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.

Компрессия в дизельном двигателе: норма, инструкция по самостоятельному замеру

18 апреля 2015
5 мин

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.

О причинах пропажи компрессии в дизельных моторах

1. Первая из причин – неправильная сборка. Если были куплены все нужные для ремонта детали и в момент сборки цилиндры и поршни не были смазаны должным образом, то при запуске двигателя образуются задиры.
2. Также причина может крыться и в длительном кручении мотора стартером, если авто не заводится. В итоге солярка будет подаваться в цилиндры и смоет остатки масла со стенок.
3. В дальнейшем это также может вызвать существенное снижение компрессии. Если мотор будет работать на низких оборотах, то это негативно отразится на его состоянии.
4. Причиной этого явления может стать севший аккумулятор или же масло, имеющее повышенную вязкость.

Итак, компрессия в дизельном двигателе должна быть не менее 22 кг/см2, так как только в этом случае он сможет эффективно работать и будет легко запускаться.

Проверка на дизельном автомобиле

Замер компрессии дизельного двигателя похож на процедуру для бензинового, с небольшими отличиями. Для проверки нужно соблюсти условия:

• подача топлива должна быть отключена;
• свечи выкручены;
• снимается только одна форсунка, через разъем которой делается замер;
• АКБ заряжена и в хорошем состоянии, электрический стартер исправен.

Цифра компрессии дизельного двигателя измеряется при отключенном от питания клапане, прекращающем подачу топлива, и отжатом рычаге отсечки на ТНВД!

При проверке компрессии дизельных двигателей наконечник компрессометра подключается в гнездо, где была форсунка. Компрессионный измеритель используется специальный, для машин на дизтопливе: предел измерения прибора – до 60 атмосфер и более, зависит от модели устройства.

Важно: иногда проверить компрессию дизельного двигателя удобнее через отверстия свечей накала, можно работать через них, если это допускает конструкция мотора и рекомендации производителя.

Когда прибор подключен, можно начинать замеры, аналогично бензиновому мотору – стартером крутится коленвал, записываются показания прибора.

Важно: жать на педаль газа не нужно! Конструктивные особенности двигателей на дизтопливе исключают эту необходимость.

Как завести мотор при недостаточной компрессии?

Для этого нам придется выкрутить все свечи накаливания и в цилиндры залить примерно по 30 кубических сантиметров масла. Также можно проделать эту процедуру и посредством отверстий, в которых находятся форсунки, но вот их демонтаж – дело хлопотное. Теперь ни в коем случае не пробуйте заводить мотор, так как нужно сначала посредством ключа принудительно провернуть коленчатый вал на несколько оборотов.

Сделать это нужно для обеспечения смазки стенок цилиндров. После накрываем мотор какой-то тряпкой и уже стартером прокручиваем мотор на пару оборотов. Данная процедура позволит удалить из цилиндров излишки моторного масла. Если этого не сделать и ввернуть свечи накаливания, то произойдет гидроклин.

Итак, после всех этих нехитрых манипуляций можно пробовать заводить силовой агрегат. Если причина снижения компрессии изначально крылась в износе поршневых колец, то этот способ обязательно поможет. Компрессия будет поднята моментально до 25-30 килограмм на квадратный сантиметр, а этого вполне достаточно для уверенного запуска мотора.

Как и когда измерить компрессию

Специалисты в автомобильной сфере рекомендуют делать контрольные замеры каждые 10-20 тысяч км. для иномарок, и спустя 3-5 тысяч – для представителей отечественного автопрома. Для проверки требуется особый прибор – компрессометр, подбираемый под марку авто.

Так выглядит простой компрессометр для бензиновых машин:

Измерение можно провести самостоятельно.

Важно: АКБ автомобиля должна быть заряжена!

