Замер компрессии в двигателе, компрессия в дизельном двигателе
Владельцы автомобилей с дизельными двигателями получают целый ряд преимуществ, включая улучшенную динамику, экономичность и эффективность мотора, а также его надежность. Однако характеристики дизеля зависят от целого ряда параметров, в числе которых большое значение имеет компрессия. Автосервисом Автоэксперт производится замер компрессии дизельного двигателя в Пензе недорого, быстро и точно. Выгодную стоимость и высокое качество наших услуг подтверждают многочисленные положительные отзывы клиентов сервиса.
Компрессия представляет собой важнейший параметр, характеризующий работу дизельного двигателя. Это максимальное значение давления, которое создается в цилиндре при движении поршня. Показатель этот носит эксплуатационный характер и изменяется по мере износа деталей цилиндропоршневой группы. Замер компрессии дизельного двигателя, который мы выполняем сравнительно дешево и с высокой точностью, является важной диагностической процедурой.
Это связано с тем, что снижение компрессии представляет собой достаточно серьезную проблему. В частности его последствиями может стать падение мощностных характеристик и динамики мотора, увеличение расхода топлива и масла, нестабильная работа силового агрегата.
Профессиональный замер компрессии дизельного двигателя в нашем сервисе
Снижение компрессии может быть признаком достаточно серьезных неисправностей Поэтому замер компрессии дизельного двигателя дает возможность выявить зарождающуюся проблему, купить необходимые запчасти и выполнить ремонт, не дожидаясь серьезной поломки. В частности, низкая компрессия может указывать на неправильную регулировку клапанов, деформацию стержня клапана и износ направляющих втулок, прогорание клапана.
Также это может быть показателем разгерметизации ГБЦ, например, при прогорании прокладки или наличии сквозной трещины. Также падение компрессии может служить признаком разрушения поршневых колец, а также наличия нагара на стенках цилиндра или на днище поршня.
Все эти неисправности могут иметь довольно серьезные последствия.Учитывая эти особенности, замер компрессии дизельного двигателя необходимо выполнять срочно при появлении первых признаков ее снижения. К таким признакам можно отнести следующие симптомы:
- затрудненный запуск мотора;
- неустойчивая работа силового агрегата во всех режимах;
- отказы в работе одного или нескольких цилиндров;
- существенное увеличение расхода топлива и моторного масла;
- характерные хлопки.
Для выполнения замеров могут использоваться различные типы приборов, которые обладают разной степенью эффективности и точности. Наш автосервис использует передовые компрессометры и мотортестеры с расширенной функциональностью, которые позволяют быстро получать максимально точные результаты измерений. Это дает нам возможность гарантировать действительно профессиональный и оперативный замер компрессии дизельных двигателей, цена которого является вполне доступной для автовладельцев.
Своевременное выполнение замера компрессии в цилиндрах дизельного мотора позволит выполнить ремонтные работы с минимальными затратами и предотвратить серьезную поломку силового агрегата. Поэтому пренебрегать значением этой диагностической процедуры крайне не рекомендуется.
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 критерии важны в дизельных силовых установках, поскольку воспламенение горючей смеси в цилиндрах таких моторов происходит в результате ее нагрева за счет сжатия.
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 достигает 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.
Больше по теме — Разная компрессия в цилиндрах, что делать, последствия.
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.
Читайте также: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:
- С одного цилиндра снимается форсунка, на ее место устанавливается прибор;
- Затем производится проворот коленвала стартером и записывается полученный результат;
- После проверяется компрессия во всех остальных цилиндрах;
- 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.
Какая компрессия должна быть в двигателе
Одним из важных факторов работы двигателя внутреннего сгорания является компрессия в его цилиндрах, обозначающая максимальную величину давления при холостом прокручивании ДВС. Отдельно взятые модели двигателей предполагают разные показатели уровня компрессии. О том, какая компрессия должна быть в бензиновых и дизельных двигателях, пойдет речь в статье ниже.
Что такое компрессия двигателя?
Среди автовладельцев компрессия считается диагностическим фактором, который позволяет оценить работоспособность двигателя машины и состояние поршневой группы. Показатель компрессии — это значение давления в цилиндрах авто, которое создает поршень в своей верхней точке, при окончании такта сжатия. Единицами для измерения компрессии двигателя служат атмосфера, бар, кг/см2 и МПа.
Высокая компрессия в цилиндрах предохраняет картер от излишнего попадания газов, таким образом, все газы направляются на совершение полезной работы. При этом сокращается расход горючего и масла, соответственно, повышается мощность двигателя и его КПД. При низкой компрессии мощность ДВС падает, ухудшается динамика транспортного средства и растет расход ГСМ.
Не очень опытные владельцы авто иногда путают понятие «компрессия» с понятием «степень сжатия», но, на самом деле, это разные вещи. Степенью сжатия называют отношение объема цилиндра двигателя к объему камеры сгорания. Степень сжатия, в отличие от компрессии, является неизменной величиной и указана производителем в документации. Компрессия же со временем меняет свое значение из-за постепенного износа составляющих поршневой группы и уменьшения, вследствие этого, давления в цилиндре. Компрессия в двигателе авто зависит от степени сжатия, эта связь значений выведена в рассчитанных коэффициентах для каждого типа ДВС.
Какая должна быть компрессия бензинового двигателя?
Рассмотрим подробнее показатели компрессии двигателя для некоторых моделей автомобилей. Стандартная формула для определения компрессии выглядит так:
Компрессия = степень сжатия х коэффициент Х
Показатель степени сжатия указан в технических документах ДВС, при этом у каждой модели авто своя степень сжатия. Коэффициент Х также определен отдельно для каждой группы двигателей, например, 4х-тактные бензиновые двигатели с зажиганием от искры имеют коэффициент 1,2-1,3.
Для наглядности, приведем пример, как рассчитывается компрессия в двигателе ВАЗ, относящемся к 4х-тактным двигателям, при помощи этой формулы. Степень сжатия автомобиля ВАЗ 2112, указанная в документах — 10,5. Подставив нужные значения в формулу, получим следующее:
Компрессия в двигателе ВАЗ 2112 = 10,5 х 1,2 = 12,6
Показатели компрессии в других моделях автомобилей ВАЗ при условии исправности всех систем и агрегатов:
Автомобиль | Компрессия, кг/см2 |
ВАЗ 2106-07 | 11 |
ВАЗ 2109 | 11 |
ВАЗ 2110 | 13 |
Компрессия в бензиновых двигателях некоторых других моделей автомобилей различных производителей указана в таблице ниже:
Значение компрессии дизельных двигателей
Показатель компрессии в дизельном ДВС значительно выше, чем в бензиновых двигателях, так как зажигание горючей смеси в дизельных устройствах происходит от сжатия сильным давлением, а не от искры свечи.
Специалисты рассчитали значение компрессии дизельного двигателя, достаточное для его запуска в условиях разной внешней температуры:
— 40 — двигатель заводится при температуре до -35;
— 36 — автомобиль заведется при -30 градусах;
— 32 — заводится после долгой стоянки при температуре -25;
— 28 — горючее воспламенится после долгой стоянки при -15;
— 25 — ДВС заводится без проблем в теплой среде и после долгой стоянки при -15;
— 22-23 — не остывший двигатель заводится сразу, долгая стоянка возможна исключительно в гараже при плюсовой температуре;
— меньше 18 — не заведется при любых условиях даже разогретый ДВС.
Приведенная градация будет достоверной при запуске исправных двигателей, в автомобилях со всеми работающими системами. При наличии неисправностей приведенные показатели могут не соответствовать действительности.
Значение компрессии в дизельном двигателе некоторых моделей автомобилей приведены ниже:
Автомобиль | Компрессия кг/см2 |
Камаз ЕВРО-0 | 29-35 |
Камаз ЕВРО-1 | 29-35 |
Камаз ЕВРО-2 | 29-35 |
Камаз ЕВРО-3 | 32-37 |
Камаз ЕВРО-4 | 32-39 |
ЯМЗ 236 | 33-38 |
ЯМЗ 236 Турбо | 33-38 |
ЯМЗ 238 | 33-38 |
ЯМЗ 238 Турбо | 33-38 |
ЯМЗ 240 | 33-38 |
ЯМЗ 240 Турбо | 33-38 |
Д240-245(МТЗ80-82) | 24-32 |
MAN F90/2000 | 30-38 |
Измерение компрессии двигателя
На показатель компрессии сильно влияют техническое состояние двигателя и условия, в которых проводятся замеры, поэтому измерение компрессии проводят всегда в одинаковом режиме, одним и тем же способом. Обычно замеры проводятся в следующих условиях:
— разогретый до рабочей температуры двигатель;
— открытая дроссельная заслонка;
— снятый воздушный фильтр;
— вывернутые свечи во всех цилиндрах;
— отключенные от катушек низковольтные провода;
— отсоединенный топливный шланг;
— заряженный аккумулятор;
— исправный стартер.
