8 (495) 988-61-60

Без выходных
Пн-Вск с 9-00 до 21-00

Компрессия в дизеле


Какая компрессия должна быть в дизельном двигателе

В списке технических характеристик любого двигателя внутреннего сгорания зачастую указывается не компрессия в цилиндрах ДВС, а степень сжатия. Степень сжатия является конструктивным параметром, выражающим постоянное отношение объема цилиндра к объе­му камеры сгорания конкретного ДВС. Другими словами, степень сжатия указывает на то, во сколько раз объем рабочей топливно-воздушной смеси уменьшается (сжимается) в цилиндре во время перемещения поршня из НМТ в ВМТ.

Компрессия и степень сжатия дизельного или бензинового двигателя являются разными понятиями. Компрессия двигателя представляет собой величину, под которой следует понимать создаваемое давление в цилиндрах силового агрегата в самом конце такта сжатия смеси. Указанное давление измеряют в атмосферах, давлении в килограммах на квадратный сантиметр (кг/см2), МПа, используют единицу измерения бар и т.д.

Уверенный запуск дизельного двигателя возможен тогда, когда показатель ком­прессии в цилиндрах мотора данного типа составляет минимальные 22 кг/см2 и более.

Падение компрессии в цилиндрах дизеля ниже отметки в 20 кг/см2, приводит к тому, что двигатель самостоятельно и без дополнительных вмешательств уже не заводится. Под таким дополнительным вмешательством без разборки двигателя наиболее часто стоит понимать прямую заливку в цилиндры моторного или трансмиссионного масла. В ряде случаев этот способ помогает единоразово завести мотор с низкой компрессией. Повторный запуск неисправного ДВС после простоя будет невозможен.

Среди главных признаков сниженной компрессии отмечены:

Простейшим способом диагностики уровня компрессии является выкручивание свечей накала, после чего можно пальцем перекрыть свечное отверстие. Если компрессия находится на отметке около 20 кг/см2 и выше, тогда человек попросту не удержит палец. Более основательная проверка компрессии дизельного двигателя осуществляется путем выкручивания свечей накала, установки в освободившееся отверстие и замерами при помощи компрессометра.

Содержание статьи

Почему снижается компрессия

Резкое и неожиданное падение компрессии без видимых причин может возникнуть после ремонта ДВС, после многочисленных попыток запустить агрегат, а также в результате недостаточной частоты вращения коленвала стартером. В первых двух случаях масляная пленка на стенках цилиндров может отсутствовать, в результате чего компрессия недостаточна для запуска. Частота вращения зависит от состояния АКБ, стартера и других элементов, а также от вязкости моторного масла. Обильное попадание топлива или ОЖ в картер двигателя может привести к разжижению масла, что также приведет к потере компрессии.

Компрессия может снизиться в результате неисправностей ГРМ (прогар клапана, разрушение стержня клапана или повреждение направляющей втулки, проблемы с гидрокомпенсаторами и т.д.) Падение компрессии дизельного двигателя также может быть вызвано трещинами в ГБЦ или деформацией прилегающей поверхности головки блока цилиндров к блоку цилиндров, разрушением прокладки ГБЦ, износом зеркала цилиндров, неисправностями компрессионных колец, прогаром и/или разрушением поршня. На показатель компрессии двигателя также влияет степень закоксовки двигателя (отложения на днище поршня, залегание поршневых колец в результате обильного нагара и т.п.)

Как завести дизель с низкой компрессией

Запуск дизеля, в котором упала компрессия, можно реализовать путем искусственного создания масляной пленки на стенках цилиндров. Для этого необходимо выкрутить калильные свечи, после чего потребуется залить 20-25 «кубиков» моторного масла через свечные отверстия.

Также масло можно заливать и через форсуночные отверстия, но демонтаж дизельных форсунок сложнее, требует больше навыков и времени. По окончании заливки масла во все цилиндры мотор нужно провернуть в ручном режиме. Достаточно сделать пару оборотов, за которые на стенках цилиндров образуется равномерная масляная пленка. После этого мотор с выкрученными свечами накала необходимо снова провернуть на два или три оборота, но уже стартером.

Данная операция позволит удалить излишки масла из цилиндров агрегата и избежать так называемого гидроклина, который может возникнуть после закручивания свечей. Наиболее частой причиной потери компрессии выступает неисправность поршневых колец.  Самостоятельная заливка масла позволяет существенно поднять компрессию в момент первого запуска до оптимальных параметров, что и приводит к уверенному пуску мотора. 

Читайте также

Компрессия и степень сжатия дизельного двигателя

Двигатель любого автомобиля, в том числе и дизельный, является довольно сложным устройством, состоящим из механизмов и систем.

Взаимодействие этих систем и механизмов между собой позволяет преобразовывать энергию, возникающую при сгорании топливно-воздушной смеси во вращательное движение кривошипно-шатунного механизма с дальнейшей передачей вращения на трансмиссию.

Основная работа по преобразованию энергии происходит внутри цилиндро-поршневой группы, а именно в цилиндрах.

Преобразование энергии зависит от многих факторов, среди которых степень сжатия двигателя и компрессия. Особенно эти понятия играют более важную роль в дизельных силовых установках, поскольку воспламенение горючей смеси в цилиндрах этого агрегата производятся за счет сжатия смеси.

Понятие степени сжатия

Зачастую эти понятия путают между собой или объединяют в один термин. В действительности это два разных термина, и характеризуются они по-разному.

Сначала разберем все о степени сжатия дизельного мотора.

Соотношение объема цилиндра двигателя в момент нахождения поршня в нижней мертвой точке (НМТ) к объему камеры сгорания в момент, когда поршень достегает верхней мертвой точки и есть степень сжатия двигателя.

Данное соотношение указывает на разницу давления, возникающую в цилиндре двигателя в тот момент, когда в цилиндр поступает топливо.

В технической документации, идущей вместе с дизельной силовой установкой, степень сжатия указывается в виде математического соотношения, к примеру — 18:1.

Для дизельного агрегата самой оптимальной степень сжатия варьируется в диапазоне от 18:1 до 22:1. Именно при таких показателях у этого двигателя достигаются максимальные показатели эффективности.

Как все работает

У дизельного мотора при такте сжатия, когда поршень движется к ВМТ, объем в цилиндре быстро сокращается. В этот момент в камере сгорания находиться только воздух, он-то и сжимается, данный процесс называется тактом сжатия.

При подходе поршня к ВМТ, воздух сжимается на указанную в документации степень сжатия, в камеру сгорания под давлением подается топливо.

Смесь из топлива и воздуха из-за воздействия на нее высокого давления воспламеняется, значительно увеличивая давление внутри камеры, поршень в этот момент проходит ВМТ.

Образовавшееся в результате сгорания топливовоздушной смеси высокое давление начинает давить на днище поршня, заставляя его двигаться к НМТ.

Посредством шатуна поступательное движение поршня преобразовывается во вращательное движение колен. вала.

В данном случае давление, возникшее в результате воспламенения смеси, заставляет двигаться поршень к НМТ называется рабочим ходом. Рабочий ход является одним из тактов работы цилиндро-поршневой группы.

При такте сжатия как раз и важна степень сжатия. Чем она выше, тем более легче воспламениться горючая смесь и в более полной мере она сгорит, обеспечив большее давление.

При хорошем показателе степени сжатия дизельный мотор будет обеспечивать больший выход мощности при меньшем количестве сгораемого топлива.

Однако у дизельных силовых установок не зря имеется диапазон степени сжатия, за который выходить не рекомендуется.

Степень сжатия меньше 18:1 приводит к снижению мощностного показателя установки, при этом потребление топлива увеличивается.

Но и чрезмерная степень сжатия у мотора тоже сказывается нехорошо на двигателе, особенно дизельном. За счет увеличенных нагрузок, которые испытывают цилиндропоршневая группа, их ресурс очень быстро сокращается.

Увеличение сверх нормы степени сжатия может привести к прогоранию поршня, изгибу шатуна.

В некоторых случаях увеличение данного показателя приводит к взрыву силовой установки без возможности последующего восстановления.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Степень сжатия у водородных двигателей значительно больше.

Возможность замера степени сжатия

Проверить степень сжатия дизельного агрегата в гаражных условиях практически невозможно. Поскольку нужно проводить некоторые замеры, которые сделать очень сложно.

Одним из таких замеров является выяснение объема в цилиндре при нахождении поршня в ВМТ.

Далее нужно знать некоторые параметры силовой установки, часть из которых можно узнать из тех. документации, но некоторые узнать довольно сложно.

Для вычисления степени сжатия потребуется знать объем камеры сгорания, поскольку между блоком цилиндров находиться прокладка, то нужно знать ее толщину и диаметр поршневого отверстия в ней, ход поршня и диаметр цилиндра.

Имея все эти данные, а также произведя замеры объема в цилиндре, можно математическим путем провести вычисления степени сжатия.

Способы повышения показателя

Замерить степень сжатия на дизельном двигателе сложно, а вот изменить данный показатель в лучшую сторону – можно.

Есть несколько способов увеличения показателей степени сжатия на дизельном агрегате.

Уменьшаем камеру сгорания двигателя.

Самым простым способом увеличения данного показателя является уменьшение камеры сгорания.

Поскольку степень сжатия – это соотношение объема цилиндра к объему камеры сгорания, то изменив объем одного можно поменять и сам показатель соотношения.

Уменьшить объем камеры сгорания можно несколькими путями.

Первое, что можно сделать – это заменить прокладку между блоком и головкой двигателя на более тонкую, за счет этого и измениться объем камеры сгорания.

Дополнительно можно провести торцевание головки блока цилиндров. В этом случае с головки блока снимается слой металла, из-за чего и уменьшается камера сгорания.

Использование турбированного нагнетателя.

Вторым способом изменения данного показателя является увеличение давления в камере сгорания.

