Какое давление в цилиндрах двигателя – замер, какая должна быть норма

Содержание

График давления в цилиндре. Работа двигателя на холостом ходу без нагрузки

Положение характерных точек и участков графика давления в цилиндре бензинового двигателя внутреннего сгорания позволяет определить взаимное положение коленчатого и газораспределительных валов, а измерение и сравнение значений абсолютного давления в цилиндре в некоторых характерных точках позволяет определить состояние уплотнений диагностируемого цилиндра. Для наглядности, характерные точки и участки приведённых графиков давления в цилиндре отмечены буквами.

 

ClipBoard-1.jpg

 

График давления в цилиндре и его характерные точки и участки прогретого до рабочей температуры исправного четырёхтактного четырёхцилиндрового бензинового двигателя, работающего на холостом ходу.

 

ClipBoard-2.jpg

 

Тот же график, но с увеличенным усилением для лучшей наглядности участков выпуска отработавших газов и всасывания рабочей смеси.

Точка A (или ВМТ 0°).

В вершине графика (точка A) давление в цилиндре достигает своего максимума. Иногда это давление называют динамической компрессией. В этот момент поршень находится на самом близком расстоянии от головки блока цилиндров. Такое положение поршня называют Верхняя Мёртвая Точка (ВМТ). Момент, когда поршень находится в ВМТ и при этом впускные и выпускные клапаны закрыты, отмечают как ВМТ 0° или 0°.

Давление в точке A возникает в результате сжатия смеси в цилиндре (или в результате сжатия воздуха в цилиндре при проведении диагностики механической части двигателя по графику давления в цилиндре; далее по тексту смеси) начиная с момента закрытия впускного клапана (точка L) до момента достижения поршнем ВМТ 0° (точка A). Значение давления в цилиндре в точке A может значительно изменяться и зависит от степени сжатия диагностируемого цилиндра, состояния уплотнений диагностируемого цилиндра, частоты вращения коленчатого вала двигателя и количества сжимаемой в диагностируемом цилиндре смеси.

1) Степень сжатия смеси в цилиндре.

Степень сжатия определяется конструкцией цилиндра — рабочий объём цилиндра и объём камеры сгорания. Степень сжатия фактически показывает во сколько раз полный объём цилиндра (сумма рабочего объёма и объёма камеры сгорания) больше объёма камеры сгорания. Рабочий объём цилиндра в период эксплуатации двигателя практически не изменяется. Объём камеры сгорания в период эксплуатации двигателя может уменьшиться из-за отложения нагара на поверхности камеры сгорания и на дне поршня. Следствием уменьшения объёма камеры сгорания является увеличение степени сжатия. Таким образом, в период эксплуатации двигателя, степень сжатия может измениться.

Чем больше степень сжатия в диагностируемом цилиндре — тем больше значение давления в цилиндре в точке A.

2) Состояние уплотнений.

Качество уплотнения внутренней полости цилиндра определяется состоянием компрессионных колец, состоянием зеркала цилиндра, плотностью закрытия впускных и выпускных клапанов, целостностью прокладки головки блока цилиндров, целостностью стенки цилиндра, головки блока цилиндров и поршня.

В период эксплуатации двигателя качество уплотнений может ухудшаться вследствие износа или разрушений перечисленных элементов. Вследствие негерметичности уплотнений, часть смеси при сжатии выдавливается из цилиндра через уплотнения.

С ухудшением качества уплотнений диагностируемого цилиндра, значение давления в цилиндре в точке A уменьшается.

Количество просочившихся через уплотнения газов зависит от длительности воздействия на уплотнения повышенного давления в цилиндре, а длительность воздействия на уплотнения повышенного давления в цилиндре зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя. С увеличением частоты вращения двигателя, длительность воздействия на уплотнения повышенного давления в цилиндре уменьшается, вследствие чего количество просочившихся через уплотнения газов так же уменьшается. А чем меньше утечки смеси из цилиндра, тем больше значение давления в цилиндре в точке A.

3) Количество смеси в цилиндре в момент закрытия впускного клапана.

Количество смеси в цилиндре зависит от момента закрытия впускного клапана и от значения абсолютного давления во впускном коллекторе. Момент закрытия впускного клапана определяется работой системы газораспределения. При условии, что педаль акселератора не нажата (двигатель работает на холостом ходу), значение абсолютного давления во впускном коллекторе зависит от положения исполнительного механизма регулирования частоты вращения двигателя на холостом ходу (далее по тексту клапана холостого хода). Когда двигатель работает на холостом ходу, значение абсолютного давления во впускном коллекторе ниже атмосферного давления на 0,6…0,7 Bar — то есть, воздух во впускном коллекторе разрежён. С увеличением степени открытия клапана холостого хода, значение абсолютного давления во впускном коллекторе увеличивается (разрежение во впускном коллекторе уменьшается).

Чем больше абсолютное давление во впускном коллекторе, тем большее количество смеси окажется в цилиндре в момент закрытия впускного клапана, а чем большее количество смеси будет сжиматься в цилиндре, тем большего значения достигнет давление в цилиндре в точке A. Таким образом, чем больше степень открытия клапана холостого хода, тем выше значение давления в диагностируемом цилиндре в точке A.

Степень открытия клапана холостого хода в свою очередь зависит в основном от нагрузки на коленчатый вал двигателя, температуры охлаждающей жидкости, соотношения количества работающих и неработающих цилиндров, угла опережения зажигания и состава сжигаемой в работающих цилиндрах топливовоздушной смеси.

а) Нагрузка на коленчатый вал двигателя.

Блок управления двигателем изменяет положение клапана холостого хода так, чтобы частота вращения двигателя была равна заданной частоте вращения на холостом ходу. С увеличением нагрузки на коленчатый вал двигателя (работает насос гидроусилителя рулевого управления в момент вращения рулевого колеса, включены мощные электрические потребители) для поддержания заданной частоты вращения двигателя на холостом ходу, клапан холостого хода приоткрывается. Это вызывает увеличение абсолютного давления во впускном коллекторе, что в свою очередь приводит к увеличению количества смеси сжимаемой в цилиндре и к увеличению значения давления в цилиндре в точке A.

Таким образом, чем выше нагрузка на коленчатый вал двигателя, тем выше значение давления в диагностируемом цилиндре в точке A.

б) Температура охлаждающей жидкости.

Заданная частота вращения двигателя на холостом ходу зависит от температуры охлаждающей жидкости — чем температура ниже, тем заданная частота вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу выше. Для обеспечения повышенной частоты вращения двигателя на холостом ходу при низкой температуре охлаждающей жидкости, блок управления двигателем приоткрывает клапан холостого хода. Это вызывает увеличение абсолютного давления во впускном коллекторе, что в свою очередь приводит к увеличению количества смеси сжимаемой в цилиндре и к увеличению значения давления в цилиндре в точке A.

Таким образом, чем ниже температура охлаждающей жидкости, тем выше значение давления в диагностируемом цилиндре в точке A.

в) Количество работающих и неработающих цилиндров.

Для получения графика давления в цилиндре, датчик давления в цилиндре должен быть установлен на место свечи зажигания диагностируемого цилиндра. Высоковольтный провод диагностируемого цилиндра должен быть подключен к искровому разряднику. Разъём электромагнитной бензиновой форсунки диагностируемого цилиндра по возможности должен быть отключен от форсунки и подключен к резистору номиналом 100 ?. Таким образом, диагностируемый цилиндр оказывается отключенным и воспламенение в диагностируемом цилиндре не происходит.

Так как один из цилиндров уже не работает, для обеспечения заданной частоты вращения двигателя на холостом ходу, клапан холостого хода приоткрывается, увеличивая нагрузку на работающие цилиндры — происходит перенос и распределение нагрузки с неработающего цилиндра на работающие цилиндры. Степень увеличения нагрузки на работающие цилиндры зависит от соотношения количества работающих и количества неработающих цилиндров. Например, при отключении одного из цилиндров четырёхцилиндрового двигателя, нагрузка на каждый из работающих цилиндров (нагрузка на три работающих цилиндра) увеличивается на ~33%. Если же диагностируемый двигатель, к примеру, восьмицилиндровый, то при отключении одного из его цилиндров, нагрузка на каждый из семи работающих цилиндра увеличивается только на ~14%.

В случае если кроме диагностируемого цилиндра отключен или по какой-либо причине не работает ещё один цилиндр, то нагрузка на работающие цилиндры возрастает ещё больше. Так, например, если при проведении диагностики работают только два цилиндра четырёхцилиндрового двигателя, то нагрузка на работающие два цилиндра оказывается увеличенной на ~100%.

Увеличение нагрузки на работающие цилиндры двигателя осуществляется блоком управления путём увеличения степени открытия клапана холостого, что и обеспечивает поддержание заданной частоты вращения двигателя на холостом ходу. При этом, абсолютное давление во впускном коллекторе увеличивается и как следствие — увеличивается количество сжимаемой в цилиндре смеси. А с увеличением количества смеси сжимаемой в цилиндре, увеличивается значения давления в цилиндре в точке A.

