Меню Закрыть

Компрессия в двигателе это: Какая компрессия должна быть в двигателе и как ее проверить?

Содержание

Что такое компрессия и степень сжатия

При диагностике автомобиля перед покупкой опытные автовладельцы практически всегда советуют новичкам проверить компрессию. А еще существует степень сжатия – казалось бы, схожий термин, ведь компрессия – это и есть сжатие. На самом деле это совершенно разные вещи. Давайте разберемся, что есть что, а заодно поймем, что и как нужно проверять при покупке машины.

Что такое степень сжатия?

Начнем со степени сжатия. Как мы помним, поршень в цилиндре при работе двигателя движется вверх-вниз, имея две так называемых мертвых точки, верхнюю и нижнюю. Так вот, степень сжатия – это отношение между двумя объемами: полным объемом цилиндра, когда поршень находится в нижней мертвой точке, и объемом камеры сжатия, когда поршень находится в верхней мертвой точке. То есть степень сжатия – это математическое отношение, которое показывает, во сколько раз топливовоздушная смесь (или воздух, если речь о дизеле) сжимается в цилиндре при работе мотора.

Степень сжатия – одна из базовых характеристик любого двигателя, и закладывается она на стадии проектирования. У бензиновых моторов она ниже, чем у дизельных: в среднем от 8:1 до 12:1 у первых и от 14:1 до 23:1 у вторых. Дело в том, что работа дизельного мотора предполагает самостоятельное воспламенение топливовоздушной смеси от сжатия, а в бензиновом моторе смесь в каждом такте поджигается свечой зажигания. Однако в целом по мере развития технологий двигателестроения степень сжатия в моторах росла. Причина проста: повышение степени сжатия позволяет увеличить КПД мотора, получая больше мощности при том же рабочем объеме и расходе топлива. Собственно, с ростом степени сжатия связано и применение более высокооктановых бензинов.

Таким образом, степень сжатия – это конструктивная характеристика двигателя, и она не меняется по мере его износа и старения. Степень сжатия не нужно «проверять» при покупке, а знать ее нужно в основном для того, чтобы знать, какой бензин лучше заливать в бак купленной машины.

Что такое компрессия?

Если степень сжатия – параметр математический и неизменный, то компрессия – характеристика изменяемая. Компрессия – это давление, создаваемое в цилиндре в конце такта сжатия, когда поршень идет от нижней мертвой точки к верхней, сжимая воздух или топливовоздушную смесь. Давление в цилиндре в момент, когда поршень достиг верхней мертвой точки – это и есть компрессия. Можно подумать, что компрессия фактически должна быть равна степени сжатия – ведь она тоже показывает разницу давления в цилиндре при двух положениях поршня – верхнем и нижнем. Однако на самом деле компрессия оказывается значительно выше. Ведь воздух при резком сжатии нагревается, что означает увеличение давления. А еще он нагревается от горячих стенок цилиндра, ведь рабочая температура двигателя гораздо выше температуры окружающей среды. Таким образом, компрессия, конечно, зависит от степени сжатия, но не равна ей. И именно компрессию замеряют при диагностике двигателя, чтобы оценить его техническое состояние.

Как замеряют компрессию?

Замер компрессии проводится с учетом перечисленных выше условий: на полностью прогретом двигателе и при полностью открытой дроссельной заслонке, отвечающей за подачу воздуха в цилиндр. Разумеется, горение топлива для замера компрессии не нужно, в цилиндре сжимается только воздух. Так что подачу топлива отключают, а свечу зажигания (или накаливания, если речь идет о дизеле) выкручивают, а на ее место вкручивают шлаг компрессометра. Компрессометр – это прибор для измерения компрессии. Он фактически представляет собой манометр, подключаемый трубкой к цилиндру и оснащенный обратным клапаном, чтобы не сбрасывать измеренное давление.

Зачем измерять компрессию?

Замер компрессии позволяет оценить исправность и техническое состояние двигателя. Во-первых, после замера можно сравнить соответствие полученного результата заводским параметрам – то есть оценить компрессию в имеющемся двигателе по сравнению с новым. Во-вторых, низкий показатель компрессии означает наличие проблем с мотором, ведь он сигнализирует о том, что воздух «утекает» из камеры сгорания, а при работе мотора из нее будут прорываться раскаленные газы. Причин может быть довольно много: поршневые кольца, повреждения седел клапанов и самих клапанов, негерметичность прокладки ГБЦ и даже трещина в самом поршне. Ну а в-третьих, важна не только сама величина компрессии, но и ее равномерность во всех цилиндрах двигателя. Если компрессия в одном или нескольких цилиндрах ниже, чем в других, это говорит о неравномерном износе и наличии проблем.

Таким образом, замер компрессии – одна из простых, но эффективных методик оценки исправности и общего технического состояния двигателя. Он позволяет быстро отсеять заведомо «мертвые» моторы, имеющие проблемы с цилиндропоршевой группой, клапанами и так далее. Поэтому замер компрессии можно и нужно проводить при диагностике практически любого автомобиля перед покупкой.

Что такое компрессия двигателя и на что она влияет? | Обслуживание | Авто

Первое, что делает покупатель поддержанного автомобиля, — это едет в сервис и просит замерить компрессию в двигателе. По результатам делается вывод о сохранности силового агрегата и о его остаточном ресурсе. Однако не все представляют смысл этого термина и нередко путают компрессию со степенью сжатия. За что же отвечает компрессия в бензиновом двигателе и какой должна быть ее величина для нормальной работы мотора?

Давление конца сжатия

Компрессия — это простонародное выражение, правильный термин — «давление конца сжатия». Оно создается в цилиндре движением поршня при выключенном зажигании и без подачи топлива.

Для измерения давления в цилиндрах мастера в технических сервисах обычно используют специальный прибор — компрессометр, который вкручивается вместо свечи зажигания. Измерительный элемент оказывается внутри цилиндра. Далее коленвал раскручивается стартером, и на шкале стрелка показывает определенное значение.

Чем выше компрессия, тем большую мощность может развить силовой агрегат. Она зависит от состояния колец поршней и их степени износа. Тарелки клапанов постепенно подгорают, неплотно садятся в седло и пропускают газы. «Подвисший» клапан либо прогоревший поршень не позволяют создать нужное давление в цилиндре.

При повреждении их газы проникают в картер, двигатель не может развить проектную мощность, и его характеристики искажаются. Если в одном цилиндре компрессия ниже, чем в других, на 25%, то необходим ремонт двигателя с полной его разборкой.

Нормальными значениями компрессии для распространенных 1,6-литровых атмосферных моторов считается 11-12 бар. В старых карбюраторных двигателях ВАЗ минимальный порог составляет 10 бар. Новый агрегат в отличном состоянии только что с конвейера должен показать 13 бар.

Бесконечно увеличивать компрессию нельзя из-за риска возникновения детонаций. Воздушно-топливная смесь при сжатии разогревается и может воспламениться произвольно еще до завершения цикла сжатия. То есть произойдет взрыв смеси раньше времени, из-за чего повреждаются детали двигателя.

Как увеличить мощность?

Увеличивают мощность двигателя за счет степени сжатия топливной смеси. Эта величина показывает отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания. Представим цилиндр в разрезе. Поршень ходит вверх и вниз. Когда он останавливается в верхней точке, то над ним остается свободное пространство объемом V1, где должно находиться сжатое под высоким давлением топливо и воздух, которые затем подрывается искрой.

Под силой расширяющихся газов поршень движется вниз и совершает работу. Когда он достигает нижней мертвой точки, то открывается второй объем V2, в который вновь впрыскивается смесь и начинается новый цикл сжатия.

Степень сжатия — это отношение V2/V1, то есть таким простым способом рассчитывается, во сколько раз сжимается воздушно-топливная смесь при движении поршня из нижней мертвой точки в верхнюю. Чем больше сжимается топливо, тем выше КПД.

К примеру, если старый 6-цилиндровый 3-литровый мотор со степенью сжатия 5 развивает мощность в 100 л. с., то при степени сжатия 11 он показывает уже 130 л. с. Причем при неизменном расходе горючего.

Насколько сжимается топливо?

На заре автомобилестроения степень сжатия двигателей Отто делали в 4-5 единиц. На старых карбюраторных моторах ВАЗа смесь топлива с воздухом сжималась в 9,5-10 раз. На инжекторных моторах – в 10,5-11 раз. Сейчас на современных турбированных агрегатах она сжимается в 12-14 раз. Но бесконечно это делать невозможно. Растут конструктивные издержки.

В общем, компрессия и степень сжатия — это не одно и то же. Но обе эти величины влияют на мощность мотора. Правда, с износом поршней, клапанов и колец компрессия может падать, а вот степень сжатия — никогда.

Компрессия в двигателе автомобиля: что это, как измерить и какая норма

Уже при первых проблемах с двигателем — затруднённый пуск, повышение расхода масла — рекомендуется проверять техническое состояние поршней. Зная, какая компрессия должна быть в двигателе, можно не ехать в сервис. Достаточно иметь диагностический прибор и уметь проводить расчёты.

Что такое компрессия?

Это давление (не путать с артериальным), создаваемое поршнем в конце такта сжатия. Но никак не степень сжатия — разница объёмов пространства цилиндра при противоположных состояниях поршня или безразмерный коэффициент. Степень сжатия — показатель практически неизменный, меняется только после проведения тюнинга ДВС или расточки цилиндров.