Для измерения на бензиновом ДВС надо:

• прогреть двигатель, чтобы он достиг температуры 80 градусов;
• заглушить мотор, отключить топливоподачу;
• демонтировать катушки зажигания и выкрутить свечи;
• снять предохранители блока управления, если такие есть;
• провернуть стартер несколько раз, чтобы цилиндры самоочистились от возможных отложений и нагара;
• закрутить наконечник шланга компрессометра в колодец свечи;

• выжать до максимума педаль газа и повращать стартером коленвал;
• записать данные прибора, повторить процедуру для каждого цилиндра, сравнить данные.

Записывается самое высокое значение. Желательно замерять вдвоем, чтобы облегчить процедуру.

Важно: допустимая разница в показаниях по отдельным цилиндрам – не более 10%.

Если показатель упал, следует обратиться в автосервис за поиском и устранением причин, чтобы избежать нарастания проблем.

Немного о геометрии

Нередко даже опытные знатоки и механики путают определение компрессии и фактической степени сжатия, но только на самом деле это совершенно разные вещи и следует во всем этом подробно разобраться.

Итак, компрессия – это величина исключительно физическая, которая определяет размерность давления.

Что касательно степени сжатия, то эта величина относительна и не имеет какой-то строго определенной единицы измерения. Дело в том, что этот показатель включает в себя две характеристики, то есть объем каждого цилиндра и непосредственно камеры сгорания. Он может показать, в какой пропорции будет уменьшаться объем и давление топливной смеси или газов в момент, когда поршень будет подниматься вверх.

Если обратить внимание на характеристики современных двигателей, то чаще всего производители указывают их степень сжатия. Данная характеристика наглядно говорит о совершенстве конструкции, а также уровне форсирования.

Степень сжатия, а также показатель компрессии неразрывно связаны между собой. Несложно понять, что степень сжатия будет большей, если компрессия не ниже, чем должна быть норма. О том, какая она должна быть у того или иного мотора, можно узнать из его технических характеристик. Никаких сложностей бы не возникало, если бы во время работы силового агрегата не присутствовали нагрев смеси, изменение давления масла и другие факторы.

Степень повышения давления для бензинового двигателя.

где рz – максимальное давление сгорания, Мн/м2

рс – давление в конце сжатия, Мн/м2

по опытным данным величина λ, для бензиновых двигателей λ = 3,24 – 4,2; (для сравнения)

9.1 Степень предварительного расширения для дизеля

Для дизелей ρ = 1,2-1,7 (для сравнения)

Процесс расширения и выпуска

1. Средний показатель адиабаты расширения при заданных значениях (ε;

α и
Тz
) определяют
k2по графику для бензинового двигателя (см. рис. 11), для дизеля (см. рис. 12).

Рис. 11. Номограмма для определения показателя адиабаты расшире­ния k2

для карбюраторного двигателя

2. Средние значения величины п2,

принимают,полученные из анализа индика­торных диаграмм, для различных современных автомобильных и тракторных двигателей изменяются в пределах (для номинальной нагрузки):

Рис. 12. Номограмма для определения показателя адиабаты расширения k2

3. Значения температуры и давления в конце процесса расшире­ния определяют по формулам политропического процесса.

Для бензиновых дви­гателей, работающих по циклу с подводом теплоты при постоянном объеме,

Для дизельных двигателей, работающих по циклу со смешанным подводом теплоты,

где — степень последующего расширения.

Примерные значения pb

и
Tb
для современных двигателей без наддува (на номинальном режиме) лежат в пределах (для сравнения):

Проверка ранее принятой температуры остаточных газов

Ошибка: Тrраз(Тrпровер.- Тrпринят.)/ Тrпринят. , %

Индикаторные параметры рабочего цикла

Рабочий цикл двигателя внутреннего сгорания характеризуется средним индикаторным давлением, индикаторными мощностью и к. п. д.

Теоретическое среднее индикаторное давление.

Для бензинового двигателя с искровым зажиганием (см. рис. 15), работаю­щего по циклу с подводом тепла при V=

Для дизельного двигателя, работающего по циклу со смешанным подводом теплоты (см. рис. 15-б), теоретическое среднее индикаторное дав­ление

Среднее индикаторное давление.

