Компрессия дизельного двигателя и ее влияние на работу ДВС

Содержание

1. Чем компрессия отличается от степени сжатия
2. Зачем нужна высокая компрессия в дизельном двигателе
3. Как замеряется компрессия дизельного двигателя
4. Наведенная компрессия дизельного двигателя
5. Особенности разборки и сборки системы
6. Как завести двигатель, если компрессия слишком низкая

Компрессия дизельного двигателя — важнейший параметр, характеризующий герметичность его цилиндропоршневой группы и клапанов газораспределения.

Чем компрессия отличается от степени сжатия

Следует различать три величины: степень сжатия, давление сжатия и компрессию.

• Степенью сжатия называется отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания. Как отношение объемов, это величина безразмерная. Степень сжатия — число.
• Давление сжатия — это максимальное давление, которое создается в цилиндре на такте сжатия.
• Компрессия — это тоже давление сжатия, но замеряют ее на оборотах, создаваемых стартером. Все нормы, прописанные в соответствующих нормативах, предусматривают именно эту частоту вращения коленчатого вала.

Давление сжатия и компрессия в дизельном двигателе, как и в бензиновом, измеряются в привычных единицах давления: атм, bar, МПа, кПа, кг/см².

Измерение компрессии применяется именно для диагностики двигателя. В дизеле результаты замеров отвечают на главный вопрос: заведется автомобиль или нет.

Зачем нужна высокая компрессия в дизельном двигателе

Минимальная степень сжатия дизельного двигателя начинается примерно с 12,5. Но это не об автомобильных двигателях, с их относительно малыми объемами камер сгорания и высокими оборотами.

В ограниченном пространстве трудно организовать качественное смесеобразование дизельного топлива, тем более, что на это отводятся миллисекунды. Это в бензиновом моторе легкое горючее испаряется на такте всасывания, а потом еще и при ходе поршня до верхней мертвой точки. В дизеле топливо впрыскивается, не доходя пары десятков градусов до ВМТ, по достижении которой оно уже должно гореть.

Как работает ДВС на бензине и дизтопливе.

Рабочий процесс удалось организовать, применив разделенную камеру сгорания. В сочетании с высокой степенью сжатия она не только обеспечивает высокое давление и температуру, вынуждающие топливо воспламеняться. Сжатый воздух участвует и в смесеобразовании:

• Головка блока цилиндров такого дизельного мотора имеет полость, в которую подается топливо из форсунки. Это отдельная часть камеры сгорания, соединенная протоком с надпоршневым пространством.
• Сжатый поршнем воздух врывается в нее, создавая мощный вихрь и перемешивая топливо с воздухом.
• Уже воспламеняясь, смесь вырывается в основную камеру сгорания, загорается в полном объеме и начинается рабочий ход поршня вниз.

Холодный пуск также обеспечивают предпусковые свечи. Конструкций разделенных камер сгорания создано немало, но всех их объединяет высокая степень сжатия и, соответственно, компрессия.

Степень сжатия таких машин находится примерно в пределах 20–23. Наиболее распространенное значение — 21. В автомобильной документации обычно указывается минимально допустимая компрессия дизельного двигателя — 18 кг/см², а также разброс между соседними цилиндрами 1 кг/см².

Отвечая на вопрос, какая компрессия должна быть в дизельном двигателе, можно сказать, что 18 кг/см² является наиболее часто упоминаемым в литературе минимально допустимым давлением.

Данные по конкретным двигателям следует искать в технической документации вашего автомобиля. При значительном падении компрессии дизельного мотора главной проблемой становится не снижение мощности или увеличение расхода топлива и масла, а холодный запуск. В бензиновых машинах поводом отправить мотор на капиталку при нормальных условиях служит расход масла, с которым невозможно мириться.

