Компрессия двигателя — какая должна быть.

Содержание статьи

Что делается в первую очередь, когда падает мощность мотора, увеличивается расход горючего, расходуется масло выше нормы, а на холостых оборотах двигатель сильно вибрирует? В подобных случаях можно определить неисправность, измерив компрессию агрегата. Специалисты по диагностике знают, какая должна быть компрессия в двигателе, и по показаниям ставят правильный диагноз. О компрессии что-то слышал, наверное, каждый автолюбитель. Давайте разберемся, что это такое, на что компрессия влияет, как ее измерять и как увеличить.

Что такое компрессия в цилиндрах двигателя

В широком смысле это сила, что появляется в камере сгорания, когда заканчивается такт сжатия. Это давление, создаваемое в камере сгорания при выключенном зажигании (или когда нет подачи топлива — в случае с дизельным двигателем). При этом поршень находится в самом верхнем положении. 

КАКАЯ ДОЛЖНА БЫТЬ КОМПРЕССИЯ БЕНЗИНОВОГО ДВИГАТЕЛЯ?

Рассмотрим подробнее показатели компрессии двигателя для некоторых моделей автомобилей. Стандартная формула для определения компрессии выглядит так: Компрессия = степень сжатия х коэффициент Х Показатель степени сжатия указан в технических документах ДВС, при этом у каждой модели авто своя степень сжатия. Коэффициент Х также определен отдельно для каждой группы двигателей, например, 4х-тактные бензиновые двигатели с зажиганием от искры имеют коэффициент 1,2-1,3. Для наглядности, приведем пример, как рассчитывается компрессия в двигателе ВАЗ, относящемся к 4х-тактным двигателям, при помощи этой формулы. Степень сжатия автомобиля ВАЗ 2112, указанная в документах — 10,5. Подставив нужные значения в формулу, получим следующее:  Компрессия в двигателе ВАЗ 2112 = 10,5 х 1,2 = 12,6 Показатели компрессии в других моделях автомобилей ВАЗ при условии исправности всех систем и агрегатов: Автомобиль Компрессия, кг/см2 ВАЗ 2106-07 11 ВАЗ 2109 11 ВАЗ 2110 13

Компрессия в бензиновых двигателях некоторых других моделей автомобилей различных производителей указана в таблице ниже:

Чем отличается степень сжатия от компрессии

Можно долго теоретизировать, разъясняя разницу между компрессией и степенью сжатия, приводить формулы, научные выкладки, вот только пользы от всей этой зауми, будет не очень много. Для обычного, скажем так, рядового пользователя автомобильных моторов степень сжатия не столь уж и важна. Это параметр конструкционный, он закладывается при создании двигателя и является неизменным, пока в этот двигатель не будут внесены те или иные изменения. Это например, форсирование мотора, капитальный ремонт, и так далее. Но все это, как правило, делают опытные мастера, а потому, учет степени сжатия, это уже их головная боль. Скажем лишь, что степень сжатия, это соотношение объема камеры сгорания к полному объему цилиндра. По сути, то или иное значение степени сжатия говорит нам, во сколько раз будет сжата воздушно-топливная смесь в данной конкретной модели мотора.

Что касается компрессии, то в процессе эксплуатации этот показатель может значительно изменяться. Он показывает реальное рабочее давление в цилиндре, а оно, в результате износа поршневой группы, нарушений в работе клапанов, проблем с герметичностью прокладки головки мотора и других частей, может значительно меняться. Отсюда и гораздо большая важность компрессии для владельца автомобиля или специалиста, осуществляющего ремонт данной машины.

Симптомы низкой компрессии двигателя

Собственно о признаках снижения компрессии в автомобильных двигателях, мы уже сказали. Другое дело, что троить и трястись машина может и по другим причинам, с компрессией двигателя, никак не связанным. Тем не менее, если мотор начал употреблять масло, если работа его стала нестабильной, да еще без видимых причин, следует измерить компрессию в цилиндрах вашего авто. Так же снижением компрессии может быть обусловлено падение тяги, повышение расхода топлива и увеличение времени разгона автомобиля. Что же касается разности компрессии в разных цилиндрах одного мотора, то пока это значение не превышает одной атмосферы, беды нет. Если же разность больше, мотор следует ремонтировать.

Как часто проверять давление?

В профилактических целях проводить диагностику следует вместе с заменой свечей зажигания бензинового мотора. В зависимости от марки авто, технического состояния и качества изделий такая операция проводится с интервалом 25–50 тыс. км.

Поводом для внеочередной проверки компрессии служат такие симптомы:

• силовой агрегат начал «поедать» масло в количестве 150 мл на 1 тыс. км и более;
• заметен сизый дым из выхлопного тракта;
• автомобиль стал плохо заводиться «на холодную»;
• на холостом ходу мотор глохнет и трясется.

Последний признак может указывать на неисправность системы зажигания либо выход из строя 1–2 свечей. Перед измерением давления подобные неполадки желательно устранить. На дизелях износ поршневой группы и клапанов проявляется аналогичными симптомами, особенно затрудняется холодный пуск – при недостатке давления солярка попросту не вспыхивает.

Порядок выполнения замеров

Перед тем как проверить компрессию двигателя, необходимо обеспечить полный заряд аккумуляторной батареи и исправную работу стартера. Иначе вы получите заниженные показатели и возьметесь за ремонт силового агрегата вместо продолжения диагностики и поиска других причин.

