Норма компрессия в дизельном двигателе — какая должна быть?

Автор: Максим Марков

Дата: 2017-07-31

Особенности рабочего процесса дизельного двигателя таковы, что нормальное протекание рабочего процесса возможно при сочетании нескольких факторов. Одним из важнейших показателей является компрессия. При отклонениях этого показателя возможен затрудненный запуск или неустойчивая работа мотора. Поэтому очень важно знать, какая компрессия должна быть в дизельном двигателе.

• Что это такое?
• Каким должно быть давление в цилиндрах
• Причины снижения давления
• Как можно определить возможное снижение компрессии
• Методика измерения
• Что делать при снижении компрессии

Что это такое?

Компрессия в дизельном двигателе – это максимальное давление, создаваемое поршнем после закрытия впускного клапана и его поднятия в верхнюю мертвую точку. Рабочий цикл дизеля тесно связан именно с созданием высокого давления в цилиндре, обеспечивающего воспламенение топлива от сжатия воздуха в камере сгорания по достижении достаточно высокой температуры (около 300 градусов). Поэтому можно сказать, что компрессия в цилиндрах у таких моторов – ключ к его стабильной работе.

В отличие от бензиновых движков, в которых возгорание топливовоздушной смеси происходит за счет электрической искры, в дизеле воспламенение идет только за счет сжатия, поэтому там давление достигает гораздо больших величин. В газотурбинных двигателях воздух сначала сжимается, а затем, в камере сгорания, смешивается с топливом. Еще один показатель, который косвенно информирует о внутренних рабочих процессах – степень сжатия. Это соотношение объема цилиндра при расположении поршня в самой нижней точке к объему камеры сгорания вверху (при максимально поднятом поршне). Полученная цифра указывает, во сколько раз сжимается топливная смесь в цилиндре к моменту воспламенения (окончанию такта сжатия). Эта величина безразмерная, так как характеризует соотношение величин. Компрессия измеряется в единицах давления – в барах или кг/см2.

Каким должно быть давление в цилиндрах

У бензиновых двигателей нормальная степень сжатия и компрессия составляет 9-11 и 12-13 кг/см2 соответственно, у дизельных норма составляет 20 и более и 20-32 кг/см2. Как видно, показатели сильно различаются, и в этом кроется различие в их рабочем процессе.

Низкая температура окружающего воздуха может стать серьезной помехой. Разные нормы давления могут обеспечить запуск при различной температуре:

• 28 кг/см2 и ниже – запуск движка возможен при температуре не ниже минус 15 градусов.
• 20-30кг/см2 – температура до минус 20 градусов.
• 32 кг/см2 – минус 20-25 градусов.
• 36 кг/см2 – до минус 30 градусов.

Следует отметить, что такие температурные диапазоны на дизельном двигателе достижимы только при полностью исправном силовом агрегате и вспомогательном оборудовании.

Причины снижения давления

Степень сжатия заложена конструктивно и может быть изменена только установкой других поршней или головки блока цилиндров с иными геометрическими параметрами. Компрессия дизельного двигателя — величина изменяющаяся. Со временем изнашиваются ответственные детали — увеличиваются зазоры компрессионных и маслосъемных колец на поршнях, клапаны, прокладка блока цилиндров, вследствие чего нарушается герметичность и необходимое давление уже не создается. На бензиновом моторе это чревато неустойчивой работой на переходных режимах и падением мощности, а дизель может просто не завестись.

Как можно определить возможное снижение компрессии

Существует несколько признаков, по которым можно узнать об ее снижении.

1. Затруднения при запуске (и холодного, и горячего).
2. Отказ работы одного из цилиндров , пропуски зажигания
3. Скачкообразное изменение оборотов , их неравномерность.
4. Снижение мощности , провалы при работе.
5. Перегрев силового агрегата , увеличение давления в системе охлаждения.
6. Сизый дым из выхлопной трубы при запуске.
7. Повышенный шум при работе , вибрации на любых оборотах, особенно минимальных.
8. Потеки масла на поверхности силового агрегата.
9. Значительное увеличение расхода топлива .

