На что влияет компрессия — Энциклопедия журнала «За рулем»
Залегшие кольца или трещина в клапане – значительно более частые причины снижения компрессии, чем износ двигателя.
Компрессия – это вульгаризм. Правильно – давление конца такта сжатия. Это давление, которое создается в цилиндре при выключенном зажигании (или без подачи топлива – для дизеля) при положении поршня в верхней мертвой точке. Так вот, многие диагносты по величине замеренной компрессии (прости, наука, за жаргон!) дают заключение: «жив пациент» или «в морг», то есть на капитальный ремонт.
Заблуждение первое «Компрессия и степень сжатия – одно и то же»
Нет, не так! 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). Называть ее камерой сгорания некорректно, поскольку сгорание топлива происходит во всем объеме цилиндра.) Компрессия от степени сжатия зависит, а степень сжатия от компрессии – нет! Компрессия зависит еще от кучи параметров: давления начала сжатия, регулировки фаз газораспределения, температуры, при которой проводится замер, протечек из камеры сгорания. А протечки определяются изношенностью колец и цилиндров.
«Компрессия» – то максимальное давление, которое мы измеряем в цилиндре при выключенном зажигании.
Заблуждение второе: «Поднял компрессию – увеличил мощность»
Не совсем так. Компрессию можно поднять двумя способами – увеличить степень сжатия или уменьшить протечки из камеры сгорания. Посмотрим, что будет в каждом случае: в нашем распоряжении стенд.
Все ясно: с увеличением степени сжатия резко растет давление в цилиндре, этот рост провоцирует детонацию, ее ловит соответствующий датчик – и сдвигает угол опережения зажигания назад. Следовательно, мощность падает. А потому и теоретический эффект существенно уменьшается. Зато растут температуры на выпуске, – стало быть, риск пожечь клапаны и поршни с таким мотором значительно выше.
Сделали. Для нового мотора – всё нормально, для всех цилиндров компрессия 13,2…13,4 бар. Для испорченного кольцами с большими зазорами – 10,8…11,1. А что показали замеры мощности? В зоне малых оборотов мощность испорченного мотора чуть-чуть упала, но когда перешли 2500 об/мин, кривые момента практически слились. Всё потому, что протечки из камеры сгорания в картер, которые должны бы снизить мощность, заметны только на малых оборотах, а на высоких их масса за один цикл резко падает, ведь с уменьшением времени цикла при увеличении частоты вращения коленчатого вала уменьшается и время на протечку.
Компрессия резко выросла, а мощность – нет. Вместе с компрессией проснулась детонация, и угол опережения зажигания пришлось сдвигать назад. А он влияет на мощность сильнее
Заблуждение третье: «Нет компрессии – сразу на капиталку»
Обычно механик, обнаруживший низкую компрессию, тут же заявляет: «Двигатель изношен, требуется капиталка». Так ли все однозначно?
Нет, конечно! На спор можем назвать двадцать возможных причин снижения компрессии. Тут и проблемы с механизмом газораспределения, и механические или термические повреждения деталей двигателя, и закоксованность поршневых колец. И только одна из них будет связана с катастрофическим износом мотора. Важно уметь различать эти причины, понимать степень их опасности и знать методы борьбы с ними.
Заблуждение четвертое: «Чем выше компрессия, тем лучше»
Частенько от апологетов разных присадок приходится слышать, как подпрыгнула компрессия после очередной обработки мотора. Рост до 15 бар, до 17 бар! Но надо иметь в виду, что в нормальном состоянии, даже восстановив зазоры до состояния нового двигателя, компрессию выше штатной не получить.
Откуда же цифры? Обычно на разобранном двигателе видно, что камера сгорания после обработки заросла непонятно чем и, как следствие, уменьшился объем камеры сжатия. Но эти отложения нарушают теплоотвод от камеры сгорания. Отсюда детонация, калильное зажигание и прочее. Так что небывалому росту компрессии не радоваться надо, а наоборот.
Изменение удельного расхода топлива при фиксированных оборотах (2500 об/мин) в двух вариантах двигателя – базовом и с кольцами, в которых увеличены зазоры. Компрессия упала, но по расходу это заметно только при малых нагрузках.