Таким образом, значение давления в цилиндре в точке A зависит от соотношения количества работающих и неработающих цилиндров. Чем больше цилиндров двигателя не работает, тем выше значение давления в диагностируемом цилиндре в точке A.

г) Угол опережения зажигания.

С увеличением угла опережения зажигания эффективность работы каждого из работающих цилиндров увеличивается. За счёт этого, для поддержания заданной частоты вращения двигателя на холостом ходу при более раннем угле опережения зажигания требуется сжигание меньшего количества топливовоздушной смеси чем при более позднем угле опережения зажигания. С увеличением угла опережения зажигания, блок управления двигателем уменьшает количество сжигаемой топливовоздушной смеси путём закрытия клапана холостого хода, что обеспечивает поддержание заданной частоты вращения двигателя на холостом ходу. С закрытием клапана холостого хода абсолютное давление во впускном коллекторе уменьшается и как следствие — уменьшается количество смеси сжимаемой в цилиндре. А с уменьшением количества смеси сжимаемой в цилиндре, уменьшается значения давления в цилиндре в точке A. Таким образом, чем больше угол опережения зажигания рабочей смеси в работающих цилиндрах, тем ниже значение давления в диагностируемом цилиндре в точке A.

д) Состав топливовоздушной смеси.

Эффективность работы двигателя так же сильно зависит и от состава топливовоздушной смеси. Чем ближе состав топливовоздушной смеси к стехиометрическому, тем лучше эффективность сгорания такой смеси и как следствие — выше эффективность двигателя, работающего на такой смеси. Стехиометрической называют топливовоздушную смесь такого состава, при сгорании которой в отработавших газах остаётся минимальное количество свободного кислорода и несгоревших остатков топлива. Численное значение этого соотношения для бензина равно 14,7 Kg воздуха на 1 Kg бензина.

С увеличением отклонения состава топливовоздушной смеси от стехиометрического, эффективность работы двигателя ухудшается. Из-за ухудшения эффективности работы двигателя, для поддержания заданной частоты вращения двигателя требуется сжигание уже большего количества такой смеси. Поддержание заданной частоты вращения двигателя на холостом ходу при работе на бедной или богатой топливовоздушной смеси достигается за счёт увеличения количества сжигаемой в работающих цилиндрах смеси путём открытия клапана холостого хода. Вследствие увеличения степени открытия клапана холостого хода, увеличивается абсолютное давление во впускном коллекторе, а с увеличением абсолютного давления во впускном коллекторе увеличивается количество сжимаемой в цилиндре смеси. С увеличением количества сжимаемой в цилиндре смеси, увеличивается значения давления в цилиндре в точке A. Таким образом, чем больше отклонение состава топливовоздушной смеси в работающих цилиндрах от стехиометрического, тем выше значение давления в диагностируемом цилиндре в точке A.

Сгруппируем сделанные выводы.

Значение давления в диагностируемом цилиндре в точке A тем больше, чем:

больше степень сжатия в диагностируемом цилиндре;

выше нагрузка на коленчатый вал двигателя;

ниже температура охлаждающей жидкости;

большее количество цилиндров двигателя не работает;

больше отклонение состава топливовоздушной смеси в работающих цилиндрах от стехиометрического.

Значение давления в диагностируемом цилиндре в точке A тем меньше, чем:

хуже состояние уплотнений диагностируемого цилиндра;

больше угол опережения зажигания рабочей смеси в работающих цилиндрах.

 

При работе прогретого до рабочей температуры исправного бензинового двигателя на холостом ходу без нагрузки, давление в цилиндре в точке A равно 4…6 Bar. Если же при работе бензинового двигателя на холостом ходу давление в цилиндре в точке A ниже 3 Bar, воспламенение рабочей смеси в таком цилиндре на холостом ходу происходить не будет.

При работе прогретого до рабочей температуры исправного бензинового двигателя на холостом ходу в момент резкой перегазовки давление в цилиндре в точке A увеличивается примерно в 3 раза.

Точка B.

По достижении верхней мёртвой точки ВМТ 0°, поршень останавливается и изменяет направление движения на противоположное, начиная отдаляться от головки блока цилиндров. Вследствие этого, объём между поршнем и головкой блока цилиндров начинает постепенно увеличиваться, а давление в цилиндре — уменьшаться.

Когда коленчатый вал провернётся на 30° после ВМТ 0°, давление в цилиндре численно будет близко к половине разницы максимального давления в цилиндре (точка A) и минимального давления в цилиндре (точка D). Эта точка на графике отмечена буквой B.

Точка C.

Пройдя точку B, поршень продолжает отдаляться от головки блока цилиндров с по-прежнему возрастающей скоростью перемещения. Скорость перемещения поршня продолжает увеличиваться до тех пор, пока коленчатый вал не провернётся на 90° после ВМТ 0°, поршень при этом пройдёт половину хода. Здесь скорость перемещения поршня максимальна. По прохождению отметки 90° после ВМТ 0°, скорость перемещения поршня начинает уменьшаться. Эта тачка отмечена на графике давления в цилиндре буквой C.

В точке C давление в цилиндре будет близким к атмосферному ±0,5 Bar. Но так как движение поршня по-прежнему продолжается, объём между поршнем и головкой блока цилиндров продолжает увеличиваться. Из-за дальнейшего увеличения закрытого объёма в цилиндре, абсолютное давление в цилиндре продолжает уменьшаться — то есть в цилиндре возникает разрежение.

Точка D.

Выпускной клапан начинает открываться прежде, чем поршень достигнет нижней мёртвой точки. Момент начала открытия выпускного клапана отмечен на графике буквой D. Поршень всё ещё отдаляется от головки блока цилиндров и объём между поршнем и головкой блока цилиндров продолжает увеличиваться. Но, начиная с точки D, абсолютное давление в цилиндре повышается. Повышение давления в цилиндре происходит за счёт того, что в цилиндр начинают перетекать отработавшие газы из выпускного коллектора через открывающийся выпускной клапан.

Участок E.

Перетекание газов из выпускного коллектора в цилиндр происходит за счёт того, что абсолютное давление в выпускном коллекторе, близкое к атмосферному, оказывается большим абсолютного давления в цилиндре. На графике давления в цилиндре, участок, где происходит перетекание отработавших газов из выпускного коллектора в цилиндр отмечен буквой E.

 

Центр участка E и должен пересекать отметку НМТ 180°.

 

ClipBoard-3.jpg

 

 

Если центр участка E находится в пределах 170°…195° после ВМТ 0°

(-10°…+15° от НМТ 180°), то момент начала открытия выпускного клапана считают установленным правильно.

 

Точка НМТ 180°.

Положение поршня, когда расстояние от него до головки блока цилиндров оказывается максимальным, называют Нижняя Мёртвая Точка (НМТ). В НМТ поршень останавливается, и изменят направление движения на противоположное, начав вновь приближаться к головке блока цилиндров. Момент, когда поршень находится в НМТ и при этом впускной клапан закрыт, а выпускной клапан открыт (или начал открываться) отмечают как НМТ 180° или 180°, так как за время перемещения поршня от ВМТ 0° до НМТ 180° коленчатый вал двигателя поворачивается на 180°.

 

Точка F.

Давление в цилиндре повышается до тех пор, пока не выровняется с давлением в выпускном коллекторе. Точка на графике, где давление в цилиндре уравнялось с давлением в выпускном коллекторе, отмечена буквой F.

 

Участок G

Достигнув положения НМТ 180°, поршень начинает двигаться по направлению к головке блока цилиндров, что приводит к постепенному уменьшению объёма между поршнем и головкой блока цилиндров. Постепенное уменьшение объёма между поршнем и головкой блока цилиндров заставляет находящиеся в цилиндре газы перетекать в выпускной коллектор через открытый выпускной клапан — происходит выпуск отработавших газов.

Скорость перемещения поршня продолжает увеличиваться до тех пор, пока коленчатый вал не провернётся на 90° после НМТ 180°. Здесь скорость перемещения поршня максимальна. По прохождению отметки 90° после НМТ 180°, скорость перемещения поршня начинает уменьшаться. Участок, на котором перемещающийся по направлению к головке блока цилиндров поршень заставляет находящиеся в цилиндре газы перетекать в выпускной коллектор, отмечен на графике давления в цилиндре буквой G.

Среднее значение давления в цилиндре на такте выпуска отработавших газов должно быть близким к текущему атмосферному давлению. Повышение абсолютного давления в цилиндре более чем на 0,5 Bar относительно текущего атмосферного давления в середине участка G указывает на затруднённый отток газов из цилиндра.