Появление хотя бы одного из этих признаков свидетельствует о необходимости замера компрессии дизельного двигателя

Методика измерения

Чтобы измерить компрессию дизельного двигателя, потребуется определенное специальное оборудование. При проведении замеров потребуется компрессометр — вариант манометра, приспособленный для измерения давления внутри цилиндров.

Как измерять компрессию? Работа состоит из следующих этапов:

1. Для начала надо снять свечу накаливания или форсунку на одном из цилиндров.
2. Вместо них вкручивается штуцер манометра .
3. Коленчатый вал проворачивается с помощью стартера , в это время фиксируются показатели давления. Стартер должен обеспечивать не менее 200 об/мин.
4. Манометр отсоединяется и проверка проводится аналогично во всех остальных цилиндрах . В норме результаты измерений должны быть примерно одинаковыми во всех цилиндрах.
5. Свечи или форсунки вновь выкручиваются и в каждый цилиндр через отверстие впрыскивается 50 мл моторного масла.
6. Движок прокручивается стартером при снятых свечах или форсунках . После этого вновь проверяется компрессия во всех цилиндрах.

Перед тем, как замерить компрессию дизельного двигателя, его надо прогреть до рабочей температуры.

Если показатель изменился в большую сторону, значит, имеет место износ деталей шатунно-поршневой группы в цилиндрах дизельного двигателя.

Если показатели компрессии будут такими же, то следует провести регулировку газораспределительного механизма (тепловых зазоров клапанов).

После проведения необходимых регулировок необходимо еще раз как проверить компрессию, так и устранить неисправности вспомогательного оборудования.

Что делать при снижении компрессии

Как же повысить компрессию? Низкие показатели обычно являются следствием износа при его большом пробеге. Так же, как и бензиновый мотор, такой дизель часто подлежит капитальному ремонту, а именно: замене шатунно-поршневой группы, притирке клапанов, замене прокладок головки блока цилиндров. Даже если проверка компрессии дизельного двигателя показывает ее снижение только в одном из них или в нескольких.

Тем не менее, немного отсрочить дорогостоящий ремонт можно при помощи специальных средств для увеличения компрессии. Это, в первую очередь, разнообразные присадки, которые добавляются при замене масла для дизельных двигателей. Они видоизменяют его начальный состав и повышают вязкостные характеристики, таким образом, удается минимизировать утечки давления через компрессионные кольца и поднять компрессию. Также для увеличения давления и уменьшения утечек проводят притирку клапанов.

Ремонт дизелей обходится значительно дороже из-за конструктивных особенностей и высоких технических требований к диагностике и специальному оборудованию. Поэтому важно регулярно проводить измерение компрессии дизельного двигателя, чтобы при помощи своевременных профилактических мер продлить его работоспособность.

Какая компрессия в дизельном двигателе

Принцип работы дизельных силовых агрегатов основан на воспламенении топливной смеси в цилиндрах под высоким давлением. В отличие от бензинового мотора в дизеле отсутствует система искроподачи с помощью наконечников электродов на свечах: обогащённая кислородом смесь подаётся в камеру сгорания, где высокая температура образуется в процессе сжатия. Вместо образования электрической искры дополнительный предпусковой нагрев обеспечивают свечи накаливания.

Основной параметр для диагностики состояния дизельного двигателя– компрессия, от которой зависит мощность и стабильная работа механизмов цилиндропоршневой группы.

Что такое компрессия в дизельном двигателе

Компрессия – это показатель давления в цилиндре, которое создаётся поршнем в максимальной высшей (мёртвой) точке такта. В технической литературе принято использовать аббревиатуру ВМТ (высшая мёртвая точка). Величина измеряется в кг/см² и зависит от двух основных факторов:

• Нарушение герметичности камеры сгорания: происходит утечка воздуха, давление в системе падает. Изношенность клапанов, узлов цилиндропоршневой группы, либо неправильная регулировка газораспределительного механизма приводит к снижению компрессии.
• Состояние коленчатого вала и скорость его вращения: потеря стабильных оборотов приводит к тепловым потерям при сжатии воздуха поршнем. Показатель степени сжатия становится ниже нормы, что напрямую влияет на энергию, которая образуется в результате образования рабочих газов при сгорании топливной смеси в цилиндрах.