Существует несколько способов измерения давления – «на холодную», «на горячую», с закрытым и полностью открытым дросселем. Практика показывает, что наиболее точные результаты дает проверка на прогретом моторе, выполняемая согласно инструкции:

1. Запустите двигатель и доведите температуру охлаждающей жидкости до 70 °С.
2. Снимите высоковольтные провода и выверните все свечи, на дизеле – форсунки.
3. Отключите форсунки от контроллера, отсоединив соответствующий разъем. Другой вариант – обесточить бензонасос, вытащив нужный предохранитель.
4. Вкрутите насадку компрессометра в отверстие 1-го цилиндра, откройте дроссельную заслонку, нажав педаль газа, и проверните коленвал стартером 5–10 раз.
5. Снимите показания и повторите операцию на остальных цилиндрах.

Если вы не хотите касаться электроники, то форсунки бензинового двигателя можете не отключать, на точность показаний это не повлияет, но при диагностике в масляный картер попадет небольшое количество горючего. Топливоподача на дизеле с механическим ТНВД отключается с помощью рычага отсечки.

По результатам измерений делаются следующие выводы:

1. Если показатели замеров отличаются не более, чем на 1 Бар и близки к оптимальным, поршневая группа и клапаны исправны.
2. Та же ситуация, но показатели близки к минимальному порогу. Ресурс силового агрегата практически исчерпан, можно ездить дальше и доливать масло, но готовиться к ремонту.
3. Когда давление в одном из цилиндров на 2–3 Бар ниже остальных, сделайте повторную проверку, залив в свечное отверстие 5 мл моторной смазки. Компрессия выросла – значит, неисправна поршневая группа, поскольку масло уплотнило прилегание колец. Показания остались прежними – виноват прогоревший клапан.

Если давление во всех цилиндрах ниже нормы, придется делать капитальный ремонт. Тест с добавлением масла проводить бесполезно – двигатель все равно нужно разбирать.

Увеличение мощности двигателя при помощи компрессора

Компрессор — это устройство, осуществляемое сжатие и подачу воздушных масс под давлением к потребителю. Наибольшую популярность компрессоры приобрели у автогонщиков и приверженцев скоростных режимов вождения.

Для существенного увеличения мощности мотора вместо увеличения его объема можно нагнетать больше воздуха в камеру сгорания. Это повлечет подачу большего количества топлива, что создаст повышенное давление и усиление толчка выбрасываемого газа. Для этих целей используется нагнетатель воздуха — компрессор.

Автомобильный компрессор дает возможность двигателю прибавить более 45% мощности, увеличить крутящий момент на 31%.

В зависимости от способа подачи воздуха нагнетатели делятся на три вида:

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.

Приборы для измерения компрессии двигателя

Наиболее доступным и распространенным приспособлением для измерения компрессии двигателя является компрессометр. К сожалению те отечественные приборы, что можно встретить на наших рынках являются не эффективными и не качественными, в отличие от устройств иностранного производства, выпускающиеся с наборами адаптеров, которые позволяют делать замеры компрессии на транспортных средствах практически различных марок и моделей.

Точно, эффективно и оперативно замеряют компрессию двигателя специальные устройства под названием тестер мотора. Данные устройства определяют даже не компрессию, а колебания и вибрацию электрического тока, который поглощается работой стартера в моменте прокрутки. То есть тестер мотора действует по принципу измерения электрического тока при повышенном давлении в рабочей области цилиндра при максимальной вращательной мощности стартера и коленчатого вала. Таким образом, в процессе измерения появляется возможность одновременно получить данные по уровню компрессии во всех рабочих областях цилиндров. Поэтому нет надобности выкручивать свечи зажигания, что очень облегчает сам процесс на автомобилях с многоцилиндровыми моторами.

Минусом такого устройства являются конечные результаты, которые отражаются в переменных единицах, то есть проценты к рабочей области в цилиндрах, который функционирует лучше всех. К сожалению только самые дорогие модели тестеров могут вычислять показатели компрессии в каждой отдельной области цилиндров, причем это происходит с помощью огромного количества аналитических данных по определенной модели мотора, а потом их сравнение с фактическим давлением в самом цилиндре.

Измерить компрессию в цилиндрах своими руками

Прежде всего необходимо установить по технической документации какой является нормальная компрессия бензинового двигателя конкретно к этому автомобилю и определиться с сложностью доступа к свечам зажигания. Если доступ требует разборки других узлов двигателя (дроссельный узел, впускной ресивер), препятствующих их выкручиванию и существует уверенность в их успешной разборке и сборке, то можно приступить к замеру.

Как мерить компрессию

Бытует мнение, чтобы правильно замерить компрессию в двигателе необходимо стартером провернуть коленчатый вал на два-три оборота. Такой метод приведет к неправильному определению неисправности и как следствие к неоправданным затратам на ремонт двигателя.

Проверку выполняют на разных режимах с целью широкого анализа состояния мотора:

• с закрытой дроссельной заслонкой;
• с полностью открытой заслонкой;
• с добавлением масла в цилиндр;
• на «холодном» двигателе.

Проверка с закрытой дроссельной заслонкой

Такой способ измерения нужен для определения малых дефектов двигателя, чувствительных при небольшом поступлении воздуха в цилиндры. Это может быть трещина на тарелке клапана, небольшой прогар кромки или отсутствие герметичности в паре седло-клапан. Поступление воздуха через закрытую дроссельную заслонку при замере компрессии ограничивается, и величина ее будет невысокой (от 10 до 11 атм). В связи с малым поступлением воздуха в цилиндры чувствительность на утечки повышается, вследствие чего результаты параметров давления занижаются.