Ухудшение оттока газов из цилиндра в выпускной коллектор может наступить вследствие недостаточного открытия выпускного клапана либо вследствие недостаточной пропускной способности выхлопной системы двигателя. Выпускной клапан может открываться на недостаточную величину из-за неисправной работы гидрокомпенсатора теплового зазора выпускного клапана (или из-за неправильной регулировки теплового зазора выпускного клапана, в случае если двигатель не оснащён гидрокомпенсаторами тепловых зазоров клапанного механизма) или из-за износа кулачка распредвала, открывающего выпускной клапан. Пропускная способность выхлопной системы двигателя может ухудшиться вследствие механического повреждения металлических труб системы выпуска отработавших газов или вследствие того, что каналы глушителя оказались перекрытыми остатками разрушившегося катализатора.

 

Точка H.

Приблизительно за 30°…0° угла поворота коленчатого вала перед ВМТ 360° впускной клапан начинает открываться. Момент начала открытия впускного клапана на графике давления в цилиндре отмечен буквой H.

По достижении поршнем токи H, впускной клапан начинает открывать канал, через который внутренний объём цилиндра соединяется с впускным коллектором, где абсолютное давление значительно ниже давления в цилиндре. Но давление в цилиндре продолжает по-прежнему уравниваться с давлением в выпускном коллекторе через всё ещё открытый выпускным клапаном канал. По этой причине, обнаружить точку H на графике давления в цилиндре большинства двигателей невозможно.

 

Точка ВМТ 360°.

Достигнув второй верхней мёртвой точки, поршень останавливается, и изменят направление движения на противоположное, начав вновь отдаляться от головки блока цилиндров. Момент, когда поршень находится во второй ВМТ, отмечают как ВМТ 360° или 360°, так как за время перемещения поршня от ВМТ 0° до ВМТ 360°, коленчатый вал двигателя поворачивается на 360°.

 

Участок I.

Когда поршень достигает точки ВМТ 360° и изменят направление движения на противоположное, выпускной клапан оказывается уже почти закрытым. Вследствие закрытия канала, соединяющего внутренний объём цилиндра с выпускным коллектором, давление в цилиндре прекращаёт уравниваться с давлением в выпускном коллекторе. Впускной клапан при этом уже несколько открыл канал впуска рабочей смеси и продолжает открываться. Вследствие того, что канал, соединяющий внутренний объём цилиндра с впускным коллектором начал открываться, давление в цилиндре начинает уравниваться с давлением во впускном коллекторе. Так как значение абсолютного давления в цилиндре близко к атмосферному, газы из цилиндра начинают перетекать из цилиндра во впускной коллектор, где давление значительно ниже атмосферного.

Этот участок графика давления в цилиндре отмечен буквой I. Центр участка I должен пересекать отметку 380° после ВМТ 0° (20° после ВМТ 360°).

 

 

ClipBoard-4.jpg

 

 

Если центр участка I находится в пределах 370°…390° после ВМТ 0° (±10° от отметки 380° после ВМТ 0°), то момент начала открытия впускного клапана считают установленным правильно. Для двигателей оснащённых системой изменения фаз газораспределения (система VVT) центр участка I должен находиться в пределах 380°…400° после ВМТ 0° (±10° от отметки 390° после ВМТ 0°).

Точка J.

В точке J давление в цилиндре выравнивается с давлением во впускном коллекторе, так как канал, соединяющий внутренний объём цилиндра с впускным коллектором открылся уже на значительную величину.

Фрагмент участка K между точками J и НМТ 540°.

Так как поршень отдаляется от головки блока цилиндров, объём между поршнем и головкой блока цилиндров увеличивается. Но, не смотря на увеличение внутреннего объёма цилиндра, понижение давления в цилиндре не происходит из-за того, что в цилиндр перетекает воздух из впускного коллектора через открытый впускным клапаном канал.

Скорость перемещения поршня продолжает увеличиваться до тех пор, пока коленчатый вал не провернётся на 90° после ВМТ 360°. Здесь скорость перемещения поршня максимальна. По прохождению отметки 90° после ВМТ 360°, скорость перемещения поршня начинает уменьшаться до тех пор, пока поршень не достигнет точки НМТ 540°.

Точка НМТ 540°.

Достигнув второй нижней мёртвой точки, поршень останавливается, и изменят направление движения на противоположное, начав вновь приближаться к головке блока цилиндров. Момент, когда поршень находится в НМТ и при этом выпускной клапан закрыт, а впускной клапан открыт (или начал закрываться) отмечают как НМТ 540° или 540°, так как за время перемещения поршня от ВМТ 0° до НМТ 540° коленчатый вал двигателя поворачивается на 540°.

Фрагмент участка K между точками НМТ 540° и L.

Достигнув отметки НМТ 540°, поршень начинает вновь приближаться к головке блока цилиндров, что приводит к постепенному уменьшению объёма между поршнем и головкой блока цилиндров. Но впускной клапан при этом некоторое время остаётся всё ещё открытым. Опоздание закрытия впускного клапана служит для улучшения наполняемости цилиндра топливовоздушной смесью. Происходит это за счёт значительной инерционности потока смеси на такте впуска. Когда поршень начинает двигаться к головке блока цилиндров, несмотря на уменьшающийся внутренний объём цилиндра, топливовоздушная смесь ещё некоторое время продолжает по инерции перетекать из впускного коллектора в цилиндр. Данный эффект зависит от скорости потока смеси из впускного коллектора в цилиндр на такте впуска — чем скорость выше, тем эффект заметнее. Скорость потока смеси из впускного коллектора в цилиндр зависит от частоты вращения двигателя и от угла открытия дроссельной заслонки — чем выше частота вращения коленчатого вала двигателя и чем на больший угол открыта дроссе

льная заслонка, тем больше скорость потока смеси из впускного коллектора в цилиндр. Момент закрытия впускного клапана выбирают при проектировании двигателя таким, чтобы эффект избыточного наполнения цилиндра топливовоздушной смесью за счёт инерции потока смеси проявлялся в заданном диапазоне частот вращения двигателя при полностью открытой дроссельной заслонке. Когда же двигатель работает при низкой частоте вращения коленчатого вала, опоздание закрытия впускного клапана приводит к негативному эффекту — перетеканию поступившей в цилиндр смеси обратно во впускной коллектор.

В двигателях, оснащённых системой изменения фаз газораспределения, момент закрытия впускного клапана постоянно регулируется на работающем двигателе в зависимости в основном от частоты вращения двигателя и нагрузки на коленчатый вал двигателя. Благодаря наличию такой системы, эффект избыточного наполнения цилиндра топливовоздушной смесью за счёт инерции потока смеси в таких двигателях проявлялся в очень широком диапазоне частот вращения коленчатого вала и при различных углах открытия дроссельной заслонки, за счёт чего двигатель развивает более высокую мощность в значительно более широком диапазоне частот вращения. Кроме того, в таких двигателях минимален эффект перетекания поступившей в цилиндр смеси обратно во впускной коллектор при низких частотах вращения коленчатого вала, за счёт чего достигается очень устойчивая работа двигателя на холостом ходу и высокие ездовые качества двигателя при низких частотах вращения коленчатого вала.

Точка L.

Конец закрытия впускного клапана отмечен на графике давления в цилиндре буквой L. С закрытием канала соединяющего внутренний объём цилиндра с впускным коллектором, при высоких частотах вращения двигателя прекращается избыточное наполнение цилиндра топливовоздушной смесью за счёт инерции потока смеси, а при низких частотах вращения двигателя прекращается перетекание поступившей в цилиндр смеси обратно во впускной коллектор. Важно заметить, что форма графика давления в цилиндре в точке L определяется направлением движения смеси по впускному каналу непосредственно перед моментом закрытия впускного клапана.

При низких частотах вращения двигателя возникает эффект перетекания поступившей в цилиндр смеси обратно во впускной коллектор и давление в цилиндре не увеличивается вплоть до момента закрытия впускного клапана. С закрытием впускного клапана, после относительно пологого участка K возникает резкий перелом графика в точке L и с этого момента, абсолютное давление в цилиндре начинает сравнительно интенсивно нарастать.

При высоких частотах вращения двигателя возникает эффект избыточного наполнения цилиндра топливовоздушной смесью за счёт инерции потока смеси и давление в цилиндре начинает увеличиваться уже с момента достижения поршнем точки НМТ 540°. С закрытием впускного клапана, после участка относительно интенсивного нарастания давления в цилиндре на участке между точками НМТ 540° и L, возникает заметный перелом графика в точке L и скорость нарастания абсолютного давления в цилиндре с этого момента резко уменьшается.

Поршень и далее продолжает перемещаться по направлению к головке блока цилиндров, уменьшая внутренний объём цилиндра. Теперь, когда оба клапана (впускной и выпускной) закрыты, уменьшение внутреннего объёма цилиндра приводит к увеличению давления в цилиндре.

Момент закрытия впускного клапана отмечен на графике давления в цилиндре буквой L. Точка L должна пересекать отметку 580° после ВМТ 0° (40° после НМТ 540°).

 

 

ClipBoard-5.jpg

 

 

Если точка L (конец закрытия впускного клапана) находится в пределах 560°…600° после ВМТ 0° (20°…60° после НМТ 540°), то момент конца закрытия впускного клапана считают установленным правильно.

