ЧТО ТАКОЕ СТЕПЕНЬ СЖАТИЯ И КОМПРЕССИЯ ДВИГАТЕЛЯ?
Добрый день, сегодня мы узнаем, что из себя представляют автомобильные показатели двигателя внутреннего сгорания, такие как степень сжатия и компрессия силовой установки, а также чем они отличаются друг от друга. Кроме того, дадим определение понятиям компрессии и степени сжатия, расскажем про основные особенности данных показателей двигателя, а также установим, почему так важны значения этих параметров для того или иного мотора транспортного средства. В заключении мы поговорим, как влияют конечные значения компрессии силовой установки на установление возможных неисправностей двигателя, а также почему степень сжатия напрямую влияет на параметр мощности мотора автомобиля.
Для того, чтобы понять для чего нужны показатели компрессии и степени сжатия двигателя внутреннего сгорания, а также чем они отличаются друг от друга, необходимо знать их определения, осознавать важность каждого параметра, который напрямую или косвенно влияет на долговечность функционирования силовой установки транспортного средства. Данные вопросы мы и обсудим в нашем рассказе, чтобы получить исчерпывающее представление о степени сжатия и компрессии двигателя, а также почему не нужно путать эти, в какой то мере схожие показатели измерения работы мотора. Кроме того, рассмотрим часто задаваемый вопрос многими автолюбителями: “Чем отличаются параметры степени сжатия и компрессии двигателя друг от друга, а также какой показатель наиболее важен?”.
1 . Степень сжатия. Понятие и особенности автомобильного показателя
Степенью сжатия силовой установки называется отношение объема рабочей области цилиндра к объему камеры сгорания топливно-воздушной смеси. На бензиновом двигателе, в зависимости от определенной задачи, показатель степени сжатия может находится в разном диапазоне величин от 7 до 11 пунктов. Что касается дизельных силовых установок, то в связи с определенными конструкторскими особенностями устройства, их степень сжатия значительно превышает бензиновые и составляет в среднем от 13 до 19 пунктов.
На сегодняшний день степень или показатель сжатия двигателя указывается почти на всех современных транспортных средствах. На основании этого параметра производитель в документации и еще, как правило, на лючке бензобака к тому или иному автомобилю указывает рекомендованное для заправки топливо, например, если транспортное средство оснащено бензиновым мотором, будет указание на марку бензина АИ-92 или АИ-95.
Для того, чтобы более детально представить, как и где создается степень сжатия в двигателе автомобиля, нужно первым делом себе представить блок цилиндров и поршни, которые в нем ходят. Дело в том, что у каждого поршня есть в блоке цилиндров, так сказать свои “мертвые точки“. Такой точкой называется верхняя плоскость блока, когда топливо сжато до предела и ждет момента для воспламенения. Нижняя точка – это та плоскость, где поршень опускается вниз, а пространство заполняется новой порцией топливной смеси или наоборот уже заполнено расширившимися от воспламенения газами.
В том случае, когда поршень располагается в верхней части блока, то есть в “верхней мертвой точке“, то над ним остается определенный объем, в котором и находится сжатая под определенным давлением топливно-воздушная смесь. Это пространство или область называется камерой сгорания смеси. Когда поршень опускается в нижнюю область блока цилиндров, так сказать к “нижней мертвой точке“, то к пространству камеры сгорания еще добавляется объем расположенный над поршнем. Поэтому довольно просто зная вышеописанные теоретические основы работы поршня в блоке цилиндров определить во сколько может сжиматься топливно-воздушная смесь нашего двигателя при движении узла мотора из нижней “мертвой точки” в верхнюю. Справочно отметим, что при измерении этого показателя, переменные значения отображаются, как объемные величины, поделенные друг на друга, то есть V2 (объем) / V1 (объем).
Таким образом, при помощи обычного деления объема V2 (объем над поршнем) на V1 (объем под поршнем) мы получим показатель, который укажет нам во сколько раз сжимается топливно-воздушная смесь, при движении поршня из нижней мертвой точки блока цилиндров в верхнюю. Ниже на изображении мы постарались наглядно продемонстрировать наши расчеты степени сжатия ( Нажмите на изображение для увеличения ).
Как правило, авто производители данные характеристики указывает в документации к транспортному средству. Поэтому зачастую этот параметр высчитывать самостоятельно не требуется, для его нахождения нужно всего то открыть инструкцию на свой автомобиль.