Проверка с полностью открытой дроссельной заслонкой

Для определения сильных износов двс компрессию проверяют с полностью открытой дроссельной заслонкой, обеспечивая максимальное поступление воздуха в цилиндры. Увеличенное количество воздуха способствует росту давления, но также увеличиваются и утечки, но в сравнении с массой поступающего воздуха они настолько малы, что величина падения компрессии незначительна и достигает 12 – 13 атм. Если имеются «грубые» дефекты в двигателе, то снизиться до 8 – 9 атм. Возможные причины:

• поломка или залегание колец в канавках поршня;
• поломка днища поршня или прогар;
• сильный прогар тарелки клапана или деформация его оси;
• в следствии попадания инородных материалов возник задир стенки цилиндра;
• после ремонта двигателя с законченным ресурсом, связанного с заменой поршневых колец, не было принято во внимание овальность цилиндров и не производилась их расточка под другой размер поршня и колец.

Причина завышенной компрессии

Анализ ревизии двигателя показывает, что причина не одна. В таблице приведены причины повышенной компрессии в моторе:

Причина низкой компрессии

Слабая компрессия выявляется при его запуске, особенно в холодную погоду, а также признаки обнаруживаются в потере динамики и увеличению расхода топлива.

Низкая компрессия увеличивает скорость износа двигателя, а если дефект в одном цилиндре, то холостой ход неустойчив, машина часто глохнет или занижает обороты холостого хода.

В таблице приведены основные причины:

Если нет компрессии в одном или более цилиндров, то двигатель очень плохо заводится, а заведенный тут же начинает работать несбалансированно, с сильными вибрациями и тряской.

Если же пропала компрессия одновременно во всех цилиндрах — двигатель не заведется. Одной из причин может быть обрыв ремня ГРМ на заведенном двигателе и столкновение поршня с клапанами. После удара клапана гнутся. Система газораспределения теряет герметичность, и сжимаемая топливовоздушная смесь с большой скоростью направляется в впускной и выпускной коллекторы.

Также пропадает компрессия в одном из цилиндров из-за сильного прожига тарелки клапана. Есть примеры, когда от 40 до 50% площади тарелки клапана оплавлено и компрессия равна нулю. Это легко определить и без компрессометра. Достаточно завернуть в этот цилиндр свечу и при прокрутке стартером коленчатый вал будет вращаться легко и однородно, не выделяя такты сжатия.

При замере компрессии желательно наблюдать за стрелкой измерителя давления (манометра) и следить за динамикой его нарастания. По скорости нарастания компрессии можно косвенно определить в какой группе деталей сильный износ. Если на первом такте манометр показывает низкую компрессию (3-5 атм), а при последующих тактах скорость нарастания давления увеличивается, то с большой вероятностью можно установить, что изношены поршневые кольца. В качестве перепроверки показаний можно применить метод искусственного создания масляной пленки на стенке цилиндров, добавив через свечное отверстие 5-10 мл масла. Если с добавленным маслом компрессия резко увеличится на первом же такте и установится номинальной, то можно уже конкретно утверждать об износе копрессионных колец. В случае измерения в двух соседних цилиндрах и получении низкого результата без масла и с маслом, можно сделать заключение о дефекте в прокладке головки блока цилиндров.

Возможен и другой вариант, когда достигается на первом такте 6-9 атм и на последующих тактах стрелка манометра зависает в этом же положении. При такой ситуации предполагается отсутствие герметичности клапана или прокладки ГБЦ. Более точно установить причину можно другими диагностическими приборами, такие как пневмотестер или электронный осциллограф.

Возникают и такие ситуации, когда двигатель отремонтировали и установили новую поршневую группу, произвели расточку цилиндров, притерли клапана к седлам. Иными словами, ремонт произведен строго по технологической карте. Произвели замер компрессии, а давление в цилиндрах отсутствует.

После проведенного ремонта гидрокомпенсаторы могут оказывать давление на стержни клапанов, вследствие чего они могут быть открыты. Через определенное время гидрокомпенсатор заполнится маслом, и начнет функционировать.

Допустимая компрессия в карбюраторном двигателе

Допустимое давление в карбюраторном двигателе при использовании бензина Аи-76 (низко октановый бензин) около 8 — 10 атм, а при использовании высокооктанового бензина 11-12 атм.

Оценка результатов измерений

Получение корректных данных является залогом точного определения неисправности.

Одинаковые значения, полученные при измерении, свидетельствуют об однородном состоянии деталей газораспределительного механизма и одинаковой степени износа шатунно-поршневой группы.

В случае падения давления в одном из цилиндров на величину 1 атм, в сравнении с другими цилиндрами, необходимо применить другие методы диагностики с целью установления точной причины.

Восстановление компрессии

Восстановить возможно, если не поврежден газораспределительный механизм на ГБЦ. Может возникнуть залегание поршневых колец. В этом случае повысить давление можно без разборки двигателя. Для этого нужно купить жидкость для растворения кокса и на горячем двигателе провести процедуру «раскоксовки». Цена процедуры минимальная, в сравнении с разборкой мотора. Чтобы оценить восстановление жидкостью для удаления кокса с поршневых колец замеряют до и после «раскоксовки». В большинстве случаев такой способ временно восстанавливает мотор.