Технический прогресс, в частности, внедрение в системы управления топливоподачей электроники и компьютерных технологий, позволил использовать на автомобильном транспорте насос-форсунки, системы Common Rail. Впрыск топлива стал более тонко управляемым и разделенным, появилось понятие предвпрыска.

При этом на порядок возросло давление топлива, и появилась возможность сократить степень сжатия, необходимую для запуска двигателя. 16 — вполне привычная степень сжатия для современных машин с самовоспламенением горючего.

Новые дизельные двигатели работают плавнее и экономичнее, а также выделяют меньше вредных выбросов в атмосферу. Они стали значительно менее шумными, и характерная вибрация на рычаге переключения передач ушла в прошлое.

Как замеряется компрессия дизельного двигателя

Замер компрессии дизельного двигателя производится компрессометром. Он отличается от аналогичного прибора для бензиновых машин. Поскольку компрессия дизеля может превышать 30 bar, манометр с запасом обычно используется со шкалой до 60 bar. Но главное отличие — в креплении к цилиндру.

Присоединительный конец прибора (обычно это окончание шланга) вворачивается в отверстие для форсунки или свечи накаливания. Невозвратный клапан позволяет зафиксировать максимальное показание. Он оборудован специальным рычагом, с помощью которого давление сбрасывается. Из-за высокого давления компрессометр невозможно удержать руками, как на бензиновом моторе, поэтому его и крепят на резьбе.

Измерение компрессии следует производить на прогретом двигателе. Чтобы обеспечить необходимые обороты коленчатого вала (примерно 250 об/мин.), мотор диагностируется с полностью заряженным аккумулятором, исправным стартером и со всеми вывернутыми форсунками или свечами.

Отверстие для присоединения прибора выбирается в зависимости от поставленной задачи, конструктивных особенностей силовой установки и наличия соответствующих переходников. При снятии форсунок свечи остаются на месте. Таким образом, включив зажигание можно заглянуть в камеры сгорания и увидеть, накалились ли свечи или нет. Снятые свечи проверяют отдельно подав на них правильное напряжение (это не обязательно 12В).

Измерить компрессию на дизельном двигателе можно и в одиночку, так как прибор надежно закреплен в отверстии. Установив компрессометр на определенный цилиндр нужно активировать стартер и прокрутить коленчатый вал до тех пор, пока давление не перестанет расти. Полученные показания сравниваются с нормативными, указанными в рабочей документации по конкретной модели. При неудовлетворительных результатах поиски утечки продолжаются.

Наведенная компрессия дизельного двигателя

Этот показатель еще называют масляная компрессия. Чтобы определить причастность поршневых колец к падению герметичности в цилиндрах двигателя, через отверстие форсунки на днище поршня наливают 50 мл моторного масла и снова замеряют компрессию

Если ее удалось поднять — значит, смазка перекрыла неплотности изношенных поршневых колец. Если результат практически не изменился, причину следует искать не в кольцах. Скорее всего, это клапаны ГРМ.

Особенности разборки и сборки системы

Перед демонтажем компонентов отключите аккумулятор и электромагнитный клапан подачи топлива. Далее разберите необходимые электрические соединения и заизолируйте свободные концы проводки.

Если свеча накаливания давно не снималась, прикипела и не поддается, используйте торцевую головку, вращая ее воротком с двух сторон.

Это нужно для того, чтобы она испытывала только напряжение вращения, но не излома. Иначе свечу можно сломать. Достать же потом обломок из головки блока цилиндров очень непросто. Дело может дойти до снятия ГБЦ. Такие случаи редки, но практикой подтверждаются.

При демонтаже форсунок необходимо сначала снять трубки высокого давления. Их нельзя разгибать. Снова придать им прежнюю форму — работа неблагодарная: система будет собираться с перекосами.

Пучок труб, так называемый «паук», соединен креплениями, которые трогать не нужно. Отсоединив штуцеры трубок от топливного насоса высокого давления (ТНВД) с одной стороны, и от форсунок — с другой снимают всю сборку.