Быстрый износ механизмов ЦПГ (цилиндропоршневой группы) зависит от качества смазочных материалов, интенсивности нагрузок в период эксплуатации, количества холодных пусков при минусовой температуре воздуха и часов работы на максимальных оборотах. Некорректная регулировка клапанной системы способствует образованию нагара на стенках камеры сгорания, гильзах цилиндров, коксованию поршневых и маслосъёмных колец. В результате недостаточного давления топливная смесь сгорает не полностью, смешивается с остатками масла, оставляя продукты гари, сажи на узлах ЦПГ. Первый признак изношенности в таком случае– дымный выхлоп и падение мощности двигателя.

Во время запуска и срабатывания стартера коленчатый вал в дизельном агрегате вращается со скоростью 200-300 об/мин: чем выше крутящий момент- тем выше компрессия. Если давление в камере сгорания будет ниже 16 атмосфер- то дизель завести обычным способом с ключа становится невозможным. Теплопотери вызывают уменьшение показателя степени сжатия и нарушению регулировки фаз газораспределения.

Важно! Продолжительная эксплуатация дизельного агрегата с некорректной работой газораспределительного механизма приводит к выходу из строя всего блока цилиндров. Вплоть до заклинивания поршней без возможности восстановления и капитального ремонта.

Норма компрессии в цилиндрах дизельного двигателя

В зависимости от мощности силового агрегата, типа конструкции его камеры сгорания и системы впрыска, норма компрессии может быть разной. Ее необходимо искать в техническом описании каждой конкретной марки. Ниже указаны стандартные показатели соотношения температуры запуска и компрессии, при котором возможен пуск дизельного двигателя любого типа:

• Менее 18 кг/см² – запуск двигателя невозможен даже с принудительным подогревом системы;
• 22-24 кг/см² – пуск возможен только на горячем агрегате, после падения температуры ниже 0° С гарантирован отказ запуска со стартера;
• 24-26 кг/см² – запускается при температуре воздуха – 10° С;
• 26-28 кг/см² – максимальная температура запуска – 15° С;
• 28-32 кг/см² – возможен холодный пуск до – 25° С;
• 32-36 кг/см² – возможен холодный пуск до – 30° С;
• 36-40 кг/см² – возможен холодный пуск до – 40° С.

Эти нормы компрессии применяют только при исправности всех остальных систем, отвечающих за работу мотора: подача топлива (топливный насос высокого давления), 100% заряд аккумуляторной батареи, исправные узлы ГРМ. Современные типы дизелей с раздельной камерой сгорания и системой впрыска топливной смеси «Common Rail» имеют лучшие результаты: на каждый показатель компрессии в среднем будет плюс пять температурных значений. Так же погрешность увеличивается с количеством цилиндров в агрегате и типом компоновки: V-образные на 6 и 8 цилиндров имеют большее преимущество перед обычными рядными четырёхцилиндровыми.

Как замерять давление в цилиндрах

Снятие показателей компрессии выполняют при помощи специального прибора – компрессометра. Компрессометр работает по принципу манометра: переходник с конструкцией наконечника форсунки или свечи накаливания предназначен для установки в головку блока цилиндров и имеет запорный клапан, который препятствует потере давления во время измерений. Простые устройства снабжены обычной шкалой со стрелкой, более точные профессиональные приборы – электронные цифровые, либо синхронизированы с компьютером.

Внимание! Компрессометр должен быть откалиброван с точностью до 0,1 кгс/см² – в противном случае результаты замеров не будут соответствовать нормам.

Перед измерением дизельный двигатель прогревают на максимальных оборотах до рабочей температуры масла, проверяют работу стартера и состояние заряда аккумуляторной батареи в 100%. Каждый цилиндр замеряют по отдельности.