Уменьшение теоретического среднего индикаторного давления вследствие отклонения действительного процесса от расчетного цик­ла оценивается коэффициентом полноты диаграммы φи и величиной среднего давления насосных потерь ∆рi

Коэффициент полноты диаграммы принимается:

Величина рi

для различных двигателей при работе на полной нагрузке изменяется в широких пределах (для сравнения):

Индикаторная мощность.

Индикаторная мощность двигателя Ni — работа, совершаемая газами внутри цилиндров в единицу времени.

Для многоцилиндрового двигателя

где pi — среднее индикаторное давление, Мн/м2;

Vh — рабочий объем одного цилиндра, л (дм3);

i — число цилиндров;

п — число оборотов коленчатого вала, об/мин;

τ — тактность двигателя.

3. Индикаторный к.п.д. и удельный индикаторный расход топ­лива.Индикаторный к. п. д. ηi

характеризует степень использова­ния в действительном цикле теплоты топлива для получения полез­ной работы и представляет собой отношение теплоты, эквивалент­ной индикаторной работе цикла, ко всему количеству теплоты, внесенной в цилиндр с топливом.

— теплота, эквивалентная индикаторной работе,
Мдж/кг;
Ни

— низшая теплота сгорания топлива,
Мдж/кг.
Таким образом, индикаторный к. п. д. учитывает все тепловые потери действительного цикла.

Для дизельных двигателей, работающих на жидком топливе.

Для бензиновых двигателей то же самое только в знаменателе вместо ρк принимаем ρ0.

Величина индикаторного к.п.д. в современных автомобильных и тракторных двигателях, работающих на номинальном режиме, имеет следующие значения (для сравнения):

4. Индикаторный удельный расход жидкого топлива определяют по уравнениям:

Удельные расходы топлива на номинальном режиме (для сравнения):

Эффективные показатели двигателя

Параметры, характеризующие работу двигателя, отличаются от индикаторных наличием необходимых затрат полезной работы на! преодоление различных механических сопротивлений (трение в кривошипно-шатунном механизме, приведение в действие вспомо­гательных механизмов и нагнетателя и др.) и на совершение про­цессов впуска и выпуска.

1. Среднее давление механических потерь.Потери на преодоление различных сопро­тивлений оцениваются величиной мощности механических потерь или величиной работы, соответствующей мощности механических потерь, отнесенной к единице рабочего объема цилиндра.

Ниже даны эмпирические формулы для определения величины рм

в двигателях различного типа:

а) для карбюраторных двигателей с числом цилиндров до 6 и отношением S/D>1

б) для карбюраторных восьмицилиндровых двигателей с отно­шением

S/D Читайте также: Какой ремень ГРМ лучше выбрать для своего авто

Где средняя скорость поршня предварительно принимают:

Для бензиновых двигателей легковых автомобилей vп.ср

Для бензиновых двигателей грузовых автомобилей vп.ср

Для транспортных дизелей vп.ср

Что говорит о снижении компрессии?

Если норма этого показателя существенно занижена, то мотор будет запускаться достаточно тяжело, а со временем может вовсе отказаться работать. Также определить это можно по неустойчивой работе мотора, при этом не имеет значения, в каком режиме он эксплуатируется. Когда цилиндры перестают работать, то это может говорить также о существенном снижении давления. Если имеют место хлопки из системы выпуска или впуска, то стоит провести замер давления в цилиндрах. Также определить этот неприятный момент можно по существенному увеличению расхода солярки и повышении давления в системе охлаждения.