Применение такого устройства, как турбинный нагнетатель, он же турбонаддув, позволяет увеличить степень сжатия.

В дизельных силовых установках, не имеющих данного устройства, воздух, требуемый для создания горючей смеси, подается за счет разрежения в цилиндре, возникающего при такте впуска.

При такой подаче воздуха в цилиндры высокое давление на такте сжатия обеспечить в полной мере невозможно, поскольку количество воздуха получатся ограниченным.

При использовании нагнетателя воздух в цилиндры подается принудительно. Это обеспечивает подачу большего количества воздуха, и как следствие большего давления в цилиндре при такте сжатия.

ЧИТАЙТЕ ПО ТЕМЕ: Турбированный или атмосферный двигатель, что лучше.

Интеркулер.

Часто на дизельных моторах, помимо нагнетателя применяется еще одно устройство – интеркулер. Он также позволяет увеличить давление в цилиндре, но по несколько иному принципу, чем нагнетатель.

В задачу интеркулера входит охлаждение воздуха перед подачей его в цилиндры. Приводит это к тому, что при охлаждении плотность воздуха увеличивается, а значит и давление в цилиндре будет выше.

Это основная информация, что касается степени сжатия. Перейдем к компрессии.

Понятие компрессии

Компрессия – это показатель давления в цилиндрах двигателя. Измеряться данный показатель может в нескольких величинах – кг/см кв., Барах, Атмосферах, Паскалях.

Особое внимание заслуживает компрессия дизельного двигателя, так как данный показатель очень важен в дизельных моторах. У дизеля компрессия должна быть порядка 22 Атм., хотя на разных двигателях может быть и больше, при этом значительно.

Высокая компрессия в цилиндрах дизеля должна обеспечиваться потому, что воспламенение горючей смеси производится именно из-за высокого давления.

Если данный показатель на дизеле будет значительно меньше нормы, запуск мотора – затруднителен или невозможен.

Компрессия дизельного двигателя в цилиндре достигается путем сжатия воздуха поршнем при такте сжатия. Но полной герметичности внутри цилиндра добиться просто невозможно, всегда будет утечка воздуха.

Воздух частично может прорываться через изношенные компрессионный кольца, когда они уже не могут обеспечить должное прилегание к цилиндру, часть воздушной массы может выходить из цилиндра через неплотное прилегание клапанов к седлам.

Если говорить в общем, то показатель компрессии указывает на состояние двигателя.

Сильное несоответствие компрессии двигателя от заданных норм всегда указывает на сильный износ механизмов силовой установки. Поэтому измерение компрессии входит в комплекс диагностических работ двигателя.

Как замерить компрессию

В отличие от степени сжатия провести замеры компрессии двигателя не особо сложно. Для проведения данных работ достаточно иметь компессометр или компрессограф.

Принцип действия этих двух приборов одинаков, разница лишь в выводе информации.

У компрессометра значение давления указывается на шкале манометра.

У компрессографа же информация о давлении в цилиндре заносится на какой-либо носитель информации или же просто на бумагу.

Последовательность проверки компрессии в дизельном двигателе такова:

  1. С одного цилиндра снимается форсунка, на ее место устанавливается прибор;
  2. Затем производится проворот коленвала стартером и записывается полученный результат;
  3. После проверяется компрессия во всех остальных цилиндрах;
  4. Затем значения, полученные во всех цилиндрах, сверяются.

У неизношенного двигателя компрессия должна соответствовать или хотя быть близкой к номинальному значению, указанному в документации. Разбежность в показателях на разных цилиндрах тоже должна быть одинаковой, допускается незначительные отличия.

От чего зависит компрессия

Как уже сказано, компрессия дизельного двигателя, и не только его, а всех силовых установок, зависит от состояния цилиндро-поршневой группы и газораспределительного механизма.

Но помимо этого компрессия двигателя еще и зависит от количества оборотов коленвала. Чем ниже его обороты, тем больше времени у воздуха, находящегося внутри цилиндра найти место, где он может выйти из нее.

Поэтому при замере компрессии важно проследить о том, чтобы стартер обеспечил хотя бы минимальных 200-250 оборотов коленчатого вала в минуту. Иначе показания компрессометра не будут соответствовать реальному значению этого показателя.

Это конечно, не все факторы, влияющие на компрессию, но перечисленные являются одними из основных.

Особенности запуска дизельного двигателя

Но высокая компрессия дизельного двигателя, которой обеспечивается работоспособность силовой установки, играет не на руку легкости пуска.

Конечно, если двигатель хорошо прогреется, стартеру не составит труда обеспечить должные обороты коленвала, и как следствие должное давление в камере сгорания и запуск силовой установки.

У холодного же мотора появляется несколько дополнительных факторов, усложняющих запуск. Одним из таких факторов является повышенное трение между узлами и механизмами у холодного двигателя, поскольку масляной прослойки между ними нет.

А если к данному фактору у дизельной установки добавить еще и слабую компрессию, из-за которой воспламенение рабочей смеси затруднительно, поскольку давления в камере сгорания недостаточно, то пуск мотора очень затруднителен.

Поэтому чем ниже температура и слабее компрессия дизельного двигателя, тем меньше шансов его запустить.

И это еще не рассмотрена такая особенность дизельного топлива, как парафинированние его при низких температурах.

Почему нужно знать, какая компрессия должна быть в дизельном двигателе

Компрессия дизельного двигателя является основным показателем его исправности. Компрессией называют максимальное значение давления, создаваемого в цилиндре, при нахождении поршня в ВМТ (верхней мертвой точке). Конструктивные особенности дизельных движков таковы, что малейшее отклонение компрессии от нормы приводит к сбоям в работе силового агрегата.

Заниженный показатель давления влечет за собой полный отказ в работе цилиндра. При возникновении сбоев или запуске дизеля и в работающем моторе необходимо производить тщательную проверку компрессии. Диагностика давления производится согласно инструкции, приложенной к прибору.

Технические характеристики двигателей внутреннего сгорания содержат информацию о конструктивном параметре — степени сжатия, который является постоянной величиной. Степень сжатия дизельного двигателя представлена в виде соотношения объемов цилиндра при расположении поршня в НМТ (нижней мертвой точке) и в ВМТ соответственно.

Определить степень сжатия можно путем деления величины объема цилиндра на объем камеры сгорания. Результат, полученный после деления, указывает во сколько раз уменьшается объем топливовоздушной смеси при перемещении поршня из нижней точки в ВМТ.

Основной характеристикой работы дизеля является именно компрессия в цилиндрах, потому что только при достижении рабочего давления определенного значения температура сжатого воздуха повышается и происходит воспламенение топливовоздушной смеси.

Описание признаков снижения компрессии

В процессе эксплуатации дизеля компрессия склонна к снижению вследствие постепенного износа его деталей и узлов. Величина давления отображает состояние элементов, входящих в состав дизельного мотора.

Проблемы, возникающие по причине пониженной компрессии, имеют следующие признаки:

  1. Возникновение трудностей при запуске двигателя.
  2. Плохое зажигание.
  3. Скачки в работе движка, плавают обороты.
  4. Троение дизеля, вызванное отказом одного или нескольких цилиндров.
  5. Шумная работа мотора вследствие формирования и последующих микровзрывов избыточных топливных испарений в силовом агрегате.
  6. Снижение мощности дизеля.
  7. Возрастание давления в системе охлаждения.
  8. Появление потоков масла снаружи двигателя.
  9. Увеличение расхода дизтоплива почти в два раза.
  10. Нагрев силового агрегата.
  11. Появление синего дыма, выходящего из выхлопной трубы при запуске мотора.

Возникновение хотя бы одного из перечисленных признаков вызывает необходимость проверки давления сжатого воздуха в цилиндрах.

Уровень проверяемого показателя давления опосредованно информирует о высоте температуры сжатого воздуха, вследствие чего становится понятно, возможно ли запустить двигатель. Повышение температуры сжатого воздуха до необходимого уровня возможно только при обеспечении достаточного давления в цилиндрах.

Определение нормы компрессии дизеля

Автовладельцы часто задаются вопросом, какая компрессия должна быть в дизельном двигателе. Норма давления сжатого воздуха в цилиндрах дизеля более высокая в сравнении с бензиновыми моторами. Запуск дизельного движка происходит при достижении давления более 22 кг/см3.

Сжатие воздушно-топливной смеси приводит к интенсивному нагреву воздуха свыше 300 ˚С и вспышке впрыснутого дизельного топлива. Наиболее предпочтительным для успешного воспламенения топлива является значение компрессии 20-32 кг/см3.

Уменьшение поршневого давления приводит к снижению температуры сжатого воздуха в камерах сгорания, что является помехой для воспламенения дизтоплива и запуска двигателя особенно в зимнее время.

Владельцам современных автомобилей с дизельным двигателем необходимо обладать информацией о величине давления, при котором холодный мотор заведется при низкой температуре в окружающей среде:

  • меньше 28 кг/см3 — дизель заведется только при морозе, слабее чем минус 15˚С;
  • от 20 до 30 кг/см3 — до минус 20˚С;
  • более 32 кг/см3 — минус 25˚С;
  • 36 кг/см3 — до минус 30˚С;
  • 37–40 кг/см3 — минус 35˚С.

Данные приведены в расчете на то, что все системы автомобиля, участвующие в запуске мотора, находятся в отличном состоянии.

Причины, вызывающие понижение давления в цилиндрах

Если в результате проверки выяснилось, что компрессия в дизельном двигателе занижена, то чтобы ее повысить, необходимо произвести комплексную проверку и выяснить причины, вызвавшие этот дефект. Причинами низкого давления в цилиндрах дизельного мотора являются следующие факторы:

  • неисправности поршня;
  • залегание компрессионных колец;
  • задиры и сколы на стенках цилиндров;
  • трещины в блоке цилиндров;
  • отказ прокладки блока цилиндров, появление неровностей на прилегающей поверхности;
  • нарушение герметичности корпуса двигателя, образование трещин;
  • возникновение слоев нагара внутри силового агрегата вследствие использования топлива плохого качества;
  • отказ клапанов в следствие прогорания или неправильной настройки.