Сам процесс измерения компрессии производится при помощи компрессометра и свечного ключа. Компрессометр вставляется в отверстие от вывернутой свечи одновременно с запуском двигателя на холостом ходу и удерживается, пока показания на шкале не перестанут расти. Такие манипуляции проводятся со всеми цилиндрами двигателя.
Полученные при измерении компрессии данные обычно отличаются от цифр, заявленных производителем авто в технической документации. Расхождение в значениях объясняется износом поршневой группы, который возникает при регулярной эксплуатации транспортного средства. С увеличением износа деталей компрессия в цилиндрах двигателя уменьшается.
Конечно, при небольшом отклонении от заявленных производителем цифр, владелец автомобиля может продолжать им пользоваться, не ремонтируя поршневую группу, расхождение до 10% считается допустимым. При увеличении разрыва значений комплектующие ДВС считаются сильно изношенными.
Что делать при низкой компрессии двигателя?
В жизни многих автовладельцев наступает момент, когда они сталкиваются с проблемами низкой компрессии двигателя. Давление в цилиндрах ДВС может снижаться по следующим причинам:
— севшие в канавки поршня поршневые кольца — самая частая причина снижения компрессии;
— трещина в перемычке одного из поршней;
— прогар поршня;
— деформация или прогар клапана;
— дефект кулачка распредвала;
— появление нагара из-за износа маслосъемных колпачков.
При перечисленных причинах обычно происходит снижение компрессии в каком-то одном цилиндре, и капитальный ремонт двигателя не требуется. В этих случаях достаточно замены деталей и чистки камеры сгорания от нагара.
При снижении компрессии одновременно во всех цилиндрах, скорее всего, нарушена герметичность камеры сгорания и требуется регулировка зазоров и газораспределительного механизма (ГРМ), что может повлечь за собой капитальный ремонт двигателя.
В дизельных двигателях чаще всего причиной снижения компрессии выступает износ зеркала цилиндров. При этом изношенная внутренняя поверхность цилиндра увеличивает зазор между ним и поршнем, и получается так, что необходимое для зажигания смеси солярки и воздуха давление создать невозможно. Признаком снижения компрессии в дизеле служит появление синего дыма из выхлопной трубы из-за неполного сгорания солярки при недостаточно высокой температуре
Иногда неисправности сторонних деталей могут повлечь за собой снижение давления в цилиндрах, например, плохое распыление горючего из-за неисправности форсунки. В любом случае, своевременная замена или ремонт испорченных деталей и агрегатов устранит проблемы низкой компрессии двигателя, и его мощность снова возрастет.
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.
Какие признаки плохой (низкой) компрессии двигателя?
Компрессия в цилиндрах один из важнейших параметров по которому можно судить о «здравии» двигателя. Что же такое компрессия и почему она так важна? Компрессия — это давление, которое возникает в цилиндре двигателя в конце такта сжатия, когда поршень находится в верхней мертвой точке. Компрессию не стоит путать со степенью сжатия двигателя. Компрессия двигателя определяется по формуле: компрессия = степень сжатия × К, где К — поправочный коэффициент для бензиновых двигателей 1,2-1,3 / для дизелей 1,7-2. Как правило, инженеры проектируют бензиновые двигатели с компрессией 12-14 бар, в дизельных двигателях нормальная компрессия 20-25 бар, в старых дизелях показатель компрессии равняется 28-32 бар. Современный дизельный двигатель, оснащенный системой «Common Rail», запустить практически невозможно, если его компрессия ниже 16 бар.
Но из любого правила есть исключение, инженеры автоконцернов не сидят сложа руки. Сейчас Mazda серийно выпускает бензиновый двигатель SkyActiv с компрессией 16 бар, а Nissan — двигатели с изменяемой степенью сжатия VC — Turbo.
От величины компрессии в цилиндрах напрямую зависит КПД и мощность двигателя, при сниженной компрессии увеличивается расход топлива и давление картерных газов, а динамические характеристики существенно снижаются. Снижение компрессии от нормы на 15 % в классических двигателях, является критическим и необходимо принимать меры по восстановлению нормальной компрессии. Стоит отметить, что компрессия в цилиндрах двигателя снижается неравномерно, поэтому можно наблюдать такое явление как разброс компрессии по цилиндрам, в исправном моторе разница компрессии между цилиндрами не должна превышать 10%. Замер компрессии выполняется при помощи специального прибора компрессометра.
Причины низкой (неравномерной) компрессии двигателя
1.
Закоксовывание, залегание поршневых колец.Нагар и отложения образовываются в любом двигателе, а тяжелые условия эксплуатации, некачественные горюче-смазочные материалы только усугубляют ситуацию. Залегшие поршневые кольца не только снижают компрессию в цилиндрах, но и приводят к ускоренному износу ЦПГ. Регулярная промывка маслосистемы двигателя, при каждой замене моторного масла, позволит избежать закоксовки поршневых колец. Подробнее о том, как и чем выполнять промывку маслосистемы, читайте здесь.
А что делать, если кольца уже залегли? Для таких случаев в арсенале компании ХАДО присутствуют продукты: «Verylube Раскоксовка», «Verylube Антикокс». Эти высокоэффективные средства позволяют быстро устранить залегание поршневых колец, и при этом нет необходимости разбирать двигатель. Для выполнения раскоксовки двигателя не нужны специальное оборудование и навыки, ее может выполнить любой автовладелец в собственном гараже. Состав вносится непосредственно в цилиндры двигателя через отверстия для установки свечей зажигания (топливных форсунок или свечей накаливания в дизельных двигателях).
2. Износ или повреждения рабочей поверхности цилиндров и компрессионных поршневых колец.
Износ элементов ЦПГ приводит к увеличению зазоров между поршневыми кольцами и стенками цилиндров. Поршень не может создать в цилиндре рабочее давление, часть сжимаемого воздуха попадает в картер двигателя, тем самым повышая давление картерных газов. Так как степень износа каждого цилиндра индивидуальна, то может наблюдаться разброс компрессии по цилиндрам, а это приводит к дисбалансу в работе двигателя. Коленчатый вал такого двигателя изнашивается значительно быстрее, из-за неравномерности нагрузок которые он воспринимает, плюс существенно возрастает вибрации автомобиля. Такой, казалось бы, серьёзный диагноз не повод проводить капитальный ремонт двигателя. Использование ХADO технологии позволяет сэкономить Ваши время и деньги, нет необходимости выполнять разборку силового агрегата и выводить его из эксплуатации. Применение гелей-ревитализантов позволяет не только компенсировать накопленный износ, но и защитить детали двигателя от износа.
При наличии царапин и задиров на стенках цилиндров глубиной до 0,07 мм рекомендуем использовать «Revitalizant EX120 для цилиндров». Продукт универсален, предназначен для бензиновых и дизельных двигателей, наносится через отверстия свечей зажигания/накала или отверстия для форсунок непосредственно на стенки цилиндров двигателя.
При значительном износе цилиндров, дополнительно после обработки цилиндров «Гелем-ревитализантом для цилиндров», и после плановой замены моторного масла рекомендуем провести полную обработку масляной системы двигателя гелем-ревитализантом XADO:
3. Неправильная регулировка клапанов, износ или повреждение гидрокомпенсаторов.
Негерметичность клапанов приводит к снижению компрессии в цилиндре. Наличие отложений на клапанах приводит к их неплотному прилеганию к седлу, клапаны перегреваются и со временем могут прогореть, в этом случае ни о какой компрессии говорить уже не приходиться. Данная проблема может проявляться в отдельно взятом цилиндре, что приводит к разбросу компрессии по цилиндрам. Для предотвращения образования нагара на клапанах необходимо использовать качественное топливо и масло, а также регулярно выполнять промывку топливной и масляной системы. Для промывки топливной системы рекомендуем использовать:
В случае критического загрязнения клапанов применение очистителей может иметь незначительный эффект, тогда вам необходимо обратиться на СТО, где будет выполнена очистка клапанов механическим способом.
Неправильная настройка фаз газораспределительного механизма приводит к нарушению синхронности работы механизмов ЦПГ и ГРМ, клапаны закрываются несвоевременно, компрессия падает. Эта проблема сказывается на компрессии во всех цилиндрах одинаково. Для решения этой проблемы необходимо выполнить регулировку газораспределительного механизма.
4. Повреждение элементов ЦПГ и ГРМ
При прогорании прокладки ГБЦ, сквозной трещины в ГБЦ, короблении ГБЦ, сквозном прогорании или частичном разрушении поршня, необходимо провести ремонт с заменой разрушенных или деформированных деталей.
При износе направляющих втулок клапанов, деформации стержня клапана рекомендуется произвести ремонт ГБЦ, заменить и расточить втулки клапанов, заменить поврежденные клапаны.
