Компрессия двигателя что это такое: Какая компрессия должна быть в двигателе и как ее проверить?

Компрессия и Детонация — что это такое, чем опасно для двигателя преждевременное воспламенение смеси

Увеличение коэффициента полезного действия (КПД) автомобильного двигателя весьма полезно с точки зрения его экономичности, но практически всегда заводит инженеров в конструкционный тупик. Так произошло и при попытках увеличения степени сжатия в цилиндрах. Бесконечно уменьшать объём камеры сгорания невозможно, ограничения накладывает применяемое топливо.

Содержание статьи:

• 1 Что такое компрессия
• 2 Чем отличается компрессия в дизельных и бензиновых ДВС
• 3 Как проверить компрессию в цилиндрах
• 4 Что представляет собой детонация
• 5 Причины возникновения
• 6 Признаки детонирования
• 7 Последствия процесса
• 8 Меры устранения и профилактика

Что такое компрессия

Компрессия измеряется в единицах давления и представляет собой пиковое его значение в цилиндре при быстром подводе поршня к верхней мёртвой точке (ВМТ) в конце такта сжатия, когда клапаны закрыты, а утечкой через кольца можно пренебречь за счёт скорости процесса.

Читайте также: Как прогреть салон автомобиля в зимний период

В отличие от степени сжатия, которая выражается в отношении рабочего объёма цилиндра к пространству камеры сгорания и является величиной безразмерной, не зависящей от технического состояния мотора, компрессия двигателя может меняться и зависеть от множества условий.

Поэтому именно она представляет большой интерес для оценки текущего положения дел в двигателе. Ведь горение смеси происходит не в абстрактном цилиндре нового мотора, а во вполне конкретных условиях, иногда далёких от идеала.

Чем отличается компрессия в дизельных и бензиновых ДВС

В дизельном моторе воспламенение смеси происходит за счёт тепла, выделяемого воздухом при его быстром и значительном сжатии. Температура поднимается настолько, что при впрыске даже тяжёлого дизтоплива в этот раскалённый газ оно мгновенно и надёжно загорается во всём объёме.

Бензиновый мотор

работает иначе. Смесь подготавливается заранее, независимо от того, происходит ли это в цилиндре (так называемый прямой впрыск бензина) или ещё во впускном коллекторе, по ту сторону от клапана.

При нормальной работе воспламеняться самопроизвольно она не должна, поджигание происходит от электрической искры в свече зажигания. И не во всём объёме сразу, а только в ограниченной области искрового промежутка, откуда дальше и распространяется фронт пламени, поджигающий всю оставшуюся смесь.

Отсюда и различия в уровне компрессии. Если не брать в расчёт новейшие разработки ещё не пошедших в серию двигателей, то компрессия в дизелях значительно больше, примерно вдвое от бензиновых аналогов.

Это интересно: Что такое Вебасто и как им подогреть двигатель и прогреть салон

Точные цифры привести невозможно, поскольку моторных технологий масса, а с появлением турбированных двигателей с большим избыточным давлением на впуске ситуация вообще сильно изменилась.

Остался только общий принцип – при прочих равных условиях компрессия в дизеле должна быть выше, а ограничения в её росте существуют в обоих случаях.

Как проверить компрессию в цилиндрах

По определению понятия компрессии можно догадаться, как её измерить. Предварительно ДВС прогревается до высокой температуры 70-90 градусов.

Из цилиндра выворачивается свеча, а вместо неё вставляется наконечник жёсткого или гибкого армированного шланга, заканчивающегося манометром с подходящим пределом измерения давления.

После чего выполняется несколько процедур:

• отключается топливный насос, для чего достаточно вынуть соответствующий предохранитель;
• блокируется подача искры и топлива в цилиндры, например, снять разъёмы с модулей зажигания и форсунок;
• наконечник шланга плотно фиксируется для предотвращения утечек, полностью нажимается педаль газа для освобождения пути воздуха на впуск, после чего включается стартёр;
• как только показания манометра прекращают расти, данное финишное значение давления запоминается или записывается, это и будет означать компрессию в данном цилиндре.

Для каждого двигателя существует свой допустимый диапазон значения компрессии, зависящий от его конструкционной геометрической степени сжатия.

Среднее значение давление в бензиновом моторе составляет в районе — 10 кг/см² (в дизельном ДВС — 20 кг/см²).