Показатель компрессии находится в прямой зависимости от степени изношенности деталей, входящих в поршневую группу, от клапанов и зазоров, отвечающих за температуру сжатого воздуха, установленных при их регулировке.

При выявленных дефектах в поршне или компрессионных кольцах нужно ремонтировать всю поршневую группу. Чтобы увеличить давление при выявлении задиров на цилиндрах, необходимо произвести шлифовку стенок или замену всего блока цилиндров.

Изношенные и прогоревшие клапаны нуждаются в замене и последующей настройке. Неверная регулировка клапанов является причиной неравномерной компрессии в цилиндрах.

Проведение комплексной проверки дизельных моторов является обязательным мероприятием для предупреждения окончательного отказа мотора.

Состояние всех элементов двигателя влияет на уровень компрессии. Снижение этого показателя говорит о сильном износе механизмов силового агрегата. При проведении комплексной диагностики всегда измеряется уровень давления сжатого воздуха в цилиндрах дизельных моторов.

Алгоритм замера давления в цилиндрах

Проверять компрессию необходимо после тщательного прогрева движка. При проведении замеров давления в поршнях используется прибор под названием компрессометр, имеющий специальную шкалу манометра для вывода информации и резьбу, рассчитанную на вкручивание вместо свечей накаливания или форсунок.

Последовательность действий состоит в выполнении следующих операций:

  1. Снятие свечи накаливания или форсунки с одного из цилиндров.
  2. Установка измерительного прибора на место снятой свечи или форсунки.
  3. Проворачивание коленчатого вала при помощи стартера.
  4. Фиксирование полученного результата.
  5. Замер давления в остальных цилиндрах производится подобными действиями.
  6. Сверка полученных результатов.
  7. Добавление 50 мл масла в каждый поршень при помощи медицинского шприца.
  8. Прокручивание мотора при снятых свечах при помощи стартера.
  9. Новый замер компрессии.
  10. Возрастание данного показателя свидетельствует о проблемах, возникших в поршневой группе.
  11. Если давление осталось неизменным, то необходимо производить ремонт и регулировку в клапанном механизме.

Для получения реальных результатов при проведении контрольных замеров необходимо обеспечить необходимое количество оборотов коленчатого вала, равное 200–250 оборотов в минуту.

Что делать при усиленном снижении компрессии дизельного двигателя?

При выявлении сниженной компрессии необходимо обратиться к специалистам с целью проведения тщательной диагностики силового агрегата. Серьезное снижение данного показателя при большом пробеге свидетельствует об износе элементов и необходимости их замены с последующими профессиональными регулировками на специальных стендах.

Если в одном из цилиндров давление занижено в сравнении с остальными, то придется производить переборку всего двигателя. Разное значение компрессии исчезнет только после замены всей поршневой группы.

Сборка и ремонт дизельных двигателей обходятся намного дороже вследствие технологических особенностей. Требования к величине компрессии объясняются тем, что воспламенение дизельного топлива при холодном запуске происходит только при заданной величине этого показателя.

Низкая компрессия в дизельном двигателе

Дизельный двигатель по принципу своего действия только частично похож на бензиновый мотор. Главной особенностью такого типа ДВС является реализация самовоспламенения топлива путем сильного сжатия смеси солярки и воздуха в цилиндрах дизельного двигателя. Сжатие вызывает нагрев рабочей смеси, результатом чего становится вспышка.

Важнейшим условием нормальной работы дизеля является компрессия в цилиндрах. Компрессия — давление в цилиндре с учетом выключенного зажигания у бензинового мотора или без подачи солярки для дизеля. В процессе эксплуатации любой двигатель подвержен износу, но для дизельного агрегата даже небольшая потеря компрессии является серьезной проблемой, особенно в холодное время года.

Компрессия бензинового или дизельного двигателя зачастую падает в разных цилиндрах с заметным разбросом по показателям. Снижение компрессии может быть вызвано износом зеркала цилиндра или компрессионных колец дизельного двигателя, но такой износ не отличается равномерностью от цилиндра к цилиндру. Разная компрессия в цилиндрах дизельного мотора приводит к его крайне неустойчивой работе после запуска. Потеря компрессии и неравномерность по цилиндрам позволяет определить одну из возможных причин и ответить на вопрос, почему дизельный двигатель плохо заводится или троит.

Содержание статьи

Признаки снижения компрессии

Низкая компрессия дизеля выражена тем, что появляется синий дым при запуске холодного дизельного двигателя. Дизель дымит таким сизым дымом в результате того, что в выхлопе присутствует несгоревшая солярка. Также присутствие остатков дизтоплива в выхлопных газах может быть вызвано плохим распылом солярки. Это свидетельствует как о проблемах в системе питания дизельного двигателя, чаще всего связанных с форсунками и ТНВД, так и о снижении компрессии.

Потеря компрессия приводит к тому, что мотор снаружи покрывается потеками масла. Масло в дизеле «давит» опять же по причине низкой компрессии, которая означает прорыв отработавших газов в картер дизельного ДВС.

Давление в картере начинает расти, система вентиляции картера не справляется с таким количеством картерных газов. Повышенное давление «гонит» моторное масло через сальники и прокладки двигателя.

В таких условиях дизельный мотор демонстрирует следующие симптомы:

  • дизель не заводится «на холодную»;
  • мотор плохо заводится «на горячую»;
  • после запуска дизель работает неустойчиво;
  • пропадает тяга, мощность дизеля снижается;
  • заметно повышается расход дизтоплива;
  • дизель начинает сильно шуметь в процессе работы;
  • присутствует сизый выхлоп дизеля;
  • наблюдается большой расход масла и т.д;

Почему снижается компрессия дизеля

Снижение компрессии означает, что температура сжатого воздуха в цилиндре падает и вспышки смеси не происходит. Воздух попросту утекает в неплотности между поршнем и зеркалом цилиндра. Главной причиной того, что в дизельном моторе упала компрессия, выступает износ клапанов, седел и других элементов газораспределительного механизма (ГРМ), а также цилиндропоршневой группы (ЦПГ).

Неисправности ГРМ

Неисправности механизма газораспределения являются частой причиной потери компрессии. Компрессия снижается по причине разрушения, повреждений и прогара клапана. В таких ситуациях клапана и седла клапанов меняют на новые, а также осуществляется притирка клапанов. 

Ошибки при установке ремня по меткам или проскок зубьев шестерни при установке распределительного вала означают, что в двигателе погнуло клапана и дизель не заводится. Вторым вариантом является то, что мотор работает, но с перебоями. Неустойчивая работа в этом случае связана с неправильными фазами газораспределения.

Для нормальной компрессии обязательна регулировка клапанов. Отсутствие должного зазора означает, что клапан не закрывается и быстро прогорает. Результатом прогара клапана дизельного или бензинового ДВС станет низкая компрессия в цилиндре. Стоит также обращать внимание на прокладку ГБЦ. Если прокладка прогорела,  газы из цилиндра выходят в систему охлаждения или в масляные магистрали системы смазки двигателя.

Износ зеркала цилиндров

Наиболее подвержено такому износу зеркало цилиндров дизельного двигателя. Что касается поршневых колец, то сами они остаются в рабочем состоянии, но создать необходимое уплотнение зазора между цилиндром и поршнем уже не могут по причине износа внутренней поверхности цилиндра.

Как показывает практика, износ дизельного мотора, изначально спроектированного для работы в условиях высокой степени сжатия (сильных ударных, температурных и компрессионных нагрузок) вызывает отечественное дизтопливо низкого качества. Эксплуатация дизеля в условиях СНГ зачастую приводит к сильному сокращению планового ресурса двигателя в два или три раза.

Автомеханики утверждают, что цилиндры дизельного двигателя преждевременно разрушаются по причине повышенного содержания серы в солярке. Двигатель засасывает наружный воздух, в котором присутствует влага. Вода вступает в реакцию с серой, что приводит к образованию серной кислоты. Кислота вызывает коррозию зеркала цилиндра дизельного двигателя.

Разрушение поршней дизельного ДВС

Разрушение поршня является второй причиной потери компрессии, особенно с учетом плохого дизельного топлива. Данный аспект напрямую связан с дизельной топливной аппаратурой. Работа дизельного мотора под серьезными нагрузками на низкосортной солярке быстро выводит топливный насос высокого давления (ТНВД) и дизельные форсунки из строя.

Начнем с того, что смесеобразование дизельного ДВС в режиме высоких оборотов всегда затруднено. Низкое качество дизтоплива нарушает четкость работы ТНВД, напорных клапанов и т.д. Результатом становится то, что в камеры сгорания попадает обедненная смесь. Это вызвано тем, что напорный клапан не отсекает часть горючего, которое проникает назад под плунжер. 

С учетом засоренных форсунок и топливных фильтров, а также низкого цетанового числа солярки в СНГ, разрушение поршня происходит достаточно быстро. В таких условиях возникает детонация и перегрев поршней дизеля, что становится частой причиной потери компрессии. Компрессия в результате разрушения поршня чаще пропадает в одном цилиндре, который практически перестает работать. Дизель плохо заводится на холодную, на холостом ходу дизельный мотор сильно трясет и агрегат дымит бело-сизым дымом по причине несгоревшей солярки в выхлопе.

Залегание поршневых колец

Поршневые кольца дизельного мотора часто залегают (западают) в случае эксплуатации дизеля на масле низкого качества. Второй причиной, когда в дизеле залегли кольца, может быть продолжительный простой транспортного средства. Результатом становится потеря компрессии.

Некачественное дизельное моторное масло или его несвоевременная замена приводит к образованию шлака и отложений. В таких условиях происходит заклинивание поршневых колец в канавках.