В большинстве случаев степень сжатия указывается в диапазоне от 9 до 14 пунктов. Данный показатель нам скажет о том, что топливно-воздушная смесь, которая вошла в камеру сгорания при движении поршня в блоке цилиндров из “верхней мертвой точки” в нижнюю точку, на такте впуска, сожмется в 9, 10, … или 14 раз, от первоначального состояния (объема), а после этого воспламенится свечой зажигания.
2 . Компрессия двигателя. Понятие и особенности показателя
Компрессией называется максимальное давление воздуха в камере сгорания в самом конце такта сжатия топливно-воздушной смеси. Другими словами компрессия – это определенный уровень давления в области цилиндра, которое так или иначе зависит от степени сжатия смеси в нем. Справочно заметим, что показатель давления в малом объеме всегда будет больше, так как при увеличении степени сжатия, уровень компрессии вырастает. Уровень компрессии косвенно или предварительно указывает на состояние силовой установки автомобиля. Поэтому так важно правильно производить процедуру замера компрессии в моторе.
Заметим, что чем выше показатель компрессии на шкале специального манометра при замере, тем большую мощность способна развивать силовая установка автомобиля. Довольно часто автовладельцы задаются вопросом почему так получается? Все довольно просто и лежит на поверхности. Дело в том, что повышение уровня компрессии способствует оптимальному сжатию топлива в камерах цилиндров, так как его воспламенение может происходить куда более эффективно, чем с низким показателем. Кроме того, высокая компрессия предоставляет большой толчок поршню. Таким образом происходит прямая зависимость частоты вращения коленчатого вала и мощности силовой установки.
Но стоит заметить, что постоянно повышать компрессию не в коем случае нельзя, так как топливно-воздушная смесь, как правило, это бензин может сильно перегреться и самопроизвольно воспламениться, что как следствие выльется в детонацию. А это уже может привести к губительным и разрушительным последствиям для внутренних узлов, а также деталей двигателя. Как говорится этот процесс уж точно не продлит срок службы силовой установки. Вот поэтому сегодня на рынке новых автомобилей можно все чаще встретить машины оборудованные специальными двигателями, да и на заправках можно сейчас часто видеть высокооктановые марки бензина, которые образуют высокую компрессию.
Как правило, большинство автомобильных производителей указывают средний показатель компрессии. Например, если при измерении, наш показатель компрессии отличается даже на пару пунктов от заводского, то стоит задуматься, так как почти в 90 процентах случаях это может означать, что с нашим двигателем возникли серьезные проблемы. В этом случае, необходимо начинать диагностику неисправностей деталей силовой установки с клапанов, маслосъемных колпачков и заканчивая компрессионными кольцами, которые расположены на поршнях и так далее по цепочке.
3 . Отличительные особенности степени сжатия от компрессии двигателя
Для того, чтобы понять, в чем же различие степени сжатия от компрессии двигателя, давайте немного вспомним ранее рассказанные нами задачи, которые выполняются одним и вторым показателем. И так, степень сжатия – это в первую очередь коэффициент, который рассчитывается при помощи объемов, а компрессия наоборот измеряется специальным прибором под названием компрессионный манометр.
Если рассматривать различия показателей с практической точки зрения, то компрессия двигателя будет незначительно больше, чем степень сжатия. К примеру, при показателе степени сжатия в 9 пунктов , компрессия будет находится в диапазоне от 10,5 до 11,5 пунктов .
Многие сейчас могут задать вопрос: “Почему так разнятся итоговые показатели этих индикаторов?” Дело в том, что при измерении компрессии силовой установки от давления может разогреваться топливно-воздушная смесь и следовательно происходит повышение ее температуры. В принципе, в какой то мере показатели степени сжатия и компрессии можно было бы приравнять, в том случае, если бы процесс проходил в изотермическом, а также герметично закрытом корпусе, который бы исключал любое воздействие температуры, как снаружи, так и внутри. Однако в связи с тем, что в реальности обеспечить полную герметичность узлов не реально, то итоговые величины будут всегда отличатся.