Компрессия — это давление, создаваемое поршнями мотора при вращении коленвала маховиком на оборотах 200-300 в минуту. По мере износа поршневой группы, показатель меняется. Поэтому его и используют для точной диагностики двигателя внутреннего сгорания. Замеряется он в барах, мегапикселях, кгс/см

2. Но, чаще измеряют в атмосферах. Для нахождения проблемной зоны, значение фиксируют во всех цилиндрах и затем сопоставляют с оптимальной величиной.

Причины снижения

Причины снижения компрессии:

  • износ поршневой группы двигателя, с увеличением зазоров и прочими дефектами;
  • подгорание тарелок клапанов, неплотно сидящих в сёдлах и пропускающих газы;
  • прогар или подвисание клапанов, что не позволяет создавать нужное давление;
  • цилиндр имеет задиры на поверхностях, ведущие к утечке газов.

По величине значения можно в полной мере судить о картине, царящей внутри мотора.

Нормы компрессии

Для определения критической изношенности цилиндро-поршневой группы нужно сверять стандартный показатель с имеющейся величиной. Естественно, идеальным он не может быть, тем более, на моторах со старым устройством. Различают 3 приемлемых значений, при которых работа движка считается удовлетворительной:

  • для старых карбюраторных моторов с низкой степенью сжатия — до 9,9 атмосфер;
  • для инжекторов — 10,8 атмосфер;
  • для дизелей — до 29.7 атмосфер.

Такой разброс значений легко объяснить разностью степени сжатия. На старых силовых агрегатах она априори низкая — редко превышает 8,5 единиц. На DIESEL этот показатель, наоборот, высокий из-за малых размеров камеры сгорания — доходит до 24 единиц. И только на современных бензиновых инжекторных моторах компрессия равна 9 или максимум 11 единицам.

Принято считать, что компрессия прямо связана со степенью сжатия. Если знать последнюю величину, которая всегда представлена в технических документах на автомобиль, определить компрессию не составит труда. Достаточно умножить коэффициент сжатия на 1,4 или 1,5. Но желательно всё-таки использовать те значения, которые приведены в официальных источниках.

На двигателе Ваз-2106 показатель компрессии равен 11 кгс/см2, а на уже на Ваз-2110 — 13 кгс/см 2. Дизельный BHDA или BHDB, устанавливаемый на Ford Focus, отличается более высоким значением — 18 кгс/см 2. На Mitsubishi ASX с движками 1.6, 1.8 и 2.0 литра, этот показатель варьируется в пределах 12-13 кгс/см 2.

Как проводят измерение?

Компрессия обязана замеряться на двигателях, набравших свою рабочую температуру. Аккумулятор должен быть хорошо заряжен, проблемы со стартером и другими электрическими узлами — отсутствовать. Иначе замеры нельзя считать правильными.

Измерения следует проводить с помощью специального диагностического прибора. В его состав помимо стрелочного манометра со шкалой 0-4 МПа должно входить:

  • гибкий шланг с резьбовым наконечником для вкручивания в свечное гнездо;
  • обратный клапан, обеспечивающий герметизацию во время 5-10 тактов накачивания максимального давления;
  • ручник — нужен для сброса воздуха, чтобы обнулить показания;
  • переходники под различные резьбовые номера — поскольку дизельные агрегаты мерятся через разные отверстия для форсунок или свечей накала.

Можно также использовать простейший вариант прибора — обычный манометр с клапаном и конусообразной резиновой фурмой. Но в процессе измерения его надо вручную придерживать на свечном отверстии, так как шланг не вкручивается. Да и показатель, который он выдаст в таких условиях, нельзя считать оптимально верным. Куда правильнее использовать, пусть и дорогой, но профессиональный инвентарь.

Наиболее точные результаты получаются на прогретом двигателе. Ниже приводится подробный алгоритм действий:

  • запустить силовой агрегат, довести рабочую температуру до 80 градусов Цельсия;
  • скинуть бронепровода, вывернуть свечи зажигания, на дизеле — форсунки;
  • обесточить топливный насос, вытащив нужный предохранитель;
  • вкрутить насадку манометра в отверстие от первой свечи;
  • открыть дроссель, выжав педаль акселератора, и завернуть стартер несколько раз — 7-8;
  • снять показания с прибора;
  • повторить процедуру на всех цилиндрах.

На дизельных силовых установках можно исключить попадание горючего в масляный картер, отключив электронное управление форсунками. На моторах с механической топливоподачей это делается с помощью рычага отсечки, который взаимодействует с ТНВД.

Безупречными можно считать результаты, которые не отличаются между всеми цилиндрами более чем на 1 бар. Это означает, что поршневая группа и клапаны находятся в исправном состоянии. Если отличия существенные — 2-3 бара и больше — повторите процедуру, но с залитым в проблемные свечные отверстия 5 миллилитрами автола. Повышение значения скажет о том, что неисправна поршневая группа, ведь смазка уплотняет прилегание колец. Если ничего не изменится — прогорел клапан. Наконец, при показаниях ниже нормы во всех цилиндрах, капитальный ремонт неизбежен. Здесь уже никакие тесты с маслом не помогут — мотор придётся разбирать.

Известен также способ проверки с закрытой дроссельной заслонкой, но эффективен он лишь для выявления малых дефектов силового агрегата. Такой вариант поможет определить трещины на клапанной тарелке, отсутствие герметичности и прогар кромки.

Как часто проверять?

Как правило, специалисты рекомендуют проводить данную процедуру одновременно с заменой свечей зажигания — каждые 30-40 тыс. км. Таким образом, обеспечиваются и профилактические цели.

Однако двигатель нуждается во внеплановом проведении замера, если наблюдаются такие признаки:

  • увеличился расход масла до 150 мл/1000 километров;
  • затруднился пуск по утрам и в холодные дни;
  • появился сизый дым из глушителя;
  • ухудшился режим нейтрального хода — мотор частенько трясёт, он глохнет.

Все эти симптомы могут указывать и на другие неполадки. К примеру, нестабильный ХХ является характерным признаком неисправной системы зажигания. Поэтому перед измерениями всё это надо устранять. Иначе показатели будут неточными, а ремонт и затраты — лишними.

Восстановить компрессию агрегата можно, если нет повреждений ГРМ и показатель снижен из-за закоксовки. Нужно купить специальную жидкость и провести раскоксовку на горячем моторе. Обычно в Москве такую процедуру проводят по сниженным ценам.

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 низкокачественном топливе, и многие его детали покрылись нагаром.

Компрессия двигателя — что это такое, как измеряется и причины уменьшения

Каждый автомобилист слышал на своем веку такие, чисто технические понятия, как компрессия двигателя и степень сжатия. Если компрессия в двигателе падает, то это плохо — уменьшается мощность, используется больше горючего, автомобиль сложнее завести.

Попробуем разобраться с данным вопросом — что такое компрессия двигателя, почему она падает, как влияет на работу двигателя, как ее нужно измерять.

Определение понятия компрессия двигателя

Несложно догадаться, что слово “компрессия” обозначает в переводе с латыни на русский “сжатие”.

Говоря простым языком, избегая сложных физических терминов и формул, речь идет о давлении в камере сгорания в высшей мертвой точке такта сжатия. Чем выше компрессия, тем сильнее сжимается топливно-воздушная смесь, никакие газы не прорываются в картер двигателя, соответственно коэффициент рабочего действия двигателя выше.

Если уровень компрессии соответствует техническим характеристикам, которые заявлены производителем, то двигатель работает в оптимальной режиме: при движении поршня вниз в камеру сгорания засасывается необходимое количество воздуха, а когда поршень поднимается вверх, в камеру впрыскивается порция бензина, дается искра, и вся эта смесь детонирует и сгорает без остатка, выделяется минимальное количество отработанных газов.

Компрессия измеряется в атмосферах, паскалях, килограммах на сантиметр, но наиболее распространенная единица измерения — атмосферы.

Так, например, в двигателях КАМАЗ уровень компрессии колеблется от 29 до 38 атмосфер, а в ВАЗовской “девятке” — он составляет примерно 9,5-13 атмосфер.

На страницах нашего портала Vodi.su мы как-то рассматривали различия между дизельными и бензиновыми двигателями, а также разницу между бензином марки Аи-92 и Аи-95. Так вот, в дизельных двигателях уровень компрессии должен быть намного выше, что мы и видим на примере КАМАЗа, поскольку детонация происходит за счет добавления ДТ к разогретому под высоким давлением воздуху.

Это же можно сказать и о разнице между различными марками бензина — А-76, А-80, А-92, А-98. Октановое число как раз и определяет, при каких значениях давления и температур данный тип бензина начинает детонировать. То есть если вы зальете в бензобак Газона А-95 вместо А-80, то двигатель может просто не завестись, поскольку в двигателе не создается необходимых условий для детонации.

Компрессия связана с таким понятием, как “Степень сжатия”. Степень сжатия не измеряется в каких-то определенных единицах, типа атмосфер, бар или паскалей. Она просто показывает во сколько раз, размер камеры сгорания меньше полного объема цилиндра.

Исходя из степени сжатия определяется октановое число бензина:

  • бензин А-92 нужно заливать при степени сжатия меньше 10;
  • А-95 — 10-12;
  • А-98 — выше 12.

Причины уменьшения компрессии

Как известно, поршень двигается внутри цилиндра, и хоть на внутренних стенках образуется защитная пленка, все равно со временем со стенок цилиндра снимается слой за слоем, и внутренний объем цилиндра возрастает. Соответственно между поршневыми кольцами и стенками образуются зазоры, через которые газ под давлением может прорываться в картер, то есть сгорать будет не вся топливно-воздушная смесь, а только ее часть.

В таких случаях говорят, что компрессия уменьшилась.