Трубки и штуцеры насоса и форсунок необходимо закрыть от попадания пыли или грязи. Проникновение механических частиц в топливные магистрали может вызвать заклинивание игл распылителей с последующим ремонтом.

Следует уделить внимание и системе слива топлива — так называемой обратке. Гибкие шланги трескаются от старости и порой буквально разваливаются в руках при разборке. Стоит заранее запастись новым.

Такие шланги продаются на авторынках на отрез. Негерметичная обратка может вызвать попадание воздуха в топливную систему дизеля, которая к нему очень критична. На японских автомобилях обратка металлическая. Она сделана из тонких, ломких трубочек, соединяющих специальные шайбы. Конструкция имеет сложную и строгую геометрию, и одевается на форсунки целиком. Крепежные гайки при этом прикипают к ней намертво. Для разборки этой системы нужна квалификация. Ну и везение не помешает.

Сборка агрегата происходит в соответствии с руководством, необходимо строго соблюдать моменты затяжки.

Перед пуском рекомендуется прокачать топливо ручным топливоподкачивающим насосом. Штуцеры на форсунках не закручивают до конца. Мотор прокручивают стартером до тех пор, пока из трубок высокого давления не выйдет воздух и не проступит солярка. Тогда штуцеры можно закрутить на место. Этот метод удаления воздуха из системы особо актуален на старых машинах: их изношенные насосы не в силах протолкнуть воздушную пробку.

Как завести двигатель, если компрессия слишком низкая

Разово завести мотор можно при помощи масляной компрессии, но это уместно только при снятии форсунок. Каждый раз этим заниматься не стоит. Другое направление — повышение оборотов. Возможно, запуск произойдет с помощью мощного пускового устройства. Двигатель заведется при помощи буксировки.

Автоматика современных машин может не допустить такой вариант запуска — не открыть подачу топлива. На системах Common Rail оно не пойдет в форсунки, если давление горючего в рампе будет небольшим. В этом случае, как и при низкой компрессии, актуально применить средство типа «быстрый старт»: легко воспламеняющаяся аэрозоль направляется во всасывающий коллектор в момент пуска. Жидкостью следует пользоваться с предельной осторожностью, так как она вызывает детонацию топлива. Некоторые производители запрещают применение таких средств для своих агрегатов.

Холодному пуску поможет подогрев двигателя с помощью электрического или жидкотопливного подогревателя.

Увлекаться экстремальными способами пуска не стоит. Это отнимает много времени и сил, и ведет к дополнительным материальным затратам. Рано или поздно любой мотор приходится ремонтировать. Однако когда ремонт будет уже позади, дизель с хорошей компрессией порадует вас безотказным пуском даже в сильный мороз.

Измерение компрессии в цилиндрах двигателя современном автомобиле | 🚘Авто Новости Онлайн

09.02.2023

Основным показателем стабильной работы бензинового и дизельного двигателя является компрессия. Она помогает объективно оценить состояние мотора при диагностике. Проверить показатели можно своими руками.

Содержание

• 1 Что такое компрессия в двигателе
• 2 Что нужно, чтобы её проверить
• 3 Отклонение показателей компрессии в цилиндрах от нормы

Что такое компрессия в двигателе

Двигатели современных автомобилей являются четырёхтактными (каждый ход поршня вверх и вниз в цилиндре называется тактом). Компрессия показывает величину давления в цилиндре в конце такта сжатия и измеряется в кгс/см2. Зависит от условий измерения и технического состояния цилиндро-поршневой группы (поршни с кольцами, цилиндры, головка блока с клапанами). Разрушение или износ какой-либо из этих деталей приводит к выходу компрессии за границу допустимого диапазона. Самые распространённые неисправности — это пропуски воспламенения в цилиндрах (неравномерная работа ДВС) и повышенный расход масла (снижение мощности и увеличенное содержание CO и CH в выхлопных газах, дым из глушителя).