Западание масляных колец сильно зависит от вязкости моторного масла. Стоит учитывать, что любое масло имеет свойство стареть с пробегом. Даже залитое по сезону масло SAE5W-30 через 5-6 тыс. км. вполне может превратиться в 10W-30 и т.д. Нужно учитывать и присадки в дизтопливо (дегидраторы, антигели и т.п.), которые также попадают в масло и изменяют его свойства.

Залипание поршневых колец проявляется при холодном пуске дизеля, так кольца теряют способность колебаться в канавках и обеспечивать эффективное устранение зазора между поршнем и цилиндром. Необходимо также учесть естественный износ зеркала цилиндра. Компрессия в дизеле с залегающими кольцами частично восстановится после прогрева, но «холодный» дизель всегда будет плохо заводиться с такой неисправностью.

Измерение компрессии на дизельном двигателе

Компрессию дизеля измеряют в том случае, если дизельный двигатель стал плохо заводиться «на холодную» или «горячую» без других явных причин. Замер компрессии дизельного мотора осуществляют после исключения неисправностей системы топливоподачи, стартера, АКБ, свечей накаливания и других элементов.

Дизельный мотор в исправном состоянии имеет компрессию приблизительно 30 кг/кв. см. Дизель относительно нормально заводится при показателе компрессии до 24 кг/кв. см. Замер компрессии дизельного двигателя осуществляют через свечные колодцы свечей накаливания. Вторым способом замерить компрессию дизельного двигателя становится  решение открутить топливные форсунки. Для замера компрессии дизеля необходимо иметь компрессометр (особый манометр) и выполнить следующие рекомендации:

  1. Прогреть дизельный мотор до рабочей температуры, так как на холодном ДВС рабочая топливно-воздушная смесь не имеет свойств к расширению от нагревания. Результатом станет заниженная компрессия дизеля при замере «на холодную». 
  2. Дроссельную заслонку необходимо полностью открыть, отпустив управление дросселем до максимума. Открытие дроссельной заслонки позволит камере сгорания двигателя в ВМТ хода поршня заполниться рабочей смесью до конца. Если это требование не учесть, тогда создастся вакуум, сжатие будет происходить при более низком давлении сравнительно с атмосферным. Результатом станет неверный показатель, а компрессия станет заниженной.
  3. Для многоцилиндровых ДВС необходимо выкручивать свечи накала из всех цилиндров мотора. Это необходимо для того, чтобы энергия, поступающая от стартера на коленвал двигателя, не тратилась на сжатие топливно-воздушной смеси в тех цилиндрах, где замер компрессии не производится.  Игнорирование этого аспекта приведет к тому, что показатель компрессии в тестируемом цилиндре будет снижен.
  4. Измерять компрессию дизеля нужно от стартера. Аккумулятор должен быть нормально заряжен. Медленное вращение коленвала двигателя означает, что газы из рабочей камеры частично прорвутся через замки колец, а также через щели от неполного прилегания клапанов. Результат — показатель компрессии занижается.
  5. Использование кик-стартера и сильная раскрутка коленвала приведет к ударному сжатию, при котором компрессия дизеля окажется завышенной.

Подведем итоги

Потеря двигателем компрессии является серьезной проблемой, которая сильно затрудняет как «холодный», так и «горячий» пуск дизеля. Если компрессия упала ниже показателя в 24 кг/кв. см,  тогда необходим ремонт дизельного двигателя.

Нужно добавить, что замена моторного масла на менее вязкое, а также установка новых поршневых колец проблему с компрессией может не решить. Важнейшим аспектом становится необходимость восстановления зеркала цилиндра.

Для этого требуется расточка блока цилиндров (БЦ), впрессовывается новая гильза и т.д. Цилиндр подгоняется под размеры поршня. Поршень в сборе с шатуном после ремонта должен ходить легко, опускаясь вниз практически под своим собственным весом. Только комплексный ремонт блока цилиндров, ГРМ и поршневой позволяет говорить о полном восстановлении нужной компрессии.

Читайте также

Компрессия в дизельном двигателе — DRIVE2

Полный размер

Нормальная компрессия в дизельном двигателе – один из показателей работоспособности мотора. Без должной компрессии выше 22 кг/см дизель может просто не завестись. Нужный показатель компрессии указывается в инструкции к дизельному автомобилю и в разных моделях автомобилей этот параметр весьма существенно меняется.

Замерить компрессию дизельного двигателя можно при помощи специально прибора, именуемого компрессометром. Датчик такого прибора вкручивается на место выкрученной свечи и затем по манометру, который есть на приборе, определяется показатель компрессии.

Причин падения компрессии может быть несколько:

1. Происходил ремонт двигателя с разборкой поршней и цилиндров. В результате такого ремонта на поверхности поршней и цилиндров полностью удалилась масляная пленка, которая выполняет задачу некого уплотнителя.

2. В результате долгих попыток завести двигатель, происходит удаление масла с поверхностей поршней и цилиндров. Масло удаляется из-за поступающего топлива. Происходит смывание масляной пленки.

3. Компрессия снижается из-за недостаточных оборотов стартера. Это может быть связано с проблемами с аккумулятором, проблемами со стартером.

Но все эти причины проявляются, можно сказать, сиюминутно. Другое дело, причины, носящие более глобальный характер и приводящие к тому, что падает компрессия в дизельном двигателе. К ним относятся следующие виды неисправностей:

• Клапана отрегулированы неправильно.
• Проблема с работой гидрокомпенсаторов. Тут может быть и выход ГК из строя, и засорение ГК, и слишком вязкое масло.
• Прогорание клапанов.
• Деформировались стержни/стержень клапанов.
• Произошел износ направляющих втулок клапанов.
• В головке блока цилиндров появился сквозной дефект.
• Произошла деформация посадочной площадки поверхности блока цилиндров.
• Произошло прогорание прокладки в блоке цилиндров.
• Произошел износ цилиндров.
• Произошел износ компрессионных колец.
• Произошло закоксование колец на поршнях
• Произошло разрушение колец на поршнях.
• Произошло прогорание поршня.
• Произошло разрушение поршня.
• Отложения, в виде нагара на поверхностях камеры сгорания достигли критической толщины.

Все вышеперечисленные причины, могут являться причиной падения компрессии. Также хотелось бы перечислить признаки, по которым можно определить, что проблемы с работой двигателя кроются именно в падении показателя компрессии:

• Запуск двигателя происходит с затруднениями.
• На всех оборотах наблюдается неустойчивая работа двигателя.
• Проблема с работой одного или нескольких цилиндров, одновременно.
• Работа дизеля сопровождается хлопками.
• Увеличивается расход дизельного топлива.
• Происходит повышение давления в патрубках системы охлаждения.

В случае возникновения подобных проблем с работой дизельного двигателя, нужно сразу обращаться к мотористу или промерить компрессию во всех цилиндрах, при наличии соответствующих инструментов.

Однако нормальную диагностику можно сделать только с применением точного оборудования. Все затыкания пальцами отверстий от свечей и проверка компрессии таким способом могут дать только поверхностное представление о проблеме.

Какая компрессия должна быть в дизельном двигателе: норма

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.

Содержание

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.

С уважением, Максим Марков!

норма, какая должна быть компрессия

4395 Просмотров

Дизельный двигатель способен легко завестись только в том случае, если в каждом цилиндре мотора компрессия будет больше 22 кг/см2. При существенном снижении этого параметра, пуск силового агрегата будет существенно усложнен. Есть эксперимент, в ходе которого заводили авто с дизельным мотором, где компрессия была 12 кг/см2, однако для этого пришлось залить в цилиндры немного трансмиссионного масла. Примечательно, что автомобиль все же удалось завести, хотя добиться этого смогли не сразу. Компрессия дизельного двигателя по мере его эксплуатации будет постепенно снижаться и спустя некоторое время придется делать капитальный ремонт мотора.

Периодически следует замерять этот показатель, чтобы иметь представление о техническом состоянии мотора. Произвести замеры можно через отверстие, куда ввинчиваются свечи накаливания. В них вкручивается компрессометр, а после этого остается лишь покрутить двигатель стартером и снять показания. Стоит отметить, что если заткнуть отверстие от свечи накаливания пальцем и произвести те же манипуляции, то не получится пальцем удержать давление. Это не даст возможности точно определить компрессию, но понять, насколько она хороша, можно.

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.

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.

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.

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.

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.

Заключение

Итак, на компрессию в цилиндрах дизельного мотора могут оказывать влияние многие факторы, и далеко не всегда нужно делать капитальный ремонт силового агрегата. Диагностика позволит определить дальнейший порядок действий. В этой статье мы подробно поговорили о причинах снижения давления в цилиндрах, а также как их устранять. Порой ремонт может оказаться сложным, и тогда без помощи специалистов автосервиса обойтись не представится возможным.

компрессия дизельного двигателя

Компрессия дизельного двигателя является важнейшим фактором, который показывает не только техническое состояние двигателя и влияет на его мощность, но и возможность его нормального запуска, особенно при низкой температуре окружающего воздуха. В этой статье мы рассмотрим подробно, что такое компрессия, её отличие от степени сжатия, какая должна быть компрессия на дизельном моторе, от чего она теряется, как её правильно замерить, какими способами можно восстановить компрессию и другие нюансы.

Начнём с того, что компрессия и степень сжатия — это разные вещи, но многие путают их. Степень сжатия — это постоянная и неизменная величина для каждого двигателя, которая напрямую зависит от объёма камеры сгорания. А если быть точным, степень сжатия зависит от расстояния от донышка поршня в ВМТ до верхней стенки камеры сгорания.

Чем это расстояние меньше (меньше объём камеры сгорания), тем выше степень сжатия и выше давление сжатия горючей смеси (выше форсировка мотора и выше октановое число топлива).

И узнать, на сколько отличается степень сжатия одного мотора, от степени сжатия другого двигателя можно, если выставить поршень в ВМТ и залить через свечное отверстие масло и сравнить объём залитого масла на разных моторах.