Это отображается на работе двигателя:

  • завести машину сложнее;
  • наблюдаются провалы в работе во всех режимах;
  • увеличивается расход масла и топлива;
  • растет давление в патрубках системы охлаждения;
  • черный дым из трубы;
  • отчетливо слышны хлопки и удары.

Компрессия снижается и по другим причинам:

  • образование нагара на стенках цилиндров, в камере сгорания;
  • из-за высоких температур прогорает днище поршней;
  • прогорают и деформируются клапана;
  • трещины в головке блока цилиндров;
  • требуется произвести замену прокладки головки блока;
  • засоренный воздушный фильтр.

Опытный автомеханик может назвать вам еще множество других причин. Но если вы начинаете замечать какие-либо из перечисленных выше признаков, значит время отправляться на диагностику.

Затягивание с ремонтом может привести к значительным расходам в будущем.

Измерение компрессии двигателя

Специалисты советуют измерять уровень компрессии через каждые 3-5 тысяч километров (для отечественных автомобилей) или через 10-20 для иномарок. Процедура эта несложная и под силу любому автолюбителю, правда нужно иметь специальный инструмент — компрессометр. Его нужно подбирать под конкретную модель автомобиля.

Компрессометр измеряет давление в камере сгорания.

Для этого вам нужно будет:

  • прогреть двигатель до температуры не ниже 80 градусов;
  • снять катушку и все свечи;
  • если есть ЭБУ — снять предохранители;
  • закрутить ножку компрессометра в свечной колодец;
  • нажать педаль газа до упора и вращать коленчатый вал с помощью стартера;
  • повторить операцию для всех остальных цилиндров.

Полученные данные нужно сравнить между собой — они не должны различаться больше, чем на десять процентов.

Понятно, что для проведения измерений аккумулятор должен быть полностью заряжен, а стартер — в исправном состоянии, чтобы мог прокрутить коленвал хотя бы до ста оборотов в минуту.

Автомеханики измеряют компрессию различными способами и сравнивают показания компрессометра при открытой или закрытой дроссельной заслонке. Если компрессия пониженная, то приступают к поиску причины: поршневые кольца, клапаны, прогоревшие поршни и так далее. Ремонт может вылиться в большую сумму, а возможно понадобится только замена прокладки или воздушного фильтра.

С вашей же стороны, как от владельца автомобиля, требуется полностью следовать требованиям производителя: заливать нужный тип масла, заправляться бензином указанной марки, время от времени проходить диагностику.

На данном видео вы увидите как определять компрессию двигателя.

Пример, замерки компрессии на автомобиле марки ВАЗ.

Загрузка…

Статьи — Компрессия в двигателе – теория и практика | Xenon812.ru

Одним из наиболее важных показателей функционирования ДВС является компрессия в цилиндрах, или наибольшее давление при холостой работе – создаваемое поршнем в верхней точке по окончанию такта сжатия. Данный показатель индивидуален для каждого мотора, но есть общие моменты, которым стоит уделить внимание. Компрессия является диагностическим фактором позволяющим оценить работоспособность мотора и состояние его поршневой группы.

Сразу следует сказать о том, что малоопытные автомобилисты часто путают компрессию и степень сжатия. Это разные показатели, хотя и связанные между собой. Степень сжатия – это неизменная величина указанная производителем и представляющая отношение объёмов цилиндра и камеры сгорания. Компрессия напрямую зависит от степени сжатия, но изменяется со временем из-за износа поршневой группы и требует периодического контроля со стороны автовладельца.

Высокая компрессия – это защита картера от попадания газа, сокращение расхода масла и топлива, повышение мощности и КПД мотора. Низкая компрессия – это прямая дорога в магазин автозапчастей, падение динамики и увеличенный расход ГСМ.

Компрессия двигателя определяется по формуле: Компрессия = Степень сжатия умноженная на коэффициент. Как уже говорили выше – степень сжатия указывается производителем. Коэффициент же зависит от типа двигателя. Так, для четырехтактного бензинового мотора с искровым зажиганием он равен 1,2 – 1,3. Но можно и не считать по формуле, а воспользоваться специальными таблицами.

В дизельном двигателе показатель компрессии намного выше, чем в бензиновых ДВС из-за специфики зажигания горючей смеси – воспламенение при сильном давлении, примерно в 35 кг/см2. Окончательный показатель компрессии зависит от разных факторов, в том числе температуры окружающей среды и состояния двигателя. Но очевидный вывод – чем больше износ поршней, тем сложнее завести дизельный двигатель. В среднем, можно ориентироваться на следующие показатели зависимости возможности запуска дизельного ДВС:

• компрессия 40 кг/см2 – двигатель заводится при температуре -35°С;
• 36 кг/см2 – возможен запуск при -30°С;
• 32 кг/см2 – запуск при -25°С;
• 25-28 кг/см2 – нормальный запуск при плюсовой температуре и отрицательной до -15°С;
• 22-23 кг/см2 – на морозе можно завести только не остывший двигатель, нормальный запуск при положительной температуре;
• менее 18 кг/см2 – двигатель не запустится даже в разогретом состоянии.

Все это справедливо лишь при соответствующем типе топлива и исправности других систем.

Компрессия замеряется на каждом цилиндре при разогретом до рабочей температуры двигателе, снятом воздушном фильтре и открытой дроссельной заслонке. Компрессометр вставляется в отверстие от выкрученной свечи и производят замер. Обычно данные отличаются от заявленных производителем, но до 10% расхождение считается допустимым. Если снижение заметно в одном цилиндре, достаточно произвести чистку камеры сгорания и замены изношенных запчастей. При снижении во всех цилиндрах возможно нарушении герметичности камеры сгорания или иные причины, вплоть до износа поршневой группы. В любом случае, факт снижения компрессии требует принятия неотложных мер для восстановления работоспособности двигателя.

Для автолюбителей в Интернет-магазине Detali812.ru представлен большой выбор запчастей и систем освещения для ремонта и тюнинга авто. Вы можете найти детали по оригинальному VIN-коду, воспользоваться поиском по модели и году выпуска или задать вопрос нашим специалистам. У нас всегда вас ожидают приятные цены, скидки и качественный сервис с быстрой доставкой заказа в любой регион страны.

Какая компрессия говорит о проблемах в моторе?

Фото: drive2.ru

Многие автомобилисты знают, что для диагностики состояния двигателя в машине необходимо измерить компрессию – то есть давление в цилиндре, когда поршень достигает верхней мёртвой точки. Но вот какие значения можно считать нормальными, а какие говорят о проблемах?

Проверка при покупке

Чаще всего разговоры о компрессии в моторе заходят при покупке автомобиля, когда необходимо тщательно проверить двигатель. И это правильно, ведь если купить машину без проверки, то можно нарваться на капитальный ремонт двигателя, что обойдётся в немалую сумму. Также о компрессии вспоминают владельцы старых автомобилей, чьи двигатели имеют довольно большой износ.

Как проверяют компрессию?

Для измерения давления в цилиндрах двигателя используют специальное устройство – компрессометр. Это такой шланг с манометром на одном конце и штуцером для соединения с мотором с другой. Его подключают вместо выкрученной из блока свечи зажигания, после чего стартером прокручивают мотор и замеряют давление, создаваемое поршнем в цилиндре. Принято считать, что хорошая компрессия должна находиться на уровне 14 кгс/см, а плохая будет ниже 10 кгс/см.

Фото: avto-zed.com

Но на самом деле это ошибочное суждение. В реальности при измерении компрессии важно намерить максимальное значение в двигателе, а скорее понять разницу в давлении между цилиндрами. На проблемных моторах один или несколько цилиндров будут выдавать значительно меньшую компрессию, чем остальные. Для старых моторов, с пробегом под 150-200 тысяч километров, значение уровня компрессии обычно находится в пределах от 9,5 до 10,5 кгс/см. На более новых машинах значение должно быть больше, в районе 12-14 кгс/см.

Если при проверке оказалось, что какой-то цилиндр создаёт слишком малое давление, то это может говорить о закоксованности и каких-то других проблемах. Чтобы выяснить более точно, используют такое устройство, как эндоскоп, с его помощью можно осмотреть цилиндр и поршень не разбирая мотор.

При использовании любых материалов необходима активная ссылка на DRIVENN.RU

Что такое сжатие двигателя и как оно проверяется?

Для работы любого двигателя, будь то бензиновый или дизельный, требуется компрессия. Процесс сжатия ограничивает и сжимает смесь воздуха и топлива в небольшом объеме в области цилиндра двигателя. Этот процесс сжимает все молекулы под очень высоким давлением. Поскольку у бензинового двигателя есть свеча зажигания, достаточно умеренного сжатия, требующего около 140-160 фунтов на квадратный дюйм (PSI). В зависимости от размера и области применения для некоторых двигателей может потребоваться более высокая степень сжатия, например 220 фунтов на квадратный дюйм.Производитель указывает точный коэффициент сжатия. Процесс сжатия топливовоздушной смеси и ее воспламенение — это то, что производит необходимую мощность для управления транспортным средством.

Если бензиновый двигатель сжимает топливно-воздушную смесь до очень высокого значения, это приводит к преждевременному воспламенению или детонации. Это может быть очень разрушительным и вызвать повреждение внутренних частей двигателя. В случае дизельных двигателей свеча зажигания отсутствует, и сам процесс сжатия приводит к воспламенению дизельного топлива.В результате компрессия, требуемая в дизельном двигателе, очень высока, обычно около 350 фунтов на квадратный дюйм или более. Это делает дизельный двигатель намного тяжелее и громче по сравнению с бензиновым.

Когда следует проверять компрессию в автомобиле?