Нередко встречаются случаи, когда результаты замера компрессии оказываются выше, чем паспортные данные и этот факт доставляет автовладельцу подлинную радость. Но на самом деле, радоваться нечему! Повышенная компрессия может нанести автомобилю не меньший вред, чем сниженная. Стоит помнить, что компрессия в двигателе не может быть выше паспортных данных, вне зависимости какие средства автохимии вы применяли, повысить компрессию в двигателе возможно только при помощи тюнинга двигателя. Высокая компрессия приводит к возникновению детонации в цилиндрах и снижает ресурс поршней и поршневых колец.
Компрессия в цилиндрах возрастает по причине сокращения объема камеры сгорания из-за значительного количества скопившихся в ней отложений. Еще одной причиной завышенного значения компрессии может быть, наличие в цилиндрах моторного масла, которое уплотняет зазоры в ЦПГ. Масло попадает в цилиндры, через изношенные маслосъёмные колпачки клапанов. Чтобы восстановить нормальную компрессию в двигателе необходимо выполнить очистку камеры сгорания от отложений, посредством применения промывок или выполнить ее очистку механическим путем. Если же причина повышения компрессии в изношенных маслосъёмных колпачках, то их необходимо заменить.
Компрессия в двигателе внутреннего сгорания
Компрессия и степень сжатия – совсем не одно и то же. Незадачливые автовладельцы часто путают эти характеристики – видимо, их сбивают похожие цифры. На самом деле степень сжатия отражает, во сколько раз уменьшается объем цилиндра во время хода поршня от нижней к верхней мертвой точке. Иными словами степень сжатия – это отношение максимального объема цилиндра к минимальному. Степень сжатия может быть равной, например, десяти (10). В свою очередь под компрессией подразумевается давление воздуха в ВМТ, которое выражается в барах (атмосферах или паскалях). В бензиновых двигателях минимально допустимой компрессией считается 10 бар.
Температура воздуха при сжатии поднимается, что может привести к росту давления в исправном цилиндре до 13 бар. Однако, утечка воздуха через изношенные кольца и клапаны, может свести компрессию на нет. При значительном падении компрессии двигатель перестает заводиться, поскольку в цилиндрах невозможно создать условия для воспламенения топливовоздушной смеси.
Причиной отсутствия нормальной компрессии могут быть не только изношенные кольца и клапаны. Последние даже в исправном состоянии должны быть правильно отрегулированы. Если зазор меньше нормы, то клапан не будет полностью закрываться и через него произойдет утечка воздуха.
В бензиновых моторах нормальная компрессия находится в пределах 12-14 бар. Различия в цилиндрах в норме не превышают 1 бар. Однако если в одном из цилиндров компрессия ниже на 6-7 бар, то двигатель начинает троить на низких оборотах. При анализе выхлопных газов наблюдается повышенное содержание несгоревших углеводородов, СО и О2 и низкий показатель СО2.
При повышении оборотов в определенный момент неработающий цилиндр подключается, однако его реальный вклад в крутящий момент ничтожен. К тому же, вибрация никуда не девается, поскольку крутящий момент неравномерен. В современных моторах при падении компрессии в цилиндре электроника отключает его форсунку, дабы защитить нейтрализатор несгоревшего топлива от критического перегрева. Разумеется, при отключении нескольких цилиндров мотор перестанет работать.
Для дизелей компрессия не менее важна. При ее недостатке распыленная солярка попросту не воспламенится, т.к. не будет достигнута необходимая для этого температура сжатого воздуха. Чем меньше компрессия, тем труднее запускается холодный дизель. Чтобы дизельный автомобиль заводился зимой, давление в его цилиндрах должно составлять не менее 20-25 бар. Есть моторы, у которых данное требование еще выше.
Замер компрессии в дизельном двигателе имеет свои особенности. ТНВД необходимо отключить, чтобы перекрыть подачу топлива в цилиндры. Прибор для измерения давления необходимо вводить через отверстия свечей накаливания или форсунки. При этом наконечник прибора необходимо обязательно вкрутить, поскольку рукой давление 30-35 бар не удержать.
Косвенные признаки недостаточной компрессии
Чтобы понять, что давление в цилиндрах недостаточно, не обязательно производить замеры компрессии. Если на низких оборотах двигатель работает вяло и неустойчиво, а на высоких как бы «просыпается», то это явный признак плохой компрессии. При этом из выхлопной трубы, как правило, валит сизый дым – еще один признак.
Изношенные маслосъемные кольца плохо справляются со своей функцией, но на высоких оборотах масло, которое они пропускают, уплотняет зазоры компрессионных колец, в результате чего компрессия возрастает. Однако так продолжается, пока свечи не забросает маслом. Данное явление позволяет оценить износ колец, залив в цилиндры 5-10 мл моторного масла. Если после этого давление увеличится на 6-8 бар, то виноваты кольца. Проводя такой тест, необходимо учитывать, что компрессия может повыситься и за счет временного уменьшения объема камеры сгорания на эти самые 5-10 мл масла. В таком случае степень сжатия увеличивается, а вместе с ней и реальное давление в цилиндре.
При увеличении компрессии во время «масляного теста» только на 1-2 бара или если она вообще останется без изменений, то это весьма тревожный сигнал. В худшем случае это может означать наличие дыры в поршне, и тогда путь один – капремонт!
Если при обычном замере компрессии давление в одном из цилиндров поднимается заметно медленнее и оказывается на 3-5 бар ниже нормы, то есть вероятность прогорания прокладки между блоком и головкой.
А бывает, что компрессию удается повысить простой промывкой инжектора сольвентом. Это говорит о том, что мотор эксплуатировался на низкокачественно
Проверяем компрессию в цилиндрах двигателя
Если вдруг вы заметили, что мощность двигателя вашего автомобиля значительно снизилась или двигатель стал совсем плохо запускаться, значит, вам срочно необходимо произвести диагностику двигателя.
Каждому автомобилисту под силу проверить давление в цилиндрах мотора своими руками, т.е. провести проверку компрессии в цилиндрах.
Что такое компрессия двигателя и для чего она нужна
Компрессия двигателя – значение, которое определяет давление воздуха в цилиндрах мотора в конечной точке такта сжатия, во время вращения стартером коленчатого вала. С помощью проверки компрессии двигателя можно более-менее точно определить проблемы двигателя, не разбирая его. Причины снижения компрессии могут быть различными.
Это может быть из-за износа деталей поршневой группы, неисправности элементов ГРМ (газораспределительный механизм) и т.д., перечислять можно до бесконечности. При любом раскладе, снижение давления ухудшает характеристики двигателя и экономичность.
Вряд ли вам что-то скажут цифры, полученные при измерении давления в цилиндре мотора. А, чтоб все стало более-менее понятно, необходимо ознакомиться с Руководством по измерению компрессии двигателя.
Компрессометр – прибор, служащий для проверки компрессии. Он более эффективен для измерения компрессии в цилиндрах и подходит для любительского применения. Современные виды компрессометров выполнены, как раз для таких потребителей. В комплекте идут переходники (адаптеры), подходящие для различных моделей автомобилей. В автосервисах же для измерения компрессии применяют компрессографы или мотортестеры, но мы их не будем обсуждать.
Внимание! В Руководстве к двигателю вашего автомобиля должны быть указаны стандартные значения компрессии.
В исправном бензиновом двигателе, средняя величина компрессии должна составлять 9,5 – 10 атм. По цилиндрам разброс значений не должен быть больше 0,5 – 1 атм.
Как проводится проверка компрессии двигателя
Технологическая процедура проверки давления в цилиндрах аналогична для любого двигателя. Основным условием для проверки компрессии является полностью заряженный аккумулятор и исправный стартер, в этом необходимо быть уверенным на 100%.
— чтобы измерить компрессию, необходимо прогреть двигатель до рабочей температуры (80-90 градусов). При такой температуре между подвижными элементами поршневой группы уменьшаются зазоры и вязкость моторного масла становится меньше;
— отключите подачу топлива в двигатель;
— если запустить двигатель не получается, значит, проверяем давление на холодном двигателе. Из-за изношенности элементов поршневой группы, либо «залегания» колец возможно снижение компрессии примерно в два раза;
— свечи зажигания выкручиваем и на полную открываем дроссель и воздушную заслонку. В принципе, проверку можно провести и при закрытом дросселе;
— в первом цилиндре в отверстие для свечи зажигания вставляем наконечник компрессометра (здесь и пригодятся знания о порядке нумерации цилиндров). Коленвал проворачиваем стартером до того, пока давление в цилиндре не перестанет расти;
— записываем показания аппарата, потом делаем сброс и повторяем процесс на остальных цилиндрах.
