От чего зависит компрессия в двигателе: Какая компрессия должна быть в двигателе и как ее проверить?

Что влияет на компрессию двигателя? | Полезно знать

Теоретически максимальное давление в цилиндре в конце такта сжатия, когда поршень находится в верхней мертвой точке (ВМТ), зависит от целого ряда факторов. С точки зрения ремонтной практики они в конечном счете влияют на количество поступающего в цилиндр воздуха — чем оно больше, тем выше компрессия. В первую очередь отметим положение дроссельной заслонки — ее прикрытие или закрытие, очевидно, сильно уменьшит давление в цилиндре. Понятным образом на количество воздуха влияет и степень загрязнения воздушного фильтра.

Некоторые механики допускают ошибки в установке фаз газораспределения, например, при монтаже ремня или цепи привода распределительного вала. Это приводит к изменению момента закрытия впускного клапана, сдвигая начало сжатия в цилиндре в ту или другую сторону. Тогда и значения компрессии будут отличаться.

Довольно сильно на компрессию влияют зазоры в приводе клапанов. Так, малый зазор в приводе впускных клапанов приведет к более позднему их закрытию и, соответственно, к уменьшению компрессии.

Одновременно малые зазоры в выпускных клапанах увеличат так называемое перекрытие клапанов — величину угла поворота коленвала, в течение которого открыты одновременно оба клапана в цилиндре. Результат тот же -компрессия уменьшится.

На компрессию повлияет и температура двигателя — чем она меньше, тем сильнее будет охлаждаться воздух, сжимаемый в цилиндре, и тем меньше будет его давление. Кстати, зазоры в приводе клапанов так же будут «следить» за температурой — чем она ниже, тем меньше зазоры и компрессия.

Но и это еще не все. Как только воздух в цилиндре оказывается достаточно сжат, станут проявляться разного рода его утечки через зазоры между изношенными или поврежденными деталями, уплотняющими полость камеры сгорания. Естественным образом из сказанного вытекают выводы о том, что утечки будут минимальными, если цилиндр имеет идеально круглую форму, отсутствуют продольные риски на его рабочей поверхности, поршневые кольца идеально прилегают к ней и к торцевым поверхностям канавок поршня; если близка к нулю величина зазоров в замках колец и, наконец, тарелки клапанов идеально прилегают к седлам.

Но все мы знаем, ничего идеального в природе не бывает. Какие-то утечки есть всегда, даже у нового двигателя. Вопрос лишь в том, насколько они велики. Поэтому напомним факторы, в той или иной мере влияющие на интенсивность утечек воздуха, а, следовательно, и на компрессию:

— в первую очередь укажем на температуру двигателя — она, повышаясь, увеличивает компрессию, так как детали лучше прилегают друг к другу, принимая размеры и взаимное положение, больше соответствующие рабочим;

— затем напомним, что масло, поступившее в камеру сгорания через направляющие втулки клапанов, поршневые кольца, систему вентиляции картера и уплотнения турбокомпрессора, существенно повышает компрессию, так как оказывает уплотняющее действие;

— топливо, поступившее в цилиндр в виде капель, напротив, снижает компрессию, так как разжижает и смывает масло с деталей и не оказывает уплотняющего действия из-за малой вязкости;

— таким же образом сказываются негерметичность обратного клапана или шланга компрессометра, а также большое усилие пружины обратного клапана;

— и, наконец, чем больше обороты коленчатого вала, тем меньше утечки через неплотности, тем выше компрессия.

 

Некоторые дефекты и неисправности бензиновых двигателей, выявляемые измерением компрессии
Неисправность	Признаки неисправности	Компрессии, МПа
		Полностью открытая заслонка	Закрытая заслонка
Полностью исправный двигатель	Отсутствуют	1,0-1,2	0,6-0,8
Трещина в перемычке поршня	Синий дым выхлопа, большое давление в картере	0,6-0,8	0,3-0,4
Прогар поршня	То же, цилиндр не работает на малых оборотах	0,5-0,5	0-0,1
Залегание колец в канавках поршня	То же, цилиндр не работает на малых оборотах	0,2-0,4	0-0,2
Задир поршня и цилиндра	То же, возможна неустойчивая работа цилиндра на холостом ходу	0,2-0,8	0,1-0,5
Деформация клапана	Цилиндр не работает на малых оборотах	0,3-0,7	0-0,2
Прогар клапана	Цилиндр не работает на малых оборотах	0,1-0,4	0
Зависание клапана	Цилиндр не работает на малых оборотах	0,4-0,8	0,2-0,4
Дефект профиля кулачка распредвала (для конструкций с гидротолкателями)	Цилиндр не работает на малых оборотах	0,7-0,8	0,1-0,3
Повышение количества нагара в камере сгорания в сочетании с изношенными маслосъемными колпачками и кольцами	Повышенный расход масла с синим дымом выхлопа	1,2-1,5	0,9-1,2
Естественный износ деталей поршневой группы	Повышенный расход масла с синим дымом выхлопа	0,6-0,9	0,4-0,6