Вообще говоря, если ваш двигатель работает неровно или не производит достаточной мощности, вы должны подозревать компрессию. Технические специалисты и производители также считают, что каждый раз, когда выполняется настройка в рамках профилактического обслуживания, двигатель должен проходить испытание на компрессию.При испытании на сжатие внутренние неисправности двигателя, например, из-за неисправных клапанов, чрезмерного накопления углерода, изношенных поршневых колец, могут быть обнаружены намного раньше, чем они могут вызвать непоправимый ущерб. Зная об этих проблемах, владелец получает выгоду, так как он может принять осознанное решение, продать ли автомобиль или вложить средства в ремонт.

Как проверяется компрессия двигателя?

Транспортные средства требуют различных способов проверки компрессии. Дизельные двигатели требуют специального оборудования и сложной настройки.Тестировать бензиновый двигатель гораздо проще. Есть два основных способа проверки компрессии бензинового двигателя:

Метод 1: Этот процесс включает использование ручного ручного манометра

• Испытание должно проводиться только на правильно прогретом двигателе; холодный двигатель даст ошибочные результаты. Поэтому перед началом проверки убедитесь, что масло достаточно прогрелось.

• Отключите катушку или модуль зажигания.

• Снимайте по одной свече зажигания и вставляйте прибор для проверки компрессии в отверстие в этом цилиндре.

• Дайте двигателю получить достаточный воздухозаборник, удерживая дроссельную заслонку в полностью открытом положении.

• Дайте двигателю непрерывно проворачиваться, по крайней мере, на пять-десять полных оборотов, так как это позволит получить точные показания на тестере компрессии.

• Запишите показания каждого цилиндра. Отсутствие проблемы не указывается, если какие-либо из показаний отличаются в пределах или до 10% друг от друга. Никаких дополнительных испытаний может потребоваться, и сжатие можно считать оптимальным.

• При отклонении более 10% для полной диагностики проблемы может потребоваться специализированное испытательное оборудование.

Метод 2: Этот метод основан на использовании электронного анализатора двигателя. Анализатор вызывает «закорочение» одного цилиндра за раз при работающем двигателе и вычисляет падение оборотов. После того, как все цилиндры были измерены, результаты показывают, какие цилиндры работают больше всего, а какие меньше всего. Цилиндры с более высоким сжатием работают тяжелее, чем цилиндры с более низким сжатием.

Для тех, кто тестирует сжатие самостоятельно, проще метод 1 или ручной тест сжатия.

Каковы последствия слишком низкого или слишком высокого сжатия?

Если вы обнаружили, что компрессия в вашем автомобиле слишком высокая или слишком низкая, рекомендуется проконсультироваться с профессиональным техником. Современные автомобили очень сложны, и ремонт, основанный на тестах, сделанных своими руками, может быть катастрофическим. Тем не менее, следующее дает общее представление о причинах отклонения компрессии от нормы:

Последовательное низкое сжатие во всех цилиндрах

Это может произойти из-за промытых топливом цилиндров, когда в двигатель подается слишком много топлива и все масло смывается со стенок цилиндра.Масло создает эффект уплотнения между кольцевыми узлами поршня и стенками цилиндров блока цилиндров. Когда этот тонкий слой масла смывается, компрессия двигателя выходит в картер. Двигатели с проблемой переполнения обычно показывают такое поведение.

Низкая компрессия во всех цилиндрах также может быть вызвана износом поршневых колец и стенок цилиндров. Может показаться, что двигатель работает нормально, но не производит достаточной мощности и выпускает небольшое количество голубоватого дыма.

Используйте небольшую канистру с маслом и залейте небольшое количество масла в каждый цилиндр.Повторите испытание на сжатие. Если сжатие резко улучшается, значит, вы обнаружили одну или обе проблемы, перечисленные выше. Однако, если нет никаких изменений в результатах испытания на сжатие, двигатель может столкнуться с проблемой синхронизации между коленчатым валом и распределительным валом двигателя. Возможно, вам придется проверить цепь или ремень привода ГРМ на правильность «синхронизации».

Низкое или нулевое показание в одном цилиндре

В этом случае высока вероятность внутреннего повреждения двигателя, такого как сломанный шатун, негерметичный или сломанный клапан, сломанная пружина клапана, погнутый толкатель или чрезмерный износ распределительного вала.

Низкие или нулевые показания в двух соседних цилиндрах

Это обычно случается, если прокладка головки цилиндров взорвана или непрочна. Другая возможность — сломанный распределительный вал в области, которая управляет клапанами двух соседних цилиндров.

Высокое показание в одном или нескольких цилиндрах

Высокие значения компрессии обычно наблюдаются на двигателях с чрезмерным накоплением углерода. Возможно, придется снять головки цилиндров и физически удалить нагар. Углерод прикрепляется к цилиндрической части головки и верхним частям поршней.В тяжелых случаях может потребоваться химическое обезуглероживание двигателя.

Вот что на самом деле означает «степень сжатия» и почему это важно что это значит? Что ж, пора объяснить, что такое степень сжатия, и почему каждый автопроизводитель теперь одержим ею, как Святым Граалем.

Степень сжатия, надо признать, сложнее, чем кажется на первый взгляд.Не помогает и то, что это один из тех терминов, которые вы слышите на автосалонах и в пресс-релизах без серьезных объяснений. Это одна из тех вещей, которые вы в большинстве своем пытаетесь понять, пытаясь произвести впечатление на артиста-трапеции, которого вы встретили в цирке на прошлых выходных.

Мы знаем, что высокая степень сжатия — это хорошо, а низкая — плохо. Мы знаем, что новый двигатель Mazda Skyactiv-X «Holy Grail» отличается высокой степенью сжатия, наряду с «дизельным убийцей» Infiniti и серией Toyota «Dynamic Force», которые рекламируют большую мощность при большей эффективности.

Мы живем в эпоху, когда инженеры не могут просто увеличить мощность двигателя, сделав его больше. Изменение степени сжатия двигателя становится обычным делом.

G / O Media может получить комиссию

(Кстати, если вы читаете это и фыркаете, потому что уже знаете, что такое степень сжатия, хорошо для вас! Не все остальные.)

What Defines Степень сжатия невероятно проста

Степень сжатия — это именно то, на что она похожа — степень, при которой вы сжимаете максимальный объем цилиндра в минимальный объем цилиндра.Это объем цилиндра, когда поршень полностью опущен по сравнению с полностью вверху. Это написано и указано в виде отношения. Например, для двигателя со степенью сжатия 9: 1 вы бы сказали, что это «девять к одному».

А теперь представьте себе цилиндр в своей голове. Поршень движется вверх и вниз внутри этого цилиндра. Когда поршень находится в самой нижней точке, это называется нижней мертвой точкой. Вот где объем цилиндра наибольший. Когда поршень находится в наивысшей точке цилиндра, это называется верхней мертвой точкой, и именно здесь объем цилиндра наименьший.Сравнение этих двух объемов — вот откуда взялось ваше соотношение.

Если вы такой же наглядный ученик, как я, вам понравится этот созданный мной GIF, показывающий, как работает четырехтактный двигатель. Видите, как поршень движется вверх во время такта сжатия? Это весь воздух и топливо сжимаются в цилиндре. Если двигатель имеет высокую степень сжатия, это означает, что данный объем воздуха и топлива в цилиндре сжимается в гораздо меньшее пространство, чем двигатель с более низкой степенью сжатия.

А теперь пример с простой математикой, мой любимый вид.

Представьте, что у вас есть двигатель, объем цилиндра и камеры сгорания которого составляет 10 куб. См, когда поршень находится в нижней мертвой точке. После того, как впускной клапан закрывается и поршень поднимается вверх во время такта сжатия, он сжимает топливно-воздушную смесь в объеме одного кубического сантиметра. Этот двигатель имеет степень сжатия 10: 1.

Вот и все! Это степень сжатия. Общий рабочий объем плюс сжатый объем (включая объем головки блока цилиндров и все, что выше, где поршень «перемещается») в один только сжатый объем .

Почему лучше — это сложно

Но понимание , что такое степень сжатия , менее важно, чем понимание , почему нас волнует, или почему высокая степень сжатия — это такое стремление.

Лучшее объяснение, которое я получил в этом, было от моего коллеги и инженера Дэвида Трейси, который затем обратился за помощью к другим инженерам и профессорам. Лучший ответ из них дал доктор Энди Рэндольф, технический директор ECR Engines. Он проводит исследования трансмиссии для NASCAR, и его объяснение предельно ясно:

С точки зрения непрофессионала, мощность двигателя генерируется, когда сгорание воздействует на поршень и толкает поршень вниз по цилиндру во время такта расширения.

Чем выше поршень находится в канале ствола в момент начала сгорания, тем большее усилие будет приложено.

По мере увеличения степени сжатия поршень перемещается выше в отверстии в верхней мертвой точке, следовательно, появляется дополнительная сила для хода расширения (дополнительная сила для того же количества топлива равняется более высокой эффективности).

Теперь мы на самом деле нужно больше понимать о , почему в дополнение к , как , а это означает, что нам придется рискнуть в области термодинамики.

Суть всего этого в том, что более высокая степень сжатия означает, что двигатель получает больше работы при том же количестве топлива. Это хорошо для мощности, а также миль на галлон.

Чтобы объяснить, почему более высокая степень сжатия дает лучшую эффективность, мы не собираемся слишком углубляться в термодинамику, но, черт возьми, давайте просто окунемся в них. Это здорово и полезно для души.

Более высокое сжатие означает больше работы, но больше давления

На изображении выше показана диаграмма «давление-объем» для идеального и типичного бензинового двигателя.Он визуально показывает, что происходит в вашем двигателе, когда он сжигает бензин.