 

Точка M.

Скорость перемещения поршня увеличивается до тех пор, пока коленчатый вал не провернётся на 90° после НМТ 540°. Здесь скорость перемещения поршня максимальна. Эта тачка отмечена на графике давления в цилиндре буквой M.

В точке M давление в цилиндре будет близким к атмосферному ±0,5 Bar. Но так как движение поршня по-прежнему продолжается, объём между поршнем и головкой блока цилиндров продолжает уменьшаться. Из-за дальнейшего уменьшения закрытого объёма в цилиндре, абсолютное давление в цилиндре продолжает увеличиваться.

По прохождению отметки 90° после НМТ 540°, скорость перемещения поршня начинает уменьшаться.

Точка N.

За 30° перед ВМТ 720° давление в цилиндре численно будет близко к половине разницы минимального давления в цилиндре (точка L) и максимального давления в цилиндре (точка A). Эта точка на графике отмечена буквой N.

Давление в цилиндре продолжает увеличиваться до тех пор, пока поршень не достигнет точки A. Важно заметить, что основная работа по сжатию смеси в цилиндре производится за последние 30° поворота коленчатого вала перед ВМТ 720° — на участке между точками N и ВМТ 720°.

Точка A (или ВМТ 720°).

По достижении точки A поршень останавливается, и изменят направление движения на противоположное, начав вновь отдаляться от головки блока цилиндров. Таким образом, завершается полный цикл работы цилиндра и начинается новый.

За время перемещения поршня от предыдущей точки A (ВМТ 0°) до текущей точки A (ВМТ 720°), коленчатый вал двигателя поворачивается на 720°, по этому эту точку иногда отмечают как ВМТ 720° или 720°.

Утечки газов из цилиндра.

Поршень, двигаясь от точки M к ВМТ, перемещается на расстояние равное расстоянию, на которое он перемещается, двигаясь от ВМТ до точки C. При этом сначала поршень сжимает воздух (смесь), а потом разжимает его.

Переместившись от точки M до точки C, поршень оказывается на прежнем расстоянии от головки блока цилиндров — то есть, внутренний объём цилиндра в точке C равен внутреннему объёму цилиндра в точке M. Таким образом, теоретически, значение абсолютного давления в цилиндре в точке C должно быть равным значению абсолютного давления в цилиндре в точке M. Но на практике, значение абсолютного давления в цилиндре в точке C всегда оказывается меньшим абсолютного давления в цилиндре в точке M. Это происходит потому, что часть смеси при сжатии выдавливается из цилиндра через в той или иной мере негерметичные уплотнения. Разница значений абсолютного давления в цилиндре в точках C и M зависит от количества просочившихся через уплотнения газов. А как ранее было рассмотрено, количество просочившихся через уплотнения газов зависит от состояния самих уплотнений и от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Чем лучше состояние уплотнений и чем выше частота вращения коленчатого вала двигателя, тем меньше разница значений абсолютного давления в цилиндре в точках C и M.

 

Прокрутка двигателя стартером.

О правильности установки газораспределительных валов относительно коленчатого вала можно судить по положению ключевых участков E и I графика давления в цилиндре. При работе двигателя на холостом ходу ключевые участки E и I графика давления в цилиндре отчётливо видны за счёт возникающего в цилиндре разрежения в районе точки D и на участке K. Но при прокрутке двигателя стартером величина разрежения в цилиндре в точке D и / или на участке K очень мала, и положение ключевых участков E и I невозможно измерить, так как они почти не видны на графике.

 

 

ClipBoard-6.jpg

 

 

График давления в цилиндре при прокрутке двигателя стартером с закрытой дроссельной заслонкой.

 

 

ClipBoard-7.jpg

 

 

Тот же график, но с увеличенным усилением для лучшей наглядности ключевых точек.

 

Многие из рассмотренных ранее характерных точек и участков графика давления в цилиндре при работе двигателя на холостом ходу здесь не видны. Но положение ключевых точек D и L можно измерить с приемлемой точностью. Ошибка при измерении положения ключевых точек D и L возникает в основном из-за значительной неравномерности мгновенной частоты вращения коленчатого вала при прокрутке двигателя стартером.

Как видно по приведённым графикам, при прокрутке двигателя стартером возможно измерение положения только некоторых характерных точек графика давления в цилиндре. Измерение положения характерных участков графика давления в цилиндре невозможно. По этой причине, оценить взаимное положение коленчатого и газораспределительных валов по графику давления в цилиндре при прокрутке двигателя стартером можно только приблизительно. Проведение таких измерений имеет смысл только в том случае, если нет возможности получить график давления в цилиндре при работе двигателя на холостом ходу (двигатель невозможно запустить).

Точка A (или ВМТ 0°).

Давление в цилиндре в точке A при прокрутке двигателя стартером всегда выше, чем при работе двигателя на холостом ходу. Если при прокрутке двигателя стартером давление в цилиндре в точке A находится в пределах 8…16 Bar, цилиндр считают исправным. Если же при прокрутке двигателя стартером давление в цилиндре в точке A меньше 6 Bar, такой цилиндр не обеспечивает нормального сгорания топливовоздушной смеси и его считают неисправным.

Участок K.

Величина разрежения в цилиндре на участке K определяется величиной разрежения во впускном коллекторе — чем больше разрежение во впускном коллекторе, тем больше разрежения в цилиндре на участке K.

Когда двигатель выключен, коленчатый вал двигателя не вращается и разрежение во впускном коллекторе не возникает вовсе — то есть, значение абсолютного давления во впускном коллекторе равно текущему атмосферному давлению. С началом прокрутки двигателя стартером, воздух (смесь) из впускного коллектора начинает «всасываться» в цилиндры двигателя и во впускном коллекторе возникает разрежение. Среднее значение возникшего во впускном коллекторе разрежения определяется в основном частотой вращения коленчатого вала двигателя и положением клапана холостого хода (дроссельной заслонки). Чем ниже частота вращения коленчатого вала и чем на большую величину открыт клапан холостого хода (дроссельная заслонка), тем меньшее разрежение возникает в цилиндре на участке K.

При прокрутке двигателя стартером, частота вращения коленчатого вала двигателя оказывается настолько низкой, что даже при закрытой дроссельной заслонке, величина разрежения, возникающего во впускном коллекторе, а значит и в цилиндре на участке K, составляет 0,05…0,3 Bar. Из-за столь низкой величины разрежения в цилиндре,

при прокрутке двигателя стартером обнаружение участка I на графике давления в цилиндре оказывается невозможным. Но в большинстве случаев, можно довольно точно определить точку L.

Точка L.

По положению точки L, можно приблизительно судить о правильности установки впускного газораспределительного вала двигателя.

 

 

ClipBoard-8.jpg

 

 

Если измеренное положение точки L (конец закрытия впускного клапана) при прокрутке двигателя стартером находится в пределах 560°…600° после ВМТ 0° (20°…60° после НМТ 540°), то взаимное положение впускного газораспределительного вала и коленчатого вала можно считать приемлемым.

Точка D.

Величина разрежения в точке D графика давления в цилиндре определяется моментом начала открытия выпускного клапана, величиной разрежения в цилиндре на участке K и количеством просочившихся через уплотнения газов.

Чем позже открывается выпускной клапан (но не позже ВМТ 180°), тем больше разрежение в цилиндре в точке D. Момент начала открытия выпускного клапана определяется работой системы газораспределения.

Чем больше разрежение в цилиндре на участке K, тем больше разрежение в цилиндре в точке D. Величина разрежения в цилиндре на участке K определяется частотой вращения коленчатого вала и положением клапан холостого хода и дроссельной заслонки.

Количество просочившихся через уплотнения газов определяется состоянием уплотнений и частотой вращения коленчатого вала. Чем хуже состояние уплотнений и чем ниже частота вращения двигателя, тем большее количество газов успеет просочиться через уплотнения и тем большее разрежение возникнет в цилиндре в точке D.

Таким образом, величина разрежения в точке D графика давления в цилиндре изменяется с изменением частоты вращения двигателя и с изменением положения клапана холостого хода (дроссельной заслонки).

При прокрутке двигателя стартером, частота вращения коленчатого вала двигателя оказывается настолько низкой, что через уплотнения даже исправного цилиндра успевает просочиться достаточно большое количество газов и в цилиндре в точке D графика давления возникает значительное разрежение. По этой причине, измерение положения центра участка E на графике давления в цилиндре при прокрутке двигателя стартером оказывается затруднительным. Но в большинстве случаев, можно с приемлемой точностью определить точку D.

По положению точки D, можно приблизительно судить о правильности установки выпускного газораспределительного вала двигателя.

 

Если измеренное положение точки D (начало открытия выпускного клапана) при прокрутке двигателя стартером находится в пределах 130°…160° после ВМТ 0° (50°…20° перед НМТ 180°), то взаимное положение выпускного газораспределительного вала и коленчатого вала можно считать приемлемым.