Компрессия – правда и вымысел -Полезное

В ходе диагностики двигателя автомобиля специалисты в первую очередь измеряют уровень компрессии в цилиндрах. Водители нередко воспринимают полученный показатель как шкалу жизни мотора. Но практика показывает, что все значительно сложнее.

Что являет собой компрессия?

Само по себе понятие «компрессия» — вульгаризм. В автомеханике его принято называть давлением конца такта сжатия, образующимся в цилиндре при условии отключенного зажигания, а в дизельном двигателе – когда не подается топливо. В обоих случаях поршень замирает в верхней мертвой точке. Ориентируясь по этому показателю, механик определяет, обойдется ли дело заменой нескольких комплектующих или необходим полный ремонт.

Чаще всего залегание кольца либо трещинка в клапане провоцирует декомпрессию, поэтому профессионалы, снявшие замеры, не дают категоричных суждений, и производят более тщательную проверку.

Компрессия и степень сжатия – сопоставимы ли понятия?

Нет. Давление в цилиндре – четко определимый показатель для каждого отдельно элемента мотора, тогда как степень сжатия – параметр, не поддающийся четкому размерному определению.

Он отображает геометрические данные цилиндра — соотношение его полного объема с вместительностью камеры сжатия. Компрессия зависит от сжатия, но не наоборот. На нее влияет ряда показателей:

• давление в момент начала сжатия;
• фазы распределения продуктов сгорания;
• температуры во время измерений;
• присутствие и характер утечки.

Компрессия – это максимальное давление, которое можно измерить в цилиндре при отключенном зажигании.

Можно ли поднять мощность мотора, повысив компрессию?

С натяжкой это утверждение можно назвать соответствующим истине, но существуют определенные сложности. Компрессию можно поднять непосредственно, альтернатива – удаление протечки, через которую выходят продукты сгорания и/или топливная смесь из камеры сгорания. Первый способ реализуется путем шлифовки нижней плоскости на головке внутри цилиндра. Исследования показывают, что:

• КПД цикла таким способом действительно можно поднять;
• предусмотренное теорией снижение расхода топлива незначительно – 2,5-4,5% при низких оборотах;
• на высокой мощности расход и мощность нормализуются.

При езде с высокой нагрузкой нет какой-либо экономии, а искомое повышение мощности улетучивается. Это происходит из-за того, что прирост степени сжатия резко повышает давление в цилиндре, что провоцирует детонацию топливной смеси. Его улавливает датчик, после чего происходит сдвижение угла опережения зажигания назад, что приводит к падению производительности.  

Итак, ручное увеличение компрессии не только требует филигранной работы, но не дает видимого результата при разгоне мотора до высоко мощности. Помимо этого, возрастает нагрузка на клапаны и поршни, что приводит к их выходу из строя.

Проверим, можно ли сократить мощность мотора, если установить кольца так, чтобы зазоры оказались большими в два раза. Практика показывает, что КПД действительно падает, но при разгоне до 2500 об/мин видимые изменения отсутствуют. Это обусловлено тем, что протечки на высоких оборотах становятся малозаметными – частота вращения коленвала оставляет меньше времени.

Отсутствие компрессии – неминуемый капремонт?

Нередки случаи, когда механик, заявляет о необходимости немедленного капитального ремонта из-за декомпрессии. Но на самом деле все далеко не столь категорично – количество возможных причин падения компрессии исчисляется десятками, начиная от нарушения работы механизма газораспределения или нарушения целостности двигателя. Лишь одна свидетельствует о существенном износе.

Чем выше компрессия, тем лучше?

Иногда автолюбители, попав под власть стереотипов, искренне радуются повышению компрессии. Но дело в том, что показатель выше штатного при нормальном состоянии двигателя нельзя, рост является признаком загрязнения цилиндра продуктами сгорания.