Так на что влияет компрессия?
На многое! Главное – на пусковые свойства мотора, особенно при низких температурах.
В первую очередь это касается дизельных двигателей, где от давления и температуры конца сжатия зависит, воспламенится топливо в цилиндре или нет. Но и бензиновые двигатели в холодном состоянии тоже чувствительны к изменению компрессии: она влияет на испаряемость топлива, которое при холодом пуске только теоретически должно испаряться по пути в цилиндр. А реально – попадает туда в виде негорючих жидких капель.
Неравномерная по цилиндрам компрессия вызывает вибрации двигателя, особенно ощутимые на холостом ходу и при малых оборотах. А это, в свою очередь, вредит и трансмиссии, и подвеске мотора. Да и самому водителю. Словом, роль компрессии как диагностического признака, во многом характеризующего состояние двигателя, очень велика. И наши «сказки» никоим образом не призывают махнуть на нее рукой – наоборот! Но стремление к безудержному ее повышению в поисках дополнительных «лошадок» – дело в целом бесперспективное.
wiki.zr.ru
Степень сжатия — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
У этого термина существуют и другие значения, см. сжатие.Степень сжатия — отношение полного объёма цилиндра (надпоршневого пространства цилиндра двигателя внутреннего сгорания при положении поршня в нижней мёртвой точке, НМТ) к объёму камеры сгорания (надпоршневого пространства цилиндра при положении поршня в верхней мёртвой точке, ВМТ).
- =Vh+VcVc{\displaystyle \;={\frac {V_{h}+V_{c}}{V_{c}}}}, где
- Vh{\displaystyle V_{h}} — объём хода поршня,
- Vc{\displaystyle V_{c}} — объём камеры сгорания.
Увеличение степени сжатия требует использования топлива с более высоким октановым числом (для бензиновых ДВС) во избежание детонации. Повышение степени сжатия в общем случае повышает его мощность, кроме того, увеличивает КПД двигателя как тепловой машины, то есть, способствует снижению расхода топлива.
Степень сжатия, обозначаемая греческой буквой ε{\displaystyle \varepsilon }, есть величина безразмерная. Связанная с ней величина — компрессия — зависит от степени сжатия, от природы сжимаемого газа и от условий сжатия. При адиабатическом процессе сжатия воздуха зависимость эта выглядит так:
- P=P0∗εγ{\displaystyle P=P_{0}*\varepsilon _{\gamma }}, где
- γ=1,4{\displaystyle \gamma =1,4} — показатель адиабаты для двухатомных газов (в том числе воздуха),
- P=P0{\displaystyle P=P_{0}} — начальное давление, как правило, принимается равным 1.
Из-за неадиабатичности сжатия в двигателе внутреннего сгорания (теплообмен со стенками, утечки части газа через неплотности, присутствия в нём бензина) сжатие газа считают политропным с показателем политропы n=1,2.
При ε{\displaystyle \varepsilon }=10 компрессия в лучшем случае должна быть 101,2=15,8
Детонация в двигателе — изохорный самоускоряющийся процесс перехода горения топливо-воздушной смеси в детонационный взрыв без совершения работы с переходом энергии сгорания топлива в температуру и давление газов. Фронт пламени распространяется со скоростью взрыва, то есть превышает скорость распространения звука в данной среде и приводит к сильным ударным нагрузкам на детали цилиндро-поршневой и кривошипно-шатунной групп и вызывает тем самым усиленный износ этих деталей. Высокая температура газов приводит к прогоранию днища поршней и обгоранию клапанов.
Понятие степени сжатия не следует путать с понятием компрессия[1], которое обозначает (при определённой конструктивно обусловленной степени сжатия) максимальное давление, создаваемое в цилиндре при движении поршня от нижней мёртвой точки (НМТ) до верхней мёртвой точки (ВМТ) (например: степень сжатия — 10, компрессия — 15,8 атм.).
Двигатели гоночных автомобилей, работающих на метаноле, имеют степень сжатия, превышающую 15[источник не указан 2565 дней]; в то время как в обычном карбюраторном ДВС степень сжатия для неэтилированного бензина как правило не превышает 11,1.