При условии, что измеренное положение при прокрутке двигателя стартером точки D графика давления в цилиндре находится в пределах 130°…160° после ВМТ 0° а точки L в пределах 560°…600° после ВМТ 0°, впускной и выпускной газораспределительные валы можно считать установленными с ошибкой не более ±2 зуба газораспределительного ремня (цепи) относительно коленчатого вала. Такое положение газораспределительных валов обеспечивает возможность запуска двигателя и его работы на холостом ходу. После пуска и прогрева двигателя, можно получить график давления в цилиндре при работе двигателя на холостом ходу. Тогда, по полученному графику давления в цилиндре при работе двигателя на холостом ходу, можно измерить положение участков E и I и теперь точно судить о правильность установки газораспределительных валов относительно коленчатого вала.

 

 

ClipBoard-9.jpg

 

 

 

Владимир Постоловский,

журнал «Автомастер», 

http://www.a-master.com.ua/

Книги по ремонту автомобилей

autodata.ru

Какая компрессия должна быть в двигателе

Одним из важных факторов работы двигателя внутреннего сгорания является компрессия в его цилиндрах, обозначающая максимальную величину давления при холостом прокручивании ДВС. Отдельно взятые модели двигателей предполагают разные показатели уровня компрессии. О том, какая компрессия должна быть в бензиновых и дизельных двигателях, пойдет речь в статье ниже.

Что такое компрессия двигателя?

Среди автовладельцев компрессия считается диагностическим фактором, который позволяет оценить работоспособность двигателя машины и состояние поршневой группы. Показатель компрессии — это значение давления в цилиндрах авто, которое создает поршень в своей верхней точке, при окончании такта сжатия. Единицами для измерения компрессии двигателя служат атмосфера, бар, кг/см2 и МПа.

Высокая компрессия в цилиндрах предохраняет картер от излишнего попадания газов, таким образом, все газы направляются на совершение полезной работы. При этом сокращается расход горючего и масла, соответственно, повышается мощность двигателя и его КПД. При низкой компрессии мощность ДВС падает, ухудшается динамика транспортного средства и растет расход ГСМ.

Не очень опытные владельцы авто иногда путают понятие «компрессия» с понятием «степень сжатия», но, на самом деле, это разные вещи. Степенью сжатия называют отношение объема цилиндра двигателя к объему камеры сгорания. Степень сжатия, в отличие от компрессии, является неизменной величиной и указана производителем в документации. Компрессия же со временем меняет свое значение из-за постепенного износа составляющих поршневой группы и уменьшения, вследствие этого, давления в цилиндре. Компрессия в двигателе авто зависит от степени сжатия, эта связь значений выведена в рассчитанных коэффициентах для каждого типа ДВС.

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:

Значение компрессии дизельных двигателей

Показатель компрессии в дизельном ДВС значительно выше, чем в бензиновых двигателях, так как зажигание горючей смеси в дизельных устройствах происходит от сжатия сильным давлением, а не от искры свечи. Горючее нагревается до температуры воспламенения при  давлении примерно 35 кг/см2. Конечно, окончательный показатель давления, достаточного для воспламенения солярки, зависит от некоторых условий вроде температуры окружающей среды или состояния самого двигателя. Но можно сделать очевидный вывод, что при понижении компрессии вследствие износа поршней становится все труднее завести машину с дизелем.

 

Специалисты рассчитали значение компрессии дизельного двигателя, достаточное для его запуска в условиях разной внешней температуры:

— 40 — двигатель заводится при температуре до -35;

— 36 — автомобиль заведется при -30 градусах;

— 32 — заводится после долгой стоянки при температуре -25;

— 28 — горючее воспламенится после долгой стоянки при -15;

— 25 — ДВС заводится без проблем в теплой среде и после долгой стоянки при -15;

— 22-23 — не остывший двигатель заводится сразу, долгая стоянка возможна исключительно в гараже при плюсовой температуре;

— меньше 18 — не заведется при любых условиях даже разогретый ДВС.

Приведенная градация будет достоверной при запуске исправных двигателей, в автомобилях со всеми работающими системами. При наличии неисправностей приведенные показатели могут не соответствовать действительности.

Значение компрессии в дизельном двигателе некоторых моделей автомобилей приведены ниже:

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

Измерение компрессии двигателя

На показатель компрессии сильно влияют техническое состояние двигателя и условия, в которых проводятся замеры, поэтому измерение компрессии проводят всегда в одинаковом режиме, одним и тем же способом. Обычно замеры проводятся в следующих условиях:

— разогретый до рабочей температуры двигатель;

— открытая дроссельная заслонка;

— снятый воздушный фильтр;

— вывернутые свечи во всех цилиндрах;

— отключенные от катушек низковольтные провода;

— отсоединенный топливный шланг;

— заряженный аккумулятор;

— исправный стартер.

Сам процесс измерения компрессии производится при помощи компрессометра и свечного ключа. Компрессометр вставляется в отверстие от вывернутой свечи одновременно с запуском двигателя на холостом ходу и удерживается, пока показания на шкале не перестанут расти. Такие манипуляции проводятся со всеми цилиндрами двигателя.

Полученные при измерении компрессии данные обычно отличаются от цифр, заявленных производителем авто в технической документации. Расхождение в значениях объясняется износом поршневой группы, который возникает при регулярной эксплуатации транспортного средства. С увеличением износа деталей компрессия в цилиндрах двигателя уменьшается.

Конечно, при небольшом отклонении от заявленных производителем цифр, владелец автомобиля может продолжать им пользоваться, не ремонтируя поршневую группу, расхождение до 10% считается допустимым. При увеличении разрыва значений комплектующие ДВС считаются сильно изношенными.

Что делать при низкой компрессии двигателя?

В жизни многих автовладельцев наступает момент, когда они сталкиваются с проблемами низкой компрессии двигателя. Давление в цилиндрах ДВС может снижаться по следующим причинам:

— севшие в канавки поршня поршневые кольца — самая частая причина снижения компрессии;

— трещина в перемычке одного из поршней;

— прогар поршня;

— деформация или прогар клапана;

— дефект кулачка распредвала;

— появление нагара из-за износа маслосъемных колпачков.

При перечисленных причинах обычно происходит снижение компрессии в каком-то одном цилиндре, и капитальный ремонт двигателя не требуется. В этих случаях достаточно замены деталей и чистки камеры сгорания от нагара.

При снижении компрессии одновременно во всех цилиндрах, скорее всего, нарушена герметичность камеры сгорания и требуется регулировка зазоров и газораспределительного механизма (ГРМ), что может повлечь за собой капитальный ремонт двигателя.

В дизельных двигателях чаще всего причиной снижения компрессии выступает износ зеркала цилиндров. При этом изношенная внутренняя поверхность цилиндра увеличивает зазор между ним и поршнем, и получается так, что необходимое для зажигания смеси солярки и воздуха давление создать невозможно. Признаком снижения компрессии в дизеле служит появление синего дыма из выхлопной трубы из-за неполного сгорания солярки при недостаточно высокой температуре

Иногда неисправности сторонних деталей могут повлечь за собой снижение давления в цилиндрах, например, плохое распыление горючего из-за неисправности форсунки. В любом случае, своевременная замена или ремонт испорченных деталей и агрегатов устранит проблемы низкой компрессии двигателя, и его мощность снова возрастет.

365cars.ru

Компрессия — Энциклопедия журнала «За рулем»