Эти отложения нарушают процесс отведения тепловой энергии, что приводит к несвоевременной детонации топлива, провоцирует калильное зажигание или вызывает другие проблемы. Поэтому опытный механик обязательно насторожится, если давление конца такта сжатия окажется слишком высоким по сравнению со стандартными показателями.

На что влияет компрессия?

Как удалось выяснить, автолюбители нередко переоценивают данный показатель, но в то же время выпускать из вида его нельзя. Он оказывает непосредственное влияние на:

• процесс запуска двигателя в зимний период. Это особенно важно для дизельных моторов. Нормальное давление обеспечивает возможность воспламенения топливной смеси и корректного выведения продуктов сгорания. Снижение этого показателя может привести к тому, что топливо попадет в цилиндр в виде маслянистых капель, неспособных загореться в таких условиях;
• давление картерных газов. Уменьшенная компрессия повышает нагрузку на вентиляционную систему – в нее попадает слишком большой объем масляных испарений. В результате увеличивается объем загрязняющих окружающую среду газов и значительно быстрее загрязняется камера сгорания;
• нормальную работу мотора. Если в разных цилиндрах показатель компрессии разнится, это приводит к вибрации, проявление которой усиливается при малой мощности или в зимний период. Это не только раздражает водителя, но и наносит ущерб трансмиссии, подвеске, или другим элементам двигательной смеси.

Вывод – не следует чрезмерно драматизировать изменение компрессии, но и оставлять без внимания его нельзя. Роль давления велика, но относиться к этому вопросу нужно с умом, четко определяя и устраняя причины возникших неполадок.

Степень сжатия | MVWAutotechniek.NL

Субъекты:

• Коэффициент сжатия
• Расчет коэффициента сжатия
• Ограничения

Коэффициент сжатия:
. Компрессионный коэффициент воздействия на производительность на производительности на производительности на производительности на производительности на производительности. Чем оно выше, тем выше конечное давление сжатия, поэтому тем больше энергии двигатель может извлечь из топлива, тем самым производя больше мощности. Однако на это есть ограничения. Подробнее об этом позже.

Степень сжатия представляет собой фиксированное соотношение между объемом над поршнем в ОДП и объемом над поршнем в ВМТ. Компрессионное пространство – это объем камеры сгорания, в котором воздух сжимается поршнем. Компрессионное пространство также зависит от толщины прокладки головки блока цилиндров, угла расположения клапанов в головке блока цилиндров, пространства, занимаемого свечой зажигания и форсункой. Это затрудняет расчет. Поэтому компрессионное пространство измеряют заливкой определенного количества жидкости в головку при закрытых клапанах и измерением этого количества.

Расчет степени сжатия:
Ударный объем обозначается Vs, а объем сжатия Vc. Оба в кубических сантиметрах (см³). По этим двум данным можно рассчитать степень сжатия. Степень сжатия обозначается греческой буквой ε (эпсилон).

Данные двигателя следующие:
VS = 460 см³
Vc = 50 см³

Заполненное это дает:

Вычисление этой формулы дает ответ 10. Это означает, что этот двигатель имеет степень сжатия 10:1. На рисунке ниже хорошо видна зависимость между объемом над поршнем в ОДП (10) и объемом над поршнем в ВМТ (1). Ударный объем + компрессионное пространство в 10 раз больше, чем компрессионное пространство.

Бензиновый двигатель с непрямым впрыском часто имеет степень сжатия от 7:1 до 11:1. Бензиновый двигатель с непосредственным впрыском от 14:1 до 20:1.
Степень сжатия дизельного двигателя часто составляет от 18:1 до 24:1.

Как объяснялось ранее, объем сжатия (Vc) измеряется, поскольку его очень сложно рассчитать. Ударный объем можно рассчитать. Формула показана справа.

π (pi) = округлено 3,14
d² = диаметр цилиндра в квадрате
s = ход поршня в миллиметрах

В стандартной формуле степени сжатия Vs заменяется формулой, используемой для расчета Vs. Скобки слева и справа от формулы Vs указывают на то, что это вычисление должно быть выполнено в первую очередь. Результат этого необходимо добавить к Vc, а затем разделить на Vc.

В качестве примера возьмем двигатель с диаметром цилиндра x ход поршня 81,0 x 86,4 мм. Отверстие — это диаметр квадратного цилиндра, а ход поршня — это расстояние, которое поршень проходит от ODP до ВМТ. Компрессионный объем этого двигателя дан: 45 см³.