• из головки блока вывернуть свечу накаливания или форсунку (в зависимости от типа дизельного агрегата);
• штуцер переходника компрессометра вставляют на место свечи (форсунки), убедившись в герметичности штатного соединения;
• включают зажигание, не запуская двигатель до поворота стартера – первичный оборот коленчатого вала (скорость вращения должна быть не менее 200 об/мин);
• снимают результат замера (в верхней мёртвой точке хода цилиндра);
• замеряют компрессию в остальных цилиндрах подобным образом;
• сверяют показатели компрессии всех цилиндров;
• далее в каждый цилиндр впрыскивают около 50 мл масла;
• коленчатый вал проворачивают насколько раз стартером со снятыми форсунками (свечами);
• устанавливают форсунки на места и проводят новые замеры на каждом цилиндре вновь;
• сверяют разницу показаний с первым замером.

При сверке обращают внимание на расхождение показателя компрессии каждого цилиндра: минимальная погрешность не должна превышать 1 кгс/см². Равные величины замеров свидетельствуют об одинаковом износе узлов и механизмов цилиндропоршневой группы.

Если результаты второго измерения превышают допустимую норму погрешности, то значит система негерметична. Возможные причины нарушений в таком случае: нарушения зазоров клапанов (дефекты), износ поршневых колец, утечка в корпусе головки блока цилиндров (прогар), поломка чашки поршня. При обнаруженной недостаточной компрессии двигателя диагностируют и устанавливают причину неисправности.

Почему компрессия может понижаться

Падение давления в цилиндрах сопровождается следующими характерными признаками:

• отказ запуска двигателя при низкой температуре либо плохое срабатывание системы зажигания;
• во время работы на холостых оборотах происходит «троение»;
• падение мощности с нестабильными оборотами;
• повышенный расход топлива;
• чрезмерное потребление масла;
• посторонние примеси выхлопных газов (дымный выхлоп);
• сильный шум, вибрации во время открывания дроссельной заслонки.

Пониженная компрессия возникает из-за утечек воздуха в системе газораспределительного механизма, блока цилиндров либо износа элементов и узлов цилиндропоршневой группы. ГРМ может некорректно работать по причине образования нагара на чашках клапанов, поломки приводных механизмов (пружин, седла). Для выявления конкретной причины проводят диагностику клапанной системы – измеряют зазоры клапанов.

В случае износа деталей ЦПГ (цилиндропоршневой группы) демонтируют головку блока цилиндров с целью нахождения изношенной чашки поршня, прокладок, поршневых колец или рабочей поверхности цилиндров. Прогары, трещины на корпусе головки блока можно установить визуально.

Способы устранения проблем

При обнаружении пониженной компрессии проводят полную проверку всех систем. Современные методы диагностики с помощью специального сканера «G‑Scan» позволяют установить причину поломки с точностью до конкретного узла на основе анализа данных топливной смеси, значений компрессии и различных показаний датчиков. Сканер учитывает записи журнала ЭСУД (электронной системы управления двигателем), где отклонения в работе систем детализированы, все сбои в механизмах ГРМ учтены согласно кодам ошибок.

Бортовая компьютерная диагностика обеспечит точное определение нарушения, которое можно пропустить при визуальном осмотре. Например, в процессе недостаточной подачи топливной смеси в цилиндр из-за нарушения зазора какого-либо клапана, блок-контроллер на основании показаний кислородного датчика регулирует дополнительный впрыск на конкретный цилиндр, отдавая команду на исполнительное устройство. При обычной проверке с измерением зазоров всех клапанов, установить причину нагара на конкретном участке бывает невозможно.

Причина снижения давления может быть из-за незначительной утечки воздуха, когда для исправления достаточно простой регулировки или замены прокладки. В случае серьёзного износа важных механизмов ЦПГ потребуется капитальный ремонт двигателя.

Как завести мотор при недостаточной компрессии

При низких показателях компрессии дизельный агрегат не запускается обычным проворотом стартера. Если пуск производится в минусовую температуру на холодном моторе- то усилие для нормальной скорости вращения коленчатого вала требуется большее, так как масло на морозе становится более вязким. Для подогрева кардана используют обычную паяльную лампу, которую устанавливают внизу и разогревают системы двигателя горячим воздухом.