Существует также способ, заливки масла в цилиндры перед запуском двигателя. Позволяет поднять компрессию исключительно для запуска двигателя, особенно в холодную погоду. Суть метода заключается в принудительном создании масляной пленки на стенках цилиндров, которая кратковременно блокирует утечки газов в картер двигателя.

Проверка на снятом ДВС

В гаражных условиях померить компрессию возможно, подключив клеммы стартера к аккумулятору. Но необходимо учесть, что температура будет равна окружающей.

Как правильно замерить компрессию

Чтобы измерить компрессию, необходимо вместо свечи (зажигания или накала) установить компрессометр. Этот прибор представляет собой манометр, соединенный шлангом со штуцером и обратным клапаном. При вращении коленчатого вала двигателя в шланг нагнетается воздух до тех пор, пока давление в шланге не сравняется с максимальным давлением в цилиндре. Его значение зафиксирует манометр.

При измерениях компрессии надо соблюдать важные правила. Во-первых, двигатель должен быть «теплым». Подача топлива должна быть отключена. Можно, например, отключить бензонасос, форсунки или использовать другие способы, препятствующие попаданию большого количества топлива в цилиндры. Во-вторых, необходимо вывернуть все свечи. Выборочный демонтаж свечей, практикуемый на некоторых СТО, недопустим, так как увеличивает сопротивление вращению и произвольно снижает обороты при прокрутке двигателя стартером. В-третьих, аккумуляторная батарея должна быть полностью заряжена, а стартер – исправен.

Компрессию измеряют как с открытой, так и с закрытой дроссельной заслонкой. При этом каждый из способов дает свои результаты и позволяет определять свои дефекты. Так, когда заслонка закрыта, в цилиндры, очевидно, поступит мало воздуха, поэтому компрессия будет низкой и составит около 0,6-0,8 МПа. Утечки воздуха в этом случае сравнимы с его поступлением в цилиндр. Вследствие этого компрессия становится особо чувствительной к утечкам – даже при малых неплотностях ее значение падает в несколько раз.

При измерении компрессии с открытой заслонкой картина будет иной. Большое количество поступившего воздуха и рост давления в цилиндре, конечно, способствуют увеличению утечек. Однако они заведомо меньше подачи воздуха. Вследствие этого компрессия падает не столь значительно (приблизительно до 0,8-0,9). Поэтому замер компрессии с открытой заслонкой лучше подходит для определения более «грубых» дефектов двигателя, таких как: поломки поршней, закоксовывание колец, прогары клапанов, задиры поверхности цилиндров.

В обоих способах измерения желательно учитывать динамику нарастания давления – это поможет установить истинный характер неисправности с большей вероятностью. Так, если на первом такте величина давления, измеряемая компрессометром, низкая (0,3-0,4), а при последующих тактах резко возрастает, — это косвенно свидетельствует об износе поршневых колец. В таком случае заливка в цилиндр небольшого количества масла сразу увеличит не только давление на первом такте, но и компрессию.

Самым распространенным прибором для проверки компрессии является упомянутый выше компрессометр. В отличие от незамысловатых отечественных конструкций иностранные фирмы выпускают целые наборы с комплектом переходников (адаптеров), позволяющих проводить измерения на автомобилях любых марок и моделей.

Быстро и эффективно измеряют компрессию современные мотор тестеры. Эти приборы фиксируют фактически не давление, а амплитуду пульсации электрического тока, потребляемого стартером во время прокрутки. Ведь чем выше давление в цилиндре, тем больше затраты мощности стартера на вращение коленвала. Тем самым удается одновременно измерить компрессию во всех цилиндрах всего за несколько оборотов, не прибегая к выворачиванию свечей, что особенно важно для многоцилиндровых двигателей.

Недостаток измерения мотор-тестером заключается в том, что получаемые результаты выражаются в относительных единицах, например, в процентах к цилиндру, работающему лучше. Лишь самые дорогие мотортестеры способны измерять абсолютную величину компрессии в каждом цилиндре, но это возможно только на основе большого числа статистических данных по конкретной модели двигателя и их сопоставления с действительным давлением в цилиндре.

Основное правило, которое следует помнить: в большинстве случаев результаты замеров компрессии являются относительными. Это значит, что в первую очередь необходимо опираться на разницу в значениях компрессии у различных цилиндров, а не на саму ее абсолютную величину.

Правильно сделать точные замеры

Перед тем как проверить компрессию двигателя, потребуется пригласить помощника. Свечи откручиваются, и вместо них к отверстию прижимается компрессор. После этого нужно заставить стартер провернуться. Ждать нужно 4-6 секунд, после этого зажигание можно выключать. Полученное значение записывают и переходят к следующему цилиндру.

Следите за напряжением аккумулятора, он будет разряжаться от процесса, поэтому желательно, чтобы батарея была новой. После проверки давления не забудьте померить вольтаж аккумулятора: если он не выше нормы, все в порядке.

Какая компрессия в двигателе автомобиля

Проверка компрессии силового агрегата позволяет определить наличие неисправностей в нем. Понятием «компрессия» характеризуется процесс сжатия топливной смеси внутри цилиндра.

Очень часто этот показатель путают со степенью сжатия, однако, несмотря на существенную разницу, оба параметра полностью зависят друг от друга. В процессе измерения этой величины можно установить, какой из цилиндров ДВС работает нестабильно.