Какие неисправности можно выявить с помощью проверки компрессии двигателя
— если компрессия нарастает, значит, давление при первом такте низкое 3-4 атм, а потом начинает возрастать, допустим до 8 атм, это говорит о том, что возможно износились поршневые канавки, кольца, стенки цилиндра;
— если компрессия не увеличивается, значит, через повреждения деталей головки блока цилиндров (седла клапанов) выходит воздух;
— если параметры компрессии изменяются, при этом заслонка полностью открыта, значит, возможна деформация клапанов, закоксовывание колец, задиры на поверхности цилиндров, прогар поршня или клапанов и т.д.;
— если компрессия изменяется при закрытой заслонке, значит, вероятно, есть прогар прокладки ГБЦ, зависание клапанов, трещины в стенке камеры и т.д.
Выявить причины невысокой компрессии можно и «дедовскими» способами
Залейте в цилиндр с низкой компрессией моторное масло, примерно 25 куб. см и повторно проведите проверку давления. Если показания не изменились, значит, практически на 100% можно утверждать, что прокладка ГБЦ повреждена или к седлам неплотно прилегают клапана. Если компрессия, по сравнению с первыми показателями, увеличилась, значит, скорее всего изношены поршневые кольца.
С помощью компрессора подайте в цилиндр сжатый воздух, при этом на шланг компрессора должен быть надет конический наконечник от компрессометра. Перед тем, как подать воздух в цилиндр, выставите поршень в DVN/ давление воздуха 2,5-3 кГ/см. Фиксируем стояночный (ручной) тормоз, а рычаг КПП переводим на высшую передачу, чтобы предотвратить прокрутку коленвала.
Если через карбюратор выходит воздух, значит, выпускной клапан неплотно прилегает. При поврежденной прокладке ГБЦ, через радиатор (около горловины вы можете увидеть пузырьки) или в соседний цилиндр выходит воздух.
В любом случае, если проверяя компрессию двигателя, показания прибора значительно отличаются от оговоренных производителем, значит необходимо провести более комплексную диагностику.
Но, в принципе, и так ясно, что необходим ремонт двигателя. А, уже разбирая головку блока цилиндров, можно более точно определить, что именно требует ремонта или замены на б/у двигатель. Компрессия выполнил свою задачу, указав, примерно, где необходимо искать неисправность мотора.
Удачи вам в проверке компрессии.
- < Назад
- Вперёд >
: проблемы со сжатием
Как мы уже говорили в предыдущем посте, есть много вещей, которые могут привести к отказу двигателя или необходимости его восстановления. Один из таких индикаторов — низкая компрессия или ее отсутствие в цилиндрах двигателя. Многие вещи могут привести к проблемам со сжатием в вашем двигателе, поэтому правильная диагностика имеет решающее значение для решения вашей конкретной проблемы. В этом посте мы просто коснемся некоторых из этих проблем.Обязательно обратитесь к спецификациям производителя или к своему механику, чтобы узнать, может ли одно из них быть основной причиной неисправности для вашего конкретного двигателя.
Индикаторы проблем со сжатием
Некоторые индикаторы плохой компрессии аналогичны индикаторам загрязнения топлива — например, низкая мощность и низкая топливная экономичность. Вы также можете заметить, что ваш двигатель работает грубее, чем обычно, чрезмерный прорыв или белый дым, идущий из выхлопных газов. Если ваш двигатель страдает от любого из этих симптомов, было бы неплохо запустить тест на сжатие, чтобы увидеть, является ли причиной этих проблем низкое или полное сжатие.Во многих случаях проблемы со сжатием могут привести к необходимости ремонта двигателя, в зависимости от поврежденных компонентов двигателя.
Что такое хорошая компрессия в дизельном двигателе?
Хорошая компрессия в дизельном двигателе находится в диапазоне от 275 до 400 фунтов на квадратный дюйм. Обычно вы не хотите, чтобы разница между цилиндрами составляла более 10%. Помните об этих двух вещах, и все должно быть готово!
Причины низкого или нулевого сжатия
Хотя хорошо знать, испытываете ли вы низкую или плохую компрессию, часто это просто симптом более серьезной проблемы в вашем двигателе.Есть несколько вещей, которые могут привести к проблемам со сжатием, в том числе:
- Негерметичные или сломанные клапаны : Это позволяет компрессии выйти из цилиндра, в котором находится проблема.
- Негерметичные или изношенные поршневые кольца : Когда эти кольца изнашиваются или выходят из строя, компрессия может вытечь из цилиндра.
- Сломанная пружина клапана : Сломанная пружина клапана позволяет клапану оставаться открытым, что также позволяет вытекать сжатию.
- Прокладка выдувной головки : Это создает плохую поверхность уплотнения, что может привести к утечке сжатия из одного или нескольких цилиндров, в зависимости от степени повреждения.
- Изношенный или сломанный распределительный вал : Проблемы с распределительным валом не позволяют клапанам открываться на должную величину, что не позволяет воздуху и газам входить и выходить из цилиндра.
- Обрыв зубчатого ремня или цепи : Если это не работает должным образом, значит, распределительный вал не вращается с надлежащей скоростью, что не позволяет сжатию происходить должным образом.
- Отверстие в поршне : Отверстие в поршне снова позволит вытекать сжатию.
Мониторинг и выявление проблем со сжатием
Низкая компрессия или ее отсутствие может повлиять на один или все цилиндры двигателя. Выполнение теста сжатия может помочь вам определить, где у вас возникла проблема, а также помочь сузить круг возможных причин проблемы. Например, поломка клапана может быть причиной отсутствия компрессии только в одном цилиндре.
Низкое сжатие в одном цилиндре
Некоторые распространенные причины низкой компрессии только в одном из ваших цилиндров включают протекающие клапаны, сломанные пружины клапана, износ распределительного вала, сломанные кольца или плохую прокладку головки блока цилиндров.
Низкое сжатие во всех цилиндрах
Если результаты вашего теста показывают низкую компрессию во всех ваших цилиндрах, это может быть вызвано затоплением двигателя, изношенными поршневыми кольцами, остеклением цилиндров, плохой фильтрацией воздуха или запылением, либо проблемами синхронизации.
Без сжатия в одном цилиндре
Отсутствие компрессии в одном цилиндре может указывать на опущенное седло клапана, сломанную пружину клапана, упавший клапан, сломанный клапан или повреждение поршня.
Без сжатия во всех цилиндрах
Если вы не испытываете сжатия во всех цилиндрах, это может быть вызвано поломкой распределительного вала.
Опять же, тест сжатия может помочь вам сузить круг возможных проблем. Выполнение теста на компрессию поможет вам узнать, как ваш двигатель работает из года в год (или сколько времени вы проходите между проверками компрессии), а также как ваши цилиндры работают по сравнению друг с другом. Это позволяет изолировать проблему, будь то один, два или все цилиндры.
Испытание на сжатие может проводиться через отверстия для свечей накаливания или отверстия форсунок, в зависимости от технических характеристик двигателя и типа используемого манометра. Обратитесь к инструкциям производителя для получения дополнительной информации о вашем точном типе двигателя.
Если вы думаете, что проблемы со сжатием вызывают проблемы с вашим двигателем, вы можете подумать о его восстановлении.
Остались вопросы? Позвоните нашим специалистам по телефону 844-304-7688. Или вы всегда можете запросить расценки онлайн.
Степень сжатия — обзор
Степень сжатия обычно варьируется от 1,05 до 7 на ступень; однако соотношение 3,5–4,0 на стадию считается максимальным для большинства технологических операций. Довольно часто повышение температуры газа во время сжатия диктует предел безопасного или разумного повышения давления. Максимальное повышение температуры определяется либо максимальной рабочей температурой цилиндра компрессора, либо максимальной температурой, которую газ может выдержать перед разложением, полимеризацией или даже самовоспламенением, как для хлора, ацетилена и т. Д.Поскольку объемный КПД уменьшается с увеличением степени сжатия, это также добавляет к выбору разумного предельного давления нагнетания. При известной максимальной температуре максимальная степень сжатия может быть рассчитана из соотношения повышения адиабатической температуры.
Оптимальная минимальная мощность достигается при одинаковой степени сжатия во всех цилиндрах для многоступенчатых агрегатов. При внешнем охлаждении газа между ступенями необходимо сделать разумные поправки на перепады давления в промежуточных охладителях и учесть это при настройке степеней сжатия:
Фактическое (с промежуточным охлаждением)
(18-38) Pi1 / P1 = Pi2 / Pi1 ′ = Pi3 / Pi2 ′ =… Pfy / Piy
где 1,2,3 ,.… Y = состояние газа в баллоне, представленное (1) для первой ступени, (2) для второй ступени и т. Д.
i = состояние межступенчатого давления нагнетания, непосредственно в цилиндре.