В заключении отметим, что для бензиновых силовых установок, чем больше показатель степени сжатия, тем будет выше удельная мощность двигателя. Однако, если чрезмерно повысить степень сжатия мотора, то это может значительно снизить срок службы его узлов и при этом возрастет риск наступления внепланового капитального ремонта двигателя при заправке “разбавленным” топливом. При снижении компрессии двигателя, самое главное нужно немедленно установить причину этого понижения. Зачастую причиной низкой компрессии становятся проблемы с поршневыми кольцами или клапанным механизмом. Чтобы наверняка установить неисправность, специалисты по обслуживанию и ремонту транспортных средств при помощи обычного шприца вводят примерно около 20 грамм моторного масла в “подозрительные” цилиндры. Затем процедуру повторяют. В том случае, если после этих манипуляций показания компрессометра выросли, то причиной падения являются поршневые кольца, а если они остались на прежних местах, то проблема в клапанах.
Компрессия двигателя: результаты измерений (таблица итоговых значений)
Добрый день, в сегодняшней статье мы расскажем Вам про проверку компрессии автомобильного двигателя. В материале мы поговорим о том, как правильно делать замеры компрессии ДВС, рассмотрим какие бывают показатели данной процедуры и как конечный результат влияет на вычисление той или иной проблемы с двигателем. Кроме того, мы наглядно увидим таблицу с конечными результатами компрессии и признаки неисправностей того или иного показателя, который отражает определенную неисправность в устройстве.
Часто можно услышать от знакомых и близких людей, что двигатель в автомобиле отлично работал и вдруг у него начала пропадать мощность, повысилось потребление топлива с маслом, а также на холостом ходу можно чувствовать чрезмерную вибрацию. Чтобы однозначно определить, что же происходит с сердцем автомобиля и какие возможные неисправности с ним произошли, используют метод измерения компрессии ДВС. Данную процедуру можно произвести на специализированных станциях технического обслуживания или в домашних условиях при помощи специального прибора по измерению компрессии под названием компрессометр.
Итак, приступим к рассмотрению темы точности и правильности измерения компрессии двигателя, а также установлению неисправностей ДВС исходя из результатов измерений.
1. Понятие компрессии двигателя внутреннего сгорания
Компрессия – это показатель наивысшего давления в рабочей области цилиндра, которое образуется на холостой работе двигателя при крутящем стартере и отключенных свечах зажигания. Компрессию двигателя очень часто сравнивают с параметром степени сжатия, отметим, что это полностью разнонаправленные измерения и показатели.
Для измерения компрессии, как правило, откручивают все свечи зажигания и подключают специальный прибор под названием компрессометр, который напоминает такое устройство как манометр для измерения давления в шинах . Компрессометр состоит из соединительного шланга с нарезанной резьбой на конце и клапаном обратного давления. Когда происходит движение вала коленчатого типа, то в соединительный шланг нагнетается воздух до такого уровня, пока давление в самом шланге не станет таким же, как в рабочей области цилиндра. Показатель, который будет на максимальном уровне и отразит прибор компрессометр на своей шкале.
2. Правила и особенности измерения компрессии двигателя
Для того, чтобы правильно и точно снимать показания с измерительного прибора, которым проверяем компрессию двигателя автомобиля, необходимо знать следующие правила и особенности :
– обязательным моментом должен являться нагретый, но не заведенный двигатель и отключенная подача топлива. Для этого лучше произвести отсоединение топливного насоса или форсунок. Наша главная задача не допустить чрезмерного попадания топлива в рабочую область цилиндров;
– далее выкручиваем все свечи зажигания. Можно в принципе выкрутить и одну, но в этом случае произойдет повышение вращательному сопротивлению коленчатого вала и падение оборотов двигателя в процессе проворачивания таким устройством, как стартер;
– в заключении подготовительных работ перед замером компрессии необходимо удостоверится в оптимальном заряде аккумулятора и исправности приборов стартерной группы.
Компрессию двигателя можно производить при открытой и закрытой заслонки дроссельного типа. В том и другом способе будут получены определенные показатели, которые помогут выявить поломки или недостатки двигателя автомобиля. В том случае, если дроссельная заслонка прикрыта, то попадаемый воздух в рабочую область цилиндров будет довольно низок и следовательно уровень компрессии будет мал, примерные показатели составят от 0,5 до 0,7 микропаскаль. В данном моменте потеря воздуха будет сопоставима с его проникновением в рабочую область цилиндров, что вызовет повышенную чувствительность компрессии к потерям показателей на манометре, так как даже при незначительных утечках итоговое значение может снижаться в разы.
