Компрессия и степень сжатия дизельного двигателя

Содержание

Норма компрессии в цилиндрах дизельного двигателя вопрос довольно интересный. Для понимания этих цифр нужно знать, что из себя представляет этот показатель. И зачем его необходимо знать. Многие водители путают компрессию и степень сжатия. Хотя на самом деле это совершенно разные показатели. Но все-таки они имеют отношение к работе поршневой группы. Для прояснения ситуации посмотрим определения этих понятий:

Степень сжатия – так называют соотношение объема пространства в цилиндре при НМТ к объему надпоршневого пространства в ВМТ;
Компрессия – это максимальное давление, образующееся при достижении поршнем ВМТ такта сжатия.

Для бензиновых двигателей основным показателем считается степень сжатия. Именно этот показатель напрямую связан с увеличением крутящего момента, а соответственно и эффективности мотора. Компрессия у бензиновых агрегатов не является определяющим показателем, скорее это способ достижения максимально возможного сжатия

Для работы дизелей крайне важно высокое давление. Поэтому здесь на первый план выходит именно компрессия

Но в целом, степень сжатия и в дизельных моторах имеет огромное значение для оценки работы двигателя.

О проблемах с компрессией могут говорить самые разные показатели. Как правило, часть из них может быть следствием и других неисправностей. Поэтому обязательно проверьте все возможные причины неисправностей. Проверять этот показатель нужно при следующих проблемах:

Дизель троит;
Повышенный расход топлива.

При появлении любого из этих признаков можно смело замерять компрессию. Скорее всего, проблема именно в этом. Норма. Для дизелей норма компрессии выше, чем для бензиновых собратьев. Связано это с более высоким рабочим давлением таких моторов, требующимся для воспламенения топливно-воздушной смеси. Все дизеля запускаются только при давлении не менее 22 кг/см3, оптимальной компрессией считается показатель 28-32 кг/см3. Известны случаи, когда удавалось запустить двигатель при 15 кг/см3, но для этого в цилиндры заливалось трансмиссионное масло. Делать это можно только в экспериментальных целях и в том случае, когда двигатель предполагается под замену, а дотянуть до сервиса необходимо.

Существует 2 методики замера компрессии. На бензиновых моторах применяется способ с закрытой дроссельной заслонкой. На дизелях можно применять оба метода. Из-за высокого давления положение заслонки не влияет на конечный результат.В дизельных агрегатах желательно проверять компрессию на холодном моторе. Для более точного результата дайте мотору постоять несколько часов. За это время масло, имеющееся на стенках цилиндра стечет вниз. Ведь низкий показатель (менее 18 кг/см3) делает запуск мотора невозможным. Для проведения измерений вам понадобится компрессометр. Его можно приобрести практически в любом магазине автозапчастей. Выкрутите свечу накаливания и вкрутите на ее место прибор. После чего ваш помощник должен крутануть стартер. Ваша задача зафиксировать максимальное значение компрессии. Если показатель выше 24 кг/см3, то это неплохо. Более низкий показатель говорит о необходимости ремонта двигателя. Компрессия больше 35 кг/см3 свидетельствует о наличии большого нагара.

Такую проблему может вызывать повреждение поршня или залегание компрессионных колец. Придется производить ремонт поршневой группы. Значительно реже встречаются задиры цилиндров. Это более сложная поломка. Придется либо шлифовать цилиндры, либо менять блок целиком. Существует и еще одна причина снижения компрессии, но она на дизелях встречается редко. Прогар клапанов или их неправильная настройка. Выявив причину поломки, следует ее устранить.