Prime (‘) = состояние межступенчатого нагнетания, уменьшенное перепадом давления в промежуточных охладителях, клапанах, трубопроводах и т.д .; следовательно, штрих представляет собой фактическое давление на всасывании следующего цилиндра в многоступенчатой цилиндровой системе.
f = конечное давление или давление на выходе из многоступенчатой установки.
Степени сжатия по ступеням:
R1 = Pi1 / P1R2 = Pi2 / Pi1′R3 = Pi3 / Pi2′Rf = Pfy / Piy ′
(18-39) R1 = R2 = R3 = … Rf = yRt
, где R t = общая степень сжатия агрегата = P i / P 1
Для двухступенчатого сжатия на ступень:
(18-39A) R1 = R2 = Pf2 / P1
Для пяти ступеней:
(18-39B) R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = 5Pf5 / P1
Обычно на многоступенчатых машинах используются промежуточные охладители.Функция промежуточного охладителя заключается в охлаждении газа до максимально близкой к исходной температуре всасывания с минимальным перепадом давления. Это важно для термочувствительных материалов. Это охлаждение обеспечивает экономию требуемой тормозной мощности, поскольку по существу охлаждается при постоянном давлении и приводит к тому, что следующий цилиндр обрабатывает меньший объем газа. Для достижения наибольшей экономии следует использовать самое холодное охлаждение, доступное на практике.
В некоторых случаях желательно использовать двухступенчатое сжатие без промежуточного охлаждения.Если состав газа должен оставаться постоянным на протяжении всего процесса сжатия, а температура не ограничивается, промежуточные охладители нельзя использовать, если присутствуют конденсируемые вещества. Иногда для газов с низким значением «k» или «n» используются две ступени для повышения объемного КПД. Когда это так, и высокие температуры сжатия или экономичность работы не контролируются, может быть выгодно отказаться от промежуточного охладителя.
Обратите внимание, что когда промежуточные охладители не используются, температура воды в рубашке компрессора должна быть на 10–15 ° F выше, чем точка росы между ступенями.Для этого потребуется теплая вода из куртки на предыдущем этапе.
Работа промежуточного охладителя внешне не влияет на теоретическую оптимальную степень сжатия на ступень. Однако это влияет на совокупную мощность, необходимую для выполнения работы по полному сжатию, потому что все потерянные потери давления должны быть заменены на мощность в лошадиных силах. Также имеется выигрыш в производительности из-за этого промежуточного охлаждения, как показано на рисунках 18-17A и 18-17B. Поправка на падение давления в промежуточном охладителе обычно делается путем увеличения давления на выходе из цилиндра, чтобы включить половину падения давления в промежуточном охладителе между ступенями, а давление всасывания на следующей ступени уменьшается до другой половины падения давления. по сравнению с теоретическим давлением без учета перепада давления.
Рисунок 18-17а. Комбинированные индикаторные карты двухступенчатого компрессора, показывающие, как водяные рубашки цилиндра и промежуточный охладитель помогают приблизить линию сжатия к изотермической.
(Используется и адаптировано с разрешения: Miller, H.H. Power, © 1994. McGraw-Hill, Inc., Нью-Йорк. Все права защищены.)Рисунок 18-17b. Влияние объема зазора на эффективность работы цилиндра поршневого компрессора (эффект конструкции клапана).
(Используется с разрешения: Livingston, E. H. Chemical Engineering Progress, V.89, № 2, © 1993. Американский институт инженеров-химиков, Inc. Все права защищены.)Коэффициент сжатия на ступень можно рассчитать.
(18-40) Pf = P1Rγ− (Δp1) Rγ − 1− (Δp2) Rγ − 2− (Δp3) Rγ − 3− (Δp4) Rγ − 4…
Продолжайте, чтобы увидеть количество членов в правой части уравнение, равное количеству ступеней. Обычно это лучше всего решается методом проб и ошибок, и его можно упростить, если предположить, что большинство значений ΔP равны. Предполагается, что весь перепад давления в промежуточном охладителе вычитается из давления всасывания следующей ступени, т.е.е. Падение давления в промежуточном охладителе первой ступени вычитается из давления всасывания второй ступени.
P f = конечное давление многоступенчатого набора цилиндров
γ = количество ступеней сжатия
Δp = падение давления на промежуточных охладителях, фунт / кв. Дюйм
1 = первая ступень
2 = вторая ступень
Если половина Δp добавляется к разряду одной ступени и половина вычитается из всасывания следующей ступени:
(18-41) Pf = P1Rγ− (12Δp1) Rγ − 1− (12Δp2) Rγ − 2− (12Δp3) Rγ − 3− (12Δp4) Rγ − 4…
На практике соотношения для каждой ступени могут не совпадать; однако это не мешает компрессору работать удовлетворительно, если все другие факторы учитываются соответствующим образом.
Охлаждение рубашки компрессора. Вода для охлаждения рубашки компрессора не должна быть такой же теплой, как вода в рубашке газового двигателя. Вода на 15–20 ° F более теплая, чем точка росы сжимаемого газа, предохраняет от конденсации. Рекомендуется повышение температуры воды в рубашке максимум на 15–20 ° F. Никогда не следует ограничивать поток воды к рубашкам, чтобы поддерживать эту температуру, поскольку пониженная скорость имеет тенденцию способствовать загрязнению рубашек.
Количество тепла, отводимого рубашками компрессора, зависит от размера и типа машины.Этот отвод тепла обычно выражается в британских тепловых единицах / час / л.с. Отвод тепла в цилиндр компрессора в среднем составляет около 500 БТЕ / ч / л.с. Некоторые из них имеют низкий уровень 130, и для получения точной цифры необходимо уточнить у производителя.
Пример 18-1Давление между ступенями и степени сжатия
Для двух ступеней сжатия, какими должны быть давления в цилиндрах, если перепад давления в промежуточном охладителе и трубопроводе составляет 3 фунта на кв. Дюйм?
Всасывание до первой ступени: P 1 = 0 фунтов на кв. Дюйм (14.7 psia)
Нагнетание из второй ступени: P f2 = 150 psig (164,7 psia)
Perstage: Rc = 164,7 / 14,7 = 11,2 = 3,35
Без промежуточного охлаждения:
С промежуточным охлаждением:
Первая ступень:
Вторая ступень:
Пример показывает, что, хотя отношения на цилиндр сбалансированы, каждое из них больше теоретического. Это соответствует реальным операциям.
Важно отметить, что довольно часто фактическая степень сжатия для отдельных цилиндров многоступенчатой машины не может быть точно сбалансирована.Это состояние возникает в результате ограничения потребляемой мощности в лошадиных силах для определенных размеров и конструкций цилиндров производителя. В окончательном выборе они будут скорректированы, чтобы обеспечить максимально возможные степени сжатия для использования стандартных конструкций.
Что такое степень сжатия в бензиновых и дизельных двигателях?
Что такое степень сжатия?
Коэффициент сжатия— одна из основных характеристик двигателя внутреннего сгорания. Это отношение объема над поршнем, когда он находится в самом нижнем положении (НМТ), к объему над поршнем, когда он находится в самом верхнем положении (ВМТ).Он указывает на степень сжатия топливовоздушной смеси в двигателе.
Рисунок 1 — Простая диаграмма камеры сгорания и степени сжатияЭто отношение объема камеры сгорания от ее наибольшего к наименьшему объему. Это соотношение между общим объемом цилиндра и камеры сгорания, когда поршень находится в НМТ (нижней мертвой точке), к объему одной только камеры сгорания, когда поршень находится в ВМТ (верхней мертвой точке). Это соотношение является одним из основных требований для всех двигателей внутреннего сгорания.
Рабочие:
Поскольку бензин очень летуч, «Степень сжатия» для бензиновых двигателей обычно ниже. Таким образом, он варьируется от 10: 1 до 14: 1. Бензиновый двигатель сжимает воздух и топливо в соотношении от 10: 1 до 14: 1. Бензиновый двигатель смешивает бензин с воздухом и сжимает эту смесь в камере сгорания. Лучшее смешивание воздуха и топлива друг с другом делает его однородным. Затем электрическая свеча зажигания воспламеняет топливно-сжатую смесь искрой.Таким образом, топливо полностью и мгновенно сгорает.
Степень сжатияВ дизельных двигателях «Степень сжатия» варьируется от 18: 1 до 23: 1, что зависит от конструкции и конструкции двигателя. В бензиновых двигателях используется метод искрового зажигания. Однако в технологиях дизельных двигателей, таких как «Direct Injection», «InDirect Injection» и «Common-Rail Direct Injection», используется метод зажигания от сжатия , , , . Однако степень сжатия остается почти одинаковой как для бензинового, так и для дизельного двигателя, соответственно, независимо от объема / рабочего объема двигателя.
Преимущества более высокой степени сжатия:
Чем выше степень сжатия, тем выше термический КПД двигателя. Таким образом, двигатель может извлечь больше механической энергии из заданной массы топливовоздушной смеси. В этом контексте дизельные двигатели имеют более высокую топливную эффективность для данного количества топлива, чем бензиновые двигатели того же размера.