Искусственно повысить компрессию для разового холодного пуска можно также созданием масляной плёнки в цилиндрах. Для этого выворачивают свечи накала, либо форсунки и заливают моторное масло с помощью шприца прямо в камеру сгорания, объёмом не более 50 мл. Повторяют всю процедуру на каждом цилиндре в отдельности. После проворачивают коленчатый вал, чтобы на стенках образовалась равномерная масляная плёнка, которая обеспечит создание герметичности во время пуска. Используя такой способ нужно проследить распределения масла в цилиндра, до запуска двигателя поршень должен сделать несколько тактов стартером, чтобы избежать гидроклина.

Компрессия в дизельном двигателе: симптомы нарушения заводских параметров

Одним из самых важных показателей и технических характеристик для дизельного двигателя является компрессия в цилиндрах. Конечно, этот параметр важен для любого агрегата, но дизель с плохо компрессией просто не запустится. Минимально возможная компрессия для современных силовых агрегатов дизельного типа — 20 кг/см2. Но зачастую для нормальной работы агрегата и оптимального потребления топлива требуется большее давление. Если же компрессия в двигателе меньше, завести агрегат будет просто невозможно. В 99% случаев потеря компрессии так или иначе связана с маслом, ведь несмазанные детали двигателя не могут выдавать требуемое давление.

Довольно распространены рекомендации «специалистов», которые призывают владельцев дизельных двигателей при потере компрессии выкрутить свечи, залить немного масла в каждое отверстие, закрутить свечи обратно и запустить агрегат. В таком случае ваш дизельный двигатель практически гарантировано получит гидроклин и отправится на помойку или на капитальный ремонт. Современные нежные агрегаты нуждаются в тщательной диагностике и устранении проблем, если таковые присутствуют в системе.

Главные признаки нарушения компрессии в дизельном двигателе

В большинстве случае компрессия в дизельном двигателе не пропадает резко. Но и такое может произойти. Для резкого падения компрессии в цилиндрах необходимо, чтобы возникли условия смывания смазки. К примеру, двигатель собран после капитального ремонта, в нем еще нет достаточного количества смазки. После долгих попыток запуска стартером также может подсесть компрессия. Но в подавляющем большинстве случаев нарушения компрессии случаются постепенно, что характеризуется появлением таких показателей:

• затрудненный запуск работы дизельного агрегата, планомерное ухудшение зажигания;
• плавающие обороты, отсутствие устойчивой работы двигателя, что мешает его нормальной эксплуатации;
• отказ работы одного цилиндра или сразу нескольких частей силового агрегата;
• внутри силового агрегата формируются избыточные топливные испарения, происходят небольшие взрывы;
• расход топлива постепенно растет, на двигателя с очень плохой компрессией расход превышает норму в два раза;
• также агрегат начинает сильно греться, что повышает интенсивность работы системы охлаждения.

Простые меры предосторожности могут выявить проблему снижения компрессии на ранней стадии и помочь побороть ее дешевыми способами. Помните, что все представленные явления происходят постепенно. Сначала вы заметите увеличение расхода на несколько десятых частей литра, затем появится легкое плавание оборотов и так далее. С такими неполадками вполне можно пользоваться двигателем, но когда это приведет к большим неприятностям, ремонт будет стоить очень дорого. А начало развития любого подобного показателя означает неизбежный путь к разрушению.

Наиболее популярные причины снижения компрессии в дизельном двигателе

Проблема с компрессией имеет несколько десятков основных причин. Также нередко в сервисных центрах сталкиваются с индивидуальными особенностями строения того или иного агрегата. Потому при подозрении на плохую компрессию цилиндров лучше всего воспользоваться услугами профессионалов и провести диагностику возможных проблем. Это сэкономит вам деньги и время, поможет уже на начальной стадии распознать причины потери двигателем компрессии. Учтите, что дизельный агрегат после потери компрессии не всегда можно восстановить. Наиболее частые причины такой проблемы следующие:

• неверно выполненная регулировка клапанов, что вызывает неравномерную компрессию в разных цилиндрах;
• износ направляющих втулок, которые также имеют прямое действие на компрессию;
• непосредственное повреждение клапана, возможное прогорание или механическое воздействие;
• трещина в блоке цилиндров или в головке блока, что вызывает потерю компрессии;
• выход из строя прокладки головки блока цилиндров или нарушение гладкости ее посадочной поверхности;
• износ поршневой группы или стенок цилиндра, прогорание поршня, сквозные отверстия во внутренней части двигателя;
• сильный нагар на внутренней части агрегата из-за использования крайне плохого топлива.

