Определите давление воздуха после его сжатия в цилиндре двигателя внутреннего

Степень сжатия: Знаете ли вы, что это означает и как это влияет на двигатель?

Степень сжатия является одной из основных характеристик поршневого двигателя внутреннего сгорания, которая указывает соотношение объема цилиндра между поршнем в нижней части и поршнем в верхней мертвой точке.

Таким образом, степень сжатия представляет собой отношение общего рабочего объема цилиндра к объему пространства сжатия, другими словами, отношение между объемом смеси, всасываемой в цилиндр, и объемом смеси, сжатой в цилиндре.

Расчет степени сжатия для линейного поршневого двигателя:

tk — степень сжатия

ВК — сжатие пространства / объема

Поршень движется цилиндрическим образом возвратно-поступательно, причем наиболее удаленное положение его движения от коленчатого вала называется верхней мертвой точкой, а наименее удаленное положение его движения от коленчатого вала называется нижней мертвой точкой. Пространство между нижней и верхней мертвой точкой называется объемом смещения. Смещение зависит от диаметра отверстия цилиндра и хода поршня. Пространство, которое остается в цилиндре, когда поршень находится в верхней мертвой точке, называется пространством сжатия.

Расчет степени сжатия для роторно-поршневого двигателя:

В этих двигателях степень сжатия определяется как соотношение наибольшего и наименьшего объема рабочего пространства при скорости поршня.

tk — степень сжатия

V1 — самый большой объем рабочего пространства

V2 — наименьший объем рабочей области

Влияние степени сжатия на двигатель:

В обычном поршневом двигателе внутреннего сгорания степень сжатия постоянна и всегда является компромиссом между различными режимами движения. Однако существуют также двигатели, которые могут непрерывно изменять степень сжатия в зависимости от нагрузки. Таким образом, такой двигатель может работать при высокой степени сжатия при низкой нагрузке и, в свою очередь, при низкой степени сжатия при высокой нагрузке. При высоких нагрузках желательно, чтобы степень сжатия была низкой, чтобы предотвратить детонацию. При низкой нагрузке целесообразно быть выше для лучшей эффективности двигателя.

Чем больше степень сжатия, тем больше сжатие смеси до воспламенения. Степень сжатия принципиально влияет на:

— достижимая эффективность двигателя внутреннего сгорания и, следовательно, его мощность и крутящий момент

Увеличивая степень сжатия, есть и недостатки, такие как:

— особенно в случае двигателей с принудительным зажиганием, может произойти преждевременное воспламенение топлива (детонационное сгорание)

— компоненты двигателя со временем изнашиваются больше, чем при меньшей степени сжатия, поэтому необходимо, чтобы такой двигатель был оснащен более долговечными компонентами, которые, однако, являются более дорогими (керамические и титановые детали)

Измерение давлений сжатия:

Измерение давления сжатия цилиндра — это метод получения точной информации о состоянии двигателя. Давление сжатия измеряется компрессиометром. Перед измерением давления сжатия двигатель должен быть доведен до рабочей температуры, чтобы определить зазор между поршнем и цилиндром. Компрессиометр ввинчивается в головку цилиндров вместо свечи зажигания. Впоследствии двигатель запускается стартером с полностью открытой дроссельной заслонкой (дроссельная заслонка полностью нажата). Давление сжатия указано на руке компрессиометра, который фиксирует самое высокое достигнутое давление.

Давление сжатия — это максимально достижимое давление в конце такта сжатия двигателя, когда смесь еще не горит. Размер давления сжатия зависит от степени сжатия, частоты вращения двигателя, уровня заполнения цилиндров и герметичности камеры сгорания. Все эти параметры, кроме герметичности камеры сгорания, являются фиксированными и задаются конструкцией двигателя. Таким образом, если измерение показывает, что какой-либо из цилиндров не соответствует спецификациям производителя, это указывает на утечку в камере сгорания. Также очень важно, чтобы давление сжатия всех цилиндров было одинаковым.

Что вызывает более низкие давления сжатия:

— Изношенное или разрушенное поршневое кольцо

— изношенный цилиндр двигателя

— повреждена или треснутая головка цилиндра

— повреждена прокладка головки блока цилиндров

— повреждена пружина клапана

— Изношенное седло клапана

Читайте также:  Как колоть двигатель вайпер актив 110 кубиков

Если камеры сгорания исправны, максимальная разница давлений сжатия на отдельных цилиндрах составляет до 1 бара (0,1 МПа). Давление сжатия составляет от 1,0 до 1,2 МПа для бензиновых двигателей и от 3,0 до 3,5 МПа для дизельных двигателей.

