Степень сжатия и компрессия

Степень сжатия — величина определяемая геометрическими параметрами двигателя: 

1. Объем камеры сгорания — Объем образующийся над поршнем, когда он находится в ВМТ

2. Полный объем цилиндра — Это объем камеры сгорания, когда поршень

находится в НМТ, он равен сумме рабочего объема и объема камеры сгорания.

Степень сжатия = полный объем цилиндра/объем камеры сгорания.

Для движков классики составляет 8.5.

Изменяется при помощи изменения объема камеры сгорания (например прокладкой).

Повышение степени сжатия в карбюраторном двигателе ограничено стойкостью топлива к детонации.

Под компрессией понимают давление в конце такта сжатия. Эта величина и измеряется манометром (компрессиометром).

Как соотносятся степень сжатия и компресия?

Немного теории. Компрессия обычно больше, чем степень сжатия (12 у нового приработанного 2103 двигателя), поскольку сжатие происходит практически адиабатически, и, соответственно, сопровождается изменением (увеличением) температуры смеси. Эта величина была бы равна степени сжатия, если бы сжатие происходило изотермически в герметически замкнутом объеме.

В случае адиабатическиго сжатия максимальное возможное давление в конце такта сжатия («компрессия») оценивается согласно уравнению Пуассона

PVx=const

показатель степени для идеального двухатомного газа составляет x=cp/cv =7/5. Таким образом, для

«классического» движка со степенью сжатия 8.5 максимальное давление составляет примерно 20

атм. Кстати, очень похожая цифра (16-17 атм) получается у двигателя с идеально притертыми

клапанами при измерении компрессии «с маслом», когда кольца (и замки колец) герметизированы

залитым в цилиндр моторным маслом. Недостающие 3-4 атм получаются, например, за счет того,

что начальное давление меньше 1 атм. При измерении компрессии без масла давление составляет 12 атм, за счет вытекания горючей смеси из цилиндра при сжатии через замки колец и в зазор между кольцами и цилиндром, который имеется в силу конструктивных особенностей (например сетка Хона). Поэтому обычно говорят, что «компрессия у исправного двигателя в 1.2 -1.3 раза больше степени сжатия».

Измеряется компрессия следующим образом. На прогретом двигателе выкручиваются все свечи,

обычно одна из свечей устанавливается с центральным электродом на массу, нажимается «газ в пол» и двигатель прокручивается стартером, пока значение на установленном в свечном отверстии

компрессиометре не стабилизируется.

Следует отметить, что «бытовые» компрессиометры, особенно с резиновым наконечником могут иметь значительную погрешность, и, в случае получения низких значений, желательно проверить

результаты измерений другим компрессиометром. Кроме того, стартер должен обеспечивать

достаточную частоту вращения коленчатого вала, для чего двигатель должен быть прогретым, а

аккумуляторная батарея нормально заряжена.

По компрессии можно судить о степени износа цилидро-поршневой группы. Согласно

«Руководству по ремонту …» для наших движков, признаком необходимости капремонта является

компрессия ниже 10 атм или отличие компрессии в различных цилиндрах более 1 атм.

Для того, чтобы определить, в чем проблема, в негреметичности колец или клапанов, компрессию

измеряют повторно, залив в цилиндр 10-30 г моторного масла. Если компрессия останется такой же — то проблема в клапанах, если повысится — то в кольцах.

Желаю всем хорошей компрессии и исправных компрессиометров.

Чем отличается степень сжатия от компрессии

Из теории конструкции ДВС (двигателей внутреннего сгорания) известно, что величина сжатия — это отношение объема цилиндра от верхней точки поршня находящемуся в самом низком положении к объему камеры сгорания, когда поршень находится в самом верхнем положении, то есть, это величина — отношение двух постоянных цифр, объемов, которая для каждого двигателя постоянна и обычно указывается в паспорте ДВС. Можно, конечно, искусственным способом увеличить диаметр цилиндров (расточка) или изменить размер прокладок между блоком цилиндров и клапанной головкой.