Практический смысл имеет также разбег показаний между цилиндрами, поскольку все одновременно выходят из строя довольно редко.

Упомянутые выше утечки через кольца по мере износа начинают играть всё большую роль. Обычно компрессия уменьшается со временем, но случаются парадоксальные случаи так называемой масляной компрессии.

Масло поступает в цилиндр в таком количестве, что полностью заливает кольца, и компрессия может даже превысить показания нового мотора.

Что представляет собой детонация

В нормальном режиме смесь в бензомоторах горит достаточно медленно, и фронт пламени от свечи распространяется с небольшой скоростью порядка 50 м/с.

Однако при выполнении ряда условий эта скорость резко возрастает:

• низкое качество антидетонационных свойств бензина, характеризуемых его октановым числом;
• самовоспламенение по дизельному типу задолго до ВМТ;
• высокая температура в цилиндре;
• возникновение дополнительных нагретых очагов в камере сгорания;
• неконтролируемое увеличение степени сжатия, например, при сильном нагаре;
• низкие обороты при большой нагрузке;
• слишком бедная, быстро сгорающая смесь.

Физическими свойствами детонации становятся быстрое, взрывное горение и распространение волны со скоростью звука. Причём эта скорость в условиях высокого давления и температуры значительно превышает её в нормальной обстановке.

Причины возникновения

Условия проявления детонации вызваны неисправностями мотора или пренебрежением к правилам его эксплуатации:

• заправка некондиционным или неподходящим для данного мотора топливом;
• перегрев двигателя;
• езда на повышенных передачах с малыми оборотами и значительным нажатием на педаль акселератора;
• установка слишком раннего зажигания на двигателях, где оно регулируется;
• нагар в камере сгорания;
• неисправность датчика детонации, не вызывающая выявления его ошибки со стороны блока управления;
• чрезмерное обеднение смеси.

Полностью исправный двигатель, снабжённый электронной системой впрыска и заправленный положенным по инструкции горючим, не детонирует.

Признаки детонирования

Самое частое упоминание о детонации – это знаменитая фраза «пальцы стучат». Разумеется, никакие пальцы там не стучат, а характерный звук возникает от ударов волны с большой скоростью о днище поршня.

Это надо знать: Гидроудар двигателя, что это такое, признаки и меры предосторожности

При сбросе газа, а также при равномерном движении на больших оборотах звон пропадает, хотя в особо тяжёлых случаях мотор может звенеть постоянно, что очень опасно для него, тем более, что при раскрутке звон плохо различим.

Последствия процесса

Разница между нормальным процессом и детонацией примерно такая же, как между горением артиллерийского пороха и взрывом бризантных веществ.

Первое выталкивает снаряд, а второе разрушает его вместе со стволом пушки. Примерно то же возникает и в цилиндрах двигателя.

Разваливаются и прогорают поршни, сокрушаются перегородки между кольцами, перегревается и искривляется головка блока. Ездить с детонацией категорически недопустимо.

Меры устранения и профилактика

Всё сводится к соблюдению простейших правил:

• заправляться только проверенным бензином с заданным октановым числом;
• вовремя менять масло, не дожидаясь отложений нагара;
• следить за состоянием системы управления двигателем, проводя полную диагностику после появления сигналов об ошибках;
• не допускать перегревов;
• не ездить под нагрузкой на чрезмерно малых оборотах;
• при увеличении расхода масла двигателем проверять компрессию и не откладывая принимать решение о ремонте мотора.

Актуальность борьбы с детонацией резко уменьшилась после прощания с карбюраторными моторами и повышением общей культуры обслуживания автомобилей.

Но знать об этом явлении нужно, тем более, что запас прочности у новых двигателей значительно меньше, чем был во времена постоянно «звенящих» от детонации моторов старых «Москвичей» и любителей ездить на «Жигулях», заливая «76й» бензин.

Особенно быстро детонация убьёт турбомотор, где и так конструкторы вынуждены снижать степень сжатия из-за высокого начального давления на впуске.

Что такое компрессия и степень сжатия двигателя

О компрессии двигателя знают практически все автовладельцы. Увы, но до сих пор многие из них продолжают путать это понятие со степенью сжатия. Действительно, эти характеристики тесно связаны между собой, однако их ни в коем случае нельзя сравнивать, поскольку каждая из них играет собственную роль в работоспособности двигателя. Чем же отличается компрессия от степени сжатия, и что связывает эти два показателя? Рассмотрим всё по порядку.