На что влияет компрессия

В широком смысле слова компрессия — это величина давления, которое создается в цилиндре в конце такта сжатия. Этот параметр в очень широких пределах зависит от условий, при которых его замеряют, и в значительной степени от технического состояния мотора. Именно поэтому компрессия «взята на вооружение» как диагностический фактор, позволяющий объективно оценивать исправность двигателя.
Как и для всякого оценочного показателя, режимы и способы замера должны быть всегда одинаковыми. Для компрессии они означают, что двигатель прогрет до рабочей температуры, дроссельная заслонка полностью открыта, свечи во всех цилиндрах — вывернуты стартер — исправен, аккумулятор — полностью заряжен.
Несколько слов о компрессометрах — приборах, которые необходимы для этой цели. Их множество, но в сущности они отличаются друг от друга лишь конструктивным исполнением. Как правило, компрессометр состоит из наконечника, вставляемого в свечное отверстие, обратного клапана на входе и манометра. Манометр с наконечником могут быть соединены шлангом или металлической трубкой. Клапан в наконечнике компрессометра необходим для того, чтобы стрелка манометра при замере фиксировалась на уровне наибольшего давления, возникшего в цилиндре. На СТО часто применяют более сложные приборы, где вместо стрелочного манометра установлен самописец, фиксирующий величину измеряемого давления на специальном бланке, либо цифровоке табло.
Как оценивать результаты при замере компрессии? В инструкционных материалах отечественные производитель приводит минимальные значения компрессии, допустимые при эксплуатации автомобиля. Но это не единственное условие. Очень важно, чтобы разница между цилиндрами по величине компрессии была минимальной. Одинаковые или близкие значения свидетельствуют о равноценном состоянии деталей и степени изношенности цилиндров. Возьмем такой пример: в одном из цилиндров мотора компрессометр зарегистрировал 10,1 кгс/см2, а в остальных — 11,6—11,8 кгс/см2. Несмотря на то, что абсолютные величины компрессии в каждом цилиндре находятся в допустимых пределах, их перепад — сигнал о какой-то неисправности. Поэтому технические нормативы допускают разницу между наибольшим и наименьшим показаниями компрессии в цилиндрах не более 1 кгс/см2.
Остановимся на случае, когда компрессия не соответствует заводским требованиям в одном или нескольких цилиндрах. Как и где искать причину?
Простейший и хорошо известный способ: в «подозреваемый» цилиндр через свечное отверстие вливают примерно столовую ложку моторного масла и снова замеряют компрессию. Если давление заметно увеличилось — недостаточна герметичность поршневых колец, если нет — дефект вызван другими причинами (негерметичностью клапанов или прокладки под головкой цилиндров, трещиной или прогаром в стенках камеры сгорания, в днище поршня).
Если есть возможность устранить неисправность своими силами, целесообразно провести более подробное обследование, которое поможет установить конкретную причину пониженной компрессии. Для этого надо сделать простое приспособление. Понадобится вышедшая из строя свеча зажигания, из которой, выбивают изолятор, а к металлическому корпусу приваривают (можно прочно припаять) стальной вентиль от негодной автомобильной или мотоциклетной камеры. Устанавливают поршень обследуемого цилиндра в положение момента зажигания, вворачивают в свечное отверстие изготовленный переходник и присоединяют к нему шланг шинного насоса. Затем, предварительно сняв пробки радиатора и маслозаливной горловины и попросив помощника накачивать воздух в цилиндр, на слух определяют, каким путем происходит его утечка из камеры сгорания. Если воздух поступает в выхлопную трубу — негерметичен выпускной клапан, если во всасывающий коллектор — впускной клапан. При неплотности прокладки головки цилиндров воздух может поступать в рубашку системы охлаждения, что проявится пузырьками в верхнем бачке радиатора. Недостаточная герметичность поршневых колец часто может быть обнаружена по шипению воздуха, прослушиваемому через маслозаливную горловину. Такая проверка помогает более точно представить характер дефекта, объем предстоящих работ и избежать лишней разборки двигателя.
До сих пор речь шла о компрессии в связи с определением и устранением дефектов. Но не менее важно знать, от чего зависит компрессия на исправном двигателе и какие факторы влияют на ее величину.
Понятно, что самый очевидный фактор — степень сжатия в двигателе. Чем она выше, тем выше и давление в цилиндре после такта сжатия. Простота этой зависимости нередко приводит к ошибочному выводу, что величина компрессии должна быть численно равна степени сжатия. Фактически она заметно больше. Откуда же берется дополнительное давление?
Уместно напомнить, что степень сжатия — чисто конструктивный параметр, показывающий соотношение геометрических показателей — полного объема цилиндра над поршнем в нижней мертвой точке (НМТ) и объема камеры сгорания над поршнем, находящимся в верхней мертвой точке (ВМТ). Что же касается сжатия реального газа при перемещении поршня из НМТ в ВМТ, то тут в дело вмешиваются законы термодинамики. На сжатие газа (рабочей смеси или воздуха) затрачивается энергия, которая вызывает повышение его температуры (вспомните нагревание шланга у шинного насоса), что, в свою очередь, ведет к увеличению давления в камере сгорания в конце такта сжатия. Дополнительно этому способствует нагревание газа от стенок цилиндра и камеры сгорания, которые прогреты примерно до 90° С, в то время как всасываемый воздух имеет наружную температуру. На самом же деле тепловые процессы, безусловно, значительно сложнее, чем об этом сказано здесь, однако смысл в том, что именно от этих явлений, происходящих в строго определенный временной промежуток, зависит фактическая величина давления при сжатии. Отсюда ясно, как важно при замере компрессии выдерживать заданный тепловой режим двигателя и частоту вращения коленчатого вала.
Есть и другой фактор, имеющий практическое влияние на результат замера компрессии. В упрощенном виде можно принять, что перед тактом сжатия цилиндр заполнен газом, имеющим всегда одинаковое давление, практически — атмосферное. А если оно будет пониженным? Тогда, естественно, и конечное значение давления будет более низким. Заполняется цилиндр во время такта всасывания, когда в нем создается разрежение и порция воздуха проходит через весь впускной тракт — воздушный фильтр, впускной коллектор. Чем меньше здесь сопротивление газовому потоку, тем больше будет наполнение цилиндра перед сжатием. Вывод прост — забитый пылью воздушный фильтр может существенно исказить результат замера, даже если воздушная и дроссельная заслонки при этом будут открыты, как и положено.
Существует также конструктивный фактор, благодаря которому двигатели разных моделей могут отличаться друг от друга по компрессии, несмотря на то, что степень сжатия их одинакова. Считают, что сжатие в цилиндре начинается сразу, как только поршень начал движение вверх от НМТ. Это возможно лишь при условии, если впускной клапан, через который во время предыдущего такта заполнялся цилиндр, уже полностью закрыт. Однако в современных моторах впускной клапан закрывается значительно позже, когда поршень уже пройдет часть пути к ВМТ. Величина этого «запаздывания », выраженная в углах поворота коленчатого вала, составляет 40°-70°.
Такое конструктивное решение обеспечивает получение высокой мощности на больших оборотах коленчатого вала, поскольку в начале такта сжатия, когда давление в цилиндре еще невелико, поток топливной смеси по инерции продолжает поступать в цилиндр и тем самым производит его дозарядку. Иная картина на малых оборотах, когда скорость и инерционность потока смеси малы. При небольшой частоте вращения коленчатого вала, которая достигается стартером, к моменту закрытия впускного клапана поршень успевает вытолкнуть обратно во впускной тракт часть газа, заполнявшего цилиндр, и фактически сжатие начинается только после закрытия клапана.
Таким образом, двигатель каждой модели обладает индивидуальными особенностями, зависящими еще и от фаз газораспределения. В реальной жизни каждый мотор может иметь заметные отклонения от параметров фаз, которые заложены конструкторами. Причина этого — износы деталей привода и нарушение их регулировок. Следовательно, и этот фактор нужно учитывать на практике.
Еще раз подчеркнем роль компрессии: она дает хорошую возможность объективно оценить «состояние здоровья» двигателя, не требуя при этом сложного оборудования. Регулярная проверка компрессии — на СТО или самостоятельно — должна стать правилом, так как это позволит содержать двигатель исправным и, в конечном счете, экономить топливо, масло и средства на текущий ремонт.
На что влияет компрессия

wiki.zr.ru

Какая должна быть компрессия в двигателе автомобиля? :: SYL.ru

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.

Компрессия, нормальная для моторов

Теперь пора перейти к вопросу, какая компрессия должна быть в бензиновом двигателе. Существует масса моделей силовых агрегатов. Каждый имеет свои характеристики, в том числе компрессию и степень сжатия. Нормальной можно считать для различных моделей авто показатель от 7 до 11 атм. Это для бензиновых моторов.

какая должна быть компрессия в двигателе

Теперь что касается дизельных агрегатов. У современных дизельных двигателей компрессия гораздо выше. Какая компрессия должна быть в дизельном двигателе? Нормальные показатели варьируются в пределах от 25 до 32 атмосфер. Достаточно просто взглянуть на конструкцию агрегата, чтобы увидеть, что здесь предполагается более высокое давление в камерах сгорания. Как известно, дизельное топливо вспыхивает не вследствие воздействия искры, а за счет сжатия. Поэтому хорошая для бензинового двигателя компрессия будет совсем никакой для дизельного. В этом вся разница.

Что касается того, какая компрессия должна быть в двигателе конкретной марки и модели, то в мире существует специальная документация. Она выпускается автопроизводителями. Там указаны нормальные допустимые показатели компрессии для различных моделей и типов силовых агрегатов. На эти значения и стоит ориентироваться в диагностике двигателей.

какая компрессия должна быть в дизельном двигателе

Например, чтобы узнать, какая компрессия должна быть в двигателе ВАЗ, нужно найти данные по компрессии от АвтоВАЗа. Эти цифры есть в открытом доступе. Так, для ВАЗ-2110 норма составляет 13 атмосфер, а для ВАЗ-2109 стандартная величина – 11 атмосфер. Эта же цифра актуальна и для классических моделей ВАЗ. Какая компрессия должна быть в двигателе 406? Ответ — 10-12 атмосфер, как и в любом исправном моторе.

Как правильно нужно измерять?