Коэффициент сжатия двигателя, нормальные значения:

Чтобы предотвратить детонационное сгорание (преждевременное самовоспламенение топлива), степень сжатия не должна превышать 10: 1 для двигателей с принудительным зажиганием. Однако двигатели, оснащенные датчиком детонационного сгорания, электронным блоком управления и другими устройствами, могут достигать степени сжатия до 14: 1.

Для бензиновых двигателей с турбонаддувом степень сжатия составляет около 8,5: 1, поскольку часть сжатия рабочего тела выполняется в турбонагнетателе.

Двигатели с воспламенением от сжатия имеют степень сжатия 20: 1 или выше, поскольку они работают по принципу, что впрыскиваемое топливо воспламеняется от тепла сжатия. По этой причине степень сжатия для двигателей с воспламенением от сжатия должна быть выше, чем для двигателей с воспламенением от сжатия. Степень сжатия двигателя с воспламенением от сжатия ограничена нагрузкой от давления в цилиндре двигателя.

Источник

Компрессия в цилиндрах разная, решение проблемы.

Любой двигатель автомобиля, будь то ВАЗ-2109 или модель зарубежного производства, требует периодического проведения диагностики для определения состояния узлов и механизмов. Одним из таких способов является замер компрессии в цилиндрах.

КОМПРЕССИЯ – ЧТО ЭТО И КАКАЯ ОНА ДОЛЖНА БЫТЬ?

Компрессия – это показатель максимального давления в камере сгорания, которое может создать поршень при достижении ВМТ при такте сжатия. Замер же этого показателя дает представление о герметичности камеры, которая в свою очередь зависит от состояния ряда элементов – поршня и компрессионных колец, клапанов с седлами, прокладки головки блока, установленного теплового зазора в ГРМ. Поскольку сама технология проведения замеров компрессии несложная, а данные, полученные в результате ее выполнения, позволяют оценить остаточный ресурс силовой установки и выявить ряд неисправностей, то эта диагностическая операция является достаточно распространенной.

Силовые установки автомобилей хоть и имеют общий принцип построения, но конструктивно они отличаются, что также сказывается и на показателях компрессии. Для каждого двигателя установлены свои определенные значения максимального давления в камерах сгорания, которые обязательно указываются в тех. документации к авто. К примеру, для ВАЗ-2106 нормальной считается компрессия в 11 кгс/см кв., а вот для ВАЗ-2110 этот показатель уже составляет 13 кгс/см кв.

Отметим, что необязательно при замере прибор должен показать значения, соответствующие норме. По мере износа узлов двигателя показатели компрессии будут падать. При этом если они снизятся ниже определенного значения, это будет сигналом крайнего износа ЦПГ силовой установки, и надобности в проведении капитального ремонта. Также допускается некоторая разбежность в показаниях между цилиндрами. При этом она не должна превышать 1 кгс/см. кв. То есть, если на ВАЗ-2115 замеры показали, что компрессия в цилиндрах составила в 1-м – 12 кгс, 2-м – 11 кгс, 3-м – 12 кгс, 4-м – 12 кгс, то силовая установка авто будет считаться в рабочем состоянии.

ПРИЧИНЫ ПАДЕНИЯ КОМПРЕССИИ В ОДНОМ ЦИЛИНДРЕ

Бывает и так, что в одном из цилиндров произошло падение давления, причем значительно (в некоторых случаях компрессия может снизиться до 3-4 кгс/см кв.). И такие результаты диагностики – повод беспокоиться, ведь в силовой установке возникли неисправности.

Причинами падения компрессии в одном из цилиндров выше нормы могут стать:

КОМПРЕССИОННЫЕ КОЛЬЦА. Эти элементы играют одну из самых важных ролей, поскольку в их задачу входит обеспечение герметичности в паре «поршень-цилиндр». Если кольца повреждены (лопнули) или залегли, они начнут пропускать рабочие газы в подпоршневое пространство, из-за чего и происходит значительное падение компрессии;

КЛАПАНЫ. Через эти элементы производится впуск составляющих горючей смеси и отвод отработанных газов. Но при такте сжатия клапаны закрыты, что обеспечивает герметизацию камеры сгорания. Но если у клапана из-за нарушения процессов горения подгорели кромка тарелки и посадочное седло, или же нарушен тепловой зазор, и он получается немного поджатым, то герметичность камеры не соблюдается, что и сказывается на компрессии;