Максимальная компрессия возникает в конце такта

Содержание

• Понятие компрессии
• Причины низкого давления
• Методы увеличения компрессии
• Определение степени сжатия

Понятие компрессии

Чтобы наиболее подробно охарактеризовать значение компрессии, необязательно обращаться к справочникам и терминологии. Достаточно лишь запомнить то, что компрессия – это максимальное давление в цилиндре, возникающее в самом конце такта сжатия. Величина этого давления может измеряться в различных единицах, но наибольшее распространение получило измерение в атмосферах. Стоит сразу отметить, что компрессия не является постоянной величиной, как степень сжатия двигателя, и изменяется в меньшую сторону по мере его износа. Но об этом немного позже.

Что же касается величины оптимального давления в цилиндрах, то для определенной модели двигателя она индивидуальна и зависит от его объема. Чтобы иметь максимальное представление о разнице этих показателей, достаточно взглянуть на приведенную ниже таблицу:

Модель двигателя	Объем	Давление (атмосфер)
ЯМЗ 236	11,15 л	34―37
ЕВРО-4	11,76 л	33―39
Lexus ES300 (б/у)	3 л	15―16
ВАЗ 2101	1,6 л	10―13
Д240	4,75 л	25―29

Причины низкого давления

Как уже было упомянуто выше, показатель компрессии зависит от износа двигателя. В связи с этим могут возникать различные причины, из-за которых давление в цилиндре может значительно сократиться. К основным таким причинам можно отнести следующие:

• механический износ поршневой системы. В этом случае на всех деталях, находящихся в непосредственном контакте между собой, возникают микроцарапины и выбоины. Происходит это в основном по причине использования некачественного топлива, после сгорания которого остается осадок, пагубно влияющий на стенки цилиндра и поршня;
• залегание или заклинивание уплотнительных колец. Причина ― некачественный бензин. По мере накопления остатков гари кольца буквально приклеиваются к пазам на поршне и не могут должным образом разжиматься при нагреве, что и приводит к потере давления;
• сколы. Поскольку любая составляющая поршневой системы имеет временной предел своей эксплуатации, рано или поздно наступает усталость металла, в результате которой от деталей начинают откалываться мелкие частицы, способные привести не только к потере давления, но и к серьезной поломке двигателя в целом.

Методы увеличения компрессии

Пожалуй, прежде чем задаваться вопросом, как увеличить компрессию двигателя, следует определить первопричину падения давления в цилиндре, и только после этого приступить к устранению неисправности. На сегодняшний день существует несколько способов решения этой проблемы, которые применяются в зависимости от того или иного случая. Начнем с самой распространенной причины снижения компрессии – с износа поршневой системы.

Урвоень компрессии зависит от износа поршневой системы

Поскольку проблема износа цилиндро-поршневой группы двигателя связана с неплотным прилеганием деталей друг к другу, решить эту проблему можно инновационными способами. На рынке можно найти большое разнообразие различных присадок, с помощью которых можно нарастить на изношенный участок металла необходимую толщину, которой вполне хватит для увеличения компрессии. Кроме того, некоторые материалы, из которых изготовлены такие присадки, способны удерживать в себе моторное масло, благодаря чему давление увеличивается еще больше. Однако такой метод следует использовать лишь тогда, когда вы точно уверены в причине неисправности. К примеру, использование присадок при залегании поршневых колец никак не повлияет на ситуацию или же вовсе её усугубит. Поэтому крайне важно провести тщательную диагностику перед ремонтом. О том, какая компрессия должна быть у модели вашего двигателя, можно прочитать в его технической документации. Исходя из этого, следует делать определенные выводы касательно возможных причин поломки.

Что касается заклинивания или «закоксованности» поршневых колец, то здесь используются иные методы. Можно сказать, что даже старые, но весьма эффективные. Увеличить компрессию в таком случае достаточно просто. Необходимо отвинтить свечи, залить в каждое отверстие около 100 грамм моторного масла и подождать около часа. Чистое масло размягчит накопленную гарь, и при следующем запуске двигателя она попросту выработается. Если вы знаете, какая должна быть компрессия двигателя вашего авто, то можно сравнить её с показателями после проведения этой процедуры, измерив величину манометром. Если изменений нет, то, вероятно, причина кроется в механическом повреждении, поэтому единственным выходом из ситуации станет посещение мастерской.