Заключение. Рано или поздно владельцы машин с дизелями сталкиваются с их неустойчивой работой. Для проверки причин нужно производить комплексную проверку. Чаще всего норма компрессии в цилиндрах дизельного двигателя оказывается выше показателей вашего автомобиля. В таком случае вам необходимо устранить причину неисправности, до момента окончательного выхода мотора из строя.

http://krutimotor.ru/kompressiya-dizelnogo-motora/
https://avtooverview.ru/ekspluataciya/kakaya-kompressiya-dolzhna-byt-v-benzinovom-i-dizelnom-dvigatele/
https://www.dieselkraft.by/poleznaya-informatsiya/kompressiya-v-dizelnom-motore.html
http://autoflit.ru/1815-norma-kompressii-v-cilindrah-dizelnogo-dvigatelya-chto-i-kak-dolzhno-byt.html

Как замерять давление в цилиндрах

Снятие показателей компрессии выполняют при помощи специального прибора – компрессометра. Компрессометр работает по принципу манометра: переходник с конструкцией наконечника форсунки или свечи накаливания предназначен для установки в головку блока цилиндров и имеет запорный клапан, который препятствует потере давления во время измерений. Простые устройства снабжены обычной шкалой со стрелкой, более точные профессиональные приборы – электронные цифровые, либо синхронизированы с компьютером.

Перед измерением дизельный двигатель прогревают на максимальных оборотах до рабочей температуры масла, проверяют работу стартера и состояние заряда аккумуляторной батареи в 100%. Каждый цилиндр замеряют по отдельности.

Дизельное топливо – марка – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Дизельное топливо – марка

Дизельное топливо марки Л используют при температурах окружающего воздуха выше 0, марки 3 – до температуры минус 20, марки ЗС – до минус 30, марки А – до минус 50 С.

Дизельные топлива марок Л, 3, А получают прямой перегонкой или компаундированием прямогонных и гидроочищенных компонентов. Сырьем для гидроочистки являются не только прямогонные фракции, но и легкий газойль каталитического крекинга. В зимнее дизельное топливо могут вводиться депрессорные присадки.

Дизельные топлива марок Л, 3, А и экспортные топлива, как правило, являются смесями прямогонной, гидроочищенной фракций и газойлевых фракций вторичных процессов. Вязкость этих компонентов в пределах 1 5 – 6 мм2 / с и присутствие в прямогонном компоненте до 1 – 2 % гетероатомных соединений обеспечивают получение топлив с удовлетворительными противо-износными свойствами.

Дизельное топливо марки ДА применяется зимой в районах с суровыми климатическими условиями, когда температура атмосферного воздуха до – 30 С, топливо марки А используют при температуре до – 50 С; дизельное топливо марки ЗС применяется в северных районах при температуре окружающего воздуха выше – 30 С; дизельное топливо марки ДЗ и 3 применяется в районах с умеренным климатом при температуре окружающего воздуха выше – 30 С и ниже 0 С, а дизельное Л и ДЛ – при температуре окружающего воздуха 0 С.

Дизельное топливо марок ДЛ и ДЗ ( летнее и зимнее) по ГОСТ 4749 – 73, содержащее определенное количество ароматических углеводородов и выполняющее функции дисперсионной среды, в которой взвешены остальные компоненты.

По качеству дизельное топливо марок Л и 3 по ГОСТ 305 – 62 уступает тошгавам, вырабатываемым по ГОСТ 4749 – 49 из малосернистых нефтей. Топливо марки Л применяют при температурах атмосферного воздуха выше 0, а марки 3 – при температурах от 0 до – 15 С.

Депарафинизацией получают дизельные топлива специальной и арктической марки.

Вовлечение в дизельное топливо марки ДС более высококипящих фракций ( выше 300 и 310) возможно за счет сброса в него части фракций с более низкой температурой кипения.

Химическая стабильность дизельных топлив марок Л, 3, А достаточно высокая. Гидроочищенные компоненты не содержат природные антиокислители ( сульфиды) и легко окисляются растворенным в топливе кислородом воздуха. В товарных прямогонных дизельных топливах при содержании общей серы 0 05 – 0 5 % присутствуют до 50 % отн. Такие топлива могут храниться без заметного ухудшения качества до 3 – 5 лет.