Признаки низкой компрессии двигателя

Существует ряд признаков, сигнализирующих владельцу автомобиля, о низком уровне компрессии в двигателе машины. Признаки следующие:

• машина заводится дольше, чем это было ранее;
• появляются провалы в функционировании мотора во всех режимах;
• возросло давление в патрубках системы охлаждения;
• увеличился расход топлива (бензин, газ) и масла;
• из выхлопной трубы выходит черный дым;
• при включенном моторе слышны удары и хлопки;
• появились небольшие трещины в головке блока цилиндра;
• прогорел и деформировался клапан;
• прогорело днище поршней;
• на стенке цилиндров, расположенных в камере сгорания, образовался нагар;
• засорился воздушный фильтр;
• снизилась эффективность сгорания топлива – это выражается в падении мощности машины при сгорании того же объема топлива, что было и ранее.

Из-за чего компрессия снижается?

Компрессия в цилиндрах должна быть не менее 22 килограмм на квадратный сантиметр и об этом мы ранее уже говорили, но какие факторы приводят к ее снижению в дизельных моторах? Например, могут быть неправильно отрегулированы клапаны. Если они не до конца закрываются, то не получится добиться хорошего давления в цилиндрах. Исправить это можно только регулировкой зазоров и притиркой всех клапанов.

Процедура эта может стоить достаточно дорого, но если есть опыт в данном деле и свободное время, то все работы можно выполнить и самостоятельно. Может быть и так, что направляющие втулки клапанов будут чрезмерно изношены, и в таком случае клапан будет иметь небольшой люфт. Устранить его можно только посредством замены этих направляющих. Старые нужно демонтировать и запрессовать новые, однако важно проверить, чтобы клапан мог свободно перемещаться внутри втулки.

Если клапан прогорел, то нормального давления в цилиндрах не может быть. Исправить ситуацию можно только заменой клапана на новый, его дальнейшей притирки и регулировки тепловых зазоров.

Если на блоке цилиндров имеется сквозная трещина, то это верный признак падения компрессии, которая попросту больше не может быть в порядке, так как норма достигается только при условии полной герметичности. Устранить такую неисправность можно только заменой блока двигателя или же завариванием трещины аргоном, если это возможно.

При частых перегревах силового агрегата посадочная поверхность головки цилиндров может быть деформирована, и это отразится на показателях компрессии. Устранить возникшую неисправность можно заменой головки цилиндров или ее шлифовкой, но помогает это далеко не всегда.

Чаще всего компрессия снижается из-за повреждений в цилиндрах и износа поршневых колец. Это актуально для старых моторов, эксплуатационный срок которых подходит к концу.

Цилиндры можно растачивать, а поршневые кольца подлежат замене, так что капитальный ремонт двигателя поможет решить все эти проблемы. Если силовой агрегат на протяжении длительного времени не работал, то кольца могут закоксоваться в своих посадочных местах. Их можно заменить или же восстановить старые, но для этого нужно будет разобрать мотор. Когда поршень прогорит, компрессия сразу же пропадет. Придется менять все поршни, что крайне сложно сделать самостоятельно, а стоимость такого ремонта будет достаточно велика.

Почему падает компрессия

Когда газы из цилиндра вырываются в пространство картера, они совершают не всю работу, которую должны производить в норме. Падение проявляется:

• плохим пуском двигателя в любых условиях;
• провалами мощности, плавающими оборотами;
• черным выхлопом из глушителя;
• ударами из двигателя, хлопками, и пр.

Распространенные причины снижения:

• появление нагара на поверхности цилиндра (или нескольких) ДВС;
• прогар поршней двигателя, клапанов;
• появление трещин ГБЦ;
• вышедшая из строя прокладка ГБЦ;
• загрязненный воздухофильтр, и прочие причины.

Все они требуют тщательного диагностирования и замены поврежденных деталей (но, как сказано выше, капремонт нужен далеко не всегда). В автосервисах для определения причин применяют комплексный компрессионно-вакуумный метод, измеряющий и давление, и разрежение в цилиндре.

Источник Источник http://carsmotion.ru/prakticheskie-sovety/kakaya-kompressiya-dolzhna-byt-v-dizelnom-dvigatele.html
Источник Источник http://honda-1.ru/na-zametku/kak-povysit-kompressiyu-v-dizelnom-dvigatele.html