Определение степени сжатия

Мы уже определили, что компрессией является уровень давления в цилиндрах. А что же такое степень сжатия? На самом деле, все очень просто. Степень сжатия двигателя – это отношение рабочего объема всего цилиндра к объему камеры сгорания. Исходя из этого, следует сразу отметить, что эта величина постоянна для марки вашего двигателя, она не измеряется ни в каких единицах, поэтому сравнивать её с компрессией не имеет никакого смысла. Также этот параметр напрямую влияет на мощность двигателя. Чем он больше, тем выше давление над поршнем, и, соответственно, выше крутящий момент.

Замер степени компрессии

Более того, зная степень сжатия, можно легко определить, какая именно компрессия должна быть на вашем двигателе. Для этого необходимо этот параметр умножить на 1,4 атмосферы. Результат получится, конечно, приблизительным, однако, на него можно полагаться как на оптимальную приблизительную величину давления.

Чтобы узнать степень сжатия, достаточно выполнить три простых шага:

1. Измерить рабочий объем цилиндра. Для этого необходимо разделить его общий литраж на количество цилиндров. Например, если ваш четырехцилиндровый двигатель имеет размер в 1100 кубов, то рабочий объем будет равен 275 см³.
2. Измерить размер камеры сгорания. Эту процедуру необходимо выполнять, когда поршень находится в верхней метровой точке. После этого можно воспользоваться обычным шприцем, в который набрано моторное масло. Зафиксировав количество вылитого масла, вы получите необходимый показатель.
3. Разделить первый результат на второй. Полученное число и будет степенью сжатия двигателя.

Итак, сделав определенные выводы, можно смело сказать, что компрессия двигателя и степень сжатия – это две абсолютно разные вещи. Зная эти базовые понятия, вам будет намного проще определить те или иные проблемы, связанные с цилиндро-поршневой системой любого мотора.

Проверка компрессии двигателя | Гараж Кайла — Эп. 23

Со всеми проектами в гараже, последнее, что мне было нужно, это еще один. Однако мой босс, Джек Барут, разоблачил мой блеф после того, как я решил, что смогу починить старомодную Honda Goldwing 1982 года выпуска, притаившуюся на Craigslist. Теперь в моем уже заполненном и достаточно загроможденном гараже на 2,5 машины появилась еще одна машина. Велосипед работает, но звучит немного грубо, поэтому, чтобы определить, во что я ввязался, я сразу же приступил к тесту на сжатие.

Проверка компрессии дает более четкое представление о внутренней части двигателя, не заглядывая внутрь. По сути, процедура измеряет, насколько эффективно поршневые кольца и клапаны выполняют свою герметизирующую работу. Этот оппозитный четырехцилиндровый двигатель Goldwing имеет пробег в 79 000 миль, и даже при надлежащем обслуживании может быть довольно утомительным при таком использовании. Несмотря на шероховатый характер двигателя и признаки длительного хранения, мне было бы приятно знать, что время, потраченное на правильную работу двигателя, не будет потрачено впустую на изношенный или уже сломанный двигатель.

Процесс довольно прост. Приобретите качественный тестер компрессии с подходящими адаптерами для вашего двигателя; это означает переходник с правильным диаметром и шагом резьбы, который можно затянуть на головке блока цилиндров без перекрещивания резьбы или удаления тонкой резьбы. Снимите все свечи зажигания с двигателя, вкрутите переходник в один из цилиндров, прикрепите манометр и приготовьтесь запускать двигатель.

Используйте стартер, чтобы прокрутить двигатель, удерживая дроссельную заслонку полностью открытой. Обычно я проворачиваю двигатель на 5-6 оборотов или пока стрелка компрессометра не выровняется, в зависимости от того, что наступит раньше. Запишите показания манометра и повторите процесс для каждого цилиндра.

В идеальном мире все числа были бы одинаковыми, но мир не идеален. Общепринятая разница между цилиндрами составляет 10 процентов, и я часто ищу показания 100-120 фунтов на квадратный дюйм, чтобы считать цилиндр в хорошем состоянии. Однако это всего лишь общее практическое правило, поэтому обратитесь к руководству по обслуживанию, чтобы узнать более точный диапазон для вашего конкретного применения.