Но существует еще одна величина, показатель которой намного важнее для работы ДВС — это величина называется компрессия. Особенно важна компрессия для работы дизельных ДВС. Измеряется компрессия уже не отношением объемов, а физической величиной — давлением. Это давление воздуха, которое создается между поршнем и головкой блока цилиндров в камере сгорания при максимально верхнем положении поршня. Итак, отличие степени сжатия от компрессии заключается в разной физической величине, степень сжатия — это объем, компрессия — это давление.

Компрессия в ДВС

Полученные показатели при замерах компрессии являются одним из важных комплексных показателей состояния ЦПГ (цилиндро — поршневой группы) ДВС.

Если бы мы имели двигатель с идеальной работой ЦПГ , тогда, теоретически величина компрессии равнялась бы количественному показателю степени сжатия, проще говоря если бы мы сжали объем воздуха в несколько раз, то величина компрессии была бы такой же, но это только в теории. Так-как время, отпущенное на такт сжатия очень мало, воздух резко сжимаясь нагревается и давление на стенки цилиндров увеличивается еще больше, таким образом, при реальной работе двигателя компрессия превышает степень сжатия, что положительно сказывается на работе двигателя, чем больше величина компрессии, тем лучше.

При реальной работе двигателя происходит выработка компрессионных колец их залипание в выточках поршня (закоксовка), элипсообразная выработка рабочей поверхности цилиндров, образование микрозазоров между седлами и клапанами, через которые может происходить утечка рабочих газов, что уменьшает давление и величину компрессии ухудшая работу двигателя.

Факторы влияющие на уменьшение компрессии

1. Пробег двигателя — фактическое состояние ЦПГ двигателя, это один из самых существенных факторов, которые влияют на состояние компрессии. Чем лучше притирка деталей в двигателе, тем меньше происходит утечки газов через возникшие неплотности и чем больше двигатель находится в эксплуатации, тем больше увеличивается выработка сопряженных деталей уменьшая компрессию ( не считая обкатку нового ДВС).
2. Агрессивное вождение — резко изменяющееся амплитуда нагрузки и оборотов на двигателе, которая связана с резким торможением или перегазовкой, способствует более быстрому износу ЦПГ.
3. Исправность сцепления, коробки передач, которые влияют на плавность хода и динамическую нагрузку в двигателе.
4. Качество смазочных материалов и топлива – очень важно использовать качественные «фирменные» масла и качественное топливо.
5. Запуск при низкой температуре воздуха, без прогрева масла, Застывшее масло не проходит по каналам уменьшая смазку трущихся поверхностей, что увеличивает износ.
6. Качество регулировки зажигания и впрыска топлива.

Замер компрессии

Как было отмечено выше, измеряется компрессия для выяснения общего состояния ЦПГ и притирки клапанов. Однако, замеры только этих параметров может оказаться недостаточным для определения общего состояния ДВС, так-как на состояние двигателя могут влиять факторы, которые не связаны с качеством притирки деталей:

• Сопротивление на выпуске, влияет на выдаваемую мощность двигателя, чем больше сопротивление при выхлопе , тем меньше отдаваемая мощность.
• Передвижение воздуха во впускных коллекторах. При недостаточном поступлении воздуха в цилиндры, возможно неполное сгорание топлива.

Конструкция компрессометра

Это устройство имеет довольно простую конструкцию — это манометр, наконечник которого вставляется вместо свечи зажигания, для дизельных двигателей наконечник обязательно резьбовой, т.к. величина давления в цилиндрах дизеля в десятки раз больше чем бензиновых.

Проверка компрессии ДВС:
Перед замером компрессии необходимо зарядить аккумулятор, проверить исправность стартера и его электрических цепей.

1. Завести двигатель и дать ему поработать до прогрева (не ниже 70 градусов Цельсия).
2. Вывернуть свечи зажигания.
3. Вставить наконечник компрессометра на место свечи проверяемого цилиндра.
4. Полностью открыть дроссельную заслонку, для этого необходимо нажать до упора на педаль газа.
5. Проворачивать стартером двигатель до тех пор, пока показания компрессометра не установятся на определенной величине.
6. Зафиксировать показания стрелки, затем сбросить ее на 0.
7. Повторить вышеперечисленные операции для оставшихся цилиндров.