Читайте также:  Двигатель cummins 6isbe210 технические характеристики

ПОРШЕНЬ. Виной падения давления в цилиндре этот элемент становиться редко, но все же бывают ситуации, когда причина кроется именно в нем. В результате все тех же изменений процессов, возможно прогорание днища поршня. Происходит это обычно из-за нарушения угла зажигания. А если поршень прогорел, то герметичности не будет;

ГОЛОВКА БЛОКА. Хоть и редко, но бывает так, что в камере сгорания появляются трещины и другие дефекты, сказывающиеся на потере компрессии. Также головка может стать причиной потери давления в каком-то цилиндре в случае, если ее повело из-за перегрева. Из-за изменения геометрии, головка в некоторых местах просто не прилегает плотно к прокладке. Даже банальная недостаточная затяжка болтов ГБЦ может сказаться на компрессии;

ПРОКЛАДКА ГБЦ. Из-за внутренних дефектов или перегрева может произойти пробой этой прокладки. В результате один из цилиндров соединяется с каналом системы охлаждения или смазки, другим цилиндром (в таком случае сильное падение компрессии наблюдается в двух цилиндрах), также пробой может вести наружу из двигателя.

ЧЕМ И КАК МЕРИТЬ КОМПРЕССИЮ?

Как уже было отмечено выше, замер компрессии – операция несложная, и ее запросто можно выполнить в гаражных условиях. Но для этого понадобиться специальный измерительный прибор – компрессометр.

По сути, это обычный манометр, оснащенный обратным клапаном, а также удлинителем для удобства проведения диагностики (также в комплекте могут идти насадки для работы с разными силовыми установками). Помимо этого, прибора потребуется также свечной ключ. Самостоятельно провести диагностику не удастся, поэтому нужен еще и помощник. Как делаются замеры компрессии, рассмотрим на примере автомобиля ВАЗ «Калина». Последовательность действий для проведения диагностики такова:

1. Прогреваем двигатель до рабочей температуры;

2. Сбрасываем давление в топливной рампе (вытаскиваем предохранитель бензонасоса, а затем снова заводим двигатель, чтобы он выработал остаточный в рампе бензин);

3. Снимаем наконечники свечей зажигания, а также от модуля зажигания;

4. Выкручиваем все свечи;

5. Устанавливаем компрессометр в свечное отверстие цилиндра;

6. Просим помощника выжать педаль газа до упора (обеспечит максимальную подачу воздуха в цилиндр, из-за чего показания будут точнее), а после включить стартер в работу. При этом для получения корректных данных нужно, чтобы в замеряемом цилиндре прошло все 4 такта, то есть нужно провернуть коленчатый вал минимум на 2 оборота;

7. Поскольку компрессометр имеет обратный клапан, то на приборе зафиксируется максимальное значение давления в цилиндре;

8. Записываем или запоминаем полученное значение давления, делаем сброс показаний и переходим к следующему цилиндру.

После проведения замеров во всех цилиндрах, сравниваем данные. Если разбежность в показаниях не превышает 1 кгс/см кв., ставим свечи на место и продолжаем эксплуатацию авто.

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ, ИЗ-ЗА ЧЕГО УПАЛА КОМПРЕССИЯ В ЦИЛИНДРЕ?

Если выявлено, что в одном из цилиндров компрессия ниже нормы, причем значительно следует определить, что именно послужило появлению такой проблемы.

Чтобы более точно установить, из-за чего упал показатель давления в цилиндре, следует провести несколько несложных процедур:

В цилиндр со сниженной компрессией залить 10-15 гр. моторного масла, после чего провести замер снова. Если показатели улучшились, значит, причина падения кроется в кольцах (они залегли или одно из них лопнуло);

Снять клапанную крышку и проверить тепловые зазоры клапанов на требуемом цилиндре;

Внимательно осмотреть двигатель в месте стыка головки с блоком. Если имеется пробой прокладки, ведущий наружу, то будут видны масляные подтеки;

Вытянуть щуп и оценить состояние масла. Если оно сильно почернело и отчетливо проявляется запах гари, то это может свидетельствовать о пробое прокладки, при котором цилиндр соединен с масляным каналом;

Собрать двигатель и завести. Затем следует осмотреть расширительный бачок системы охлаждения. Если в нем заметны выходящие пузырьки воздуха, то это будет сигналом соединения цилиндра с каналом системы охлаждения. Дополнительно можно приложить руку к выхлопной трубе на заведенном моторе. Если на ладони остались небольшие сладковатые на вкус капли, то это будет указывать на попадание ОЖ в цилиндр, то есть, имеется пробой.