Специалисты рекомендуют в процессе измерения показателей давления силового агрегата знать и выполнять определенные правила. Мотор должен быть подогретым. Горючее не должно попадать в цилиндры. Подачу лучше отключить. Например, можно отключить топливный насос или форсунки путем извлечения предохранителей. Чтобы узнать, какая компрессия должна быть в дизельном двигателе, эти правила тоже актуальны. Также следует выкрутить все свечи. На некоторых СТО диагносты практикуют выкручивать элементы выборочно, однако это неверный подход. Это увеличивает сопротивление вращению и влечет к снижению оборотов при вращении коленчатого вала стартером. Измерения выполняют, когда дроссельная заслонка полностью открыта и закрыта.

какая компрессия должна быть в двигателе ваз

При этом можно получить отдельные результаты и выявить разные неисправности. При закрытой заслонке в камеры сгорания поступит меньший объем воздуха, вследствие чего компрессия будет чрезвычайно низкой – около 6-8 атм. Если она будет открыта, ситуация будет совсем другой. Воздух, поступающий в цилиндр в большом количестве, и рост давления будут способствовать увеличению числа утечек. Но эти утечки меньше, чем подача воздуха. Компрессия падает, но не сильно. Данный способ подходит для диагностики более серьезных поломок двигателя. Это могут быть дефекты поршней, закоксованные кольца, прогоревшие клапаны, задиры на цилиндрах. При выполнении измерений необходимо учесть динамику роста давления.

какая компрессия должна быть в бензиновом двигателе

Так можно выявить точный характер неисправности с огромной долей вероятности. Если рост давления на первом такте низкий, а далее возрастает, то это говорит об изношенных поршневых кольцах. В этом случае масло, залитое в цилиндр, увеличит и давление, и компрессию.

Чем измеряют данный показатель?

Наиболее популярный прибор – это компрессометр. Сегодня на рынке можно встретить импортные и отечественные инструменты. Первые имеют в комплекте большее количество насадок для разных марок и моделей авто. Но значительно быстрее и точнее можно узнать, какая должна быть компрессия в двигателе, при помощи мотор-тестера. Эти устройства позволяют фиксировать не только давление, но и амплитуды пульсаций тока, который потребляет стартер.

Разные показатели

При одном и том же техническом состоянии силового агрегата показатель компрессии в различных условиях выполнения замеров может меняться. Это зависит от нескольких факторов: объема воздуха, который поступает в камеру сгорания; частоты вращения коленчатого вала; температуры силового агрегата. Как видно, мало знать, какая должна быть компрессия в двигателе, – цифры могут быть обманчивы.

какая компрессия должна быть в двигателе 406

Масло большей вязкости, которое остается на стенках цилиндра, может повысить компрессию, так как за счет него уплотняются зазоры в деталях. Горючее, которое в избытке поступает в камеру сгорания в виде капель, будет смывать пленку, и компрессия снизится. Данные, полученные в результате измерений, иногда могут поставить владельца автомобиля в интересное положение. Замеры показывают высокий результат на моторе, пробег которого составляет более 200 тыс. км. А причина этого может быть банальной – большой слой нагара на стенках цилиндра, за счет которого снижается объем.

На что влияет компрессия (симптомы низкой компрессии)

От того, какое давление в моторе, зависит большое количество процессов, которые проходят в двигателях внутреннего сгорания. Это и качество горения топлива, и расход масла, и легкость или трудности при запуске мотора. Например, низкая компрессия может вызывать «чихания» мотора. Также силовой агрегат троит из-за слабого давления в одном либо в нескольких цилиндрах. Кроме того, низкие показатели являются причиной снижения мощности мотора. Но чтобы говорить о низком или высоком давлении, необходимо знать, какая компрессия должна быть в двигателе с завода. Об этом мы поговорили выше.

Пропала компрессия: причины

Случаи, когда давление пропадает, отнюдь не редкие. Первые признаки описаны выше, но это лишь самые популярные. Давайте разберемся с причинами, по которым компрессия может пропасть.

какая компрессия должна быть в двигателе

Первая причина – это перегрев мотора. При сильных перегревах в камерах сгорания часто появляются задиры на самих стенках цилиндра и на поршнях. Последние могут и вовсе выгорать и расплавляться. Возможно прогорание элемента внутри, с образованием дыры. Такая ситуация актуальна для двигателей ВАЗ. Также на ВАЗовских моторах рассыпаются поршневые кольца, вследствие чего компрессия полностью не исчезает, но существенно снижается. Также давление снижается по причине неисправностей в механизме ГРМ. Например, компрессия обязательно упадет в случае прогара клапанов.

какая компрессия в цилиндрах двигателя должна быть

При разрыве ремня ГРМ также снижается давление за счет лопнувших клапанов. Возможно, неправильно установлены фазы газораспределения. Низкая компрессия возникает по причине неверно отрегулированных клапанов. Если в них нет зазора, элемент не будет открываться или «не держит». При большом расстоянии клапан открывается недостаточно.

Давление и неисправности

Итак, вот какая компрессия в цилиндрах двигателя должна быть, если мотор исправен: в случае с открытой заслонкой она составляет 10-12 атм, с закрытой – 6-8 атм. Если есть подозрение на прогоревший клапан, то замеры покажут не более 5-5,5 атм. Это параметр на открытой заслонке. При естественном износе деталей цилиндро-поршневой группы измерения покажут 6-9 атм. 12-15 сообщают о повышении объема нагара в цилиндрах и об изношенных маслосъемных колпачках.

Так на что же влияет компрессия?

А влияет давление на многие характеристики работы силового агрегата и особенно на пусковые свойства. Также с помощью параметра можно выяснить, что же произошло с мотором.

Итак, мы выяснили, какая должна быть компрессия в двигателе.

www.syl.ru

Измерение компрессиии в цилиндрах карбюраторного двигателя

измерение компрессииПриведенный в статье порядок действий и рекомендации по измерению компрессии в цилиндрах, применимы для бензиновых карбюраторных двигателей легковых автомобилей ВАЗ – 2108, 21081, 21083, 2109, 21091, 21099, 2101, 2106, 2105, 2107, 21021, 210213, 1111 и ряда аналогичных (Москвич, Иж, Волга…). Измерение компрессии на инжекторных двигателях, имеет ряд особенностей и будет рассмотрен в отдельной статье.


Перед проведением настройки и регулировки  карбюратора своего автомобиля следует учесть общее состояние двигателя, так как симптомы ряда его неисправностей можно ошибочно посчитать симптомами неисправностей карбюратора. Например, неустойчивый холостой ход или затрудненный запуск могут свидетельствовать не только о проблемах в системе холостого хода или системы пуска карбюратора, но и о том, что в двигателе прогорел один из клапанов, пробита прокладка головки, изношены или залегли поршневые кольца и т. д. Проведя измерение компрессии, мы более-менее точно определим состояние двигателя и выявим возможные неисправности в его работе. После их устранения можно будет смело регулировать карбюратор.

Инструменты и приспособления для измерения компрессии

1. Компресcометр.

компрессометр

2. Свечной ключ.

свечной ключ

3. Помощник.

 

Подготовительные работы

1. Прогреваем двигатель до рабочей температуры (80-90º).

2. Снимаем с бензонасоса топливоподводящий шланг.

3. Выкручиваем все свечи зажигания, предварительно очистив их колодцы от грязи и мусора.

4. Вынимаем из крышки трамблера центральный бронепровод, вставляем в него свечу зажигания и кладем на двигатель.

5. Вворачиваем в отверстие первого цилиндра наконечник компрессометра, либо крепко прижимаем его к этому отверстию.

подсоединяем компрессометркомпрессометр вставлен в свечное отверстие

 

Измерение компрессии в цилиндрах

1. Помощник сидя в салоне автомобиля нажимает до упора на педаль «газа» и повернув ключ в замке зажигания, запускает стартер на 3-5 секунд.

2. Наблюдаем за показаниями компрессометра, фиксируем динамику их роста и максимальное значение. После фиксации сбрасываем давление в приборе, нажав на кнопку сброса.

3. Повторяем операцию для каждого цилиндра, замеренные показания записываем или запоминаем.

 

Анализ показаний компрессометра

— Отличное давление (компрессия) – 12-13 кг/см2 (1,2-1,3 МПа)

— Нормальное давление – 10-11 кг/см2 (1,0-1,1 МПа)

— Необходим ремонт – 8-9 кг/см2 (0,8-0,9 МПа)

Расширенный анализ показаний компрессометра после проведения измерения компрессии см. «Анализ и расшифровка показаний компрессометра». После проведения анализа можно самостоятельно, с высокой степенью точности, определить неисправность колец, поршней, цилиндров и клапанов двигателя.

Примечания и дополнения

Факторы влияющие на неточность в измерении компрессии

Показания компрессометра будут ниже если:

— Низкий заряд аккумулятора.

— Неисправен стартер.

— Двигатель не прогрет.

— Не отрегулированы зазоры в клапанах.

— Попадание бензина в цилиндры.

— Проведение измерения без нажатия на педаль «газа».