В том случае, когда дроссельная заслонка является открытой, ситуация будет противоположной. При открытой заслонке увеличивается поступление воздуха в рабочую область цилиндров и повышение рабочего давления в них, что в свою очередь приводит в росту утечек, но гораздо меньше количества поступаемого воздуха. В результате показатели компрессии снижаются не такими темпами, как при закрытой заслонке. Такие показатели могут составить от 0,7 до 0,8 микропаскаль. Способ измерения компрессии двигателя, когда заслонка является открытой очень хорошо подходит для выявления серьезных проблем с ДВС. Примером таких проблем могут быть: трещина или чрезмерный нагар поршня, сильная закоксованность поршневых колец, повышенная изношенность клапанов и глубокие царапины на стенках цилиндров.
В том и другом случае измерения компрессии необходимо брать в расчет скорость нарастания внутреннего давления, что поспособствует установлению точной причины неполадки с наибольшей долей вероятности. В том случае, когда на 1-ой рабочей фазе параметр давления, который измеряется манометром прибора будет в районе от 0,3 до 0,5 микропаскаль, а на следующих рабочих фазах двигателя станет резко расти, то это может указывать на сильный износ колец поршневой группы. При такой ситуации попадаемое в рабочую область цилиндра даже малого количества моторного масла вызовет повышение давления на первой рабочей фазе двигателя и уровень компрессии соответственно.
3. Приборы для измерения компрессии двигателя
Наиболее доступным и распространенным приспособлением для измерения компрессии двигателя является компрессометр. К сожалению те отечественные приборы, что можно встретить на наших рынках являются не эффективными и не качественными, в отличие от устройств иностранного производства, выпускающиеся с наборами адаптеров, которые позволяют делать замеры компрессии на транспортных средствах практически различных марок и моделей.
Точно, эффективно и оперативно замеряют компрессию двигателя специальные устройства под названием тестер мотора. Данные устройства определяют даже не компрессию, а колебания и вибрацию электрического тока, который поглощается работой стартера в моменте прокрутки. То есть тестер мотора действует по принципу измерения электрического тока при повышенном давлении в рабочей области цилиндра при максимальной вращательной мощности стартера и коленчатого вала. Таким образом, в процессе измерения появляется возможность одновременно получить данные по уровню компрессии во всех рабочих областях цилиндров. Поэтому нет надобности выкручивать свечи зажигания, что очень облегчает сам процесс на автомобилях с многоцилиндровыми моторами.
Минусом такого устройства являются конечные результаты, которые отражаются в переменных единицах, то есть проценты к рабочей области в цилиндрах, который функционирует лучше всех. К сожалению только самые дорогие модели тестеров могут вычислять показатели компрессии в каждой отдельной области цилиндров, причем это происходит с помощью огромного количества аналитических данных по определенной модели мотора, а потом их сравнение с фактическим давлением в самом цилиндре.
4. Конечные показатели компрессии и на какие возможные дефекты они указывают
Самое главное, что мы должны понимать это то, что все конечные показатели замеров компрессии двигателя являются относительными. Таким образом, для того, чтобы установить точный результат, необходимо полагаться на разность в показателях компрессии в разных рабочих областях цилиндров, а не на абсолютную конечную цифру. Ниже в материале можем видеть наглядно таблицу с конечными показателя компрессии и на какие возможные дефекты двигателя они указывают.
Таблица показателей компрессии двигателя автомобиля после замера
Таким образом, исходя из выше представленной таблицы основных неисправностей из-за повышенной или пониженной компрессии двигателя автомобиля, можно определить, какие проблемы могут возникнуть или уже присутствуют с мотором транспортного средства. Кроме того, очень важно обращать внимание на симптоматику дефектов двигателя при эксплуатации автомобиля, так как они косвенно указывают на определенные проблемы и нюансы с ДВС.
Надеемся, что наша статья, помогла Вам точно и без усилий определить точную компрессию автомобильного двигателя, а также установить возможные дефекты мотора. Чтобы наверняка определить правильные показатели компрессии ДВС, рекомендуем выкручивать все свечи зажигания и проводить процедуру замера при открытой и закрытой дроссельной заслонки цилиндра для более точного измерения конечных показателей.