Вырабатываемые экспортные сорта дизельных топлив марок 43 / 47, 48 / 52 и 53 / 57 с дизельным индексом соответственно 43, 48 и 53 применяют в быстроходных форсированных дизелях иностранных марок.

Для быстроходных дизелей используют дизельное топливо марок ДЛ-летнее, ДЗ-зимнее, ДА-арктическое и ДС-специальное.

Более высокие эксплуатационные свойства имеет дизельное топливо марки ДТ, применяемое для двигателей, не оборудованных системой подготовки топлива. Моторное топливо ( мазут) ДМ используют для двигателей, снабженных системой подготовки топлива. Для лучшего прокачивания по трубопроводам к форсункам и лучшего распиливания его подогревают до 60 – 70 С.

Поэтому чтобы исключить необходимость депарафинизации дизельного топлива марки Л при его полном отборе, получаемый в атмосферной колонне дистиллят должен иметь запас по температуре застывания. Для этого необходимо, как показано выше, увеличить четкость разделения дизельного топлива от газойлевых фракций.

Страницы: 1 2 3 4

Правила замера компрессии

Замер компрессии двигателя производите соблюдая следующие правила: — двигатель должен быть «теплым» (60-70 градусов, чтобы масло имело «рабочую» текучесть). Обычно двигатель «прогревают» до первого срабатывания вентилятора охлаждения, а потом сразу начинают замерять компрессию; — подачу топлива следует отключить. Можно, например, отключить бензонасос, форсунки или использовать другие способы, препятствующие попаданию большого количества топлива в цилиндры (чтобы не размывался масляный клин и не занижалось давление в цилиндре); — необходимо вывернуть свечи из всех цилиндров. Выборочный демонтаж свечей недопустим, так как увеличивает сопротивление вращению и произвольно снижает обороты при прокрутке двигателя стартером; — аккумуляторная батарея должна быть полностью заряжена, а стартер — исправен. Иногда измерение компрессии осуществляют при помощи пускозарядного устройства. Это повышает точность замера параметров, т.к. измерения компрессии во всех цилиндрах происходят на одинаковой скорости вращения коленчатого вала. Разряженный аккумулятор не позволит точно произвести замер компрессии.

КАК ПРАВИЛЬНО ЗАМЕРИТЬ КОМПРЕССИЮ

Замер компрессии производят как с открытой, так и с закрытой дроссельной заслонкой (не трогая или полностью выжимая педаль газа). При этом каждый из способов дает свои результаты и позволяет определять свои дефекты.

Измерение компрессии двигателя с закрытой дроссельной заслонкой

Когда заслонка закрыта в цилиндры поступает меньше воздуха, поэтому замеряемое давление будет низким и составит около 11-13 бар (кг/см2) для АИ-95. Утечки воздуха в этом случае сравнимы с его поступлением в цилиндр. Вследствие этого измеряемый параметр становится особо чувствительным к утечкам – даже при малых утечках его значение падает в несколько раз.

Эта величина позволяет сделать выводы или предположения о следующих дефектах двигателя: не герметичность пары клапан-седло; зависании клапана, например, из-за неправильной сборки механизма с гидротолкателями; дефектах профиля кулачка распределительного вала в конструкциях с гидротолкателями, и том числе неравномерном износе или биении тыльной стороны кулачка; не герметичности из-за прогара прокладки головки или трещиной в стенке камеры сгорания.

Измерение компрессии двигателя с открытой заслонкой

При измерении давления с открытой заслонкой картина будет иной. Большое количество поступившего воздуха и рост давления в цилиндре, конечно, способствуют увеличению утечек. Однако они заведомо меньше подачи воздуха. Вследствие этого компрессия падает не столь значительно, приблизительно до 12-14 атм (бар). Поэтому замер компрессии с открытой заслонкой лучше подходит для определения более «грубых» дефектов двигателя, таких, как поломки и прогар поршня, поломки или зависание (коксование) колец в канавках поршня, деформации или прогар клапана, серьезные повреждения (задиры) поверхности цилиндров.