Показания компрессометра будут выше если:

— Лишнее масло попадает в цилиндры двигателя в следствии износа маслосъемных колпачков, направляющих втулок клапанов или ЦПГ.

 

Определение причин пониженной компрессии в цилиндрах двигателя при помощи сжатого воздуха

Определяем такт сжатия в нужном цилиндре. В свечное отверстие нужного цилиндра вставляем тонкую длинную отвертку (деревянную палочку, отрезок проволоки…..) и придерживаем ее рукой, уперев в днище поршня. Прокручиваем коленчатый вал за храповик (на двигателях 2101-2107) или большой шлицевой отверткой за зубья маховика в лючке на картере сцепления (2108…). При движении поршня вверх (такт сжатия) отвертка будет вылезать из свечного отверстия, подпираемая снизу поршнем. Необходимо поймать момент, когда она перестанет двигаться вверх и начнет движение вниз вслед за уходящим поршнем (такт впуска). Этот момент и будет верхней мертвой точкой при движении поршня, окончанием такта сжатия.

Вставляем в свечное отверстие шланг компрессора и подаем в цилиндр сжатый воздух под давлением 2-3 атмосферы. По тому откуда он будет выходить определяем неисправность.

1. Из соседнего свечного отверстия или в расширительный бачок (бурление) – прогорела прокладка головки блока.

2. Из карбюратора — прогорел впускной клапан или не отрегулированы клапана.

3. Из глушителя — прогорел выпускной клапан или так же не отрегулированы клапана.

4. Из сапуна — изношены кольца, прогорели поршни.

Определение причин пониженной компрессии при помощи моторного масла

Заливаем в цилиндр 10 кубиков моторного масла и повторно замеряем компрессию. Показания компрессометра выросли — неисправны или залегли кольца, изношена цилиндро-поршневая группа, остались прежними — прогорел клапан или прокладка головки блока.

Раскоксовывание (устранение залегания) поршневых колец

В свечное отверстие каждого цилиндра прогретого двигателя влить при помощи медицинского шприца или резиновой груши по 10 куб/см смеси керосина (50%), ацетона (25%), моторное масло (25%).

Дать постоять 3-4 часа, при желании и наличии времени можно оставить на ночь.

По прошествии этого времени покрутить его стартером 10-15 секунд с вывернутыми свечами.

Слить старое масло, заменить масляный фильтр и залить новое.

Подробнее о раскоксовке см. «Раскоксовывание поршневах колец карбюраторных двигателей».

Таким образом, убедившись, что двигатель автомобиля исправен, либо выявив неисправность и устранив ее, можно основательно приступать к регулировке и настройке своего карбюратора, исключив в результате проведенного измерения, иные, связанные с двигателем, причины неисправности.

Также по этой теме много интересной и полезной информации на сайте kompresometr.ru

Примечания и дополнения

— Компрессия в цилиндрах инжекторного двигателя автомобиля замеряется аналогично, но есть некоторые особенности. Подробнее:

«Измерение компрессии в двигателе 2111 автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099»,

«Замер компрессии в цилиндрах двигателя Рено Логан».

Еще статьи по неисправностям, ремонту и диагностике двигателей

— «Троит» двигатель

— Запуск карбюраторного двигателя автомобиля в мороз

— Перегревается двигатель на автомобиле ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Калильное зажигание на двигателях автомобилей ВАЗ

— Повышенный расход масла карбюраторным двигателем автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

twokarburators.ru

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 в цилиндрах двигателя, норма для различных видов силовых агрегатов

Уменьшение объема газа при помощи внешнего воздействия называется компрессией. Какая компрессия должна быть в двигателе автомобиля для его бесперебойного функционирования?

Работа двигателей внутреннего сгорания осуществляется при помощи создания высокого давления в рабочих цилиндрах. Уменьшение объема при движении поршня вверх приводит к существенному повышению температуры в камере сгорания с последующим воспламенением топливовоздушной смеси. Компрессия в цилиндрах двигателя косвенно показывает состояние всех элементов, входящих в цилиндропоршневую группу.

Степень сжатия двигателя характеризует отношение объемов цилиндра при расположении поршня в верхнем положении и нижнем соответственно. Для каждого движка данная величина является постоянной.

Компрессия в двигателе имеет склонность к постепенному уменьшению, т. к. в процессе эксплуатации элементы двигателя, принимающие участие в его работе, изнашиваются и приходят в негодность, что приводит к нарушению герметичности в системе.

От давления в цилиндрах силового агрегата зависят следующие свойства:

  1. Бесперебойный запуск мотора, особенно в зимнее время.
  2. Отсутствие вибрации силового агрегата при работе на малых и холостых оборотах.
  3. Сбалансированность мотора.
  4. Наличие хороших характеристик в динамике автомобиля.

Перечень деталей, ответственных за уровень компрессии движка

При давлении топливной смеси от 15 до 30 атмосфер наибольшую нагрузку получают следующие элементы:

  • прокладка головки блока цилиндров;
  • поршень;
  • корпус цилиндра;
  • впускные и выпускные клапаны;
  • компрессионные кольца.

Все перечисленные детали газораспределительного механизма испытывают многократные нагрузки, возникающие в результате воздействий высокой температуры и давления. Износ любого из этих элементов влияет на компрессию, мощность мотора и его экономические характеристики.

Давление в дизелях и бензиновых моторах

Из-за отличий в конструкции дизелей и моторов, работающих на бензине, наблюдается разная компрессия в цилиндрах двигателя. Норма давления для дизельных моторов вдвое выше, чем для бензиновых. Это обусловлено потребностью в более высоком рабочем давлении для образования вспышки дизельного топлива.

Какой величины должна быть компрессия дизеля? Дизельный двигатель можно запустить только при создании давления в цилиндрах более 22 атмосфер. Оптимальная величина компрессии для дизелей находится в пределах 28–32 атмосфер. Такой уровень возможен благодаря высокой технологичности и сложности устройства мотора.

Компрессия бензинового двигателя характеризует уровень давления на холостых оборотах силового агрегата. Величина давления зависит от марки и модели автомобиля.

Сколько должна быть компрессия в бензиновом двигателе? Для карбюраторных двигателей норма компрессии рассчитывается по специальной формуле. В основу расчета входит степень сжатия, указанная в технической документации и коэффициент, величина которого определяется принадлежностью бензинового мотора к определенной группе.

К примеру, данный коэффициент для четырехтактного движка с искровым разрядом в свече зажигания равен 1,2–1,3. Нормальная компрессия двигателя, работающего на бензине, должна быть немного выше десяти атмосфер.

Низкая компрессия может быть вызвана использованием некачественного масла, несоблюдением режима замены смазки, частой ездой на высоких скоростях.

При появлении таких симптомов, как увеличение расхода топлива и масла, снижение тяги, необходимо осуществлять диагностику мотора. Для выявления причин необязательно разбирать движок, достаточно произвести замер компрессии в цилиндрах.

Описание измерения давления

Измерение компрессии производится на прогретом движке. Проверка давления в каждом цилиндре производится своими силами при наличии измерительного прибора. Компрессия измеряется при помощи специального инструмента — компрессометра.

При выборе измерительного прибора особое внимание необходимо уделить его резьбовому наконечнику, который должен подходить для вкручивания его вместо свечей зажигания.

Для проведения диагностики мотора необходимо выполнить следующие действия:

  1. Снять свечу с одного цилиндра.
  2. Установить измерительный прибор вместо снятой свечи.
  3. Провернуть коленвал с помощью стартера.
  4. Зафиксировать показание прибора.
  5. Замерить давление во всех цилиндрах с последующей фиксацией данных.
  6. Сопоставить полученные результаты.
  7. Добавить немного машинного масла в поршни.
  8. Прокрутить мотор стартером, не вставляя свечи.
  9. Повторно замерить компрессию в цилиндрах.

Для получения реальных результатов при проведении диагностики компрессия должна измеряться при количестве оборотов коленчатого вала, равном 200–250 оборотов в минуту.

Данные мероприятия проводятся с целью выявления сбоя в работе одного из цилиндров. Существенное увеличение давления свидетельствует о повреждении поршня или поршневых колец. Если давление осталось неизменным,следовательно,поломка коснулась элементов головки блока цилиндров или ее прокладки.

Факторы, влияющие на давление в двигателе

Результаты измерения компрессии часто отличаются друг от друга, даже если все детали, участвующие в газораспределении, исправны. На давление в цилиндрах оказывают влияние следующие условия:

  • количество поступающих воздушных масс;
  • скорость вращения коленчатого вала;
  • температура двигателя;
  • вязкость моторного масла.

Если возникли проблемы с запуском теряется мощность, двигатель нуждается в тщательной профессиональной диагностике. Ремонтно-восстановительные работы необходимо доверить опытным специалистам. Продление срока службы двигателя и поддержание компрессии в норме зависит от грамотного и внимательного отношения к мотору.

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:

  1. Центробежный компрессор.
  2. Двухвинтовой.
  3. 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.

avtodvigateli.com

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о