Это означает, что скажем; Вы сравниваете обычные бензиновые и дизельные двигатели с одинаковым объемом двигателя 1.0л. Тогда в реальном мире дизельный двигатель объемом 1,0 л будет потреблять меньше топлива, чем бензиновый двигатель объемом 1,0 л. Другими словами, автомобиль с 1,0-литровым дизельным двигателем будет иметь больший пробег по сравнению с автомобилем с 1,0-литровым бензиновым двигателем при аналогичных условиях движения.
|
Как рассчитать коэффициент сжатия и рабочий объем двигателя
При создании двигателя с нуля расчет степени сжатия (CR) является необходимым шагом по любому количеству причин, начиная от соблюдения правил гонок и заканчивая получением форы тюнинг.
По определению, степень сжатия — это общий рабочий объем цилиндра с поршнем в нижней мертвой точке (НМТ), деленный на общий сжатый объем с поршнем в верхней мертвой точке (ВМТ). Вскоре мы обсудим процедуры и формулы для определения рабочего объема и объема сжатия; но сначала давайте рассмотрим последствия незнания CR двигателя. На степень сжатия существенно влияет объем зазора деки, расстояние между головкой поршня в ВМТ и высотой поверхности деки.Сначала установите поршень в ВМТ, затем обнулите циферблатный индикатор на поверхности деки блока цилиндров. Переместите индикатор в плоскость деки поршня, чтобы узнать, насколько далеко поршень находится ниже или выше деки блока. В этом примере это 0,005 дюйма. напишите номер на поршне в качестве проверки для облегчения сравнения.«Слишком слабое сжатие обычно приводит к неудовлетворенным ожиданиям производительности. На стороне высокого давления [слишком сильное сжатие] возникает больший риск при настройке и потенциальный отказ компонентов, если не используется должным образом лучшее топливо », — говорит Алан Стивенсон из JE Pistons.«В приложениях с принудительной индукцией (FI) ошибиться на низкой стороне намного безопаснее, чем испытать удачу на высокой стороне. Окно настройки расширяется и обеспечивает большую безопасность в случае возникновения проблем с давлением или подачей топлива, или даже в случае плохой партии газа. А если мощности недостаточно, еще один-два фунта наддува легко восполнят разницу ».
На объем зазора деки влияют высота деки блока, ход коленчатого вала, длина штока и высота сжатия поршней.Обратите внимание на то, как отверстие под палец находится дальше от головки поршня слева. Поршень с меньшей высотой сжатия справа позволяет использовать более длинные штоки, больший ход или меньшую высоту деки. Производитель поршня предоставит вам высоту сжатия для ваших расчетов.Ряд санкционирующих органов ограничивают степень сжатия двигателя в зависимости от класса или области применения. Если CR рассчитывается неправильно, гонщик может быть оштрафован за мошенничество, если судьи обнаружат, что он слишком высок.С другой стороны, если CR ниже допустимого максимума, гонщик теряет мощность. Даже если нет правил для CR, гонщик может быть ограничен определенным видом топлива. Знание CR обеспечит прочную основу для стратегии настройки.
Для измерения объема камеры сгорания необходимы бюретка и специальные приспособления. Как и при измерении объема купола поршня, ключом является герметизация камеры прозрачной пластиной и измерение количества жидкости, необходимой для заполнения камеры.Для тех, кто не занимается гонками, неплохо знать и понимать данные, необходимые для расчета CR, особенно при создании двигателя с нуля. Например, при заказе поршней технические представители компании должны знать ряд факторов, чтобы обеспечить желаемую или, по крайней мере, безопасную степень сжатия. Если у вас есть использованный блок и вы не знаете высоту платформы, или вы приобрели набор головок и не знаете объем камеры сгорания, то вероятность возникновения проблем, упомянутых Стивенсоном, вполне вероятна.
Чтобы рассчитать объем купола: сначала поместите поршень на измеренное расстояние в цилиндр, убедившись, что купол находится ниже деки. В этом примере поршень находится в отверстии 0,150 дюйма. Рассчитайте выставленный объем цилиндра. Объем = (π) x (квадрат радиуса отверстия) x (открытая высота цилиндра). В этом примере диаметр отверстия (4,600 дюйма) и выступающего цилиндра 1,5 дюйма равен 40,9 куб. Используя бюретку и прозрачную пластину настила, заполните цилиндр жидкостью и отметьте, сколько было необходимо.Здесь было около 35,8 куб. Вычтите количество использованной жидкости из рассчитанного объема цилиндра. Разница в объеме купола.Делаем математику
В старые времена вычисление CR означало использование логарифмической линейки (очень давно) или работу с набором формул на портативном калькуляторе. Сегодня поиск онлайн-калькуляторов, которые быстро выдадут результаты, находится на расстоянии одного клика от Google. Но, как гласит старая пословица, компьютер хорош настолько, насколько хорош качество информации, которую он получает.
Измерения, необходимые для определения CR:
- Диаметр отверстия цилиндра
- Длина хода коленчатого вала
- Диаметр отверстия прокладки головки
- Толщина сжатой прокладки головки
- Объем камеры сгорания
- Объем купола поршня
- Объем зазора деки поршня
В Интернете есть пара высокотехнологичных калькуляторов, которые запрашивают даже больше, например длину штока и расстояние от первого компрессионного кольца до верха поршня.Последнее поможет обеспечить объем над верхним кольцом, но это измерение обычно не оказывает существенного влияния на окончательный расчет и используется только в очень важных приложениях.
Большинство прокладок, таких как этот блок JE Pro Seal, предоставляют значения объема прокладки и толщины в сжатом состоянии, чтобы помочь вычислить CR.Онлайн-калькуляторы обычно предлагают на выбор ввод всех измерений в дюймах или метрических единицах, за исключением объемов камеры сгорания и купола поршня, которые всегда вводятся в кубических сантиметрах или кубических сантиметрах.
Многие из сегодняшних поставщиков послепродажного обслуживания предоставляют свои соответствующие размеры для стандартных деталей, что является более чем половиной успеха в быстром определении CR вашего двигателя с разумной точностью.
«Слишком много людей зацикливаются на десятых долях балла в CR, но не понимают влияния гидродинамики, например, из-за правильного выбора кулачка и фазировки», — говорит Стивенсон. «Если все остальное хорошо согласовано, разница в 0,1 коэффициента будет незначительной для всего, что не относится к профессиональным гонкам с максимальными усилиями.”
Это декорировано?
Высота настила — это единственное измерение, которое производитель двигателя должен будет сделать для точного расчета. Даже с новым блоком цилиндров, новыми шатунами и новыми поршнями может быть значительная разница, если сложить высоту платформы и попытаться вычесть половину хода, длину штока и высоту сжатия. И если блок используется, а вы не уверены в его истории, есть вероятность, что поверхность его могла быть фрезерована, что изменило бы высоту настила.
Для расчета CC головки блока цилиндров используйте кусок прозрачного акрила с отверстием. Слегка наклоните голову, чтобы отверстие оказалось в самой высокой точке. С помощью бюретки измерьте, сколько жидкости нужно для заполнения камеры сгорания.«Самый упускаемый из виду размер — высота блока. Это критически важно для точности степени сжатия, поскольку разница в зазоре деки в 0,020 дюйма приводит к значительному изменению CR », — предупреждает Стивенсон.
Опять же, CR рассчитывается путем деления общего рабочего объема на общий сжатый объем.Вот что необходимо для определения каждой из этих сумм:
Рабочий объем равен объему цилиндра + объем зазора + объем поршня + объем прокладки + объем камеры. Сжатый объем равен зазору + объем прокладки + объем поршня + объем камеры.
Все коэффициенты должны иметь одно и то же числовое значение. При ручном вычислении это обычно кубические сантиметры или CC. Большинство онлайн-калькуляторов автоматически конвертируют стандартные измерения в метрические и вычисляют такие значения, как зазор, если вы правильно ввели диаметр цилиндра и зазор по высоте платформы.Онлайн-калькуляторы также могут вычислить объем прокладки с правильной толщиной и отверстием, но многие производители прокладок предоставляют эту информацию в своих каталогах или на упаковке.
Используйте циферблатный индикатор для определения верхней мертвой точки. Магнитное основание делает эту работу быстрой и точной.Определение объемов говорящих
Опять же, производственные компании послепродажного обслуживания обычно поставляют необходимое количество новых деталей. Производители поршней будут указывать объем купола / тарелки в + или — CC, а производители головок цилиндров предлагают свои продукты с разными объемами, чтобы помочь достичь желаемой степени сжатия.Однако никогда не помешает подтвердить собственными измерениями.