В обоих способах диагностики желательно учитывать динамику нарастания давления — это поможет установить истинный характер неисправности с большей вероятностью. Так, если на первом такте величина компрессии, измеряемая компрессометром, низкая (4-5 атм), а при последующих тактах резко возрастает, — это косвенно свидетельствует об износе поршневых колец.

Что нужно, чтобы её проверить

Для измерений используется компрессометр (манометр с переходниками, предел измерений до 20 кгс/см2).

для дизельных и бензиновых двигателей

Приведём нормы для бензиновых и дизельных двигателей на примере автомобилей Mitsubishi Pajero-4:

бензин 3,5 литра

дизель 3.2 литра

То есть минимальные нормы отличаются довольно существенно (бензин 9.8 кгс/см2, дизель 16–17 кгс/см2).

Какой-либо периодичности измерения компрессии нет, она не является регулярным профилактическим мероприятием. Необходимость измерения возникает при нарушении нормальной работы мотора. В руководстве по ремонту не оговариваются особые условия измерений, но лучше всего производить при прогретом до рабочей температуры движка (90 градусов).

Рассмотрим порядок измерения для бензинового и дизельного ДВС.

порядок измерения

Выкручиваем все свечи и отсоединяем датчик положения коленвала (для того, чтобы не работали форсунки и катушки зажигания). Минимальная скорость вращения стартера при измерении 200 об/мин. Вместо одной из свечей вкручиваем компрессометр и проворачиваем мотор стартером 5–10 секунд (пока давление по манометру не перестанет повышаться). Данную процедуру повторяем для всех цилиндров. Номинальное значение 13,8 кгс/см2 (не выше), разница по цилиндрам не должна отличаться более чем 0.98 кгс/см2.

Это интересно: Обновленная редакция ПДД

Измерения для карбюраторного движка отличаются только отключением электрооборудования (необходимо отключить провод идущий от трамблёра к катушке зажигания).

Рассмотрим дизельный ДВС:

измерение компрессии

Выкручиваем все свечи накаливания, снимаем разъёмы с форсунок, на измеряемом цилиндре закручиваем заглушку на топливную трубку. Вместо свечи накаливания вкручиваем компрессометр с переходником для дизельного мотора и крутим стартер. Номинальное значение 25 кгс/см2, минимальное 17,5 кгс/см2, разница по цилиндрам 0,3 кгс/см2.

Если компрессию проверить необходимо, но компрессометра у вас нет, то можно попробовать сделать это без него. А также выкручиваем свечи и отключаем электрооборудование, плотно вставляем бумажку или скомканную тряпку в свечное отверстие, крутим стартер. Компрессия есть — заглушка вылетит. Этот способ позволяет определить прогоревший клапан в цилиндре.

Пример проведения работ на видео

Можно проворачивать коленвал вручную, закрутив поочерёдно свечи в каждый цилиндр, и по усилию на такте сжатия определить примерную разницу по компрессии в цилиндрах. Как и в предыдущих случаях, отличия для инжекторного и карбюраторного двигателя только в отключаемом электрооборудовании.

Выше мы приводили условия измерения компрессии, одно из них — прогретый до 90 градусов мотор. Но компрессию можно измерить и на холодном движке, значения будут немного меньше, так как при более высокой температуре давление больше, расширяется цилиндро-поршневая группа и зазоры уменьшаются.

Может возникнуть необходимость ипровести проверку компрессии на снятом ДВС (при покупке бывшего в употреблении). Для этого надо его закрепить, подключить стартер и аккумулятор, проверить уровень масла. Впускной и выпускной коллектор, дроссельную заслонку, воздушный фильтр, ставить необязательно. Далее процесс замера такой же, как и на автомобиле.