В настоящее время только компания Mazda серийно производит бензиновые двигатели Skyactiv-G со степенью сжатия 14, которые устанавливаются на такие автомобили, как Mazda CX-5 и Mazda 6. Однако необходимо понимать, что это геометрическая степень сжатия, фактическая же примерно равна 12, так как двигатель работает по циклу Аткинсона, то есть смесь начинает сжиматься после позднего закрытия клапанов и сжимается в 12 раз. Эффективность такого мотора по мощности и крутящему моменту обуславливается таким понятием как степень расширения, которая обратна геометрической степени сжатия.
В 1950-60-е года одной из тенденций двигателестроения, особенно в Северной Америке, было повышение степени сжатия, которая к началу 1970-х на американских двигателях нередко достигала 11-13. Однако, это требовало соответствующего бензина с высоким октановым числом, что в те годы могло быть получено лишь добавлением ядовитого тетраэтилсвинца. Введение в начале 1970-х годов экологических стандартов в большинстве стран привело к остановке роста и даже снижению степени сжатия на серийных двигателях.
ru.wikipedia.org
Компрессия двигателя — что это такое, как измеряется и причины уменьшения
Каждый автомобилист слышал на своем веку такие, чисто технические понятия, как компрессия двигателя и степень сжатия. Если компрессия в двигателе падает, то это плохо — уменьшается мощность, используется больше горючего, автомобиль сложнее завести.
Попробуем разобраться с данным вопросом — что такое компрессия двигателя, почему она падает, как влияет на работу двигателя, как ее нужно измерять.
Определение понятия компрессия двигателя
Несложно догадаться, что слово «компрессия» обозначает в переводе с латыни на русский «сжатие».
Говоря простым языком, избегая сложных физических терминов и формул, речь идет о давлении в камере сгорания в высшей мертвой точке такта сжатия. Чем выше компрессия, тем сильнее сжимается топливно-воздушная смесь, никакие газы не прорываются в картер двигателя, соответственно коэффициент рабочего действия двигателя выше.
Если уровень компрессии соответствует техническим характеристикам, которые заявлены производителем, то двигатель работает в оптимальной режиме: при движении поршня вниз в камеру сгорания засасывается необходимое количество воздуха, а когда поршень поднимается вверх, в камеру впрыскивается порция бензина, дается искра, и вся эта смесь детонирует и сгорает без остатка, выделяется минимальное количество отработанных газов.
Компрессия измеряется в атмосферах, паскалях, килограммах на сантиметр, но наиболее распространенная единица измерения — атмосферы.
Так, например, в двигателях КАМАЗ уровень компрессии колеблется от 29 до 38 атмосфер, а в ВАЗовской «девятке» — он составляет примерно 9,5-13 атмосфер.
На страницах нашего портала Vodi.su мы как-то рассматривали различия между дизельными и бензиновыми двигателями, а также разницу между бензином марки Аи-92 и Аи-95. Так вот, в дизельных двигателях уровень компрессии должен быть намного выше, что мы и видим на примере КАМАЗа, поскольку детонация происходит за счет добавления ДТ к разогретому под высоким давлением воздуху.
Это же можно сказать и о разнице между различными марками бензина — А-76, А-80, А-92, А-98. Октановое число как раз и определяет, при каких значениях давления и температур данный тип бензина начинает детонировать. То есть если вы зальете в бензобак Газона А-95 вместо А-80, то двигатель может просто не завестись, поскольку в двигателе не создается необходимых условий для детонации.
Компрессия связана с таким понятием, как «Степень сжатия». Степень сжатия не измеряется в каких-то определенных единицах, типа атмосфер, бар или паскалей. Она просто показывает во сколько раз, размер камеры сгорания меньше полного объема цилиндра.
Исходя из степени сжатия определяется октановое число бензина:
- бензин А-92 нужно заливать при степени сжатия меньше 10;
- А-95 — 10-12;
- А-98 — выше 12.
Причины уменьшения компрессии
Как известно, поршень двигается внутри цилиндра, и хоть на внутренних стенках образуется защитная пленка, все равно со временем со стенок цилиндра снимается слой за слоем, и внутренний объем цилиндра возрастает. Соответственно между поршневыми кольцами и стенками образуются зазоры, через которые газ под давлением может прорываться в картер, то есть сгорать будет не вся топливно-воздушная смесь, а только ее часть.