Если при эксплуатации транспортного средства были замечены определенные перебои в работе его мотора, например, троение, снижение мощности, повышение потребления масла и т. д., необходимо провести полную ревизию силового агрегата. Если же причину установить не удалось, следует прибегнуть к еще одному способу — замерить.

Выполнить самостоятельно эту процедуру можно при помощи специального прибора компрессометра.

Причин неисправности может несколько:

выработка элементов поршневой системы;

нарушение регулировки механизма газораспределения;

повреждение поршней, их колец и клапанов ГРМ вследствие постоянного

воздействия высокой температуры, вызывающей прогар материала из которого они изготовлены.

Опишем порядок проведения этой процедуры.

Как пошагово проверить компрессию мотора?

В первую очередь необходимо выполнить подготовку силового агрегата, путем прогрева его до рабочей температуры (90 градусов), отключить насос подачи топлива и выкрутить свечи зажигания. Это позволит получить максимально верные показания компрессии.

На следующем этапе следует проверить батарею питания и стартер, после чего обеспечить подачу воздуха внутрь цилиндров, открыв соответствующий клапан и дроссельную заслонку.

Замеры выполняются так:

1. Датчик компрессометра необходимо вставить в свечное гнездо, затем при помощи стартера прокрутить коленвал мотора до того момента, пока давление не перестанет увеличиваться. Обороты двигателя не должны превышать 200 об/мин.

2. На полностью исправном силовом агрегате величина компрессии увеличивается мгновенно. В случае если поршневые кольца вышли из строя, увеличение займет достаточно много времени.

А ее отсутствие — является свидетельством износа прокладки ГБЦ. Минимальная величина давления для бензинового мотора должна составлять 10 атм, а для дизельного — более 20 атм.

3. После выполнения замеров нужно стравить давление. Для этого на приборе предусмотрен специальный клапан.

4. Аналогичную процедуру необходимо проделать на всех цилиндрах.

Существует и другой способ замера, для проведения которого исследуемый цилиндр нужно наполнить моторным маслом. Чрезмерное увеличение давления говорит об износе поршневых колец, а его отсутствие — о необходимости замены прокладки головки блока, либо наличии течи в области расположения клапанов.

На исправном бензиновом силовом агрегате величина компрессии в норме составляет примерно 9,5-10 атм.

Стоит учесть, что разница между цилиндрами не должна превышать одну атмосферу.

От чего зависит компрессия?

Узнать о снижении величины можно проанализировав работу инжектора. Если же есть подозрение на протечку воздуха, следует первым делом проверить состояние пропускного клапана. Бывает и так, что воздух может уходить через верх теплообменника, в этом случае из строя вышла ГБЦ. Воспользуйтесь специальным уникальным средством для поиска мест утечек воздуха. 

Опишем факторы, которые влияют на компрессию силового агрегата:

1. Положение педали акселератора (дроссельной заслонки). Давление меняется при открытии и закрытии дросселя.

2. Засорение воздухофильтра, из-за чего он уже не может выполнять свои функции.

3. Нарушение порядка фаз газораспределения. В этом случае, клапана механизма работают в неправильном режиме. Причина этого — неверная установка ремня либо цепи ГРМ.

4. Превышение допустимых зазоров клапанов в механизме газораспределения.

5. Перегрев двигателя. С ростом температуры силового агрегата происходит снижение компрессии.

6. Утечки воздуха из цилиндра либо камеры сгорания, вызванные нарушением герметичности этих элементов.

7. Величина компрессии значительно возрастает в случае проникновения моторного масла внутрь камеры сгорания.

Воспользуйтесь специальным средством для стабилизации вязкости масла в моторе, и исправьте ситуацию. 

8. Если топливная смесь попадает внутрь цилиндров в каплеобразном состоянии, она смывает смазывающую жидкость, которая выступает в качестве уплотнителя, тем самым снижая компрессию

9. Неисправность обратного клапана.

10. Число оборотов коленчатого вала. Увеличение идёт с набором оборотов.

Как измерить компрессию в дизельном моторе?

Опишем эту процедуру, проведение которой имеет некоторые отличия в сравнении с бензиновым агрегатом. Ее особенности:

Обесточивается клапан подачи топлива.

Для проведения замеров величины компрессии нет необходимости нажимать на акселератор, увеличивая обороты коленвала, поскольку в большинстве моторов этого типа отсутствует дроссельная заслонка. Если же эта деталь предусмотрена, то перед выполнением исследования, ее необходимо обязательно прочистить.

Для каждого типа дизельных силовых агрегатов имеются инструкции, в которых подробно описан порядок выполнения замеров в них.

Показания прибора не всегда могут быть точными. При выполнении этой процедуры необходимо учитывать особенности мотора, его системы смазки и охлаждения, количество оборотов коленчатого вала, уровень и температуру смазывающей жидкости и др. Объективную картину о состоянии поршневой части можно представить лишь на основании перечисленного выше.

Дизельные двигатели против бензиновых двигателей или: Компрессионные двигатели против искровых двигателей

Дизельные двигатели против бензиновых двигателей, различия между ними многочисленны и значительны. Самая большая разница между дизельными и бензиновыми двигателями заключается в процессе воспламенения топлива. Внутри соответствующих цилиндров бензиновые и дизельные двигатели воспламеняют топливо совершенно по-разному.