Это интересно: Бронирование фар своими руками: как клеить плёнку правильно

Как замерять давление в цилиндрах

Порядок действий:

из головки блока вывернуть свечу накаливания или форсунку (в зависимости от типа дизельного агрегата);
штуцер переходника компрессометра вставляют на место свечи (форсунки), убедившись в герметичности штатного соединения;
включают зажигание, не запуская двигатель до поворота стартера – первичный оборот коленчатого вала (скорость вращения должна быть не менее 200 об/мин);
снимают результат замера (в верхней мёртвой точке хода цилиндра);
замеряют компрессию в остальных цилиндрах подобным образом;
сверяют показатели компрессии всех цилиндров;
далее в каждый цилиндр впрыскивают около 50 мл масла;
коленчатый вал проворачивают насколько раз стартером со снятыми форсунками (свечами);
устанавливают форсунки на места и проводят новые замеры на каждом цилиндре вновь;
сверяют разницу показаний с первым замером.

Если результаты второго измерения превышают допустимую норму погрешности, то значит система негерметична. Возможные причины нарушений в таком случае: нарушения зазоров клапанов (дефекты), износ поршневых колец, утечка в корпусе головки блока цилиндров (прогар), поломка чашки поршня. При обнаруженной недостаточной компрессии двигателя диагностируют и устанавливают причину неисправности.

Принцип работы

В дизельных моторах в процессе сжатия, то есть когда происходит движение поршня к ВМТ, происходит очень быстрое сокращение объёма цилиндра. В итоге в камере сгорания располагается только воздушная масса, именно она сжимается, такой процесс носит название такт сжатия. Когда к ВМТ подходит поршень, сжатие воздуха происходит на необходимую степень, происходит подача топлива в камеру сгорания под высоким давлением.

Топливо-воздушная смесь при образованном высоком давлении мгновенно воспламеняется и создает повышенное давление в камере, поршень в такой момент как раз проходит ВМТ. Одним из преимуществ дизеля является то, что смесь возгорается только от давления, нет необходимости в сложной и высокоточной системе зажигания

Но роз без шипов не бывает — обратной стороной повышенного давления является особое внимание к герметизации соединений и наличие топливного насоса высокого давления (ТНВД), штуки прецизионной и очень капризной. В процессе сгорания смеси образуется сильное давление, которое начинает давить на поршень и вести его к НМТ

При помощи шатуна все поршневые движения преобразуются во вращение коленчатого вала.

Процесс образования давления при возгорании смеси, которое заставляет передвигаться поршень к НМТ, носит название рабочий ход. Степень сжатия играет особую роль в такте сжатия. Чем больше степень, тем быстрее и легче воспламеняется смесь, которая полностью сгорает и образует требуемое давление.

Если степень сжатия дизельного двигателя имеет высокий показатель, то она будет создавать высокую мощность при низком заборе топлива. Но у них степень сжатия способна варьироваться в оптимальном диапазоне, который нарушать не стоит, и это не просто так:

Если образовалась степень сжатия ниже допустимого диапазона, то значительно понижается мощность показателя, а объем потребляемого топлива начнет расти;
Если образовалась степень сжатия выше необходимого диапазона, то образуется сильная нагрузка на цилиндры и поршни, в результате они быстро изнашиваются.
Если произошло сильное увеличение степени сжатия, поршень начинает прогорать, а шатун изгибаться.

Зафиксированы случаи, когда при сильном повышении сжатия происходил взрыв всей системы без возможности ее восстановления.

Что влияет на компрессию дизельного двигателя?

Перед тем как приступить к проверке важнейшего показателя, характеризующего правильную или нарушенную функцию двигателя автомобиля, необходимо понимать какие факторы изменяют величину компрессии.

Количество воздушных потерь в ходе эксплуатации мотора прямо пропорциональны снижению компрессии. Данный показатель полностью зависит от исправности ЦПГ и клапанов. От герметичности системы и периода прохождения воздушного потока, которое определяется скоростью работы вала полностью зависят характеристики компрессии. Когда ЦПГ находится в плохом состоянии, величины компрессии будут снижаться.