Анализ данных замера

Замер разницы компрессии по цилиндрам не должен превышать 12%. Если в каком-то цилиндре давление ниже, это явно указывает на неисправность. Для предварительного определения неисправности необходимо в этот цилиндр добавить 5 -10 грамм моторного масла и вновь повторить замер. Если компрессия поднялась, возможна закоксовка компрессионных колец, в этом случае может помочь процедура промывки ДВС. Если же это не помогло, необходимо обратиться к специалистам по ремонту ДВС.

Авто и мотоКомментировать

Знаете ли вы?: Степень сжатия | Car News

Что такое степень сжатия?

У каждого двигателя своя степень сжатия. Топливно-воздушная смесь сжимается в цилиндре для создания воспламенения, сила которого зависит от степени сжатия: объема цилиндра, когда поршень находится в нижней части своего хода против объема цилиндра, когда поршень в верхней части его хода. Между прочим, вы должны знать, что рабочий объем двигателя относится к суммарной мощности всех поршней во время полного цикла.

Зажигание происходит, когда поршень находится в верхней части своего хода, то есть в верхней части цилиндра (также известного как головка цилиндра), который образует камеру сгорания. Оставшийся объем топливовоздушной смеси внутри камеры сгорания позволяет пропорционально определить степень сжатия.

Степень сжатия обычно составляет от 8:1 до 10:1. Более высокая степень сжатия, скажем, от 12:1 до 14:1, означает более высокую эффективность сгорания.

Фото: Sébastien D’Amour

Преимущества
Более высокая степень сжатия и эффективность сгорания означают большую мощность при меньшем расходе топлива и меньшем количестве выхлопных газов. С другой стороны, более сильные воспламенения усиливают нагрев, трение и износ, что усложняет работу внутренних компонентов двигателя. Автопроизводителям приходится находить правильный компромисс.

Возьмем, к примеру, технологию Mazda SKYACTIV. Инженеры переработали внутренние компоненты, чтобы увеличить ход поршня, чтобы обеспечить более высокую степень сжатия. При этом водителям, которые хотят воспользоваться этим преимуществом, абсолютно необходимо использовать бензин премиум-класса (бензин с более высоким октановым числом).

Форсированные двигатели и дизельные двигатели
Безнаддувные двигатели могут иметь более высокую степень сжатия, чем форсированные двигатели (с наддувом или с турбонаддувом). Например, в двигателе с турбонаддувом воздух, поступающий в камеру сгорания, уже находится под давлением, поэтому степень сжатия должна быть немного ниже, чтобы избежать чрезмерной нагрузки на компоненты. Двигатели с наддувом обычно имеют степень сжатия от 8:1 до 8,5:1.

Однако, когда речь идет о дизельных двигателях, отсутствие свечей зажигания требует более высокой степени сжатия — примерно с 14:1 до 22:1. Они используют горячий воздух для испарения, а затем поджигают топливо.

Марки топлива
Чем большее сжатие и нагрев может выдержать топливо перед воспламенением, тем выше его октановое число (87, 91, 94 и т. д.) и выше сорт топлива (обычный, премиум и т. д.).

Как я уже сказал; более высокая степень сжатия означает больше тепла внутри двигателя. Топливо с более высоким октановым числом может выдержать большее повышение температуры и менее склонно к преждевременному воспламенению или преждевременному воспламенению, также известному как детонация двигателя. Это явление изменяет ход поршня и может привести к серьезному повреждению двигателя.

Что такое коэффициент сжатия и как он рассчитывается

Что такое коэффициент сжатия и как он рассчитывается

3

АКЦИИ

Чем важна степень сжатия? Чтобы узнать, в том числе понять, как именно он рассчитывается, следуйте приведенному ниже полезному руководству.

Вот все, что вам нужно знать о степени сжатия и о том, как ее рассчитать в дизельном или газовом двигателе.

Ваша способность определить это соотношение означает, что это не остается только инженеру с профессиональными знаниями, чтобы вычислить его. А для непосвященных, коэффициент сжатия относится к двигателю автомобиля и к тому, как он помогает в его движении.

С другой стороны, мы описали влияние высокой степени сжатия на газовый и дизельный двигатели.

Там, где для одного из двигателей требуется высокое передаточное число, для другого нет из-за того, что это может привести к проблемам. Это включает детонацию и дальнейшее повреждение двигателя.

В этом случае можно сказать, что высокая степень сжатия имеет свои преимущества и недостатки в зависимости от рассматриваемого двигателя.