Дизельные двигатели, работающие от сжатия. Компрессионные двигатели воспламеняют топливо точно так же, как ударник воспламеняет порох. Компрессионные двигатели — двигатели, которые сжигают дизельное топливо и мазут — воспламеняют топливо, подвергая его воздействию чрезвычайно высоких температур, возникающих при сжатии газа. В случае двигателей с компрессионным двигателем воздух представляет собой сжатый газ, выделяющий тепло.

Бензиновые двигатели, напротив, работают с искровым зажиганием. Бензиновые двигатели с искровым зажиганием воспламеняют топливо, подвергая его воздействию искры. Двигатель с искровым зажиганием воспламеняет топливо так же, как турист зажигает костер пламенем. Зажигание искрой сродни поджиганию спички. Проще говоря, искровые двигатели подвергают топливо воздействию пламени, чтобы воспламенить его. Компрессионные двигатели подвергают топливо воздействию тепла.

«Самое существенное отличие заключается в способе воспламенения топлива в камере сгорания. Либо двигатель предназначен для работы исключительно на природном газе, что требует от него, в отличие от дизеля, использования свечей зажигания для зажигания, либо он работает на двух видах топлива, сочетая природный газ с небольшим количеством дизельного топлива, которое сжимается в камера сгорания до тех пор, пока она не воспламенится, процесс, известный как прямой впрыск под высоким давлением или HPDI».

Бензиновые и дизельные двигатели Дальние родственники

Из-за различий в способах воспламенения топлива в искровых и компрессионных двигателях дизельные и бензиновые двигатели различаются на фундаментальном уровне. Бензиновый двигатель имеет больше общего с двигателем, работающим на природном газе или пропане, чем с дизельным двигателем с компрессионным двигателем.

Бензиновые и дизельные двигатели не только работают по-разному, но также существуют различия в отношении эффективности использования топлива и выбросов. Различия, наиболее важные для потребителей, заключаются в том, что дизельные двигатели более экономичны, чем бензиновые двигатели сопоставимого размера. Для всех, а не только для потребителей транспортных средств и водителей, важен тот факт, что дизельные двигатели меньше загрязняют окружающую среду и производят меньше токсичных выбросов, чем бензиновые двигатели. Как объясняет TheConversation.com: «Итак, хотя дизельное топливо содержит немного больше углерода (2,68 кг CO₂/литр), чем бензин (2,31 кг CO₂/литр), общие выбросы CO₂ дизельного автомобиля, как правило, ниже. При использовании это в среднем составляет около 200 г CO₂/км для бензина и 120 г CO₂/км для дизельного топлива».

Четырехтактные двигатели: искровые и компрессионные

Существует два основных типа двигателей внутреннего сгорания: искровые и компрессионные. Причем из двух типов подавляющее большинство — это четырехтактные двигатели. Несмотря на то, что существуют двухтактные двигатели, большинство из них имеют небольшие размеры и генерируют гораздо меньше энергии, чем четырехтактные. Двигатели внутреннего сгорания, используемые почти во всех легковых автомобилях, пикапах, грузовиках, полуприцепах и тяжелой технике, представляют собой четырехтактные двигатели.

Четырехтактный двигатель, цикл

Как следует из названия, четырехтактный двигатель внутреннего сгорания имеет четыре стадии цикла. Первая стадия – такт впуска. Второй этап – этап сжатия. Третья стадия — это сгорание и рабочий ход. И, последний этап — такт выпуска.

«Четырехтактный двигатель — это двигатель внутреннего сгорания, который использует четыре отдельных хода поршня (впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск) для завершения одного рабочего цикла. Поршень совершает два полных прохода в цилиндре за один рабочий цикл. Рабочий цикл требует двух оборотов (720°) коленчатого вала. Четырехтактный двигатель является наиболее распространенным типом малогабаритного двигателя. Четырехтактный двигатель выполняет пять тактов за один рабочий цикл, включая такты впуска, сжатия, зажигания, мощности и такта выпуска».

1) Такт впуска четырехтактного двигателя с искровым зажиганием

Во время такта впуска поршень опускается на дно цилиндра. Когда поршень опускается, внутри цилиндра создается вакуум. В традиционных двигателях с искровым зажиганием вакуум всасывал топливно-воздушную смесь из карбюратора в цилиндр. С другой стороны, современные двигатели с искровым зажиганием впрыскивают топливно-воздушную смесь в цилиндры.

После достижения нижней мертвой точки, в которой цилиндр заполняется топливно-воздушной смесью, поршень начинает второй такт цикла из четырех частей, первый ход вверх. Первый ход вверх — такт сжатия.

Такт впуска четырехтактного двигателя с воспламенением от сжатия

В четырехтактном двигателе с воспламенением от сжатия, как и в искровом двигателе, поршень опускается и создает пустоту в цилиндре. Что касается действия поршней, двигатели сжатия и двигатели с искровым зажиганием одинаковы во время такта впуска. Однако, в отличие от двигателя с искровым зажиганием, во время такта впуска цилиндр заполняет только воздух.

В двигателе с компрессионным двигателем топливно-воздушная смесь не всасывается и не впрыскивается в цилиндр во время такта впуска. В двигателе сжатия добавление топлива происходит в конце первого такта сжатия.

2) Такт сжатия четырехтактного двигателя с искровым зажиганием 

Второй стадией как двигателей с искровым зажиганием, так и двигателей со сжатием является такт сжатия. Во время такта сжатия поршень толкается к верхней части цилиндра двигателя. Когда поршень движется к верхней части цилиндра, газ внутри цилиндра сжимается.

