Компрессия в двигателе автомобиля: что это, как измерить и какая норма

Уже при первых проблемах с двигателем — затруднённый пуск, повышение расхода масла — рекомендуется проверять техническое состояние поршней. Зная, какая компрессия должна быть в двигателе, можно не ехать в сервис. Достаточно иметь диагностический прибор и уметь проводить расчёты.

Что такое компрессия?

Это давление (не путать с артериальным), создаваемое поршнем в конце такта сжатия. Но никак не степень сжатия — разница объёмов пространства цилиндра при противоположных состояниях поршня или безразмерный коэффициент. Степень сжатия — показатель практически неизменный, меняется только после проведения тюнинга ДВС или расточки цилиндров.

Компрессия — это давление, создаваемое поршнями мотора при вращении коленвала маховиком на оборотах 200-300 в минуту. По мере износа поршневой группы, показатель меняется. Поэтому его и используют для точной диагностики двигателя внутреннего сгорания. Замеряется он в барах, мегапикселях, кгс/см 2 . Но, чаще измеряют в атмосферах. Для нахождения проблемной зоны, значение фиксируют во всех цилиндрах и затем сопоставляют с оптимальной величиной.

Причины снижения

Причины снижения компрессии:

• износ поршневой группы двигателя, с увеличением зазоров и прочими дефектами;
• подгорание тарелок клапанов, неплотно сидящих в сёдлах и пропускающих газы;
• прогар или подвисание клапанов, что не позволяет создавать нужное давление;
• цилиндр имеет задиры на поверхностях, ведущие к утечке газов.

По величине значения можно в полной мере судить о картине, царящей внутри мотора.

Нормы компрессии

Для определения критической изношенности цилиндро-поршневой группы нужно сверять стандартный показатель с имеющейся величиной. Естественно, идеальным он не может быть, тем более, на моторах со старым устройством. Различают 3 приемлемых значений, при которых работа движка считается удовлетворительной:

• для старых карбюраторных моторов с низкой степенью сжатия — до 9,9 атмосфер;
• для инжекторов — 10,8 атмосфер;
• для дизелей — до 29.7 атмосфер.

Такой разброс значений легко объяснить разностью степени сжатия. На старых силовых агрегатах она априори низкая — редко превышает 8,5 единиц. На DIESEL этот показатель, наоборот, высокий из-за малых размеров камеры сгорания — доходит до 24 единиц. И только на современных бензиновых инжекторных моторах компрессия равна 9 или максимум 11 единицам.

Принято считать, что компрессия прямо связана со степенью сжатия. Если знать последнюю величину, которая всегда представлена в технических документах на автомобиль, определить компрессию не составит труда. Достаточно умножить коэффициент сжатия на 1,4 или 1,5. Но желательно всё-таки использовать те значения, которые приведены в официальных источниках.

На двигателе Ваз-2106 показатель компрессии равен 11 кгс/см 2 , а на уже на Ваз-2110 — 13 кгс/см 2 . Дизельный BHDA или BHDB, устанавливаемый на Ford Focus, отличается более высоким значением — 18 кгс/см 2 . На Mitsubishi ASX с движками 1.6, 1.8 и 2.0 литра, этот показатель варьируется в пределах 12-13 кгс/см 2 .

Как проводят измерение?

Компрессия обязана замеряться на двигателях, набравших свою рабочую температуру. Аккумулятор должен быть хорошо заряжен, проблемы со стартером и другими электрическими узлами — отсутствовать. Иначе замеры нельзя считать правильными.

Измерения следует проводить с помощью специального диагностического прибора. В его состав помимо стрелочного манометра со шкалой 0-4 МПа должно входить:

• гибкий шланг с резьбовым наконечником для вкручивания в свечное гнездо;
• обратный клапан, обеспечивающий герметизацию во время 5-10 тактов накачивания максимального давления;
• ручник — нужен для сброса воздуха, чтобы обнулить показания;
• переходники под различные резьбовые номера — поскольку дизельные агрегаты мерятся через разные отверстия для форсунок или свечей накала.

Можно также использовать простейший вариант прибора — обычный манометр с клапаном и конусообразной резиновой фурмой. Но в процессе измерения его надо вручную придерживать на свечном отверстии, так как шланг не вкручивается. Да и показатель, который он выдаст в таких условиях, нельзя считать оптимально верным. Куда правильнее использовать, пусть и дорогой, но профессиональный инвентарь.

Наиболее точные результаты получаются на прогретом двигателе. Ниже приводится подробный алгоритм действий:

• запустить силовой агрегат, довести рабочую температуру до 80 градусов Цельсия;
• скинуть бронепровода, вывернуть свечи зажигания, на дизеле — форсунки;
• обесточить топливный насос, вытащив нужный предохранитель;
• вкрутить насадку манометра в отверстие от первой свечи;
• открыть дроссель, выжав педаль акселератора, и завернуть стартер несколько раз — 7-8;
• снять показания с прибора;
• повторить процедуру на всех цилиндрах.

На дизельных силовых установках можно исключить попадание горючего в масляный картер, отключив электронное управление форсунками. На моторах с механической топливоподачей это делается с помощью рычага отсечки, который взаимодействует с ТНВД.

Безупречными можно считать результаты, которые не отличаются между всеми цилиндрами более чем на 1 бар. Это означает, что поршневая группа и клапаны находятся в исправном состоянии. Если отличия существенные — 2-3 бара и больше — повторите процедуру, но с залитым в проблемные свечные отверстия 5 миллилитрами автола. Повышение значения скажет о том, что неисправна поршневая группа, ведь смазка уплотняет прилегание колец. Если ничего не изменится — прогорел клапан. Наконец, при показаниях ниже нормы во всех цилиндрах, капитальный ремонт неизбежен. Здесь уже никакие тесты с маслом не помогут — мотор придётся разбирать.

Известен также способ проверки с закрытой дроссельной заслонкой, но эффективен он лишь для выявления малых дефектов силового агрегата. Такой вариант поможет определить трещины на клапанной тарелке, отсутствие герметичности и прогар кромки.

Как часто проверять?

Как правило, специалисты рекомендуют проводить данную процедуру одновременно с заменой свечей зажигания — каждые 30-40 тыс. км. Таким образом, обеспечиваются и профилактические цели.

Однако двигатель нуждается во внеплановом проведении замера, если наблюдаются такие признаки:

• увеличился расход масла до 150 мл/1000 километров;
• затруднился пуск по утрам и в холодные дни;
• появился сизый дым из глушителя;
• ухудшился режим нейтрального хода — мотор частенько трясёт, он глохнет.

Все эти симптомы могут указывать и на другие неполадки. К примеру, нестабильный ХХ является характерным признаком неисправной системы зажигания. Поэтому перед измерениями всё это надо устранять. Иначе показатели будут неточными, а ремонт и затраты — лишними.

Восстановить компрессию агрегата можно, если нет повреждений ГРМ и показатель снижен из-за закоксовки. Нужно купить специальную жидкость и провести раскоксовку на горячем моторе. Обычно в Москве такую процедуру проводят по сниженным ценам.

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: 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://ddcar.ru/blog/tehnicheskoe-obsluzhivanie/kakoy-dolzhna-byt-kompressiya-v-dvigatele-avtomobilya-kakaya-norma-i-kak-izmerit-kompressiyu
Источник Источник Источник Источник Источник http://nahybride.ru/dvigatel/kakaya-kompressiya-v-dizelnom-dvigatele
Источник Источник http://honda-1.ru/na-zametku/kak-povysit-kompressiyu-v-dizelnom-dvigatele.html