Что нужно, чтобы её проверить

Для измерений используется компрессометр (манометр с переходниками, предел измерений до 20 кгс/см2 ).

для дизельных и бензиновых двигателей

Приведём нормы для бензиновых и дизельных двигателей на примере автомобилей Mitsubishi Pajero-4:

бензин 3,5 литра

дизель 3.2 литра

То есть минимальные нормы отличаются довольно существенно (бензин 9.8 кгс/см2, дизель 16–17 кгс/см2).

Какой-либо периодичности измерения компрессии нет, она не является регулярным профилактическим мероприятием. Необходимость измерения возникает при нарушении нормальной работы мотора. В руководстве по ремонту не оговариваются особые условия измерений, но лучше всего производить при прогретом до рабочей температуры движка (90 градусов).

Рассмотрим порядок измерения для бензинового и дизельного ДВС.

порядок измерения

Выкручиваем все свечи и отсоединяем датчик положения коленвала (для того, чтобы не работали форсунки и катушки зажигания). Минимальная скорость вращения стартера при измерении 200 об/мин. Вместо одной из свечей вкручиваем компрессометр и проворачиваем мотор стартером 5–10 секунд (пока давление по манометру не перестанет повышаться). Данную процедуру повторяем для всех цилиндров. Номинальное значение 13,8 кгс/см2 (не выше), разница по цилиндрам не должна отличаться более чем 0.98 кгс/см2.

Измерения для карбюраторного движка отличаются только отключением электрооборудования (необходимо отключить провод идущий от трамблёра к катушке зажигания).

Рассмотрим дизельный ДВС:

измерение компрессии

Выкручиваем все свечи накаливания, снимаем разъёмы с форсунок, на измеряемом цилиндре закручиваем заглушку на топливную трубку. Вместо свечи накаливания вкручиваем компрессометр с переходником для дизельного мотора и крутим стартер. Номинальное значение 25 кгс/см2, минимальное 17,5 кгс/см2, разница по цилиндрам 0,3 кгс/см2.

Если компрессию проверить необходимо, но компрессометра у вас нет, то можно попробовать сделать это без него. А также выкручиваем свечи и отключаем электрооборудование, плотно вставляем бумажку или скомканную тряпку в свечное отверстие, крутим стартер. Компрессия есть — заглушка вылетит. Этот способ позволяет определить прогоревший клапан в цилиндре.

Пример проведения работ на видео

Можно проворачивать коленвал вручную, закрутив поочерёдно свечи в каждый цилиндр, и по усилию на такте сжатия определить примерную разницу по компрессии в цилиндрах. Как и в предыдущих случаях, отличия для инжекторного и карбюраторного двигателя только в отключаемом электрооборудовании.

Выше мы приводили условия измерения компрессии, одно из них — прогретый до 90 градусов мотор. Но компрессию можно измерить и на холодном движке, значения будут немного меньше, так как при более высокой температуре давление больше, расширяется цилиндро-поршневая группа и зазоры уменьшаются.

Может возникнуть необходимость ипровести проверку компрессии на снятом ДВС (при покупке бывшего в употреблении). Для этого надо его закрепить, подключить стартер и аккумулятор, проверить уровень масла. Впускной и выпускной коллектор, дроссельную заслонку, воздушный фильтр, ставить необязательно. Далее процесс замера такой же, как и на автомобиле.

Отклонение показателей компрессии в цилиндрах от нормы

Компрессия — это один из параметров оценки состояния двигателя. При отклонениях от нормы надо готовиться к дорогостоящему ремонту, который затянется не на один день. Чтобы избежать этого, используйте в движке качественное масло и вовремя меняйте его (некачественное — причина износа), заливайте качественное топливо (несоответствие октанового числа — прогорают клапана). Следите за состоянием своей машины, и она прослужит вам долго.