Степень сжатия, в отличие от компрессии, величина неизменная, если конечно вы не торцанёте плоскость прилегания головки для повышения степени сжатия, или наоборот не установите более толстую прокладку между головкой и блоком двигателя, для уменьшения степени сжатия.

Ну а компрессия — это величина, которая постепенно, в процессе эксплуатации двигателя, уменьшается, от того, что детали изнашиваются и именно поэтому показатель компрессии и является показателем состояния деталей двигателя.

Но об этом ниже, а пока начнём с теории: компрессия — это физическая величина, показывающая давление сжатого воздуха в цилиндрах (и камерах сгорания) двигателя.

А раз давление воздуха, значит и измеряется эта величина так же как и в автомобильных шинах или в баллоне любого компрессора в килограммах на квадратный сантиметр или в барах (что практически одно и тоже). И измерить компрессию проще говоря можно почти тем же прибором — манометром, который измеряет давление в шинах или на баллоне компрессора.

Только манометр должен быть мощнее, то есть рассчитан на измерение давления до 40 кг/см (с запасом) — это для дизеля, а для бензиновых моторов меньше. Ну и на манометре должен быть переходник, который позволяет подсоединить его к свечному отверстию цилиндра двигателя (или отверстия от форсунки) и именно так и устроен простейший компрессиметр (но о нём подробнее ниже).

Поршень сжимает воздух в цилиндре и чем лучше состояние цилиндра, поршня и его колец (меньше их износ) тем большее давление в цилиндре поршень способен создать (сжать). Поэтому при постепенном износе поршневой группы, компрессия так же постепенно снижается. Надеюсь с этим понятно и плавно переходим к дизельному двигателю.

Почему так важна компрессия дизельного двигателя? Потому что в дизельном моторе, в отличие от бензинового, дизельное топливо воспламеняется не от искры свечи зажигания, а от сжатия топлива в цилиндре под большим давлением (на современных дизелях давление примерно 35 — 40 кг/см).

При большом давлении, от сжатия поршней воздух нагревается в камерах сгорания до высокой температуры (примерно до 300 — 345 ºС) и впрыснутое в камеры в нужный момент дизельное топливо воспламеняется.

А это значит, что чем меньше давление воздуха (от сжатия поршнями) в камерах сгорания вашего двигателя (меньше компрессия), тем ниже температура воздуха в камерах (форкамерах) и тем меньше возможность лёгкого воспламенения соляры и тем труднее запустить дизельный двигатель, особенно при понижении температуры окружающего воздуха и соответственно двигателя.

Для общего сведения — дизельное топливо имеет так называемую температуру самовоспламенения примерно от 230 до 310 градусов (зависит от марки топлива). Но всё же для устойчивого воспламенения дизельного топлива, с небольшим периодом задержки (примерно до 60 мс) температура сжимаемого воздуха в камерах сгорания (форкамерах) в конце такта сжатия должна быть значительно выше температуры самовоспламенения топлива и в период пуска должна составлять примерно 300 — 345º С.

 

И конечно же для без проблемного достижения требуемой температуры в камерах сгорания, очень важен показатель компрессии, который зависит от состояния цилиндро-поршневой группы (изношена или нет), а так же от состояния клапанов и сёдел и выставленных правильных тепловых зазоров клапанов.

И если не в порядке нужный показатель компрессии, то начинаются проблемы при запуске дизельного двигателя, особенно при понижении температуры окружающего воздуха. И именно об этом я написал отдельную статью — «Что делать, если дизель плохо запускается при похолодании» — советую почитать её вот здесь. Там же подробно описано о замере компрессии и о том, что такое пусковая частота вращения коленвала, которая влияет на запуск дизеля, а так же описано как проверить свечи накаливания и другие полезные нюансы.

Причины потери компрессии дизельного двигателя.

Кстати, компрессия может теряться не только от износа поршневой группы, но ещё и от :

  • Неправильной регулировки клапанных зазоров.
  • Пригорания тарелки клапана и седла и потери их герметичности (о восстановлении сёдел читаем здесь).
  • От искривления стержня клапана (от этого тарелка клапана неплотно прилегает к седлу).
  • От выхода из строя (засорения) гидрокомпенсаторов клапанов.
  • От сильного износа направляющих втулок клапанов.
  • От закоксовки поршневых колец (как сделать раскоксовку читаем тут).
  • От потери герметичности прокладки блока и головки.
  • От перегрева головки двигателя, её искривления или трещины в ней.
  • От трещин, раковин и других дефектов на прилегающей к прокладке поверхности блока двигателя.
  • От прогорания поршня или его перегородок колец.

Ещё один важный момент: например вы замерили компрессию (об этом ниже) и она недостаточная для запуска дизельного двигателя. Минимальная компрессия для запуска летом современного дизеля, должна быть не менее 23 кг/см², (для более старых форкамерных дизелей не менее 20 кг/см). При минусовой температуре эти показатели должны быть выше, и чем показатели компрессии будут выше, тем легче запустить дизель в холодную погоду — это в теории.

На практике большинство современных дизелей в морозную погоду трудно запустить при понижении компрессии ниже 28 кг/см². Такой мотор зимой возможно запустить если добавить немного масла в цилиндры двигателя. Летом же, или когда машина стоит в тёплом боксе, при такой компрессии запуск дизельного мотора вполне возможен.

Но всё же водителям автомобилей с современными дизелями следует знать, какой должна быть компрессия, при которой холодный мотор заведётся при определённой температуре окружающего воздуха:

  • Компрессия менее 28 кг/см² — неудовлетворительная (дизель будет заводиться только до -15 градусов мороза).
  • Компрессия более 28 — 30 кг/см²  — удовлетворительная (дизель будет заводиться до -20 градусов).
  • Компрессия более 32 кг/см² — нормальная (дизель будет заводиться до -25 градусов).
  • Компрессия 36 кг/см² — хорошая (дизель будет заводиться до -30 градусов).
  • Компрессия 37 — 40 кг/см² — отличная (дизель заведётся до -35 градусов мороза).

Данные опубликованные выше конечно же примерные, ведь состояние других систем автомобиля может быть разным у разных машин (например старый или подсевший аккумулятор, изношенный плунжер ТНВД, плохо работающие свечи накаливания и др.) и эти данные написаны с расчётом того, что все системы автомобиля, отвечающие за надёжный пуск мотора, находятся в полном порядке.

Однако следует запомнить простое правило: чем выше компрессия дизельного двигателя, тем легче его запустить при низкой температуре и при износе (или мелкой неисправности) других систем, отвечающих за надёжный запуск.

Если компрессия дизельного двигателя недостаточная ?

Так вот, если компрессия недостаточная, то важно определить, от чего она недостаточная — от проблем в поршневой группе или от проблем в клапанном механизме.

И если это точно определить, то можно уже будет заняться устранением точной причины потери компрессии. А определить это довольно просто. Выкручиваем свечи накаливания из цилиндров мотора и замеряем компрессию во всех цилиндрах и записываем показания.

Далее заливаем в свечное отверстие каждого цилиндра (используем медицинский шприц) примерно по 50 грамм моторного масла, немного прокручиваем мотор стартером с выкрученными свечами накаливания (чтобы лишнее масло выдавило и предотвратить гидроудар) и опять замеряем компрессию.

Если она заметно возрастёт после заливки масла, значит проблемы с поршневой группой (изношена или залегли кольца), если же компрессия почти не изменится, то следует заняться клапанным механизмом (клапана негерметичны или зазоры не правильные), а поршневая ещё походит.

Если проблемы с поршневой, то прежде чем разбирать двигатель для ремонта, сначала произведите раскоксовку мотора (как сделать раскоксовку ссылка выше в тексте) , и если она не поможет поднять компрессию, только после этого стоит начинать разборку и заморачиваться с ремонтом поршневой группы.

Кстати, как сделать правильный капремонт мотора, чтобы он стал лучше нового заводского серийного двигателя, советую почитать вот эту статью.

Ну а как восстановить компрессию двигателя без его разборки и с помощью чего, советую почитать вот тут.

Как замерить компрессию дизельного двигателя и что для этого нужно.

Для замера компрессии нужен хорошо заряженный аккумулятор, и прибор, именуемый компрессиметром. Прибор должен быть предназначен именно для дизеля, и у такого прибора более мощный манометр и резьба рассчитанная для свечи накаливания, а не для свечи зажигания.

Бывают универсальные приборы, которые имеют в своём наборе соответсвующие переходники и для свечи зажигания и для свечи накаливания. Но можно сделать компрессиметр и самостоятельно, что я и сделал (см. фото слева — тот прибор, который для дизеля с латунным переходником). Для этого берётся обычный манометр, рассчитанный на давление не менее 45 кг/см² и для него точится из прутка цилиндр-переходник с отверстием внутри.

Следует учесть, что объём камеры сгорания современных дизелей очень мал, поэтому внутренний диаметр просверленного сквозного отверстия в прутке, не должен превышать 3 мм (чтобы исключить лишний объём в трубке(прутке), который добавится к камере сгорания). А сама трубка-переходник, изготовленная из прутка, не должна быть длиннее 150 мм (ну максимум 200 мм), иначе показания компрессии будут занижены.

Именно поэтому у разных приборов в разных автосервисах могут быть разные показатели компрессии, и чем длиннее трубка (или шланг) и толще диаметр её внутреннего отверстия, тем меньше будет показатель компрессии, который будет больше отличаться от реального (прибор попросту будет врать).

Отверстие в прутке с одной стороны растачиваем под резьбу манометра, нарезаем резьбу и вкручиваем манометр на фум-ленте, а с другой стороны вкручиваем резьбовой штуцер с такой же резьбой как и у свечей накаливания вашего дизеля (штуцер лучше не вкручивать, а проточить пруток до диаметра резьбы, как у свечей зажигания).

Ещё в штуцере внутри следует нарезать и внутреннюю резьбу, в которую вкручиваем (обмазав клеем) сосок от камеры колеса автомобиля. Всё прибор готов. Сосок от камеры с клапаном, или сам клапан (золотник) должен быть вкручен в самом низу трубки (внутри свечной резьбы в трубке прибора), а не где нибудь вверху в трубке перед манометром. Иначе внутренний объём трубки прибора добавится к объёму камеры сгорания и прибор будет врать (надеюсь с этим понятно).

Для точного замера компрессии, температура окружающего воздуха должна быть по возможности 20 градусов тепла. Перед замером выкручиваем свечи накаливания и вкручиваем прибор в свечное отверстие всех цилиндров по очереди. Вкрутив прибор, крутим электростартером коленвал двигателя примерно секунд 10 (лучше попросить помощника), пока стрелка манометра не перестанет двигаться в правую зону шкалы.

Записываем показания и переходим к следующему цилиндру. Для двух последних цилиндров желательно подзарядить батарею (особенно если вы услышали, что обороты стартера упали). Кроме заряженной батареи, важно чтобы силовые провода были не окислены (подробнее об этом я написал вот эту статью, в которой описано какие проблемы могут быть на машине из-за плохого контакта массы). Иначе несмотря на хорошо зяряженную батарею, обороты стартера будут недостаточны как для точного замера компрессии, так и для надёжного пуска дизеля зимой.

Разница в показатели компрессии не должна быть более 1 кг/см² на разных цилиндрах. Если в каком то цилиндре разница давления больше, значит с ним что то не в порядке.

И исходя из того, что все поршни, кольца и цилиндры двигателя изнашиваются равномерно (одинаково), то скорей всего нужно откорректировать клапанные зазоры в цилиндре с меньшим показателем компрессии . Если у вас более современный двигатель, имеющий гидрокомпенсаторы клапанных зазоров, то возможно засорение плунжерной пары гидрокомпенсатора (того цилиндра, у которого компрессия меньше, чем у других), и его следует разобрать и промыть в дизельном топливе или керосине.

Если проверка и корректировка клапанного зазора (или промывка гидрокомпенсатора) не поможет поднять компрессию в цилиндре с меньшим показателем, то скорей всего прогорели клапана в камере сгорания с меньшей компрессией и придётся или притирать клапана, или восстанавливать седло (как восстановить сёдла ссылка выше в тексте).

Ну вот вроде бы всё, или почти всё, о компрессии дизельного двигателя и о её восстановлении я написал, и надеюсь эта статья поможет начинающим водителям или ремонтникам, успехов всем.

 

 

Проверка компрессии дизельного двигателя своими руками

Проверка компрессии, представляет собой наиболее точную и продуктивную проверку состояния цилиндро — поршневой системы, головы блока цилиндров, а также прокладки ГБЦ и распределителя. Для проведения диагностики используют специальный измерительный прибор — компрессометр. Также нередко применяется прибор под названием компрессограф. Основное отличие второго, в возможности фиксировать результаты проверки на носителе и дальнейшем отражении полученных показателей.

На первый взгляд, проверка компрессии может показаться простой процедурой, не требующей серьезного опыта и глубоких знаний. Как правило, к проверке относятся как к определению работоспособности или гибели двигателя автомобиля. На практике, процедура не является такой простой, как может показаться. Процедура имеет ряд закономерностей и определённых правил, только при соблюдении, который можно правдоподобно определить состояние двигателя.

Помимо общих правил для проверки дизельного и бензинового двигателя, диагностика дизеля несет в себе ряд существенных отличий. Некоторые детали практически ничего не рассказывают о работе бензинового мотора, в то время как неплохо раскрывают состояние дизеля. Некоторые автолюбители, столкнувшиеся с проверкой компрессии в бензиновом движке, забывают о значимых деталях при дальнейшей диагностике дизеля. Но к сожалению, проверка без учёта особенностей дизельного мотора не принесёт желаемых результатов.

Поэтому перед тем как начать проверку компрессии дизельного двигателя, необходимо разобраться с самыми основными моментами диагностики. Как известно опытному автолюбителю, отношение величины камеры сгорания при положении поршня в максимально верхней точке к голове когда поршень внизу  — определяет степень сжатия. Эта величина определяется индивидуально, исходя от определённых особенностей конкретного двигателя. Во время эксплуатации автомобиля эта величина остаётся неизменной, кроме случаев увеличения толщины прокладки гидравлического блока цилиндров.

Для дизельного двигателя, данная величина находится в пределах от шестнадцати до двадцати пяти. Если, рассмотреть современные дизельные двигателя японских производителей, то интервал несколько сужается. В данном случае величина находится в пределе от девятнадцати до двадцати трёх.

Как правило, автомобильные механики и владельцы транспортных средств не обращают на определенные  параметры особого внимания, разве что сравнив их с параметрами бензинового мотора. Во время диагностики автомобиля, наиболее важным параметром является компрессия. В отличие от предыдущего параметра, компрессия дизельного движка является более значимым показателем, в немалой степени характеризующим работу движка . Проверка компрессии, поможет выявить давление, при функционировании рабочих элементов мотора зажиганием и выключенном источнике питания.

Данная величина представляет собой важнейшую характеристику, определяющую общий износ и функциональность  мотора. При этом показатели компрессии всегда превышают показатели сжатия.

Что влияет на компрессию дизельного двигателя?

Перед тем как приступить к проверке важнейшего показателя, характеризующего правильную или нарушенную функцию двигателя автомобиля, необходимо понимать какие факторы изменяют величину компрессии.

Количество воздушных потерь в ходе эксплуатации мотора прямо пропорциональны снижению компрессии. Данный показатель полностью зависит от исправности ЦПГ и клапанов. От герметичности системы и периода прохождения воздушного потока, которое определяется скоростью работы вала полностью зависят характеристики компрессии. Когда ЦПГ находится в плохом состоянии, величины компрессии будут снижаться.

Вторым аргументом, влияющим на компрессию дизельного двигателя, является количество потерь тепла. Данный фактор определяется размером стен с которыми взаимодействует поток воздуха. При большей скорости вращения коленчатого вала, воздушный поток не так долго контактирует с поверхностью стенок и соответственно теряет меньшее количество тепла. Уменьшение времени теплопередачи сохраняет характеристики воздушного потока и увеличивает компрессию.

Про важность количества воздушных потерь относительно компрессии двигателя знают и помнят многие автолюбители. Но вот значимость потерь тепла для компрессии, учитывает далеко не каждый. Ну и конечно никак нельзя упускать значимость скорости вращения коленчатого вала.

Рассмотрим основные элементы,имеющие важное значение для компрессии дизельного двигателя.

ЦПГ.

От исправности цилиндро-поршневой группы в большей степени зависят показатели компрессии двигателя автомобиля. Состояние ЦПГ, является важнейшим фактором при определении искомого параметра. В данном случае, все зависит от герметичности двигателя. Чем лучше состояние мотора авто, тем меньше потери воздушных потоков через стыки и узлы. Конечно, заводская сборка сопровождается достаточно жестким и бдительным контролем. Выходя с завода, автомобиль имеет минимальных показатель потерь воздушного потока, но во время эксплуатации автомобиля этот показатель может увеличиваться. Если взять два автомобиля одинаковой марки, с равнозначным пробегом, показатели все ровно будет различаться. Это объясняется некоторыми факторами, влияющими на состояние цилиндро-поршневой группы:

  • Количеством нагрузки. Таким образом, на состояние ЦПГ влияют интенсивность разгона, средняя скорость движения и манера вождения автомобилиста.
  • Качеством используемой рабочей жидкости. Как правило, использование мало-качественного моторного масла, ускоряет износ рабочих компонентов двигателя, в то время как хорошая смесь препятствует старению ЦПГ.
  • Условия эксплуатации автомобиля. При постоянном запуске и работе в экстремальных погодных условиях, ЦПГ утрачивает герметичность в связи с резкими изменениями температуры.

Существует достаточно широкий список факторов, которые положительно или отрицательно влияют на состояние ЦПГ. Рассматриваемые причины, весьма очевидны и понятны каждому автолюбителю. Помимо этого, существует фактор, который известен лишь опытным автолюбителям или профессионалам автомобильного ремонта — габариты ЦПГ.

Профессионалы проследили пропорциональность увеличения максимального пробега прямо увеличению габаритов мотора. Одной из характеристик, оказывающих влияние на продолжительность работы двигателя, является размер цилиндров. Таким образом, можно сказать, что чем больше мотор тем он дольше служит, а компрессия падает гораздо меньше. Несмотря на то что при больших габаритах движка увеличивается количество пропущенного воздуха, при пересчете на литр объема показатель потерь будет гораздо ниже чем у небольшого мотора.

Это легко объяснить тем, что даже при несильном износе ЦПГ в малолитражках резко падает компрессия. Как правило, компрессия исправного мотора в оптимальном состоянии за счет соответствующего уровня колец . В ходе эксплуатации, кольца начинают терять округлость и пропускают воздушный поток, в связи с чем двигатель теряет компрессию. При равных пробегах, кольца больших двигателей дольше удерживают свою структуру за счет массивности и соответственно сохраняют необходимое давление газов.

Таким образом, можно сделать вывод, что от массивности двигателя в большей степени зависит его надежность и уровень компрессии будет снижаться гораздо медленнее чем на двигателе с небольшими габаритами. Если рассматривать дизельные двигатели, то это правило становиться еще более актуальным, поскольку компрессия имеет решающую роль в правильной работе дизельного мотора.

Каким образом осуществляется проверка?

Компрессия дизеля — основной показатель, позволяющих определить в каком состоянии находятся важнейшие составляющие двигательной системы. Для выявления состояния, каждый двигатель имеет оптимальные показатели компрессии составленные с учетом его основных особенностей. Если в ходе проверки было обнаружено падение компрессии двигателя, это весомый аргумент для профессиональной диагностики вашего автомобиля. Возможно, в такой ситуации понадобиться качественный ремонт для восстановления функции авто. Поэтому необходимо понимать, каким образом определить показания компрессии в движке. Для успешной проверки, необходимо учитывать определенные тонкости во время проведения работ.

Рассмотрим относительно простые, но действительно важные правила, которые требует проверка компрессии:

  • Определение компрессии на дизельном двигателе ,возможно, через каналы свечей зажигания.
  • Выявить компрессию можно при поддержании термических характеристик мотора . Проверить компрессию дизельного мотора при недостаточном нагреве не удастся, поскольку показатели будут занижены за счет недостаточного расширения рабочей жидкости.
  • Реальные результаты проверки можно получить только при полностью открытом дросселе. Если заслонка открыта не полностью,  показатели будут неправильными.
  • Перед проверкой, необходимо убедиться в полностью исправном состоянии стартера и соответствующем заряде аккумуляторной батареи.
  • Проверка подразумевает полное удаление свечей накаливания от каждого рабочего цилиндра.

Для проведения данной операции, потребуется один из двух вышеуказанных приборов (компрессометр или компрессограф). Компрессометр, внешне немного отличается от манометра. Для проверки нужно демонтировать свечи зажигания и установить в их положении проводники прибора. Далее, необходимо полностью открыть дроссельную заслонку и повернуть ключ в замке зажигания. После того как стартер пару раз провернут коленчатый вал, необходимо обратить внимание на показания измерительного прибора. Так, необходимо выполнить проверку каждого цилиндра. Осуществив проверку каждого цилиндра можно определить общее состояние ЦПГ.Если компрессия соответствует норме, то ваш двигатель находится в полностью исправном состоянии. В случае, небольшого изменения компрессии, можно попробовать восстановить функцию двигателя с помощью специальных присадок. В случае значительного отклонения от нормы, необходимо обратиться к профессионалам, возможно, вашему двигателю стоит уделить должное внимание.

Таким образом, мы узнали как проверить компрессию в двигателе. Необходимо понимать, что данный параметр является основополагающим для дизельного двигателя. Поэтому для поддержания исправного состояния движка, проводите проверку не реже одного раза в месяц. Удачных результатов проверки!

Степень сжатия — DRIVE2

Термическая эффективность и, следовательно, эффективность, с которой топливо используется для совершения полезной работы, непосредственно связана со степенью сжатия. Чем выше степень сжатия, тем меньше топлива будет использовано для получения той же самой мощности. Типичные значения степеней сжатия от 18:1 до 22:1, используемые в дизельных двигателях, частично объясняют, почему они так эффективно работают. Вдобавок к этому, для полной реализации преимуществ этой высокой степени сжатия, на дизельном двигателе никогда не используется дроссельная заслонка. Другими словами, он всасывает как можно больше воздуха, практически так же, как и бензиновый двигатель при широко открытой дроссельной заслонке. Вместо ограничения количества воздуха, поступающего в двигатель, с помощью дроссельной заслонки мощность двигателя регулируется с помощью изменения количества топлива, впрыскиваемого в цилиндр. Это значит, что даже при низких уровнях мощности (когда в камеру сгорания впрыскивается очень малое количество топлива), дизельный двигатель сжимает воздух в цилиндре очень сильно; при этом выделяется столько тепла, что его достаточно для воспламенения даже очень обедненной смеси. Однако когда дросселируется двигатель с искровым зажиганием (бензиновый двигатель), то количество воздуха, втягиваемого в цилиндры, уменьшается, и так как это эффективная степень сжатия, то в результате топливная эффективность при частично закрытой дроссельной заслонке тоже уменьшается.

Нет сомнений в том, что высокая степень сжатия увеличивает мощность. Изображенная далее схема показывает, что мощность при полном открывании дроссельной заслонки теоретически улучшается при увеличении степени сжатия. Приведенные данные предполагают, что увеличение степени сжатия не создает проблем в других областях, таких как детонация т. д. Вы заметите, что закон уменьшения приводит к довольно простому выводу: когда степень сжатия идет вверх, то при каждом увеличении прирост мощности будет все меньше. К примеру, увеличение компрессии от 8,0:1 до 9,0:1 приводит к большему увеличению мощности, чем увеличение сжатия с 11,0:1 до 12,0:1 (2% роста мощности против 1,3%).

Указанные значения являются типичными для двигателей, использующих распределительные валы с относительно коротким периодом впуска, подобные валам во многих форсированных двигателях. Когда продолжительность такта впуска увеличивается (путем установки распределительного вала с более длительным периодом впуска), прирост мощности от увеличения степени сжатия становится даже больше. Это происходит оттого, что данные базируются на механических степенях сжатия (т.е. определенных путем математических расчетов из фиксированного объема), а не на динамических степенях сжатия, которые продолжают увеличиваться, когда эффективность впуска увеличивается. Когда система впуска модифицируется для улучшения наполнения, то динамическая степень сжатия увеличивается очень похожим образом, как и при увеличении размера поршня, т. к. в цилиндр поступает дополнительное количество воздуха и топлива. Эффективность впуска может продолжать увеличиваться даже до точки «упаковки« цилиндра (объемная эффективность выше 100%), как это предполагается некоторыми комбинациями впускного и выпускного коллекторов. Максимальное давление внутри камеры сгорания перед воспламенением изменяется, когда изменяется плотность подаваемой смеси. Когда система впуска работает с низкой эффективностью, т. е. когда дроссельные заслонки закрыты или впускная система забита, то цилиндр наполняется лишь частично и динамическое давление сжатия низкое. Когда система впуска работает с высокой объемной эффективностью (значение более 100% достигается на многих гоночных двигателях), динамическая степень сжатия может создавать давления, которые превышают давления, ожидаемые от механической (рассчитанной) степени сжатия. В таких случаях увеличение механической степени сжатия может ввести двигатель в режим детонации и уменьшить мощность и надежность двигателя.

Увеличение степени сжатия не всегда приводят к увеличению мощности. Если статическая (подсчитанная) степень сжатия уже находится около предела детонации для используемого топлива, то дальнейшее увеличение статической степени сжатия может ухудшить мощность и/или надежность двигателя. Как ранее упоминалось, это особенно справедливо, когда специальный распределительный вал и системы впуска и выпуска добиваются объемной эффективности (VE) величиной более 100%. Когда (VE) увеличивается, то динамическая степень сжатия также увеличивается, так как цилиндр «упаковывается« смесью так, как если бы работал невидимый нагнетатель.

Другой эффект от увеличения степени сжатия довольно незначителен и неизвестен некоторым создателям двигателей. Когда VE превышает 100%, поступившая смесь находится под небольшим положительным давлением, однако, она может заполнить только пространство в цилиндре плюс пространство в камере сгорания. К примеру, если объем цилиндра и камеры составляет вместе 416,2 см3, то это фиксированное пространство будет в основном определять, сколько топливовоздушной смеси может попасть в цилиндр. Если мы решаем увеличить степень сжатия путем уменьшения объема камеры сгорания или путем увеличения размера выпуклости поршня (это наиболее распространенные методы), то это пространство будет не более названной величины. Да, цилиндр сохраняет постоянный рабочий объем — рабочий объем двигателя не изменялся. Но изменили общий объем цилиндра и камеры сгорания. Это означает, что пространство для поступающей рабочей смеси уменьшается. Таким образом, при увеличении степени сжатия мы почти незаметно уменьшили объемную эффективность двигателя.

Воспользуемся воображаемым примером для уяснения деталей. Представим себе двигатель со степенью сжатия 2,0:1 и, просто ради аргумента скажем, что общий объем (нерабочий объем) одного цилиндра, когда поршень находится в НМТ (нижней мертвой точке), составляет 3.278 см3. Это объем, создаваемый поршнем при одном такте плюс объем камеры сгорания над поршнем, находящимся в положении ВМП (верхней мертвой точке). Так как степень сжатия составляет 2,0:1, то объем над поршнем, находящимся в ВМТ должен составлять половину от общего объема цилиндра или 1.639 см3, (т. е. 1.639 см3 «выбранного« объема плюс 1.639 см3 камеры сгорания равны 3.278 см3 общего объема цилиндра). Даже при 3.278 см3 во всем цилиндре двигатель может втянуть только 1.639 см3 свежей рабочей смеси, т. к. имеется давление в коллекторе у впускного канала (в случае с VE, равной 100%) и только вытесненный объем поршня может работать для втягивания воздуха и топлива. Остальные 1.639 см3 будут заполнены выхлопными газами от последнего цикла сгорания.

Добавим теперь к воображаемому двигателю нагнетатель (компрессор) и отрегулируем давление так, что он будет подавать 3.278 см3 топливовоздушной смесив цилиндр вместо исходных 1.639 см3, которые двигатель мог «вдохнуть« в прежнем состоянии. С нашим нагнетателем в цилиндре будет находиться 3.278, см3 свежей смеси в конце такта впуска и не будет остаточных выхлопных газов. Это существенно улучшит мощность. Но что произойдет, если в безрассудных поисках дополнительной мощности увеличить степень сжатия до 3,0:1, уменьшив объем камеры сгорания над поршнем в ВМТ со1.639 см3 до 1.092 см3? Когда поршень находится в конце такта впуска, общий объем цилиндра будет теперь только 2.731 см3. Если не изменять давление наддува, то оно может «вдавить« только 2.731 см3 топливовоздушной смеси в цилиндр. Это уменьшит объем смеси на 547 см3 или примерно на 17%. Двигатель втягивает менее воспламененную смесь, объемная эффективность уменьшается (на 17%) и мощность снижается. Справедливо то, что 2.731 см3 подаваемой смеси сгорает с более высокой эффективностью благодаря увеличению степени сжатия, но улучшение степени сжатия покрывает только 5% из. 17% потерь мощности.

Многие из вас могут теперь реализовать важные преимущества, получая максимально возможную VE (объемную эффективность). Чем выше VE, которую вы сможете получить, тем ниже будет требуемая степень сжатия; а чем ниже степень сжатия, тем меньше выступ поршня, тем легче фронту пламени распространяться в объеме камеры сгорания. Эти соотношения являются некоторыми из тех методов, которые используют профессионалы для увеличения мощности двигателей.

Верхние пределы степени сжатия и фазы газораспределения распределительного вала достаточно хорошо определены для гоночных двигателей, «обычные« форсированные двигатели для повседневного использования как правило работают при более низких уровнях мощности и в основном при частично открытой дроссельной заслонке. Увеличение степени сжатия может иногда обеспечить заметный прирост мощности, но это же самое увеличение степени сжатия может дать даже большее улучшение топливной экономичности. При увеличении степени сжатия от 8,0:1 до 10,0:1 мощность при полностью открытой дроссельной заслонке может увеличиться на 3 или 4%. Но экономия топлива при частично закрытой дроссельной заслонке может увеличиться более чем на 15%. В этом нет ничего удивительного, если вы помните, что динамическая степень сжатия при частично открытой дроссельной заслонке заметно ниже, чем статическая степень сжатия. Увеличение статической степени сжатия добавляет эффективности в нужном месте: при частично открытой дроссельной заслонке.

Более высокая степень сжатия, конечно, требует использования высокооктанового топлива и часто имеющееся топливо имеет гораздо меньшее октановое число, чем хотелось бы многим. Имеются несколько путей обойти данную проблему. Если вы изготавливаете двигатель с «нуля« и желаете сберечь время, обратившись к инженеру с опытом изготовления форсированных двигателей, вы можете получить рекомендации по увеличению степени сжатия, приводящему к заметному росту мощности двигателя. В некоторых случаях двигатели со степенью сжатия порядка 11:1 успешно использовали бензин с октановым числом 87, но это требует подбора всех деталей двигателя, особенно конструкции распределительного вала и головки блока цилиндров плюс использование системы впрыска воды.

Если вы выберете метод изготовления с «нуля«, одним из самых легких путей увеличения степени сжатия является использование традиционных поршней для высокой степени сжатия, имеющих минимальную высоту куполообразной части, так что нет сильных помех распространению пламени. Если желаемая степень сжатия не может быть достигнута путем плавного увеличения куполообразной части и уменьшением объема камеры сгорания с помощью обработки головки блока (лучше угловая обработка), то лучшим путем для увеличения степени сжатия будет увеличение диаметра отверстия цилиндра, часто с помощью расточки блока. Выдерживая практические пределы для толщины стенок цилиндров (обычно допускается увеличение диаметра отверстия цилиндра не более чем на 0,75 — 1,0 мм), эта модификация может увеличить степень сжатия путем добавления рабочего объема, что уменьшает необходимость больших «куполов« у поршней или камер сгорания меньшего объема.

Если проект вашего двигателя более «умеренный«, то, возможно, будет достаточно обработки головки блока, а стоимость обработки головки составляет одну из самых дешевых операций по увеличению мощности и экономичности двигателя.

Как замерить компрессию в дизельном двигателе

Замер компрессии дизельного двигателя или бензинового как процесс — это ряд некоторых несложных операций, в ходе которых измеряют процент сжатия поршнем воздуха. Исходя из результатов проверки, делают выводы о состоянии поршневой группы, цилиндра, прокладок, и головки этого блока. Для измерений используют специальный прибор — компрессометр или компрессограф.

Разница между ними заключается только в одном: первый измеряет в реальном времени и результаты никуда не сохраняются, в отличие от второго варианта, когда показания сразу же записываются на электронный или бумажный носитель, что очень сильно облегчает процесс, если замеры производит один человек.

Проверка компрессии дизельного двигателя и бензинового несколько различаются. Те аспекты, которые не важны, при измерениях на бензиновом моторе, сильно влияют на дизельный мотор. Именно поэтому часто возникают проблемы при проверке компрессии, неопытным мастером, который еще не знает, что существуют такие аспекты.

Теория

Для того чтобы таких ошибок не возникало, стоит познакомиться с теорией. Помимо компрессии в цилиндрах существует также другая величина, которую называют степенью сжатия. Степень сжатия — это всего лишь геометрическая величина, которая отображает соотношение камеры сгорания между головкой и поршнем при его положениях в верхней и нижней мертвой точке.

Обычно эта величина стабильна и не может изменяться в процессе нормальной эксплуатации двигателя. Она может быть изменена за счет расточки двигателя или, наоборот, установки более толстой прокладки. Стоит отметить, что эта величина больше, чем у бензиновых двигателей.

Вот и получается, что чаще всего эти два понятия путают, хотя компрессия — это физическая величина, измеряется в килограммах на квадратный сантиметр, pci или барах и, по сути, является давлением, которое создается в цилиндрах двигателя при работе поршня. Величина компрессии всегда больше, чем степень сжатия.

Возникает это соответственно вследствие действия физики. При прохождении поршня в цилиндре происходит трение, в результате которого происходит нагрев. И получается так, что эта самая энергия отдается не металлу, а воздуху, который находится в цилиндре. Воздух увеличивается в объеме, увеличивается давление, поэтому степень сжатия всегда будет меньше, чем компрессия на дизельном двигателе, да и на бензиновом тоже.

Прибор для измерения компрессии

Конечно же, для выполнения данных измерений будет необходимый инструмент, в данном случае — это нехитрый прибор, который в основном состоит из барометра.

Подобный барометр используется и в компрессорах, для накачивания давления в шинах, или в отдельных приборах, которые называются одноименно, барометрах. Но следует сделать одну оговорку, компрессометр рассчитан на более большое давление.

Компрессометр — простая конструкция, которая в основном состоит из манометра. Он, в свою очередь, соединен с переходником, на котором расточена такая же резьба, как и на стандартной свече и имеет похожий вид.

Также выше было сказано, что существует и другой прибор, называющийся компрессографом. Различия, как было сказано, минимальны, но преимущество в цене все-таки остается у первого варианта. Хотя удобство может возместить материальные затраты.

Также цена зависит от многих других факторов, на которые тоже стоит обратить внимание. И первым и, наверное, самым главным фактором является качество. Да, даже самый дешевый товар может быть качественным, но лучше взять что-то в средней ценовой категории. И желательно от проверенного бренда-производителя.

Для чего измеряют компрессию?

Все известно и понятно, но все же, нужно подумать и над таким вопросом, для чего вообще измерять компрессию? Да, в первую очередь для диагностики двигателя и его состояния. Но на самом деле, измерив компрессию можно сделать и другие выводы:

  1. Как вариант, это определение технического состояния ЦПГ (цилиндропоршневая группа) и, конечно же, состояния клапанов. Однако, можно сказать, что это практически бесполезно, потому что на это самое состояние влияет огромное количество факторов:
    • Сопротивление на выпуске и сопротивление воздушному потоку на выпуске
    • Фазы газораспределения, их соотношения.
    • Скорость вращения коленвала.
    • Изменение утечек воздуха в цилиндропоршневой группе.
  2. Просто измерение компрессии для получения результатов работы двигателя в реальных условиях. Все или некоторые вышеперечисленные условия будут проявляться в той или иной степени при низкой компрессии.
  3. Чем выше компрессия, тем ниже температура, при которой двигатель сможет без особых проблем завестись. При низких температурах газ уменьшается в объеме, соответственно компрессия становиться еще ниже. Поэтому стоит лишний раз убедиться, что с компрессией все в порядке. Лучше, если она будет в средних значениях, так как при высокой компрессии есть риск повредить двигатель, а при низкой просто нереально будет завести двигатель зимой.

Процесс измерения компрессии на примере дизельного двигателя

Как замерить компрессию дизельного двигателя? Вопрос, к которому, изучив основы теории можно переходить. Измерение компрессии дизельного двигателя выполнятся в несколько основных этапов, но для начала нужно учесть некоторые аспекты:

  • Все измерения проводятся исключительно на прогретом дизельном двигателе, его температура должна быть приблизительно около семидесяти — девяноста градусов.
  • Необходимо отключить подачу топлива. В этом может помочь отключение бензонасоса или форсунок. Есть и другие способы ограничить подачу топлива, здесь приведены самые простые варианты.
  • Стоит вывернуть абсолютно все свечи, так как они будут создавать компрессию в других цилиндрах, из-за этого у двигателя при прокрутке стартером упадут обороты. Будет возникать сопротивление вращению.
  • Аккумулятор стоит полностью зарядить или использовать пусковое устройство. Стартер также должен быть исправен.

Как проверить компрессию в дизельном двигателе? Рассмотрим все этапы замера компрессии:

  1. Итак, приступаем к самой процедуре. Исходя из аспектов первое, что мы сделаем, перекроем подачу топлива для того, чтобы в цилиндре помимо масла больше ничего не создавало излишнюю компрессию. Лучше всего это сделать, отсоединив клеммы с топливного насоса.
  2. Выкрутить все свечи и подсоединить компрессометр. Его установка выполняется точно так же, как и установка обычной свечи. Просто закручиваем измерительный прибор по резьбе.
  3. Теперь же можно подключать заряженный аккумулятор и прокручивать стартером поршни до тех пор, пока стрелка на компрессометре не остановиться в максимальном значении. (Пока не перестанет возрастать давление). Во время выполнения данной операции стоит не забыть поставить нейтральную передачу и ручник. Стоит соблюдать технику безопасности.
  4. Дальше повторить замер со всеми цилиндрами, устанавливая прибор заместо каждой из свеч.
  5. Записать результаты каждого из тестов и сверить их с нормальными показаниями.
  6. Вернуть свечи на место, можно заменить некоторые или все при необходимости.
  7. Восстановить работу бензонасоса (Вернуть подачу топлива). Присоединить клеммы на место.


Смотрите также