 

Что такое степень сжатия?

Степень сжатия показывает, сколько воздушно-топливной смеси может вместить камера сгорания двигателя внутреннего сгорания.

В частности, это количество смеси, удерживаемой камерой, когда она пуста и имеет наибольший размер. Это количество сравнивается с объемом, который может содержать камера, когда воздушно-топливная смесь сжата до наименьшего размера.

Соответственно, степень сжатия можно определить как расчет, основанный на относительных объемах цилиндра и камеры сгорания.

С другой стороны, соотношение применимо к двигателям внутреннего сгорания (включая те, которые используются в современных автомобилях) и двигателям внешнего сгорания.

В сочетании с этим степень сжатия очевидна в дизельных и газовых двигателях, хотя конструкция дизельного двигателя способствует более высокой степени сжатия.

Для двигателя полезно иметь более высокую степень сжатия, учитывая, что эти двигатели считаются лучшими. Причина в том, что эти двигатели способны генерировать больше мощности и в то же время сохранять эффективность.

 

Как рассчитать степень сжатия

Стоит знать, как рассчитать степень сжатия двигателя. Шаги, описанные ниже, помогут вам.

1. Расчет объема, поддерживаемого цилиндром

Первым шагом к определению степени сжатия двигателя является расчет объема, который может содержаться в цилиндре двигателя. Это объем, который может поддерживаться, когда поршень находится в нижней части цилиндра.

И при каждом такте двигателя происходит движение поршня снизу вверх. Это приводит к сжатию топливовоздушной смеси.

Следовательно, это расчет объема цилиндра при опущенном поршне. Здесь смесь не сжимается.

2. Расчет объема при поднятом поршне

Следующим шагом является определение объема при поднятом поршне. При этом воздушно-топливная смесь была сжата.

Если у вас передаточное число 13:1, это означает, что объем двигателя в 13 раз больше. Эта величина поддержки возникает, когда поршень опущен вниз, в отличие от случая, когда топливовоздушная смесь сжата (в случае, когда поршень находится вверху).

С другой стороны, стоит отметить, что топливно-воздушная смесь остается прежней. Тем не менее, он сжимается в маленькое пространство, чтобы создать большой взрыв.

 

Высокая степень сжатия

Дизельные двигатели полагаются на сжатие, чтобы создать температуру, при которой дизель воспламеняет воздушно-топливную смесь. Эта смесь создаст мощность, необходимую для движения автомобиля вперед.

Несмотря на это, высокая степень сжатия может вызвать проблемы. Например, такое высокое соотношение может привести к детонации или стуку двигателя.

Таким образом, более высокая степень сжатия в газовом двигателе является недостатком.

Стук или звон могут возникнуть в результате более сильного взрыва, чем требуется. Этот взрыв приводит к быстрому движению поршня вверх или вниз.

В результате слышен громкий стук, который необходимо устранить.

И если этот шум не устранить, он может привести к постоянному стуку двигателя и, возможно, к необратимому повреждению.

Кроме того, более высокие степени сжатия могут использоваться в автомобилях, которые работают на газе с датчиком детонации или с более высоким октановым числом, но не могут соответствовать высокой степени сжатия, характерной для дизельного двигателя.

 

Влияние высокой степени сжатия

Как уже говорилось, дизельные двигатели полагаются на высокую степень сжатия, чтобы обеспечить их функциональность. Высокое передаточное отношение в газовом двигателе будет 13:1, а в дизельном — от 14:1 до 23:1 в зависимости от типа двигателя.

Высокая степень сжатия обеспечивает большую мощность, поскольку воздух и топливо сжимаются сильнее, чем в среднем. И этот уровень сжатия создает более мощный взрыв.

Кроме того, плотная упаковка смеси позволяет смеси воздуха и топлива лучше смешиваться. А в случаях, когда произошел взрыв, смесь могла испариться.

Чем больше испарение, тем выше тепловой КПД. Это означает, что двигатель работает лучше, даже не полагаясь на большую дополнительную энергию в попытке увеличить мощность.

 

 

Заключение

Теперь, когда вы знаете, что такое степень сжатия и почему она важна, вы можете высоко ценить степень сжатия вашего двигателя.