Поделиться в социальных сетях

Вам может понравиться

Как Mazda заново изобрела дизельный двигатель

Новый дизельный двигатель компании будет потреблять 44 мили на галлон и соответствовать строгим стандартам выбросов.

К
Лоуренс Ульрих
|

Опубликовано 8 марта 2013 г., 22:36 по восточному поясному времени.

• Технологии

Разработчики дизельных двигателей уже давно столкнулись с дилеммой: сокращение выбросов означало либо снижение эффективности, либо добавление дорогостоящего оборудования. С Skyactiv-D инженеры Mazda уменьшили загрязнение окружающей среды, увеличили пробег и устранили затраты на доочистку выхлопных газов, создав дизельный двигатель с самой низкой степенью сжатия в мире. Затем они добавили два турбокомпрессора и систему рекуперативного торможения на основе конденсаторов. Когда Mazda6, оснащенная Skyactiv-D, прибудет в выставочные залы США в конце этого года, она должна расходовать около 44 миль на галлон по шоссе при соблюдении строгих стандартов выбросов, доказывая, что дизельным двигателям осталось еще много миль.

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ ТУРБОКОМПЕНСАТОР

Двухступенчатая система турбонаддува содержит небольшую турбину, которая увеличивает крутящий момент на низких оборотах, а также более крупный турбонагнетатель, увеличивающий мощность на высоких оборотах. Электронный контроллер управляет турбонагнетателями, настраивая производительность в соответствии с условиями.

ОБЛЕГЧЕННЫЕ КОМПОНЕНТЫ

Капитальный ремонт двигателя Skyactiv-D имеет дополнительное преимущество: инженеры смогли построить двигатель с более легкими компонентами с меньшим коэффициентом трения, включая поршни на 25% легче, а алюминиевый блок цилиндров весит 55 фунтов.

НИЗКАЯ СТЕПЕНЬ СЖАТИЯ

Дизельные двигатели воспламеняют топливо, смешивая его с воздухом и сжимая его до очень высокого давления. Тем не менее, по сравнению с бензином, высокое давление и температура сгорания дизельного топлива производят больше смогообразующих оксидов азота и твердых частиц сажи. Чтобы соответствовать стандартам загрязнения окружающей среды, современные чистые дизели задерживают сгорание до тех пор, пока поршень не начнет опускаться, но это снижает мощность и эффективность. Решение Mazda: новые топливные форсунки и выпускные клапаны, позволившие инженерам снизить степень сжатия с 16,3:1 до 14,0:1.

НЕТ ОБРАБОТКИ ВЫХЛОПНЫХ ОГ

Еще до того, как выхлопные газы попадут в выхлопную трубу, низкая степень сжатия двигателя снижает выбросы оксидов азота и других загрязняющих веществ в достаточной степени, чтобы соответствовать нынешним (и будущим) стандартам Европы и США. с дорогими баками мочевины (которые водители должны заправлять каждые 10 000 миль или около того), которые многие дизели используют для нейтрализации выбросов.

ULTRA-CAPACITOR BOOST

i-ELOOP, одна из первых в отрасли систем рекуперативного торможения, в которой энергия накапливается в конденсаторе, а не в батарее, еще больше повышает эффективность использования топлива. Когда водитель тормозит, генератор вырабатывает до 25 вольт, заряжая конденсатор за секунды. Накопленная энергия может обеспечить все потребности в электроэнергии — фары, климат-контроль, аудиосистему — в течение одной минуты. Конденсаторы использовались для увеличения мощности автомобилей F1; в конечном итоге их можно было использовать для того же в легковых электромобилях.

Mazda6 2014

Двигатели : 2,5-литровый бензиновый двигатель Skyactive-G (доступен сейчас) или 2,2-литровый дизель Skyactive-D (доступен в конце 2013 года)
Базовая цена : 20 880 долларов США

Транспорт

Деревенская наука: