Давление в цилиндре двигателя: Какая компрессия должна быть в двигателе и как ее проверить?

alexxlabОпубликовано

Принцип работы ДВС. Рабочие циклы двигателя

На автомобилях устанавливают двигатели внутреннего сгорания (ДВС), у которых топливо сгорает внутри цилиндра. В основу их действия положено свойство газов расширяться при нагревании.

Рассмотрим принцип устройства и работы двигателя внутреннего сгорания, а также его рабочие циклы.

Рабочий цикл четырехтактного бензинового двигателя

Рабочим циклом двигателя называется периодически повторяющийся ряд последовательных процессов, протекающих в каждом цилиндре двигателя и обусловливающих превращение тепловой энергии в механическую работу. Если рабочий цикл совершается за два хода поршня, т.е. за один оборот коленчатого вала, то такой двигатель называется двухтактным.

Автомобильные двигатели работают, как правило, по четырехтактному циклу, который совершается за два оборота коленчатого вала или четыре хода поршня и состоит из тактов впуска, сжатия, расширения (рабочего хода) и выпуска.

Принцип работы ДВС (для просмотра нажмите на кнопку иллюстрации)
Крайние положения поршня, при которых он наиболее удален от оси коленчатого вала или приближен к ней, называются верхней и нижней «мертвыми» точками (ВМТ и НМТ). Подробнее в статье как устроен двигатель внутреннего сгорания.

Впуск. По мере того, как коленчатый вал двигателя делает первый полуоборот, поршень перемещается от ВМТ к НМТ, впускной клапан открыт, выпускной клапан закрыт. В цилиндре создается разряжение, вследствие чего свежий заряд горючей смеси, состоящий из паров бензина и воздуха, засасывается через впускной газопровод в цилиндр и, смешиваясь с остаточными отработавшими газами, образует рабочую смесь.

Сжатие. После заполнения цилиндра горючей смесью при дальнейшем вращении коленчатого вала (второй полуоборот) поршень перемещается от НМТ к ВМТ при закрытых клапанах. По мере уменьшения объема температура и давление рабочей смеси повышаются.

Расширение или рабочий ход. В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется от электрической искры и быстро сгорает, вследствие чего температура и давление образующихся газов резко возрастает, поршень при этом перемещается от ВМТ к НМТ. В процессе такта расширения шарнирно связанный с поршнем шатун совершает сложное движение и через кривошип приводит во вращение коленчатый вал.

При расширении газы совершают полезную работу, поэтому ход поршня при третьем полуобороте коленчатого вала называют рабочим ходом. В конце рабочего хода поршня, при нахождении его около НМТ открывается выпускной клапан, давление в цилиндре снижается до 0.3 — 0.75 МПа, а температура до 950 — 1200оС.

Выпуск. При четвертом полуобороте коленчатого вала поршень перемещается от НМТ к ВМТ. При этом выпускной клапан открыт, и продукты сгорания выталкиваются из цилиндра в атмосферу через выпускной газопровод.

Рабочий цикл четырехтактного дизеля

В отличие от бензинового двигателя, при такте ‘впуск’ в цилиндры дизеля поступает чистый воздух. Во время такта ‘сжатие’ воздух нагревается до 600оС. В конце этого такта в цилиндр впрыскивается определенная порция топлива, которое самовоспламеняется.

Впуск. При движении поршня от ВМТ к НМТ вследствие образующегося разряжения из воздушного фильтра в цилиндр через открытый впускной клапан поступает атмосферный воздух. Давление воздуха в цилиндре составляет 0.08 — 0.095 МПа, а температура 40 — 60°С.

Сжатие. Поршень движется от НМТ к ВМТ, впускной и выпускной клапаны закрыты, вследствие этого перемещающийся вверх поршень сжимает поступивший воздух. Для воспламенения топлива необходимо, чтобы температура сжатого воздуха была выше температуры самовоспламенения топлива. При ходе поршня к ВМТ цилиндр через форсунку впрыскивается дизельное топливо, подаваемое топливным насосом.

Расширение или рабочий ход. Впрыснутое в конце такта сжатия топливо, перемешиваясь с нагретым воздухом, воспламеняется, и начинается процесс сгорания, характеризующийся быстрым повышением температуры и давления. При этом максимальное давление газов достигает 6 — 9 МПа, а температура 1800 — 2000°С. Под действием давления газов поршень перемещается от ВМТ в НМТ — происходит рабочий ход. Около НМТ давление снижается до 0.3 — 0.5 МПа, а температура до 700 — 900оС.

