — это неоригинальный топливный катализатор перед сгоранием, который увеличивает кислородный потенциал дизельного топлива.
Катализатор топлива Rentar
Из-за длины и размера углеводородов в дизельном топливе они связываются в кластеры.Почему молекулы углеводородов группируются вместе, молекулы внутри кластеров не подвергаются воздействию кислорода. В результате углеводороды в середине топливного кластера либо не сгорают, либо сгорают частично.
Углеводородные кластеры являются результатом положительных и отрицательных зарядов, присущих молекулам. «Большинство видов топлива для двигателей внутреннего сгорания жидкое, топливо не сгорает, пока не испарится и не смешается с воздухом. Большинство выбросов автотранспортных средств состоит из несгоревших углеводородов, оксида углерода и оксидов азота.Как правило, топливо для двигателя внутреннего сгорания представляет собой соединение молекул. Каждая молекула состоит из нескольких атомов, состоящих из множества ядер и электронов, которые вращаются вокруг своего ядра. В их молекулах уже существуют магнитные движения, и поэтому они уже имеют положительные и отрицательные электрические заряды ».
Топливный катализатор Rentar нейтрализует молекулярные заряды, которые сближают молекулы углеводородов. Как только заряды, объединяющие углеводороды, нейтрализуются, молекулы углеводородов расходятся.Разделенные углеводородные молекулы имеют открытую поверхность, необходимую для оксигенации.
Полевые и лабораторные испытания показали, что Rentar снижает расход топлива от 3 до 8 процентов. Еще больше экономия топлива для внедорожников. Кроме того, Rentar Fuel Catalyst снижает выбросы от 15 до 55 процентов, в зависимости от типа выбросов.
Степень сжатия | Автопедия | Fandom
Степень сжатия двигателя внутреннего сгорания или двигателя внешнего сгорания — это величина, которая представляет собой отношение объема его камеры сгорания; от самой большой емкости до самой маленькой емкости.Это фундаментальная спецификация для многих распространенных двигателей внутреннего сгорания.
В поршневом двигателе это соотношение между объемом цилиндра и камеры сгорания, когда поршень находится в нижней части своего хода, и объемом камеры сгорания, когда поршень находится в верхней части своего хода.
Представьте цилиндр с поршнем в нижней части его хода, содержащий 1000 см3 воздуха. Когда поршень переместился в верхнюю часть своего хода внутри цилиндра, а оставшийся объем внутри головки или камеры сгорания был уменьшен до 100 см3, тогда степень сжатия будет пропорционально описана как 1000: 100 или с частичным уменьшением. , степень сжатия 10: 1.
Желательна высокая степень сжатия, поскольку она позволяет двигателю извлекать больше механической энергии из заданной массы топливовоздушной смеси из-за его более высокого теплового КПД. Высокие соотношения помещают доступные молекулы кислорода и топлива в уменьшенное пространство вместе с адиабатической теплотой сжатия, вызывая лучшее смешивание и испарение капель топлива. Таким образом, они позволяют увеличивать мощность в момент зажигания и извлекать больше полезной работы из этой мощности за счет расширения горячего газа в большей степени.
Однако более высокая степень сжатия делает бензиновые двигатели подверженными детонации двигателя, также известной как детонация, и это может снизить эффективность двигателя или даже физически повредить его.
Дизельные двигатели, с другой стороны, работают по принципу воспламенения от сжатия, поэтому топливо, которое сопротивляется самовоспламенению, вызовет позднее воспламенение, что также приведет к детонации в двигателе.
Формула
Коэффициент рассчитывается по следующей формуле:
- , где
- = отверстие цилиндра (диаметр)
- = длина хода поршня
- = объем камеры сгорания (включая прокладку головки).Это минимальный объем пространства, в котором топливо и воздух сжимаются до воспламенения. Из-за сложной формы этого пространства его обычно измеряют напрямую, а не рассчитывают.
Типичная степень сжатия
Бензин / бензиновый двигатель
Из-за звона (детонации) CR в бензиновом / бензиновом двигателе обычно не будет намного выше, чем 10: 1, хотя некоторые серийные автомобильные двигатели, построенные для высокопроизводительных двигателей с 1955 по 1972 год, имели степень сжатия до 12.5: 1, который мог безопасно работать на доступном в то время высокооктановом этилированном бензине.
Техника, используемая Audi для предотвращения возникновения детонации, — это двигатель с сильным «завихрением», который заставляет всасываемый заряд совершать очень быстрое круговое вращение в цилиндре во время сжатия, что обеспечивает более быстрое и полное сгорание. Недавно, с добавлением датчиков изменения фаз газораспределения и детонации для задержки момента зажигания, один мировой производитель строит бензиновые двигатели CR 10,8: 1, которые используют топливо 87 MON (с октановым числом).