На диаграмме выше нижняя кривая 1-2 показывает ход сжатия.

Строка 2-3 показывает горение.

Верхняя кривая 3-4 показывает ход расширения.

А линия 4-1 показывает отвод тепла при открытии выпускного клапана.

Чтобы быть более техническим, на диаграмме кривая 1-2 показывает такт сжатия, в котором давление (ось y) возрастает, а объем (ось x) падает, когда поршень действительно воздействует на газ, сжимая его.Строка 2-3 показывает тепло, выделяющееся при сгорании, быстро увеличивая давление и температуру газа. Кривая 3-4 показывает увеличение объема и падение давления по мере того, как газ действует на поршень во время такта расширения. Линия 4-1 показывает отвод тепла от газа в окружающую среду по мере того, как давление возвращается к окружающему при открытии выпускного клапана. Наконец, плоская линия 1-5 внизу представляет ход выпуска и возврат поршня в верхнюю мертвую точку в конце.

Область внутри этих 1-2-3-4 строк показывает, сколько работы проделано двигателем.Более высокая степень сжатия означает, что две вертикальные линии на графике будут перемещаться влево и вверх, оставляя больше области в границах, чем при более низкой степени сжатия, и, таким образом, работа выполняется. Но, как вы можете видеть на этой диаграмме, вы столкнетесь с более высоким давлением. Другими словами, вы получите больше механической работы от двигателя с высокой степенью сжатия. Вы будете получать большее давление в цилиндре и на поршне из-за тепловыделения от сгорания.

Более высокое сжатие также означает больший тепловой КПД.

Также важно отметить, что тепловложение и тепловые потери во время цикла вашего двигателя связаны с КПД как функцией степени сжатия.Все это работает по двум идеям. Во-первых, любая тепловая энергия, поступающая в систему, должна быть преобразована либо в механическую работу, либо в отходящее тепло. Во-вторых, термический КПД — это просто выходная работа, деленная на погонную энергию. Таким образом, вы можете вывести соотношение между термическим КПД и степенью сжатия, как MIT, построенное на его веб-странице и показанное выше. Уравнение здесь (nu — термический КПД, r — степень сжатия, а гамма — свойство жидкости) :

Когда вы даете двигателю определенного рабочего объема более высокую степень сжатия, вы эффективно сдвигаете фотоэлектрическую диаграмму вверх. и влево, и увеличивают тепловложение (Qh на диаграмме) в большей степени, чем тепловые потери (Ql).Другими словами, вы превращаете больше входящей энергии в работу. Вот Джейсон Фенске из Engineering Explained , разбирающий взаимосвязь между степенью сжатия, теплопередачей и эффективностью:

В любом случае, дело в том, что термодинамика диктует, что термический КПД возрастает с увеличением степени сжатия, как вы можете видеть на этом графике и уравнении. выше. А это означает больше лошадиных сил, лучшую экономию топлива, более тяжелые кошельки и более широкие улыбки. Управляйте любым вялым, хрипящим, всасывающим газ, старым американским V8 с низкой степенью сжатия, и вы поймете, о чем я.

Степень сжатия также делает такие двигатели, как двигатель Mazda Skyactiv-G, такими эффективными. Mazda, первая из серии новых двигателей с высоким и переменным сжатием от Mazda, Nissan / Infiniti и Toyota, на данный момент имеет самую высокую степень сжатия в отрасли — 14: 1, поэтому она может справляться с высоким расходом топлива. показатели экономичности и мощности даже без турбонагнетателя.

Почему более высокое сжатие означает более высокое октановое число

Почему не все просто используют высокие степени сжатия? Что ж, высокая степень сжатия — вот почему многим двигателям требуется топливо премиум-класса или высокооктановый бензин.Октановое число, как указывается в статье How Stuff Works , является мерой способности бензина сопротивляться детонации.

По сравнению с газом с высоким октановым числом бензин с низким октановым числом с большей вероятностью самовоспламеняется из-за высоких температур и давления наддува. По сути, вам нужен газ, который воспламеняется, когда вы этого хотите, а не тот, который воспламеняется, когда вы, , не хотите, чтобы это было . Такое неконтролируемое горение называется детонацией.Стук — это плохо; он снижает крутящий момент и может нанести непоправимый ущерб вашему двигателю.

Высокая степень сжатия увеличивает риск детонации, поэтому в двигателях с очень высокой степенью сжатия используется высокооктановый гоночный газ или (что сейчас чаще) E85. При сжатии газы склонны нагреваться, поэтому повышенная плотность тепла может привести к преждевременному возгоранию топлива до того, как свеча зажигания воспламенит его. Повторяю: это плохо.

Mazda пришлось проделать большую работу по конструкции поршня и выхлопной системы, чтобы уменьшить детонацию в двигателе 14: 1, работающем на газовом насосе.Поршни в двигателе Skyactiv-X, например, имеют полость посередине, чтобы позволить Mazda выстрелить потоком богатого топлива вокруг свечи зажигания в обедненной смеси, и, да, есть причина, по которой это было не так. Технологию нелегко разработать.

Что еще интересно, так это то, что вы не можете просто сделать двигатель с такой высокой степенью сжатия, как вы хотите. Я обратился к Джону Хойенге, владельцу производственного выхлопа и раллийного магазина Nameless Performance, чтобы поговорить о рисках и преимуществах высокой компрессии.

Джон строит раллийный автомобиль Nissan 240SX, на который он меняет четырехцилиндровый SR20VE, который в настоящее время развивает около 250 лошадиных сил на колесах всего из 2,0 литров. Как ни удивительно, но без турбонаддува. Все, что Джон должен поблагодарить, — это очень высокая степень сжатия 14,5: 1. «Сжатие выполняет больше работы, — пояснил он, — поэтому тем больше мощности [двигатель] будет производить без наддува».

При этом, поскольку это гоночный двигатель, он использует гоночный бензин или E85 с очень высоким октановым числом.Джон сказал, что при степени сжатия выше 14,5: 1 возникает риск самовоспламенения, а также может вылететь шток или раскрутить подшипник. Это то, что небрежно называют «взрывом».

Есть предел тому, насколько высоко вы можете подняться

Я спросил, почему мы не видим, что люди не бегают с двигателями, которые имеют значительно более высокую степень сжатия, чем все, что мы видим сегодня. Неприлично завышенные соотношения, вроде 60: 1. Джон рассмеялся. Он объяснил, что металл просто не может выдерживать такие высокие уровни напряжения, а такая степень сжатия приведет к тому, что вещи будут настолько горячими, что они взорвут любой двигатель.

Конечно, не все из нас строят гоночные автомобили с гоночными двигателями, поэтому об изменении степени сжатия нам не о чем беспокоиться. Но мы случайные владельцы автомобилей и энтузиасты квазидвигателей, так что это было объяснением того, что означает степень сжатия и почему это важно. Вам больше не нужно подделывать это, теперь вы знаете, что это такое.

А теперь иди, найди того артиста на трапеции и расскажи ему, что ты чувствуешь!

Автозапчасть | Как исправить низкую компрессию двигателя

Теперь поговорим о решениях для , как исправить низкую компрессию двигателя .Мы также расскажем, как проверить низкую компрессию без манометра .

Транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания работают за счет энергии, получаемой в результате сгорания в цилиндрах двигателя. Точная смесь воздуха и топлива сжимается перед воспламенением, и происходящий процесс сгорания обеспечивает энергию для движения транспортного средства. Однако в некоторых случаях некоторые проблемы могут повлиять на цикл сгорания или помешать ему.

Если вы заметили необычные признаки, такие как пропуски зажигания в двигателе и уменьшение расхода топлива, начните рассматривать проблему с компрессией, особенно , низкая компрессия двигателя .Поскольку другие проблемы могут проявлять те же симптомы, необходимо обязательно определить, является ли это низкой компрессией двигателя или другой проблемой. Чтобы подтвердить проблему, вам необходимо провести тест на сжатие, и если он указывает на с низким уровнем сжатия двигателя , вам необходимо как можно скорее устранить проблему.

Можно ли исправить низкую компрессию двигателя?

К счастью, низкая компрессия двигателя — не очень сложная проблема, и вы, возможно, сможете ее исправить. Но сначала вам нужно понять различные причины низкой компрессии в двигателе.Восстановление компрессии двигателя во всех цилиндрах утомительно и требует много времени.

Если тест показывает, что все цилиндры имеют низкую компрессию, то ремонт не в ваших руках. Лучшая альтернатива — вызвать профессионального слесаря. С другой стороны, если проблема только в одном баллоне, то ее легко исправить.

Как проверить компрессию двигателя без манометра?

Как упоминалось ранее, признаки низкой компрессии двигателя также могут указывать на другую проблему.Это причина, по которой нужно диагностировать низкую компрессию в двигателе. Вот как это сделать:

1. Осмотрите ремень ГРМ

Если вы заметили признаки слабого сжатия, первым делом осмотрите ремень ГРМ. Нередко ремень ГРМ является виновником низкой компрессии двигателя во всех цилиндрах.

2. Залейте масло в цилиндры

Если ремень привода ГРМ не изношен и не порван, перейдите к цилиндру двигателя. Залейте немного масла в цилиндры и проследите за изменениями.Если сжатие увеличивается, поршневые кольца, вероятно, застряли в одном положении. Масло помогает им двигать, увеличивая таким образом сжатие.

3. Снимите масляную крышку

При работающем двигателе снимите масляную крышку, чтобы проверить давление при работающем двигателе. Если вы чувствуете избыточное давление, иногда сопровождающееся дымом, весьма вероятно, что у вас утечка компрессии.