Выпуск. Поршень перемещается от НМТ в ВМТ и через открытый выпускной клапан отработавшие газы выталкиваются из цилиндра. Давление газов снижается до 0.11 — 0.12 МПа, а температура до 500-700оС. После окончания такта выпуска при дальнейшем вращении коленчатого вала рабочий цикл повторяется в той же последовательности.

Более подробно про работу дизеля в статье Дизельные двигатели. Устройство и принцип работы.

Принцип работы многоцилиндровых двигателей

На автомобилях устанавливают многоцилиндровые двигатели. Чтобы многоцилиндровый двигатель работал равномерно, такты расширения должны следовать через равные углы поворота коленчатого вала (т. е. через равные промежутки времени).

Последовательность чередования одноименных тактов в цилиндрах называют порядком работы двигателя. Порядок работы большинства четырехцилиндровых двигателей 1-3-4-2 или 1-2-4-3. Это означает, что после рабочего хода в первом цилиндре следующий рабочий ход происходит в третьем, затем в четвертом и, наконец, во втором цилиндре. Определенная последовательность соблюдается и в других многоцилиндровых двигателях.


Диаграмма работы двигателя по схеме 1-2-4-3

Многоцилиндровые двигатели бывают рядными и V-образными. В рядных двигателях цилиндры расположены вертикально, а в V-образных — под углом. Последние характеризуются меньшей габаритной длиной по сравнению с первыми. Современные восьмицилиндровые двигатели выполняют двухрядными с V-образным расположением цилиндров.

Измерение компрессии в цилиндрах ВАЗ 2107

Компрессия — это один из важнейших данных, характеризующий состояние автомобильного мотора. Обозначает давление в цилиндре в момент сжатия. Если компрессия двигателя ВАЗ 2107 ниже нормы или ее величина разнится в каждом цилиндре, то необходимо немедленно приступить к ремонту двигателя. Для автомобиля ВАЗ 2107 оптимальное значение давления составляет 12 атмосфер, и если показатель ниже 10 Бар, то ДВС нуждается в ремонте.

Содержание

  • 1 ВАЗ 2107 нормы компрессии ДВС
    • 1.1 Как определить компрессию на ВАЗ 2107
    • 1.2 Как анализировать полученные показания компрессометра
    • 1.3 Причины пониженного давления в цилиндрах двигателя семерки

Если есть вероятность неисправности мотора, то первым делом нужно измерить степень сжатия. Чтобы оценить состояние ЦПГ двигателя ВАЗ 2107, следует для начала узнать, какие значения считаются нормированными. Какая компрессия должна быть на ВАЗ 2107, этим вопросом задаются все владельцы классики, когда нужно проверить состояние ДВС.

Чем выше давление при сжатии топливно-воздушной смеси в камере сгорания, тем лучше. Норма величины давления при сжатии ТВС в цилиндрах на ВАЗ 2107 составляет 10-12 атмосфер. Только этот показатель уместен далеко не для всех двигателей. Как известно, семерки выпускались не только с карбюраторными, но и инжекторными типами моторов. Для карбюраторных и инжекторных ДВС нижний порог составляет 10 атмосфер или 1 МПа. Отличное состояние двигателя считается, если манометр показывает значение 13 Бар (бывает у новых двигателей). Обкатанный рабочий мотор имеет величину давления примерно 12 Бар.

Зная, сколько атмосфер является оптимальным давлением в цилиндрах в момент сжатия, можно прибегнуть к процедуре измерения этого значения. Для этого понадобится специальный прибор, о чем узнаем в следующем разделе.

Как определить компрессию на ВАЗ 2107

Перед тем, как будет измерена компрессия на ВАЗ 2107, потребуется изначально подготовить соответствующие инструменты. Для проведения работ используются:

  1. Свечной ключ для выкручивания свечей.
  2. Компрессометр — специальный прибор для замера давления в цилиндрах ДВС при сжатии ТВС.

Компрессометр нужен непосредственно для того, чтобы узнать давление в цилиндрах. Причем это касается не только бензиновых двигателей, но и дизельных. Рекомендуется использовать приборы с резьбовым типом крепежного штуцера, так как показания с их помощью получаются более точными. Если инструменты готовы к измерению компрессии, то можно прибегнуть к проведению работ.