В двигателях с датчиком «пинг» или «детонация» и электронным блоком управления CR может достигать 13: 1 (BMW K1200S 2005 года). В 1981 году Jaguar выпустил головку блока цилиндров, которая допускала сжатие до 14: 1; но довольствовался 12,5: 1 в серийных автомобилях. Конструкция головки блока цилиндров была известна как головка «огненного шара».
Бензиновый / бензиновый двигатель с наддувом
В бензиновых двигателях с турбонаддувом или наддувом CR обычно изготавливается с соотношением сторон 9: 1 или ниже.
Бензин / бензиновый двигатель гоночный
Двигатели для гонок на мотоциклах могут использовать степень сжатия до 14: 1, и нередко можно найти мотоциклы со степенью сжатия выше 12.0: 1 для топлива с октановым числом 86 или 87.
Гоночные двигатели, сжигающие метанол и этанол, часто превышают CR 15: 1. (Потребители могут заметить, что «бензин» или 90% бензина с 10% этанола дает более высокое октановое число — рейтинг подавления детонации.)
Газовый двигатель
В двигателях, работающих исключительно на СНГ или СПГ, CR может быть выше из-за более высокого октанового числа этих топлив.
Дизельный двигатель
В дизельном двигателе с самовоспламенением (без электрической свечи зажигания — горячий воздух сжатия зажигает впрыскиваемое топливо) CR обычно превышает 14: 1.Соотношение более 22: 1 является обычным явлением. Соответствующая степень сжатия зависит от конструкции головки блока цилиндров. Обычно это значение составляет от 14: 1 до 16: 1 для двигателей с непрямым впрыском и от 18: 1 до 20: 1 для двигателей с прямым впрыском.
Диагностика и диагностика
Измерение давления сжатия двигателя с помощью манометра, подключенного к отверстию свечи зажигания, дает представление о состоянии и качестве двигателя.
Если дана номинальная степень сжатия двигателя, давление в цилиндре перед воспламенением можно оценить с помощью следующего соотношения:
где — давление в цилиндре в нижней мертвой точке (НМТ), которое обычно составляет 1 атм, — это степень сжатия и — отношение удельных теплоемкостей рабочего тела, которое составляет около 1.4 для воздуха и 1,3 для метановоздушной смеси.
Например, если двигатель, работающий на бензине, имеет степень сжатия 10: 1, давление в цилиндре в верхней мертвой точке (ВМТ) равно
Однако эта цифра также будет зависеть от фаз газораспределения (т. Е. Клапана). Как правило, давление в цилиндре для обычных автомобильных конструкций должно составлять не менее 10 бар, или, по приблизительной оценке в фунтах на квадратный дюйм (psi), в 15-20 раз больше степени сжатия, или в этом случае от 150 до 200 psi, в зависимости от кулачок синхронизации.Специально построенные гоночные двигатели, стационарные двигатели и т. Д. Будут давать цифры за пределами этого диапазона.
Факторы, включающие позднее закрытие впускного клапана (относительно профилей распределительных валов, выходящих за пределы типичного диапазона серийных автомобилей, но не обязательно в области двигателей соревнований), могут дать обманчиво низкую цифру в этом тесте. Чрезмерный зазор в шатуне в сочетании с чрезвычайно высокой производительностью масляного насоса (редко, но не невозможно) может привести к образованию достаточного количества масла, чтобы покрыть стенки цилиндра достаточным количеством масла, чтобы облегчить разумное уплотнение поршневого кольца, искусственно давая обманчиво высокий показатель на двигателях с нарушенным кольцевым уплотнением.
Это действительно может быть использовано для некоторого небольшого преимущества. Если испытание на сжатие дает низкое значение и было установлено, что это не связано с закрытием впускного клапана / характеристиками распределительного вала, то можно различить причину, связанную с проблемами уплотнения клапана / седла и кольцевым уплотнением, путем впрыскивания моторного масла в искру. отверстие плунжера в количестве, достаточном для распределения по днищу поршня и окружности контакта верхнего кольца и, таким образом, к упомянутому уплотнению. Если вскоре после этого будет проведено второе испытание на сжатие и новое показание будет намного выше, проблематичным будет кольцевое уплотнение, тогда как если наблюдаемое испытательное давление на сжатие останется низким, это будет уплотнение клапана (или, реже, прокладка головки, или прорыв поршня, или более редкое повреждение стенки цилиндра).
Если имеется значительная (> 10%) разница между цилиндрами, это может указывать на протечку клапанов или прокладок головки цилиндров, износ поршневых колец или трещину в блоке.
Если есть подозрение на проблему, то более подробный тест с использованием тестера утечки может определить местонахождение утечки.