Чтобы исправить это, вам придется отремонтировать пораженный участок или заменить поршень и поршневые кольца в зависимости от степени повреждения.Однако, если кажется, что все работает правильно, вы почувствуете пониженное давление при неработающем двигателе.

4. Проведите тест на утечку

Следующий шаг включает использование прибора для проверки герметичности, чтобы определить, где происходит утечка компрессии. Во-первых, убедитесь, что распределительный вал находится в точке закрытия клапанов. Подайте давление в цилиндр и внимательно следите за утечкой компрессии. Это может быть утечка в картер, впуск или выпуск. Если вы слышите какие-либо утечки, значит, у вас низкая компрессия в этом цилиндре.

Как исправить низкую компрессию двигателя

Это последняя и самая важная часть при решении проблемы низкой компрессии.

1. Убедитесь, что у вас низкая компрессия

Перед тем, как вы начнете возиться с любыми компонентами двигателя, убедитесь, что ваш автомобиль действительно имеет низкую компрессию двигателя . В противном случае вы только зря потратите время и даже можете повредить некоторые компоненты двигателя. Используйте тестер сжатия для подтверждения, и как только вы убедитесь, что проблема с низким уровнем сжатия, начните проверять ее причину.

2. Найдите причину

Начните с проверки деталей, участвующих в сжатии. Осмотрите все детали от цилиндра до распределительного вала на предмет повреждений.

3. Отремонтируйте или замените проблемную деталь.

Отремонтируйте или замените неисправную деталь. Если вам доступно расположение поврежденной детали, вы можете отремонтировать ее самостоятельно. Однако, если повреждение недоступно для вас или требует замены, лучше всего доверить это профессионалу.

Большинство ремонтных работ, связанных с двигателем, сложны и требуют помощи квалифицированного механика. Это связано с тем, что при ремонте снимается весь двигатель.

4. Отведите автомобиль на тест-драйв

После того, как вы (или механик) закончите ремонт, проведите тест-драйв автомобиля. Это необходимо для того, чтобы проблемы с низким сжатием уже были исправлены.

Отправляясь на поездку, оцените его работоспособность, проверив наличие каких-либо знаков, указывающих на низкую компрессию двигателя .Если все в порядке, вы можете повторить тест сжатия, чтобы убедиться.

С другой стороны, если симптомы не исчезнут, вероятно, у вас другая проблема с двигателем. Вам нужно будет записаться на прием к механику, чтобы определить и устранить проблему с низкой компрессией двигателя или, возможно, другую проблему.

Сколько стоит исправить низкую компрессию двигателя?

Устранение проблем с низкой компрессией двигателя включает ремонт или замену деталей, вызывающих проблему.Если вы решите, что профессиональный механик проведет испытание на сжатие, это будет стоить вам от 100 до 200 долларов.

Вам также необходимо будет учесть стоимость ремонта или замены поврежденных деталей. В то время как другие не такие дорогие, некоторые из них. Если, например, проблема заключается в поршневых кольцах, вы понесете убытки от 2000 до 3500 долларов. Ремонт прокладки головки стоит от 1000 до 2000 долларов, в то время как сломанный цилиндр обойдется вам в 8000 долларов.

Заключение

Низкая компрессия двигателя снижает общую производительность вашего автомобиля.Хорошая новость в том, что это не смертный приговор, и его можно исправить. Если вы не знаете, как решить эту проблему, вы можете обратиться к квалифицированному механику, чтобы помочь вам.

Вы также можете произвести ремонт или замену в своем гараже, если у вас есть необходимые навыки и вы уверены в этом. Если вам нужны запасные части, вы можете воспользоваться нашей службой Carpart.com.au, чтобы найти нужные вам детали.

Сэм О.

Frontiers | Двигатели с воспламенением от сжатия — революционная технология, покорившая цивилизованные границы по всему миру от промышленной революции до XXI века

Введение и краткая история двигателей с воспламенением от сжатия

С тех пор, как Рудольф Дизель изобрел двигатель внутреннего сгорания, который в конечном итоге будет носить его имя, воспламенение от сжатия использовалось как эффективное и действенное средство инициирования сгорания в двигателях.Дизель использовал растительные масла, чтобы изобрести свой новый двигатель, поскольку в то время не было нефтяной инфраструктуры для топлива. Высокая степень сжатия для создания давления и температуры, необходимых для самовоспламенения, была отличительной чертой двигателя с воспламенением от сжатия. Также требовался механизм прямого впрыска топлива в камеру сгорания. Со временем инфраструктура нефтяных дистиллятов стала доступной для таких видов топлива, как бензин (для поддержки двигателей с искровым зажиганием), керосин и мазут (для отопления домов) и, конечно же, для дизельного топлива (Heywood, 1988).

Преимущества использования воспламенения от сжатия и прямого впрыска топлива в камеру сгорания проявились в течение следующих нескольких десятилетий его развития. Двигатель с воспламенением от сжатия по своей природе нуждается в высокой степени сжатия, чтобы создать необходимые условия для самовоспламенения. Высокая степень сжатия — одна из характеристик конструкции, повышающих эффективность. Кроме того, воспламенение от сжатия не требовало дросселирования для управления выходной мощностью двигателя. Прямой впрыск топлива в камеру сгорания обеспечивал высокое сопротивление детонации, что ограничивало степень сжатия и, в конечном итоге, эффективность двигателей с искровым зажиганием.Дополнительным преимуществом является то, что без ограничения детонации двигатели с воспламенением от сжатия могут иметь значительное повышение давления на впуске за счет турбонаддува, что дополнительно увеличивает эффективность и удельную мощность.

Попутно возникло и преодолено множество технологических препятствий, таких как возможность изготовления поршней и головок цилиндров, которые могли бы надежно достичь высоких степеней сжатия, необходимых для самовоспламенения дизельного топлива, форкамеры, которые могли бы использовать имеющиеся форсунки с относительно низким давлением в полную камеру сгорания с высокой степенью сжатия, новую технологию впрыска топлива с очень высоким давлением, чтобы исключить необходимость в форкамерах и обеспечить прямой впрыск в камеру сгорания, и, наконец, электронные органы управления и исполнительные механизмы для обеспечения более точной подачи топлива, воздуха , а также меры по контролю за выбросами, чтобы соответствовать строгим требованиям регулирования выбросов.

Текущее состояние двигателей с воспламенением от сжатия

Двигатели с воспламенением от сжатия используются в различных коммерческих и потребительских приложениях по всему миру, приводя в действие такие устройства, как большие корабли, локомотивы, грузовые автомобили, строительное и сельскохозяйственное оборудование, генераторы и даже автомобили. Почти исключительно в этих приложениях для сжигания используется дизельное топливо. Дизельный двигатель полагается на легкость самовоспламенения топлива, которую инженеры-химики называют цетановым числом / индексом — эмпирически полученный показатель, который описывает легкость самовоспламенения топлива.Биодизели также используются во многих областях, особенно в сельских районах и в развивающихся странах. Биодизельное топливо обычно производится из растительных масел, которые были химически обработаны для удаления продуктов глицерина, в результате чего остается метиловый (или этиловый) эфир жирной кислоты (FAME). Биодизельное топливо пытается имитировать свойства дизельного топлива, и, хотя они могут использоваться как чистый заменитель топлива, они обычно используются в качестве агента для смешивания с нефтяным дизельным топливом.

Существует два основных подхода к двигателю с воспламенением от сжатия — двухтактный и четырехтактный.Очень большие двигатели CI (в частности, для кораблей и локомотивов), как правило, являются двухтактными, в первую очередь потому, что частота вращения двигателя ограничена низкими оборотами в минуту (RPM). Двухтактные двигатели CI должны иметь внешний источник подачи воздуха, такой как турбонагнетатель или нагнетатель (или гибрид обоих в некоторых случаях), потому что воздух нагнетается в цилиндр через отверстия в гильзе цилиндра. На рисунке 1 показана эта конфигурация. Выхлоп выводится либо через другой набор отверстий (версия с искровым зажиганием), либо через тарельчатые клапаны в головке блока цилиндров (см. Рисунок 1).Отверстия для впуска воздуха в гильзе цилиндра открываются, когда поршень опускается ниже их во время рабочего хода, позволяя охлажденному воздуху под давлением поступать в цилиндр. Когда поршень направляется к НМТ в рабочем такте, выпускные клапаны в головке блока цилиндров начинают открываться, и горячий выхлоп начинает покидать цилиндр через установленные сверху выпускные клапаны. По мере того, как поршень продолжает двигаться в направлении НМТ, впускные отверстия в гильзе цилиндра открываются, позволяя свежему воздуху попадать в цилиндр, что выталкивает последние выхлопные газы из верхних выпускных клапанов.Этот процесс продувки продолжается до тех пор, пока выпускные клапаны не закроются (где-то около положения поршня в НМТ). Впускные отверстия все еще открыты, поэтому свежий воздух продолжает поступать в цилиндр от нагнетателя до тех пор, пока поршень не пройдет через верхнюю часть впускных отверстий на гильзе, задерживая воздух в цилиндре. Затем этот воздух нагревается и сжимается до тех пор, пока поршень не окажется около ВМТ. Топливная форсунка создает струю под высоким давлением в горячий сжатый воздух, вызывая самовоспламенение и возгорание. Затем цикл начинается заново.

С другой стороны, четырехтактный двигатель с воспламенением от сжатия работает, нагнетая воздух из впускного коллектора в цилиндр во время такта впуска, от ВМТ до НМТ (см. Рисунок 2), затем впускные клапаны закрываются, и поршень затем движется обратно в направлении ВМТ при сжатии воздуха до повышенной температуры и давления. Форсунка распыляет топливо в камеру сгорания, происходит воспламенение, и поршень под высоким давлением сжимается вниз из-за сгорания в так называемом рабочем такте.Наконец, выпускные клапаны открываются, и поршень возвращается в ВМТ и вытесняет продукты сгорания отработавших газов в такте выпуска. Затем цикл повторяется отсюда.