При сжатии газа — воздуха, паров воды, паров топлива и т. д. — выделяется тепло. Чем больше давление газа, тем больше тепла выделяется при сжатии. Но в искровом двигателе тепло, выделяемое при сжатии газа, не воспламеняет топливо. Вместо этого, как раз перед тем, как поршень достигает верхней мертвой точки, свеча зажигания искрит.

Такт сжатия двигателя, работающего от сжатия

В дизельном двигателе или двигателе, работающем на жидком топливе, такт сжатия воспламеняет топливо. Когда поршень поднимается, воздух внутри цилиндра нагревается в результате сжатия. Как только тепла становится достаточно для воспламенения топлива, форсунки впрыскивают топливо в верхнюю часть головки цилиндров, и оно начинает гореть. Как и в искровом двигателе, расширение топлива при его сгорании внутри цилиндра толкает поршень вниз.

3) Такт сгорания, также известный как Рабочий ход искрового четырехтактного двигателя

Когда двигатель внутреннего сгорания зажигается, вопреки распространенному заблуждению, топливо внутри цилиндров не взрывается. Топливо внутри цилиндров двигателя внутреннего сгорания сгорает, хотя и очень быстро. И в идеале топливо сгорает равномерно. В такте сгорания двигателя внутреннего сгорания топливо воспламеняется в заранее определенном месте.

В искровом двигателе искра воспламеняет топливо, пламя распространяется, и топливо расширяется при воспламенении. Расширение горящего топлива толкает поршень вниз, и цилиндр наполняется по мере сгорания топлива.

Рабочий ход четырехтактного двигателя, работающего от сжатия

В двигателе, работающем от сжатия, тепло, выделяемое при сжатии воздуха в цилиндре, нагревает внутреннюю часть цилиндра. «Такт сжатия начинается, когда поршень движется вверх по цилиндру, сжимая захваченный воздух. Давление повышается от 32 бар до 50 бар, а температура достигает 600 градусов по Цельсию. [Впрыск дизельного топлива или мазута] начинается где-то вблизи ВМТ такта сжатия, топливо распыляется в горячий воздух, воспламеняется и сгорает контролируемым образом за счет теплоты сжатия, что приводит к рабочему такту»

Как и в искровом двигателе, сгорание топлива в двигателе сжатия приводит к опусканию поршня. И цилиндр наполняется выхлопными газами.

4) Такт выпуска четырехтактных двигателей с искровым и компрессионным двигателями

Такт выпуска как в искровом, так и в компрессионном двигателе одинаков. Как только поршень достигает нижней мертвой точки и цилиндр заполняется выхлопными газами, поршень поднимается обратно вверх, вытесняя выбросы из выпускного коллектора.

После завершения такта выпуска четырехтактный цикл завершается, и процесс начинается снова.

Почему двигатели сжатия не могут работать на бензине

Бензин не подходит для питания двигателя сжатия. «Автомобильные инженеры потратили десятилетия, пытаясь создать [бензиновый компрессионный] двигатель, потому что дизель обеспечивает лучшую экономию топлива, чем бензиновые двигатели», — поясняет Wired.com. Бензин не имеет ни достаточной плотности энергии, ни достаточного сопротивления сжатию для работы двигателя с компрессией.

Проблема с тем фактом, что бензин не может питать двигатель с компрессией, заключается в том, что существует прямая зависимость между степенью сжатия и эффективностью использования топлива: «Автомобильные инженеры могут повысить эффективность использования топлива и экономию топлива, разрабатывая двигатели с высокой степенью сжатия. Чем выше коэффициент, тем сильнее сжат воздух в цилиндре. Когда воздух сжимается, получается более мощный взрыв воздушно-топливной смеси, и расходуется больше топлива».

По сравнению с дизельным топливом бензин является легким высоколетучим топливом. Максимальная степень сжатия бензина, которую может поддерживать до самовоспламенения, составляет от 8:1 до 10:1. Дизельные двигатели с компрессией имеют степень сжатия от 18:1 до 25:1. Во многих случаях степень сжатия даже выше.

Важность сопротивления сжатию для эффективности использования топлива

По той же причине, что бензин не может питать компрессионный двигатель, бензиновые двигатели менее экономичны, чем дизельные двигатели. Причиной является сопротивление сжатию. Сопротивление сжатию является одним из двух наиболее важных факторов эффективности использования топлива. Другое дело плотность энергии топлива.

Диапазон степени сжатия двигателя определяет его тепловой КПД. Тепловой КПД — это количество энергии, поступающей в двигатель, по сравнению с количеством этой энергии, которую двигатель преобразует в механическую работу. Это расход энергии против выхода энергии.

Увеличение степени сжатия двигателя увеличивает его тепловой КПД. Причина в том, что чем выше степень сжатия, тем больше тепла выделяется при сжатии газа. В случае двигателей внутреннего сгорания сжатый газ представляет собой воздух или воздушно-топливную смесь.

Дизель имеет потенциал для большей экономии топлива

Самым ограничивающим фактором в отношении экономии бензинового топлива является сам бензин. Так как бензин не особенно богат энергией, а бензин имеет низкое сопротивление сжатию, технологии мало что могут сделать для повышения эффективности использования топлива бензиновыми автомобилями. Дизель, с другой стороны, ограничен технологиями. Технология дизельных двигателей до сих пор не использует в полной мере высокий энергетический потенциал дизеля. Дизельные двигатели также не в полной мере используют тот факт, что дизель имеет очень высокое сопротивление сжатию.