Saab Двигатель с переменным сжатием
Поскольку диаметр отверстия цилиндра, длина хода поршня и объем камеры сгорания почти всегда постоянны, степень сжатия для данного двигателя почти всегда постоянна, пока износ двигателя не сказывается.
Единственным исключением является экспериментальный двигатель Saab Variable Compression Engine (SVC). В этом двигателе, разработанном компанией Saab Automobile, используется технология, которая динамически изменяет объем камеры сгорания (V c ), что с помощью приведенного выше уравнения изменяет степень сжатия (CR).
Чтобы изменить V c , SVC «опускает» головку блока цилиндров ближе к коленчатому валу. Это достигается путем замены типичного цельного блока цилиндров двигателя на состоящий из двух частей, с коленчатым валом в нижнем блоке и цилиндрами в верхней части.Два блока шарнирно соединены с одной стороны (представьте себе книгу, лежащую на столе, с передней обложкой, расположенной на дюйм или около того над титульным листом). Поворачивая верхний блок вокруг точки шарнира, V c (представьте себе воздух между передней обложкой книги и титульным листом) можно изменить. На практике SVC регулирует верхний блок в небольшом диапазоне движений с помощью гидравлического привода.
Двигатели с переменной степенью сжатия (VCR)
SAAB SVC — это усовершенствованное и работоспособное дополнение к миру двигателей для видеомагнитофонов, первое из которых было построено и испытано Гарри Рикардо в 1920-х годах.Эта работа привела к тому, что он разработал систему оценки октанового числа, которая используется до сих пор. SAAB недавно участвовал в работе с «Офисом передовых автомобильных технологий» над созданием современного бензинового двигателя видеомагнитофона, который показал эффективность, сопоставимую с эффективностью дизельного двигателя. Многие компании проводят собственные исследования двигателей для видеомагнитофонов, включая Nissan, Volvo, PSA / Peugeot-Citroën и Renault, но до сих пор без публично продемонстрированных результатов.
Цикл двигателя Аткинсона был одной из первых попыток переменного сжатия.Поскольку степень сжатия — это соотношение между динамическим и статическим объемами камеры сгорания, метод цикла Аткинсона увеличения длины рабочего хода по сравнению с тактом впуска в конечном итоге изменил степень сжатия на разных этапах цикла.
Коэффициент динамического сжатия
Расчетная степень сжатия, как указано выше, предполагает, что цилиндр герметизирован в нижней части хода (нижняя мертвая точка — НМТ), и что сжатый объем является фактическим объемом.
Однако: закрытие впускного клапана (уплотнение цилиндра) всегда происходит после НМТ, что приводит к тому, что часть всасываемого заряда сжимается назад из цилиндра поднимающимся поршнем на очень низких скоростях; сжимается только процент хода после закрытия впускного клапана. Эта «скорректированная» степень сжатия обычно называется «степенью динамического сжатия ».
Это соотношение выше при более консервативном (т.е. раньше, вскоре после НМТ) времени впускных кулачков и ниже при более радикальном (т.е.е., позже, спустя много времени после BDC) время впускного кулачка, но всегда ниже статической или «номинальной» степени сжатия.
Фактическое положение поршня можно определить тригонометрическим методом, используя длину хода и длину шатуна (измеренную между центрами). Абсолютное давление в цилиндре является результатом показателя степени динамического сжатия. Этот показатель степени представляет собой политропное значение для отношения переменной теплоты воздуха и подобных газов при существующих температурах. Это компенсирует повышение температуры, вызванное сжатием, а также потерю тепла в цилиндре.1,3 × атмосферное давление, или 13,7 бар. (× 14,7 фунтов на квадратный дюйм на уровне моря = 201,8 фунтов на квадратный дюйм. Давление, показанное на манометре, будет абсолютным давлением за вычетом атмосферного давления, или 187,1 фунтов на квадратный дюйм.)
Две поправки на динамическую степень сжатия влияют на давление в цилиндре в противоположных направлениях, но не в одинаковой степени. Двигатель с высокой статической степенью сжатия и поздним закрытием впускного клапана будет иметь DCR, аналогичный двигателю с более низким уровнем сжатия, но более ранним закрытием впускного клапана.
Степень сжатия по отношению к общему давлению
Степень сжатия и общая степень сжатия взаимосвязаны следующим образом:
| Степень сжатия | 1: 1 | 3: 1 | 5: 1 | 10: 1 | 15: 1 | 20: 1 | 25: 1 | 35: 1 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Степень сжатия | 1: 1 | 2: 1 | 10: 1 | 22: 1 | 40: 1 | 56: 1 | 75: 1 | 110: 1 |
Причина этой разницы в том, что степень сжатия определяется через уменьшение объема,
- ,
Степень давления определяется как увеличение давления
- .