  1. Для начала нужно прогреть ДВС до температуры 70-80 градусов, иначе данные будут не точными.
  2. После этого осуществляется перекрытие топливной магистрали, что исключает попадание топлива в камеру сгорания. Для этого шланг можно попросту пережать специальным инструментом или обесточить бензонасос на инжекторных авто.
  3. Завести мотор, и дождаться пока он самостоятельно не заглохнет.
  4. Вывинчиваются все свечи зажигания из 4 цилиндров.
  5. Подготавливаем прибор к измерению. В резьбу первого цилиндра ввинчивается компрессометр. Теперь можно приступать к проведению измерительных манипуляций.
  6. Чтобы проверить давление, необходимо посадить помощника за руль. Он должен крутить стартер, нажав при этом педаль газа до упора.
  7. Крутить стартер, пока показания на приборе не перестанут возрастать.
  8. При достижении максимального значения, необходимо снять показания и записать их. Аналогично процедура проводится для всех оставшихся цилиндров.

После измерений можно делать выводы. Если значения во всех 4 цилиндрах не ниже 10 Бар, значит с двигателем все в порядке. При этом также важно учитывать, что расхождение значений между цилиндрами не должно превышать 5-10%.

Как анализировать полученные показания компрессометра

После того как будет выполнен замер компрессии в ДВС ВАЗ 2107, потребуется произвести анализ, чтобы сделать вывод о потребности проведения ремонта ДВС. Если во всех цилиндрах будет одинаковое значение давления, величина которого не ниже нормы 10 атмосфер, то это говорит об идеальном состоянии ЦПГ. Если же значение в одном или во всех цилиндрах ниже 10 атмосфер, то это говорит о потребности отремонтировать ДВС. Высока вероятность того, что понадобится осуществить замену свечей зажигания.

Отдельно надо разобрать случай, когда давление в цилиндрах не одинаковое. В таком случае мотор нуждается в ремонте. Однако не стоит торопиться. Если расхождение не превышает 0,15 Мпа или 1,5 Бар, то это также говорит о нормальных результатах, особенно если пробег двигателя более 70 тысяч км. Немаловажно обратить внимание на рост давления по манометру:

  1. При первых оборотах коленчатого вала рост давления должен составить 6-8 Бар, и увеличиться в конце измерений до 11-13 Бар.
  2. При износе поршневых колец давление при первом обороте коленвала вырастет до 3-4 бар, а затем резко увеличится.
  3. При не герметичности клапана или прокладки будет наблюдаться такая картина — давление возрастет до 7-9 Бар, и больше не поднимется.

Если же после измерений вы получили должный результат, то мотор не нуждается в ремонте, и можно продолжать его эксплуатацию, исключив вероятность низкой компрессии, как одна из причин поломок.

Причины пониженного давления в цилиндрах двигателя семерки

Если же после проверки выясняется, что компрессия в цилиндрах ниже нормы, то нужно прибегнуть к проведению ремонта. Что же может быть причиной пониженного давления в цилиндрах? Причин может быть много, поэтому проанализируем их:

  1. Трещины в выпускном клапане. Возникают по причине износа деталей ДВС.
  2. Плохое прилегание клапана к седлу, что влечет за собой снижение величины сжатия.
  3. Разрушение седла клапана, что также возникает по причине изношенности ДВС.
  4. Неисправность уплотнительной прокладки ГБЦ. Возникает по причине износа и в следствии попадания загрязнений на поверхность прокладки.
  5. Возникновение задиров в цилиндре.
  6. Износ ЦПГ.
  7. Выход из строя межкольцевых перемычек.
  8. Неисправность впускного клапана.
  9. Формирование трещин на поршнях.
  10. Нагар на сальниках.
  11. Сбои в работе ГРМ.
  12. Зазор между клапанами и седлами.

Проверьте все эти признаки, если на инжекторной или карбюраторной семерке обнаруживается пониженная компрессия. В любом случае эксплуатация автомобиля с движком, на котором низкая эта величина – запрещена. Чем дольше происходит эксплуатация такого двигателя, тем выше износ деталей и комплектующий ЦПГ. Кроме того, с пониженной величиной компрессии мотор будет заводиться хуже, особенно в зимнее время.

Поделиться с друзьями:

Общий | давление в цилиндрах газовых двигателей | Практик-механик

Билл D
Алмаз