И есть еще третье качество дизельного топлива, которое современным технологиям еще предстоит решить, — потенциал насыщения кислородом. На сегодняшний день самая большая проблема с дизельным топливом заключается в том, что дизель настолько плотный и энергоемкий, что его трудно насыщать кислородом. Сгорание топлива – это окисление углеводородов. Углеводороды не будут окисляться, если они не насыщены кислородом. А плотность дизельного топлива затрудняет его насыщение кислородом.

Существуют средства повышения насыщения дизельного топлива кислородом и повышения эффективности использования топлива. Rentar Fuel Catalyst — это топливный катализатор для вторичного рынка, предназначенный для предварительного сгорания, который увеличивает потенциал оксигенации дизельного топлива.

Топливный катализатор Rentar

Из-за длины и размера углеводородов в дизельном топливе они связываются вместе в кластеры. Почему молекулы углеводородов собираются вместе, молекулы внутри кластеров не подвергаются воздействию кислорода. В результате углеводороды в середине топливного кластера либо остаются несгоревшими, либо частично сгорают.

Кластеры углеводородов являются результатом положительных и отрицательных зарядов, присущих молекулам. «Большинство видов топлива для двигателя внутреннего сгорания жидкие, топливо не сгорает, пока не испарится и не смешается с воздухом. Большая часть выбросов автотранспорта состоит из несгоревших углеводородов, угарного газа и оксидов азота. Как правило, топливо для двигателя внутреннего сгорания представляет собой соединение молекул. Каждая молекула состоит из нескольких атомов, состоящих из нескольких ядер и электронов, которые вращаются вокруг своего ядра. Магнитные движения уже существуют в их молекулах, и поэтому они уже имеют положительные и отрицательные электрические заряды».

Топливный катализатор Rentar нейтрализует молекулярные заряды, которые сближают молекулы углеводородов. Как только заряды, объединяющие углеводороды, нейтрализуются, молекулы углеводородов расходятся. Разделенные молекулы углеводородов имеют открытую площадь поверхности, необходимую для оксигенации.

Полевые и лабораторные испытания доказали, что Rentar снижает расход топлива на 3-8 процентов. Экономия топлива для внедорожников еще больше. А Rentar Fuel Catalyst снижает выбросы от 15 до 55 процентов, в зависимости от типа выбросов.

Что такое дизельное воспламенение от сжатия

| How-To

Объяснение сути «большого взрыва» дизельного топлива.

Давайте обсудим то, что хорошо известно дизельным механикам и заядлым энтузиастам, но может быть не до конца понято новыми владельцами дизельных двигателей или людьми, которые, возможно, слышали термин «воспламенение от сжатия» при обсуждении двигателей, но в конечном итоге ничего не знают об этом. истинное определение дескриптора. Что такое воспламенение от сжатия?

Воспламенение от сжатия — это термин, используемый для описания работы дизельных двигателей. Это происходит, когда всасываемый воздух, который часто сочетается с рециркулирующими выхлопными газами, сжимается под чрезвычайно высоким давлением, создавая экстремальное тепло, необходимое для воспламенения дизельного топлива (примерно 1400 градусов по Фаренгейту), которое имеет более высокую плотность, чем бензин. Газовые двигатели полагаются на свечи зажигания для создания тепла.

При впрыскивании топлива оно смешивается с горячим воздухом в цилиндрах и взрывается. В этом случае, который способствует движению вращающегося узла, воспламенение при постоянном давлении позволяет дизелю генерировать легендарный крутящий момент. Да, процесс чем-то похож на сгорание в бензиновом двигателе, но есть два важных отличия. При воспламенении от сжатия все происходит без искры. И соединение топлива с воздухом происходит самопроизвольно в камерах сгорания дизеля, в отличие от смешивания газа и воздуха и их подачи в двигатель через головку (головки) цилиндров.

Производительность дизеля — мощность, если хотите — зависит от того, как питается двигатель с воспламенением от сжатия. Дизель будет создавать большой крутящий момент с более богатой (большей по объему) подачей топлива. И, хотя увеличение потока воздуха за счет турбонаддува повышает эффективность и способствует повышению производительности, впечатляющих результатов определенно можно добиться только за счет улучшения подачи топлива.

Если вы только что приобрели пикап с дизельным двигателем, или особенно если вы подумываете о его покупке, вам может быть интересно, как вы на самом деле выиграете с воспламенением от сжатия. Каковы его преимущества по сравнению с бензиновым двигателем?

Эффективность — первое заметное улучшение. Дизельные двигатели потребляют не так много топлива, как бензиновые. В то время как дизели используют воздушно-топливную смесь, в которой на 40 процентов больше воздуха на сгораемое топливо, газсер использует стехиометрическую смесь 14,7:1. Более обедненная топливная смесь дизельного топлива приводит к более высокой эффективности, поскольку температура сгорания также ниже. Когда двигатель сохраняет тепло, на поршни действует больше энергии.

Двигатели с воспламенением от сжатия также проще и экономичнее в обслуживании, поскольку они не зависят от свечей зажигания или проводов. А жидкотопливные горелки оптимально работают в более низком диапазоне оборотов, что делает их долговечными и увеличивает их срок службы (при условии их технического обслуживания).