Независимо от того, является ли двигатель двухтактным или четырехтактным, цель состоит в том, чтобы создать воздух с высоким давлением и высокой температурой ближе к концу компрессионной части цикла. Впрыскиваемое топливо затем подвергается воздействию воздуха под высоким давлением и высокой температурой и очень быстро самовоспламеняется. Задержка между впрыском топлива и самовоспламенением называется задержкой зажигания, которая обычно составляет несколько углов поворота коленчатого вала.Топливо продолжает впрыскиваться в виде струи, которая имеет зону реакции на периферии струи, и реакция контролируется диффузией воздуха в зону реакции в сочетании с диффузией топлива наружу в зону реакции. Этот процесс диффузии происходит за миллисекунды, в то время как фактические реакции происходят в микросекундном масштабе времени, поэтому жидкостная механика диффузии контролирует скорость реакции.

Значительные усилия были потрачены на изучение путей повышения эффективности, характеристик выбросов, надежности и выходной мощности двигателей с ХИ.Производственные компании, университеты и исследовательские лаборатории предоставили свой опыт, оборудование и средства для развития технологий двигателей с непрерывным взаимодействием. Некоторые из этих достижений включают в себя прямой впрыск (DI) для устранения необходимости в форкамерах и уменьшения теплопередачи, оптическую диагностику для изучения образования загрязняющих веществ в цилиндрах, расширенные возможности вычислительного моделирования для прогнозирования и оптимизации характеристик двигателя CI, значительные усилия для понимания химического состава топлива и состав для адаптации работы двигателя ХИ к местным видам топлива.Поскольку инженеры и ученые продолжают применять свои знания в фундаментальных исследованиях технологии двигателей с непрерывной интеграцией, нет никаких сомнений в том, что будут достигнуты дополнительные достижения.

Чем механизм CI отличается от модуля SI?

Есть несколько причин, по которым двигатели CI так популярны в коммерческих и промышленных приложениях. Одна из важных причин заключается в том, что собственная топливная эффективность двигателей CI выше, чем у двигателей SI. Характер воспламенения от сжатия обеспечивает несколько важных факторов, обеспечивающих высокую топливную эффективность.Одним из факторов является высокая степень сжатия (Gill et al., 1954). Поскольку двигатели с ХИ зависят от топлива, впрыскиваемого в цилиндр, и смешивания этого топлива с воздухом, детонация двигателя предотвращается. Детонация в двигателе — одно из основных ограничений более высокой степени сжатия в двигателях SI. Второй фактор — это устраненная необходимость в дросселировании двигателя для регулирования выходной мощности. Опять же, поскольку топливо непосредственно впрыскивается и смешивается в камере сгорания, мощностью двигателя CI можно управлять, просто регулируя количество впрыскиваемого топлива, в отличие от двигателей SI, где топливо и воздух предварительно смешаны и по существу однородны при постоянной смеси. соотношение (Heisler, 1999).Это означает, что для поддержания постоянного отношения смеси, если топливо уменьшается, воздух также должен быть уменьшен в той же пропорции. Это управление воздухом осуществляется с помощью дроссельной заслонки или ограничения всасывания, и это создает значительные газообменные или «перекачивающие» потери. Третий фактор — теплопередача. Двигатели CI могут работать на обедненной смеси, что означает, что двигатель потребляет все топливо, но не весь кислород, присутствующий в камере сгорания. Это приводит к более низким температурам в цилиндрах и, как следствие, к меньшему отведению тепла охлаждающей жидкости двигателя и выхлопу двигателя, а также к более высокому КПД.В качестве дополнительного преимущества гамма или отношение удельных теплоемкостей C p / C v выше для двигателей с обедненным горением, чем для двигателей, которые работают со стехиометрией. Меньшая часть тепловой энергии, генерируемой реакциями горения, теряется в состояниях возбуждения более крупных трехатомных частиц (пар CO 2 и H 2 O). Это означает, что больше тепловой энергии доступно для повышения давления и температуры рабочего тела, что и создает работу, которую можно извлечь (Foster, 2013).

Однако у механизма CI есть и несколько недостатков, о которых стоит упомянуть. Двигатель CI должен быть спроектирован так, чтобы быть очень прочным, чтобы выдерживать повышенные давления и температуры, создаваемые высокой степенью сжатия и повышенным давлением на впуске. Это позволяет создавать двигатели с высокой инерцией вращения и, следовательно, ограничивать максимальную скорость вращения двигателя. Это также увеличивает стоимость, поскольку все оборудование должно быть очень прочным. Еще один недостаток двигателей CI — характер выбросов.Использование сгорания с контролируемой диффузией означает, что между топливом и воздухом существует значительное расслоение, в отличие от однородности смесей бензин / воздух в двигателях SI. Эта стратификация создает твердые частицы (ТЧ) и оксиды азота (NO x ). Было обнаружено, что эти нежелательные продукты сгорания ХИ представляют опасность для здоровья и окружающей среды. По сути, традиционный двигатель CI не имеет проблемы с эффективностью, у него есть проблема с выбросами.

А как насчет биотоплива?

Большая часть текущих и прогнозируемых работ по двигателям CI, по-видимому, сосредоточена на использовании альтернативных видов топлива или даже нескольких видов топлива, чтобы сохранить высокую эффективность (возможно, даже улучшить ее), но при этом значительно снизить уровень вредных выбросов и производство парниковых газов. Биотопливо — один из популярных подходов, особенно в развивающихся странах, для решения проблемы выбросов парниковых газов и снижения стоимости импорта нефти.Биотопливо обычно производится из какого-либо типа растительного масла и химически обрабатывается для создания продукта, во многих отношениях имитирующего нефтяное дизельное топливо. Таким образом использовалось несколько видов сырья, в зависимости от местных условий выращивания и культур, которые в этих условиях хорошо растут. Соевые бобы, рапс, масла семян пальмы, ятрофы и каранджи, а также многие другие перерабатываются в качестве топлива. Обычно биотопливо этого типа делится на категории: масла, полученные из съедобных растений, и масла, полученные из непищевых растений.С химической точки зрения топливо, получаемое из съедобных растений, легче и дешевле перерабатывать в топливо. Однако это также может создать проблему «продовольствия или топлива» для местной экономики. Непищевое биотопливо растительного происхождения сложнее и дороже в переработке, но, как правило, позволяет избежать трудностей, связанных с «едой или топливом». Одна из проблем традиционного биодизельного топлива заключается в том, что само топливо содержит кислород как часть своей структуры. Это кислородсодержащее топливо будет иметь значительно меньшее энергосодержание по сравнению с нефтяным дизельным топливом.Снижение содержания энергии обычно составляет порядка 7-8% по объему по сравнению с дизельным топливом. Это приводит к большему расходу топлива при том же количестве доставляемой энергии. Более поздняя работа была проведена в отношении топлива, полученного из водорослей или водорослей, которое может дать гораздо больший урожай, чем традиционное биотопливо (Frashure et al., 2009). Другой недавней темой исследований является создание «возобновляемого» дизельного топлива путем гидротермальной или другой обработки материала биомассы для извлечения длинноцепочечных углеводородов, подобных нефтяному дизельному топливу (Aatola et al., 2008). Возобновляемое дизельное топливо не склонно к насыщению кислородом, поэтому энергосодержание, как правило, такое же, как и у нефтяного дизельного топлива. Тем не менее, другой подход к созданию дизельного топлива как из возобновляемых, так и из невозобновляемых источников использует процесс под названием Фишера-Тропша (FT), названный так в честь немецких изобретателей этого процесса в 1930-х годах. Топливо FT получают из метана, газифицированного угля или газифицированной биомассы для создания длинноцепочечных углеводородов, подходящих для использования в качестве топлива. Для этого типа топлива используется несколько аббревиатур, в зависимости от исходного сырья.Переход от газа к жидкости (GTL), от угля к жидкости (CTL) и от биомассы к жидкости (BTL) — лишь некоторые из этих сокращений. В процессе FT создается дизельное топливо довольно высокого качества — с высоким цетановым числом, низкой вязкостью, без серы и с высоким содержанием энергии — но этот процесс также сложен и дорог, по крайней мере, в настоящее время (Agarwal, 2004).

Что такое современные двигатели CI?

Двигатели

CI используются во всем мире как источники движущей и стационарной энергии. По мере того как страны с развивающейся экономикой, такие как Индия и Китай, наращивают свой спрос на транспорт и электроэнергию для удовлетворения экономического спроса, возникают серьезные вопросы относительно будущего двигателей с непрерывной интеграцией в условиях все более строгого экологического регулирования, регулирования парниковых газов и спроса на ископаемое топливо. .Существуют ли стратегии, которые позволят движку CI развиваться для удовлетворения нынешних и будущих требований рынка?

Используя традиционное дизельное топливо, инженеры добились некоторых впечатляющих успехов в повышении эффективности и сокращении выбросов за счет использования передовых технологий впрыска, таких как насосы высокого давления Common Rail, топливные форсунки с пьезоприводом, усовершенствованное турбомашинное оборудование и утилизация отработанного тепла (термоэлектричество и т. Д.), и почти полное удаление серы из дизельного топлива. Теперь можно гораздо точнее дозировать топливо в камеру сгорания, чтобы обеспечить более плавное сгорание и меньшее загрязнение окружающей среды.Использование рециркуляции выхлопных газов (EGR) позволило инженерам снизить концентрацию кислорода во всасываемом воздухе, обеспечивая более низкие пиковые температуры сгорания со значительным сокращением NO x . Достижения в области доочистки, такие как дизельные фильтры твердых частиц (DPF), катализаторы deNO x (как селективное каталитическое восстановление, так и ловушка обедненной смеси) и катализаторы окисления дизельного топлива (DOC), в настоящее время используются в современных двигателях CI.