В таких случаях говорят, что компрессия уменьшилась.
Это отображается на работе двигателя:
- завести машину сложнее;
- наблюдаются провалы в работе во всех режимах;
- увеличивается расход масла и топлива;
- растет давление в патрубках системы охлаждения;
- черный дым из трубы;
- отчетливо слышны хлопки и удары.
Компрессия снижается и по другим причинам:
- образование нагара на стенках цилиндров, в камере сгорания;
- из-за высоких температур прогорает днище поршней;
- прогорают и деформируются клапана;
- трещины в головке блока цилиндров;
- требуется произвести замену прокладки головки блока;
- засоренный воздушный фильтр.
Опытный автомеханик может назвать вам еще множество других причин. Но если вы начинаете замечать какие-либо из перечисленных выше признаков, значит время отправляться на диагностику.
Затягивание с ремонтом может привести к значительным расходам в будущем.
Измерение компрессии двигателя
Специалисты советуют измерять уровень компрессии через каждые 3-5 тысяч километров (для отечественных автомобилей) или через 10-20 для иномарок. Процедура эта несложная и под силу любому автолюбителю, правда нужно иметь специальный инструмент — компрессометр. Его нужно подбирать под конкретную модель автомобиля.
Компрессометр измеряет давление в камере сгорания.
Для этого вам нужно будет:
- прогреть двигатель до температуры не ниже 80 градусов;
- снять катушку и все свечи;
- если есть ЭБУ — снять предохранители;
- закрутить ножку компрессометра в свечной колодец;
- нажать педаль газа до упора и вращать коленчатый вал с помощью стартера;
- повторить операцию для всех остальных цилиндров.
Полученные данные нужно сравнить между собой — они не должны различаться больше, чем на десять процентов.
Понятно, что для проведения измерений аккумулятор должен быть полностью заряжен, а стартер — в исправном состоянии, чтобы мог прокрутить коленвал хотя бы до ста оборотов в минуту.
Автомеханики измеряют компрессию различными способами и сравнивают показания компрессометра при открытой или закрытой дроссельной заслонке. Если компрессия пониженная, то приступают к поиску причины: поршневые кольца, клапаны, прогоревшие поршни и так далее. Ремонт может вылиться в большую сумму, а возможно понадобится только замена прокладки или воздушного фильтра.
С вашей же стороны, как от владельца автомобиля, требуется полностью следовать требованиям производителя: заливать нужный тип масла, заправляться бензином указанной марки, время от времени проходить диагностику.
На данном видео вы увидите как определять компрессию двигателя.
Пример, замерки компрессии на автомобиле марки ВАЗ.
Загрузка…vodi.su
Компрессия — это… Компрессия двигателя
Компрессия – определяющий фактор долговечности двигателя. Именно от этого показателя зависит степень износа различных деталей мотора. Поэтому автомобилисты стараются поддержать его различными способами. Компрессия двигателя — что это такое и как она измеряется? В сегодняшней статье мы попытаемся подробно описать данное явление, а также научимся ее замерять самостоятельно.
Характеристика
Компрессия – это максимальная степень давления воздуха в камере сгорания, который достигается в момент нахождения поршня в ВМТ в процессе такта сжатия. От величины данной характеристики зависит исправность мотора, а также долговечность работы всех его механизмов.
Простыми словами, компрессия – это показатель жизнеспособности двигателя, то есть главный фактор состояния его здоровья.На что она влияет?
От уровня величины данного значения зависят многие процессы, а именно:
- Полнота сгорания топлива в камере.
- Расход масла.
- Исправность работы цилиндров. Низкий класс компрессии увеличивает риск троения двигателя.
- Простота запуска мотора. Если значение степени сжатия ниже нормального, такой двигатель очень сложно завести, особенно «на холодную».
- Мощность силового агрегата. Со временем она может падать. Чем меньше класс компрессии, тем ниже мощность автомобиля. Соответственно, отсюда вытекают слабые характеристики динамики движения и разгона.