Все эти проблемы могут рано или поздно возникнуть в любом дизельном агрегате, потому стоит быть внимательным в эксплуатации. Как только машина начала показывать проблемы с компрессией, следует выполнить проверки указанных узлов и получить максимум эффективности работы агрегата. Зачастую именно указанные выше причины будут основой снижения компрессии и помогут понять, как поступить с автомобилем, какие ремонтные работы необходимо сделать.

Что делать, если компрессия дизельного двигателя сильно снижена?

Если в вашем силовом агрегате сильно снижена компрессия, следует обратиться на СТО с просьбой о диагностике двигателя. Чаще всего при серьезном снижении этого показателя, а также с большим пробегом автомобиля речь идет именно о физическом износе. В таком случае нужно решить, будет ли целесообразным проводить капитальный ремонт агрегата. Многие современные дизельные двигатели получили славу «одноразовых», то есть тонкость стенок цилиндров не позволяет выполнить капитальный ремонт. Потому последовательность действий при обнаружении плохой компрессии должна быть следующей:

• прекращение эксплуатации автомобиля — если речь не об износе жизненно важных органов двигателя, дальнейшая эксплуатация сделает ремонт дороже;
• проведение качественной профессиональной диагностики, которая расскажет все о причинах проблемы и способах ее возможного устранения;
• принятие решения о том, какой способ устранения неполадки будет выбран, а также где и как будет выполняться ремонт вашего силового агрегата;
• покупка деталей, которые необходимы для проведения восстановительных работ, проверка качества всех купленных элементов;
• передача машины мастеру, выполняющему специфические работы по капитальному ремонту двигателей, ожидание окончания ремонтных работ;
• проверка автомобиля путем тщательного исследования визуальных и звуковых особенностей работы, тестирование на дороге с замером расхода топлива.

Вот так выглядит капитальный ремонт силового агрегата дизельного типа, который утратил необходимую компрессию. Практически все двигатели, которые устанавливаются на современные легковые авто, обходятся в ремонте очень дорого. Потому есть и другой вариант восстановления работы силового агрегата. Это покупка контрактного двигателя — подержанного силового агрегата с малым пробегом, привезенного из другой страны. Такой двигатель сделает ваше авто практически новым, но его официальное оформление сегодня предполагает значительные сложности.

Предлагаем посмотреть на видео процесс замера компрессии в силовом агрегате Volvo XC90:

Подводим итоги

Качественные дизельные двигатели могут показать на счетчике пробега до 1 000 000 километров пройденной дистанции. Но на долговечность использования силового агрегата влияют условия эксплуатации, особенности использования в различных климатических режимах. Также сильно добавляет к разрушению двигателя плохое топливо, некачественное масло и нерегулярный сервис. Потому для сохранения дизельного двигателя вашей машины в отличном рабочем состоянии пользуйтесь только качественными материалами для обслуживания.

Если же двигатель неожиданно вышел из строя, проведите полную диагностику, убедитесь, что виновником этой неприятности не является какой-нибудь небольшой датчик, стоящий не так дорого. Чем больше информации вы получите, тем легче будет найти правильный и недорогой способ ремонта. Выполнять ремонтные работы в данном случае лучше всего в крупном профессиональном центре. Если у вас случались проблемы с компрессией в дизельном силовом агрегате, опишите в комментариях причину и способ устранения неполадки.

Источник Источник http://carsmotion.ru/prakticheskie-sovety/kakaya-kompressiya-dolzhna-byt-v-dizelnom-dvigatele.html
Источник Источник Источник Источник Источник http://nahybride.ru/dvigatel/kakaya-kompressiya-v-dizelnom-dvigatele
Источник Источник Источник http://avto-flot.ru/blog/kompressiya-v-dizelnom-dvigatele-simptomyi-narusheniya-zavodskih-parametrov.html