Читайте также:  Двигатель 260 сколько цилиндров

Если все проведенные процедуры результата не дали, то есть, после заливки масла компрессия не повысилась, тепловые зазоры в норме и предпосылок на пробой прокладки ГБЦ нет, значит, причина кроется в поршне, клапанах или ГБЦ. Но чтобы удостовериться в этом, придется снимать головку блока.

УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТИ

Устранение причин падения компрессии в одном из цилиндров напрямую зависит от того, что стало виной ее появления. Чаще всего такая проблема возникает из-за залегания колец. Образование нагара (закоксовки) в одном из цилиндров происходит из-за проникновения в него большого количества масла. К примеру, это может произойти, если маслосъемные колпачки клапанов этого цилиндра повреждены. Сложность устранения падения компрессии, причиной которого стали кольца, зависит от характера повреждения. Если они просто залегли, то можно попытаться провести раскоксовку. Но если кольца лопнули, то придется разбирать чуть ли не весь двигатель, чтобы заменить поврежденные элементы.

Примерно то же касается и клапанов. При их разрегулировке, достаточно привести тепловые зазоры в норму. Но если клапана и их седла подгорели, то проводятся ремонтные работы с ГБЦ – меняются клапаны, производится их притирка. Относительно прокладки ГБЦ, то если все из-за нее – то ее меняют. А вот с головкой блока не все так просто. Если ее повело из-за перегрева, то еще можно устранить проблему путем торцевания поверхности. Но в случае образования дефектов в теле головки ее заменяют. Любые неисправности поршня – однозначно замена.

ПРОВОДИМ РАСКОКСОВКУ

Поскольку закоксовка колец – одна из самых распространенных причин падения компрессии в цилиндре, то рассмотрим, как все устранить. Итак, предположим, что в одном из цилиндров отмечено падение давления. Заливка масла в него и повторный замер показали увеличение компрессии. Вердикт – залегание или поломка колец. Чтобы провести раскоксовку, понадобиться специальная промывочная жидкость (к примеру, «LAVR»). Можно воспользоваться и старым проверенным методом – самостоятельно изготовить такую жидкость, смешав керосин с ацетоном (в пропорции 1:1).

1. Прогреваем двигатель;

2. Выкручиваем все свечи зажигания;

3. Устанавливаем поршни в ряд (при помощи ключа для проворачивания коленчатого вала и 4-х равных по длине прутов);

4. Шприцом заливаем жидкость во все цилиндры (в инструкции к средству указывается требуемое количество. Обычно это 50-70 гр. на каждый цилиндр);

5. Накрываем свечные отверстия ветошью и оставляем двигатель откисать на 10-12 часов. Желательно также периодически «шевелить» поршни, немного прокручивая коленчатый вал в разные стороны;

6. Проводим продувку цилиндров (крутим коленчатый вал стартером, чтобы удалить остатки средства);

7. Ставим на место свечи зажигания;

8. Запускаем двигатель (заводиться он будет «туго»);

9. После заводки даем ему время поработать на холостом ходу 5-7 минут. Поначалу работа мотора будет сопровождаться сильной дымностью и перебоями, но постепенно все нормализуется;

10. Выезжаем на трассу и даем двигателю максимально возможные нагрузки, чтобы удалить из цилиндров остатки нагара.

После поездки проводим замеры компрессии. Если показатели улучшились и давление во всех цилиндрах приблизилось к одному уровню, проводим замену масла и продолжаем эксплуатацию авто. В случае, когда показатели в цилиндре, где было отмечено падение, улучшились, но недостаточно, можно еще раз провести раскоксовку, залив чистящую жидкость только в этот цилиндр.

Но здесь стоит отметить, что путем промывки было только устранено залегание колец, а вот что стало причиной этого – еще придется разобраться. Если же раскоксовка положительного результата не принесла, или причина падения кроется не в кольцах, придется проводить серьезные ремонтные работы – снимать головку блока для проведения ее восстановления или замены прокладки ГБЦ. Возможно, потребуется снятие поршней и замена поврежденных колец.

Чтобы не являлось причиной падения компрессии в одном из цилиндров, без внимания эту проблему оставлять нельзя, и необходимо как можно раньше провести все ремонтные работы, чтобы такая неисправность не привела к более серьезным поломкам. Как определить разную компрессию в цилиндрах без компрессометра.

Источник

Adblock
detector