Причины снижения компрессии
Одна из основных причин низкой компрессии – это перегрев двигателя. При частом закипании мотора в цилиндрах образуются задиры. Также они могут появиться и на поршнях. Последние в результате плавятся или же прогорают. Низкая компрессия (ВАЗов «десятого» семейства в том числе) указывает на износ перегородок колец. Вследствие всех этих признаков заметно теряется мощность, при этом растет расход топлива.
Также одной из причин падения компрессии является неисправность в системе ГРМ. В данном случае возникает высокий риск прогара клапанов. Такая деталь уже не подлежит восстановлению. Прогоревшие клапаны следует незамедлительно менять, иначе падение мощности и увеличение расхода топлива не прекратятся.
Кстати, одной из причин прогара клапанов, а соответственно и падения компрессии, является неправильная их регулировка. Если между ними отсутствует необходимый тепловой зазор, можно говорить о серьезных неисправностях в системе газораспределения. В таком случае клапаны будут закрываться не полностью. Но и большой зазор также чреват своими последствиями. Например, это может стать причиной недостаточного открытия клапанов. Из-за этого в цилиндр поступает меньше воздуха. Как результат – стуки под клапанной крышкой.
Сильно падает компрессия и по причине прогара прокладки ГБЦ. В данной ситуации отработанные газы будут выходить не через глушитель и выпускной коллектор, а прямиком в масляную магистраль либо в систему охлаждения двигателя.
Что еще может указывать на низкий степень сжатия? Основная причина того, что пропала компрессия, – это износ поршневых колец и выработка на стенках цилиндров. Здесь проблема дополнительно сопровождается повышенным расходом масла и бензина.
Как ни странно, но даже воздушный фильтр может стать причиной низкой компрессии. Дело в том, что забитый элемент не позволяет воздуху попасть в цилиндры. Вследствие этого образуется сильно обедненная смесь, практически без кислорода. На некоторых режимах работы это нормально, но когда горючее смешивается в таких пропорциях все время, есть повод бить тревогу.
Последняя причина снижения показателя компрессии – это трещина в головке блока. Зачастую она случается из-за перегрева двигателя. Но если вы думаете, что из-за низкого степени сжатия рвутся на мостах чулки, компрессия здесь ни при чем. Скорее всего, возник перегруз в задней части автомобиля, не более.
Какова нормальная компрессия двигателя?
Что это такое — явление компрессии — мы уже выяснили. Теперь немного о цифрах. Но сначала нужно отметить, что данный показатель устанавливается на каждый двигатель отдельно, своим заводом-производителем. Точное значение компрессии указано в инструкции по эксплуатации вашего автомобиля. Для бензиновых двигателей данный показатель должен соответствовать порядка 9,5-10,5 атмосфер. Компрессия ВАЗ‘ов «десятого» семейства немного выше – 11 атм. На дизельных двигателях норма степени сжатия составляет от 28 до 32 атмосфер. При этом разброс между цилиндрами не должен превышать более 0,5-1 атм у бензиновых и 2,5-3 атм у дизельных силовых установок. Такие разные классы компрессии чулок являются следствием разного типа воспламенения топлива. Если у бензиновых ДВС оно загорается при помощи искры, то у дизелей происходит сжатие. Отсюда и такая разная компрессия. Это делает дизельные моторы более долговечными и износостойкими. Практика показала, что чем выше заводская степень сжатия, тем мощнее и экономичнее движок.
Специалисты говорят, что значение компрессии может отличаться, несмотря на стабильное техническое состояние ДВС. Это может произойти из-за разности условий, в которых были произведены замеры.
Существует несколько факторов, от которых может зависеть результат замера компрессии:
- Объем воздуха, который поступает в цилиндры.
- Температура двигателя.
- Частота вращения коленвала.
Также необходимо выделить, что вязкое масло, осевшее на стенках цилиндра, тоже способствует увеличению значения степени сжатия. Данное явление наблюдается из-за уплотнения зазора между сопряженными элементами. И напротив, компрессия снижается из-за избыточного количества топлива, которое поступает в камеру сгорания.