«По необходимости, двигатели внутреннего сгорания требуют достаточно жесткого контроля размеров для надежной работы, поэтому отклонения в размерах должны находиться в пределах допустимых допусков. Контроль качества на уровне производства предотвращает выпуск несоответствующей продукции в эксплуатацию », — поясняет Стивенсон. «Конечно, ничто не может быть стопроцентным, поэтому тщательные измерения являются стандартной практикой для механических цехов и производителей двигателей. Предполагать, а не измерять, почти гарантирует дорогостоящий и неприятный результат.”
Опытные производители двигателей имеют все необходимые инструменты для выполнения всех необходимых измерений, такие как измеритель внутреннего диаметра и индикатор часового типа. Самые утомительные измерения — это объем поршня и объем камеры сгорания. Требуются бюретка, цветная жидкость и приспособления для решения конкретных задач, как указано на прилагаемых фотографиях.
Варианты обработки могут повлиять на зазор деки поршня. По этой причине важно проверить каждый поршень и записать измеренный зазор на заводной головке.Пример большого блока Chevy
В качестве примера давайте вычислим CR для популярного приложения Chevy с большими блоками. Начиная с внутреннего диаметра 0,060 дюйма (4,130 дюйма) и хода 4,250 дюйма, рабочий объем каждого цилиндра составляет 62,006 куб. См, что соответствует 496 куб. Дюйм V8.
Завершают вращающийся узел штоки и поршни диаметром 6,385 дюйма с высотой сжатия 1,270 дюйма и куполом объемом 18 см3. Мы используем закаленный блок, который требует небольшой отделки поверхности, поэтому итоговая высота настила составляет 9.780. Выбранные головки цилиндров имеют камеры сгорания объемом 118 куб. См, а прокладка головки цилиндров имеет диаметр отверстия 4,375 и толщину в сжатом состоянии 0,040. Производитель заявляет, что объем прокладки составляет 9,854 куб. См.
При такой высоте деки и вращающемся узле зазор деки составляет 0,000. Вставив все эти числа в онлайн-калькулятор, мы получим 10,25: 1. Если бы у двигателя был новый блок со стандартной высотой деки 9,800 дюйма, CR упал бы до 9,86: 1, потому что был бы зазор деки 0,020 дюйма.
Если производить вычисления вручную, вот как формула будет работать с моделью настила с поверхностью:
- Объем цилиндра = 1016.094cc [(отверстие ÷ 2) 2 x 3,1416 x ход x 16,387]
- Зазорный объем = 0,000cc [(отверстие ÷ 2) 2 x 3,1416 x высота платформы x 16,387]
- Объем прокладки = 9,9854cc [от производитель, но формула (диаметр отверстия ÷ 2) 2 x 3,1416 x толщина прокладки x 16,387]
- Объем камеры = 118 куб. см [Значение от производителя, но может быть определено и / или подтверждено путем измерения]
- Объем поршня = -18 куб. от производителя, но может быть определено и / или подтверждено путем измерения.Выражается как отрицательный объем, потому что форма поршня имеет куполообразную форму. Если бы поршень был выпуклым или плоским верхом с предохранительными клапанами, это было бы положительно.]
С этими числами мы складываем рабочий объем как 1016,094 + 0,000 + 9,985 + 118 — 18 = 1126,079. Сжатый объем 0,000 + 9,985 + 118 — 18 = 109,985. Разделив развернутый объем на сжатый, мы получим 10,24: 1. Небольшая разница между ручным вычислением и онлайн-калькулятором, вероятно, объясняется тем, что последний использует больше десятичных знаков в уравнении.
После расчета CR у производителя двигателя есть несколько вариантов для его изменения без других деталей или дополнительной обработки. Более толстая прокладка немного снизит сжатие, а более тонкая прокладка немного повысит сжатие. В противном случае придется заказывать другие поршни или головку блока цилиндров придется фрезеровать, чтобы уменьшить объем камеры сгорания и повысить CR.
Изменение толщины прокладки головки может помочь точно настроить степень сжатия.Статическое сжатие в сравнении с динамическим
В заключение, в этих расчетах будет вычислена степень сжатия двигателя статическая . Также следует учитывать степень сжатия dynamic , которая имеет отношение к фазе газораспределения. Двигатель с высоким CR потеряет часть этого давления сжатия, если впускной клапан останется открытым t после того, как поршень начнет такт сжатия. Это называется точкой закрытия впускного клапана.
«Физика диктует формулу, используемую для расчета CR, и ни одна из констант, вводимых в эту формулу, не изменяется с RPM», — объясняет Стивенсон. «Единственным исключением является изменение зазора деки из-за растяжения штанги, особенно с алюминиевыми штангами, и прогиб компонентов, таких как изгиб кривошипа».
Испытание на сжатие— как это сделать
Тест на сжатие — как это сделать — что он может вам сказать Испытание на сжатие — хороший способ измерить состояние колец, цилиндров и клапанов. Итак, если ваш двигатель работает плохо или ему не хватает мощности, подумайте о проведении теста на сжатие.Кроме того, важно выполнять тест на сжатие каждый раз при настройке, как часть профилактического обслуживания.
Для проведения теста на сжатие не требуются специальные навыки. Но вам нужно знать, как правильно интерпретировать свои результаты.
При проведении теста на компрессию обнаружены внутренние неисправности двигателя; такие как неисправные клапаны, поршневые кольца или чрезмерное скопление углерода, могут быть обнаружены до того, как они нанесут непоправимый ущерб.
Владельцу полезно знать об этих проблемах; чтобы они могли принять обоснованное решение о результатах. Двигатели последних моделей в основном изготавливаются из алюминия и подвержены повреждению резьбы свечей зажигания.
Зачищенная резьба свечи зажиганияЭто очень распространенное явление, когда вы снимаете свечу зажигания на горячем двигателе.
Перед прогревом двигателя; снимите свечи зажигания и нанесите на резьбу каплю противозадирного состава. Установите и затяните свечи зажигания с крутящим моментом, указанным в руководстве по ремонту вашего автомобиля; динамометрическим ключом.Потому что в следующий раз будет легче удалить пробки.Как проводить испытание на сжатие (сухое)
- Запустите прогретый двигатель, выключите зажигание и подачу топлива, а все свечи зажигания вынуты.
- Кроме того, всегда надевайте защитную одежду и перчатки при работе с горячим двигателем. Вы также можете приобрести качественные ботинки со стальным носком для защиты ног; особенно если вашему автомобилю требуется сварка.
- Во время проверки дроссельная заслонка и заслонки должны быть полностью открыты для точной проверки.
- Попросите помощника полностью нажать на педаль акселератора, пока он запускает двигатель.
- Избегайте возникновения пламени вокруг двигателя во время испытания.
- Прежде всего, подсоедините тестер к цилиндру и проверните двигатель на 6-8 ходов сжатия.
- Вы сможете услышать медленную скорость вращения коленчатого вала; когда испытуемый цилиндр достигает своего такта сжатия.
- Обратите внимание на то, как быстро увеличивается сжатие, и запишите наибольшее значение.
- Проверьте все цилиндры одинаково, с одинаковым числом тактов сжатия.
Существует несколько школ относительно того, какой должна быть компрессия в среднем двигателе. Как правило, компрессия 135 фунтов на квадратный дюйм или лучше является превосходной. Точно так же сжатие 85 фунтов на квадратный дюйм или ниже очень плохо. Наиболее желательна ситуация, когда все цилиндры дают одинаковые или близкие к одинаковым показаниям.
Кроме того, это значение должно быть выше 135 фунтов на квадратный дюйм. Неравномерные показания не являются редкостью для двигателей с большим пробегом или изношенных. Кроме того, разница между самым высоким и самым низким показаниями не должна превышать 20%. Пока самое низкое показание составляет 100 фунтов на квадратный дюйм или выше; тогда двигатель приемлемый.
Большая разница между цилиндрами, указывает на изношенные или сломанные кольца, негерметичные или заедающие клапаны или все вместе.
Наблюдая за манометром при запуске двигателя; Вы должны были заметить, как накачивается каждый цилиндр.Обычно цилиндр производит около 40 фунтов на квадратный дюйм на первом такте и около 35 фунтов на квадратный дюйм; на каждый дополнительный ход.
Сломанные поршневые кольцаПроблемные цилиндры могут иметь проблемы с накачкой и может увеличиваться примерно на 10 фунтов на квадратный дюйм за такт.
Возможно, удастся провернуть эти цилиндры достаточное количество раз, чтобы приблизиться к общему PSI другого цилиндра. Вот почему мы стараемся провернуть все цилиндры на одинаковую величину. В результате плохие кольца обычно вызывают это состояние.Имейте в виду, что цилиндр страдает от чрезмерного смазывания, даже из-за плохих колец; может дать высокие результаты испытаний на сжатие. Ключом к разгадке проблемы могут быть другие симптомы (дымящийся двигатель).