Конечно, формулу можно реализовать и поэтапно. Ввод этих данных в формулу дает:

Рабочий объем этого двигателя теперь можно ввести в формулу степени сжатия:

Ограничения:
При более высокой степени сжатия можно достичь большей мощности. Это связано с тем, что из топлива можно извлечь больше энергии (более высокий КПД). Степень сжатия нельзя просто увеличить; существует риск детонации из-за более высокого конечного давления сжатия. Из-за более высокого давления и температуры топливо воспламеняется раньше, чем предполагалось. Двигатель, оснащенный турбонаддувом, имеет более высокое конечное давление сжатия из-за наддува. При той же степени сжатия это означало бы, что есть риск детонации. Поэтому степень сжатия в двигателях с турбонаддувом ниже, чем в двигателях без наддува.

Производители автомобилей также используют методы увеличения степени сжатия без риска детонации. Подумайте о датчике детонации для опережения зажигания (который присутствует в каждом двигателе в наши дни), впрыске воды для охлаждения камеры сгорания, других видах топлива, таких как метанол и этанол (это используется в гонках).

Основные причины низкой компрессии в двигателе

В этом руководстве мы расскажем о некоторых причинах низкой компрессии в двигателе и о том, что вам следует делать. Двигатель внутреннего сгорания полагается на сжатие для производства мощности. Кислород и топливо попадают в камеру сгорания, где происходит сгорание. Чтобы двигатель работал эффективно, должна быть здоровая и высокая компрессия. Производительность двигателя зависит от того, сколько воздуха он может сжать в каждом цилиндре.

Низкое сжатие — это то, с чем никто не хочет сталкиваться, потому что исправить это дорого. Однако в вашем двигателе может быть низкая компрессия. Если это произойдет, вы определенно почувствуете, что мощность вашего двигателя снижается. Важно знать некоторые причины низкой компрессии в двигателе.

Причины низкой компрессии

Повреждение уплотнений клапанов и поршневых колец является одной из частых причин низкой компрессии. Вот другие причины низкой компрессии, о которых вам следует знать.

Неисправные клапаны

Основная роль клапанов заключается в герметизации камеры сгорания. Камера сгорания имеет впускной и выпускной клапаны, которые либо открываются, либо закрываются в зависимости от стороны хода в камере сгорания.

Клапаны герметизируют камеру сгорания и обеспечивают сдерживание давления перед выбросом в выхлоп. Если какой-либо из клапанов неисправен, компрессия, скорее всего, будет просачиваться в выхлоп или впуск.

Поврежденные поршневые кольца

Каждый поршень имеет от 2 до 4 колец вокруг него. Кольца предотвращают утечку компрессии в картер и предотвращают утечку масла в камеру сгорания. Когда поршневые кольца изношены, масло будет просачиваться в камеру сгорания, и вы почувствуете низкую компрессию. Лучший способ решить эту проблему — заменить поршневые кольца.

Поврежденные поршни

Изношенный поршень — еще одна распространенная причина низкой компрессии в двигателе. Поршни изготовлены из алюминиевых сплавов, что позволяет им выдерживать высокую температуру в камере сгорания. На поршнях будут образовываться горячие точки, когда ваш двигатель работает на обедненной смеси или стучит. Двигатели с большим пробегом также изнашивают поршни, что приводит к низкой компрессии.

Неисправность гидравлического подъемника

Гидравлические подъемники находятся между распределительным валом и клапанами. Эти подъемники регулируются автоматически, чтобы обеспечить нормальный зазор между подъемником и распределительным валом. Чтобы лифтеры выполняли эту роль, они наполняются маслом под давлением.

Если у вашего двигателя большой пробег, распределительный вал может создавать отверстия в гидрокомпенсаторах. Когда это происходит, толкатели не могут удерживать давление масла и будут сжиматься всякий раз, когда распределительный вал открывает их без открытия клапанов.

Когда клапаны не открываются должным образом, у вас будет низкая компрессия.

Плохая синхронизация распределительного вала

Неисправный ремень или цепь ГРМ приводит к низкой компрессии во всех цилиндрах. Коленчатый вал вращает ремень ГРМ для передачи мощности на распределительный вал, который управляет открытием клапанов. Клапаны регулируют поступление и отток газов в камеру сгорания.