Вторым аргументом, влияющим на компрессию дизельного двигателя, является количество потерь тепла. Данный фактор определяется размером стен с которыми взаимодействует поток воздуха. При большей скорости вращения коленчатого вала, воздушный поток не так долго контактирует с поверхностью стенок и соответственно теряет меньшее количество тепла. Уменьшение времени теплопередачи сохраняет характеристики воздушного потока и увеличивает компрессию.

Про важность количества воздушных потерь относительно компрессии двигателя знают и помнят многие автолюбители. Но вот значимость потерь тепла для компрессии, учитывает далеко не каждый

Ну и конечно никак нельзя упускать значимость скорости вращения коленчатого вала.

Производим оценку полученных результатов

После окончания всех замеров анализируем показания по цилиндрам. Если разброс по цилиндрам до показателя в 1 атмосферу, тогда неисправность двигателя с компрессией не связана. Проблему стоит искать в системах впрыска, зажигания, топливоподачи и т.д. Показатель разброса чуть более 1 атмосферы укажет на то, что ЦПГ изнашивается неравномерно, но состояние приемлемое.

Приблизительный показатель компрессии должен быть равен показателю степени сжатия, который умножается на 1,3. Величины степени сжатия для конкретного двигателя находятся в техническом руководстве ТС, инструкции или руководстве по ремонту.

Для бензиновых ДВС, которые рассчитаны на 76-й или 80-й бензин, компрессия на горячем двигателе должна быть не ниже 9,5-10 атмосфер (с учетом исправной цилиндропоршневой группы). Необходимый показатель для современных моторов (бензин марки АИ-92 и выше) составляет 11-14 атмосфер с допустимым разбросом по цилиндрам до 1 атмосферы. Дизельный двигатель подразумевает компрессию от 28 (для старых поколений дизельных ДВС) до 45 атмосфер (современный дизель) с разбросом по цилиндрам до 3 атмосфер.

Показатель компрессии высчитывается приблизительно, так как зависит от температуры ДВС во время замеров, вязкости моторного масла, состояния аккумулятора и других. Стоит учитывать и погрешность показаний компрессометра, которая в отдельных случаях составляет около 3 атмосфер.

За основу нужно брать сравнение показаний по цилиндрам. Ошибочно полагать, что только заниженный показатель компрессии четко укажет на неисправность. Бывает, что в неисправном цилиндре наблюдается избыточное проникновение масла. Лишнее масло увеличивает компрессию, тем самым маскируя неисправность. В таком случае нужно внимательно анализировать состояние свечей двигателя. Если имеются следы масляного нагара при допустимой компрессии, тогда причиной попадания масла может оказаться сломанное маслосъёмное кольцо, износ втулки (направляющей) клапана и т.д

Какая компрессия должна быть в дизельном двигателе
Показатель компрессии дизельного двигателя. Главные причины и основные признаки снижения компрессии. Запуск мотора с недостаточным давлением в цилиндрах. Читать далее
Масло с сапуна: причина и решение проблемы
Почему масло течет из сапуна двигателя: признаки и основные причины такой неисправности. Как понять, почему через сапун гонит масло, диагностика неполадок. Читать далее
Присадка в двигатель для повышения компрессии
Низкая комрессия в цилиднрах двигателя: главные причины. Как поднять компрессию в двигателе без ремонта мотора, доступные способы. Советы и рекомендации. Читать далее
Низкая компрессия в дизельном двигателе
Проблемы с запуском дизеля. Признаки низкой компрессии и причины неисправности: ГРМ, зеркало цилиндров, поршень и кольца. Производим замер компрессии. Читать далее
Диагностика дизельных двигателей: топливная система…
Распространенные неисправности дизельного двигателя и диагностика агрегатов данного типа. Проверка топливной системы дизельного мотора, полезные советы. Читать далее
Течь масла из-под масляного фильтра: причины…
Причины утечек масла в области масляного фильтра: масло течет из-под фильтра, через корпус, в районе штуцера и т.д. Доступные способы диагностики и ремонта. Читать далее

Все про компрессию и степень сжатия дизельного двигателя

Содержание

Как замерять давление в цилиндрах