Есть несколько переменных, которые влияют на показания, полученные при испытании на сжатие:
- Частота вращения коленчатого вала
- Высота
- Температура
- Изношенные кулачки распредвала
- Высокоэффективные распредвалы с длительным профилем
Во многих автомобильных книгах описываются испытания на сухое и влажное сжатие вместе.Обычно эти тесты следует интерпретировать вместе, чтобы выявить неисправность в цилиндрах или клапанах. Выполнить мокрый тест; через свечное отверстие в цилиндр наливают столовую ложку моторного масла.
Итак, вы впрыснули столовую ложку моторного масла в цилиндр с низким показателем. Проверните двигатель на два оборота или около того, чтобы масло растеклось, затем повторно проверьте цилиндр. Если компрессия заметно усиливается; 40 фунтов на квадратный дюйм или более, проблема в плохом уплотнении кольца к отверстию.
Добавление масла в отверстие свечи зажигания для испытания на влажное сжатиеЕсли сжатие не сильно увеличивается; около 5 PSI, значит, проблема, вероятно, в клапанах.Это также могло быть вытянутой шпилькой головки блока цилиндров или покоробленной головкой блока цилиндров.
О чем говорит вся эта информация Вы Нормальный- В результате компрессия нарастает быстро и равномерно до заданной степени сжатия для каждого цилиндра.
- Следовательно, компрессия на первом такте мала. При следующих движениях компрессия нарастает, но не достигает нормы. Когда вы добавляете масло, ваша компрессия значительно улучшается.
У вас низкая компрессия при первом такте. При следующих движениях компрессия обычно не нарастает. Когда вы добавляете масло, ваша компрессия не сильно улучшается.
Испытание на сжатие, показывающее утечку между цилиндрамиЕсли два соседних цилиндра имеют более низкую, чем обычно, степень сжатия и впрыск масла в цилиндры, компрессия не увеличивается; Причиной может быть утечка прокладки головки блока цилиндров.Заключение
Проверка компрессии на самом деле не более чем способ выяснить, в каком цилиндре есть проблемы. Если вы обнаружите какие-либо проблемы, следующим шагом будет проверка герметичности цилиндра. Проверка герметичности цилиндра аналогична проверке на сжатие; в том, что он говорит вам, насколько хорошо цилиндры вашего двигателя герметичны. Но вместо измерения давления; он измеряет потерю давления.
Поделитесь, пожалуйста, машинным порталом Дэнни.com Новости
Общие сведения об анализе относительного сжатия
ОСНОВЫ АВТОМОБИЛЬНОГО ИСПЫТАНИЯ НА ОТНОСИТЕЛЬНОЕ СЖАТИЕ
Сохранить эту страницу как документ PDF
1. Введение и принцип работы
Правильная работа двигателя зависит от многих факторов, таких как правильные показания датчиков и правильное функционирование исполнительных механизмов. Сам двигатель также должен быть в хорошем состоянии, и с помощью теста относительной компрессии вы можете легко определить, все ли цилиндры имеют примерно одинаковую компрессию.Анализ относительной компрессии не измеряет фактическое давление, а просто сравнивает один цилиндр с другим. Отсюда термин «родственник».
Принцип испытания на относительное сжатие основан на отслеживании изменений тока / напряжения аккумуляторной батареи во время проворачивания для определения значений сжатия всех цилиндров. Анализ изменений тока / напряжения дает сравнительные значения сжатия всех цилиндров. Двигатель с плохой компрессией в одном или нескольких цилиндрах можно быстро определить с помощью теста относительной компрессии.
Для проведения теста относительной компрессии топливная система должна быть отключена, чтобы двигатель не запускался.
Испытания на относительное сжатие можно выполнить двумя способами — Current и Voltage :
- Текущий метод основан на отслеживании изменений тока стартера во время проворачивания двигателя. Затем осциллограф анализирует сжатия, отслеживая ток в каждом такте сжатия цилиндра. Чем лучше компрессия, тем выше ток, и наоборот.Важно, чтобы у вас был одинаковый ток на всех цилиндрах. Ток, необходимый для запуска двигателя, зависит от нескольких факторов, типа топлива — бензин или дизельное топливо, включая объем двигателя, количество цилиндров, вязкость масла, состояние аккумуляторной батареи, стартера, состояние электрической цепи стартера, компрессия в каждом из цилиндров и механическое состояние цилиндра. Типичный ток четырехцилиндрового бензинового двигателя составляет от 100 до 200 А.Начальный пиковый ток до 500 А — это ток, необходимый для преодоления постоянного трения и инерции для вращения двигателя. Как только двигатель начинает вращаться, этот ток снижается.
- Метод измерения напряжения основан на отслеживании изменений напряжения аккумуляторной батареи во время проворачивания двигателя для определения значений сжатия всех цилиндров. Затем осциллограф анализирует и сравнивает сжатие, отслеживая падение напряжения аккумулятора при каждом такте сжатия цилиндра. Чем лучше компрессия, тем ниже напряжение, и наоборот.Важно, чтобы у вас на всех цилиндрах было одинаковое падение напряжения.
2. Преимущества испытания на относительное сжатие
быстрый тест для подтверждения наличия серьезных механических проблем двигателя;
все цилиндры можно протестировать сразу;
для проверки каждого цилиндра не требуются датчики давления;
нет необходимости снимать свечи зажигания, свечи накаливания, форсунки или отсоединять провода свечей зажигания;
подходит для любого транспортного средства, независимо от производителя — легковые, грузовые, автобусы и т. Д.
подходит для бензиновых и дизельных двигателей;
необходимы только осциллограф с определенным режимом для этого теста и токовые клещи;
независимо от количества цилиндров (до 12)
3. Недостатки теста относительного сжатия:
показывает только относительную разницу в сжатии цилиндра, выраженную в процентах;
, если все цилиндры имеют примерно одинаковую потерю сжатия из-за износа деталей цилиндра, испытание на относительное сжатие не обнаружит это состояние;
- Типичная ошибка
составляет около 10%, но в некоторых случаях, если определенные двигатели работают некорректно, она может возрасти до 20%;
- Для выполнения этого теста необходимы специальные знания осциллографа
;
нельзя использовать на роторных двигателях Ванкеля;
4.Проведение испытания на относительное сжатие с использованием автомобильной лаборатории
Обычно необходим осциллограф alab с одним входом, но если требуется синхронизация для определения порядка зажигания цилиндра, то необходимы два входа осциллографа. Если используется метод измерения напряжения переменного тока, необходим осциллограф с входом, связанным по переменному току! При использовании метода постоянного тока необходимо использовать токовые клещи переменного / постоянного тока с рабочим диапазоном от 500 А до 1000 ампер, а осциллограф может быть со входом постоянного или переменного тока.
Результаты испытания на относительное сжатие зависят от аккумулятора, стартера и состояния проводки. Чтобы получить хорошие и надежные результаты теста относительной компрессии, аккумулятор и система запуска должны быть в хорошем состоянии.
Измерения можно проводить без синхронизации, но при обнаружении проблемы можно добавить синхронизацию для определения неисправного цилиндра (ов).
В качестве синхронизации сигнал от цилиндра 1 или любого выбранного вами цилиндра может использоваться для синхронизации с графиком тока / напряжения.Срабатывание катушки можно использовать в качестве сигнала синхронизации, и маркер помещается на экран напротив крюка с емкостным зажимным цилиндром, указывающим это на форме волны. Другие цилиндры можно быстро идентифицировать на осциллограмме, следуя порядку зажигания.
Важное примечание: Перед проведением испытания на относительное сжатие необходимо отключить топливную систему, чтобы двигатель не запустился! На некоторых автомобилях отключение топливной системы не дает немедленного эффекта из-за остаточного топлива в магистралях.Двигатель будет пытаться завестись при запуске, пока не сгорит оставшееся топливо, но как только вы проворачиваете достаточно долго и израсходуете топливо в рельсах, вы можете проводить тест!
Если вклад всех цилиндров превышает 80%, то компрессия двигателя считается нормальной. Если цилиндр или цилиндры ниже этого значения, вы можете продолжить исследование.
После завершения теста относительного сжатия должна быть получена форма волны, подобная приведенной ниже:
В приведенном ниже примере лабораторного осциллографа семейства CarScope показан результат после анализа полученной формы сигнала (была нажата кнопка
После завершения теста относительного сжатия должна быть получена форма волны, подобная приведенной ниже:
В приведенном ниже примере лабораторного осциллографа семейства CarScope показан результат после анализа полученной формы сигнала (была нажата кнопка
5.Резюме и заключение
После проведения испытания на относительное сжатие на нескольких автомобилях с использованием как тока, так и напряжения, мы пришли к выводу, что более надежным методом должен быть метод «Постоянный ток ». Недостатком этого метода является необходимость в более дорогом оборудовании, таком как токоизмерительные клещи для переменного / постоянного тока.