Не стоит паниковать и удивляться, если пробег автомобиля — 200-250 тысяч километров, а показания измерений очень большие (например, 10 атмосфер у бензинового ДВС). Причиной этого может быть накопление толстого слоя нагара на элементах камеры сгорания. По мере скопления этих отложений происходит уменьшение объема самой камеры сгорания, что и приводит к таким сомнительным результатам.
В каких случаях уровень компрессии возрастает?
Помимо вышеперечисленных факторов, данный показатель может быть увеличении из-за:
- Наличия масла в камере сгорания.
- Высокой температуры двигателя.
- Полностью открытой дроссельной заслонки.
Опытные автомобилисты говорят, что при замере компрессии необходимо уделить внимание только трем моментам: температуре мотора, топливу и положению дроссельной заслонки.
Как часто следует производить замеры?
Водители говорят, что замерять степень сжатия необходимо каждые 10-40 тысяч километров пробега и все значения записывать в блокнот. Таким образом, вы будете постоянно знать, в каком состоянии находится ваш двигатель в данный момент. Это позволит избежать таких неприятностей, как перегрев мотора, прогар клапанов, поршней и их закоксовывание.
В каких условиях нужно делать замеры?
Очень важно соблюдать правила измерения данного показателя, ведь от этого зависит точность замера, а соответственно, и дальнейшая жизнь «сердца» вашего железного коня. Итак, при работе с компрессометром важно обратить внимание на следующие моменты:
- Температура двигателя. Мотор до замера должен быть прогретым, а его температура колебаться в пределах 40-60 градусов Цельсия.
- Подача топлива должна быть отключена.
- Заряженная аккумуляторная батарея. Ее вольтаж должен быть не менее 12 и не более 14 Вольт.
- Низкая влажность воздуха. Не рекомендуется производить измерения в дождливую погоду.
- Перед замером необходимо выкрутить все свечи из цилиндров.
- Выключить зажигание.
Методы замера компрессии
Прежде чем приступить к работе, следует убедиться в том, действительно ли данный прибор (компрессометр) подходит к двигателю вашего авто. Штатные модели аппаратов имеют небольшой наконечник, поэтому их сложно использовать на 16-клапанных силовых установках.
Измерить компрессию можно как при открытой, так и закрытой дроссельной заслонке. Специалисты рекомендуют произвести замер в обоих случаях. Это позволит определить неисправности в двигателе (если они имеются) с более высокой точностью.
В случае если замеренный показатель возрос или снизился, можно сделать диагноз – ваш мотор неисправен, и ему требуется срочный ремонт. Но не стоит забывать, что существует небольшой разброс значений по цилиндрам, о котором мы говорили ранее.
Для того чтобы произвести точный замер, вам нужен помощник. Итак, с чего начинать работу? Вначале необходимо прижать компрессометр к отверстию в цилиндре, то есть туда, откуда вы откручивали свечи. В это время помощник включает стартер. Последний должен работать примерно 4-6 секунд. Далее на манометре стрелка покажет значения – их необходимо записать.
После замера компрессии в одном цилиндре переходим к следующему. Его проверка производится аналогичным образом. Такие манипуляции следует повторять со всеми цилиндрами. При этом каждое значение записывается отдельно в блокноте. Желательно, чтобы до произведения замера аккумулятор давал напряжение в 13-13,5 Вольт. Это даст нам запас пускового тока, так как с каждой секундой вращения стартера заряд АКБ падает на определенный уровень.
По завершении работ необходимо установить свечи обратно и заново проверить напряжение в аккумуляторе. При необходимости подзарядите его на несколько Вольт.
Полезный совет
Для более точного определения текущего состояния двигателя нужно не только ориентироваться на показатели замеренной компрессии, но и на ряд других характеристик. Это может быть уровень вибраций, шума, колебания в мощности, работа мотора на холостом ходу, расход масла и топлива.
Заключение
Итак, мы выяснили, какая компрессия должна быть и каким образом ее можно измерить. Показатели на приборе позволяют точно определить внутреннее состояние мотора, его оставшийся ресурс и текущие неисправности. И если вы обнаружили, что у вас нет компрессии, такой двигатель следует подвергнуть более детальному осмотру и ремонту. В противном случае через пару тысяч километров он сам себя уничтожит, и никакой капитальный ремонт его не спасет.
fb.ru