Текущие усовершенствованные работы по сгоранию открыли захватывающие возможности для повышения эффективности двигателя с ХИ, а также для значительного улучшения характеристик выбросов.По мере продвижения исследований было показано, что возможно улучшение некоторого предварительного смешивания топлива и воздуха при сохранении способности контролировать выходную мощность за счет подачи топлива (без дросселирования) и сохранять высокую степень сжатия. Для достижения этих целей использовались различные стратегии. Одним из них является использование двойного топлива, широко известного как воспламенение от сжатия с контролируемой реактивностью (RCCI). В RCCI топливо с низкой реакционной способностью (такое как бензин, этанол или подобное) вводится в камеру сгорания в качестве основного источника энергии и очень небольшое количество топлива с высокой реакционной способностью (например, дизельное топливо, биодизель и т. Д.).). Это не только обеспечивает возможность работы двигателя на обедненной смеси, что снижает пиковые температуры сгорания и повышает эффективность, но также обеспечивает стратегию положительного зажигания, позволяющую избежать пропусков зажигания и сохранить высокую надежность. RCCI в исследовательских двигателях продемонстрировал возможность достижения очень высокого уровня эффективности (в первую очередь за счет еще большего снижения теплопередачи, чем при традиционном сгорании дизельного топлива) и надежности управления. Основным недостатком RCCI является требование наличия двух форсунок на цилиндр (по одному для каждого вида топлива) и необходимость наличия либо двух отдельных видов топлива, либо добавки, повышающей реактивность, для топлива с низкой реактивностью (Curran et al., 2013).

Еще одна захватывающая возможность в мире двигателей CI — это использование топлива с довольно низкой реакционной способностью (бензин, нафта и т. некоторый уровень предварительного смешивания при сохранении достаточной стратификации для обеспечения контроля нагрузки (Kalghatgi et al., 2007). Воспламенение от сжатия бензина (GCI) или воспламенение от сжатия с частичным предварительным смешиванием (PPCI) пытается достичь той же цели, что и использование двойного топлива в RCCI, но для этого путем точного расслоения одного топлива.Этот контроль зажигания может быть довольно сложным по сравнению с RCCI, поскольку он зависит от постоянно меняющихся местных характеристик смешивания топлива и воздуха, а не от положительного добавления топлива с высокой реактивностью в определенное время. Преимущество состоит в том, что требуется только одно топливо и одна форсунка на цилиндр.

В каждом из случаев для RCCI и PPCI цель состоит в том, чтобы обеспечить достаточное предварительное смешивание для того, чтобы уровни ТЧ были низкими, и работать в режиме обедненного или разбавленного сгорания, чтобы поддерживать пиковые температуры сгорания ниже 2000K, избегая термического NO x производство.Устойчивость этих новых подходов к горению и воспламенению является проблемой, к которой обращаются несколько исследовательских организаций по всему миру (Johansson et al., 2014; Sellnau et al., 2014).

Что ждет двигатели CI в будущем?

По состоянию на 2015 год двигатели CI занимают доминирующее положение на рынках коммерческих автомобилей и внедорожников. По мере того как во всем мире к выбросам парниковых газов и качеству воздуха применяется все большее нормативное давление, двигатели CI будут продолжать развиваться, чтобы соответствовать этим требованиям.Комбинация высокой плотности энергии жидкого топлива в сочетании с высокой удельной мощностью двигателей с непрерывным включением и очень низкой стоимостью производства будет по-прежнему делать двигатели с постоянной производительностью и далее популярным решением для двигательной и стационарной выработки энергии. В этой области продолжаются захватывающие исследования по повышению эффективности, сокращению выбросов, совершенствованию технологии очистки выхлопных газов, и был достигнут огромный прогресс. Однако необходим еще больший прогресс, поскольку население мира превышает 7 миллиардов человек, а спрос на электроэнергию в развивающихся странах стремительно растет.То, как мы решим транспортные и энергетические проблемы в следующие несколько десятилетий, задаст тон нашей способности как общества поддерживать как пригодную для жилья среду, так и уровень жизни, приемлемый для постоянно растущего населения во всем мире.

Заявление о конфликте интересов

Автор заявляет, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Представленная рукопись была создана UChicago Argonne, LLC, оператором Аргоннской национальной лаборатории («Аргонн»).Аргонн, лаборатория Управления науки Министерства энергетики США, работает в соответствии с Контрактом № DE-AC02-06Ch21357. Правительство США сохраняет для себя и других лиц, действующих от его имени, оплаченную неисключительную, безотзывную всемирную лицензию, указанную в указанной статье, на воспроизведение, подготовку производных работ, распространение копий среди публики, а также публичное исполнение и публичное отображение, посредством или от имени правительства. Это не влияет на права других лиц на повторную публикацию и распространение на условиях CC-BY (www.creativecommons.org). Автор хотел бы выразить признательность за финансовую поддержку Управлению автомобильных технологий Министерства энергетики США за продвинутую программу по сжиганию топлива в двигателях, управляемую г-ном Гурпритом Сингхом.

Список литературы

Атола, Х., Ларми, М., Сарджоваара, Т., и Микконен, С. (2008). Гидроочищенное растительное масло (HVO) в качестве возобновляемого дизельного топлива: компромисс между NOx, выбросами твердых частиц и расходом топлива в двигателе большой мощности . Технический документ SAE 2008-01-2500.Варрендейл, Пенсильвания: Общество автомобильных инженеров.

Google Scholar

Агарвал, А. К. (2004). Разработка и характеристика биодизеля из непищевых растительных масел индийского происхождения . SAE 2004-28-0079. Варрендейл, Пенсильвания: Общество автомобильных инженеров.

Google Scholar

Курран, С., Хансон, Р., Вагнер, Р., и Райтц, Р. (2013). Картирование КПД и выбросов RCCI в двигателе малой мощности .Технический документ SAE 2013-01-0289. Варрендейл, Пенсильвания: Общество автомобильных инженеров.

Google Scholar

Frashure, D., Kramlich, J., and Mescher, A. (2009). Технико-экономический анализ добычи промышленного масла из водорослей . Технический документ SAE 2009-01-3235. Варрендейл, Пенсильвания: Общество автомобильных инженеров.

Google Scholar

Гилл П., Смит Дж. И Зиурис Э. (1954). Основы двигателей внутреннего сгорания , 4-е изд.Аннаполис, доктор медицины: Военно-морской институт США.

Google Scholar

Хейслер, Х. (1999). Транспортные средства и двигатели , 2-е изд. Варрендейл, Пенсильвания: SAE International.

Google Scholar

Хейвуд, Дж. (1988). Основы двигателя внутреннего сгорания . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: McGraw-Hill Inc.

Google Scholar

Калгатги, Г. Т., Рисберг, П., и Ангстрем, Х. Э. (2007). Частично предварительно смешанное самовоспламенение бензина для достижения низкого уровня дыма и низкого уровня выбросов NOx при высокой нагрузке в двигателе с воспламенением от сжатия и сравнение с дизельным топливом .Технический документ SAE 2007-01-0006. Варрендейл, Пенсильвания: Общество автомобильных инженеров.

Google Scholar

Селльнау, М., Фостер, М., Хойер, К., Мур, В., Синнамон, Дж., И Хустед, Х. (2014). Разработка бензинового двигателя с прямым впрыском и воспламенением от сжатия (GDCI). SAE Int. J. Engines 7, 835–851. DOI: 10.4271 / 2014-01-1300

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Диагностика двигателя: испытание на утечку и сжатие

Цель вашего двигателя — сжать топливо и воздух, а затем воспламенить их, создавая тепловую энергию, которая затем вызывает механическое движение.Если ваш двигатель не может должным образом сжимать воздух и топливо, он не может вырабатывать мощность, необходимую для нормальной работы. Когда двигатель не может сдержать давление, которое он пытается создать, он выходит куда-то, кроме предназначенного — и туда, где его быть не должно.

В современных двигателях есть хорошие компьютеры, которые могут определять, когда цилиндр не работает должным образом, но для наших старых двигателей способ проверить и увидеть, сжимается ли двигатель должным образом, — это проверка компрессии и проверка утечки.Тестер сжатия является более распространенным из двух, и вы обычно можете взять его напрокат в программе ссуды инструмента в местном магазине автозапчастей. Тестер утечки встречается реже, и вам нужно получить хороший, чтобы правильно провести тест. Испытание на сжатие предназначено для определения того, какое давление создает двигатель, а испытание на утечку измеряет его способность удерживать давление.

Просмотреть все 14 фотографий

Компрессия двигателя
Атмосферное давление на уровне моря составляет приблизительно 14,7 фунта на квадратный дюйм. Цилиндр со степенью сжатия 9: 1 сжимает топливно-воздушную смесь примерно до 132 фунтов на квадратный дюйм на уровне моря (9×14.7 = 132,3). После воспламенения смеси давление в цилиндре может возрасти до 1000 фунтов на квадратный дюйм или более. Чтобы добиться этого, ваш двигатель полагается на определенные элементы, которые помогают удерживать давление в цилиндре до тех пор, пока оно не может быть вытолкнуто из выпускного клапана: поршневые кольца, клапаны, седла, уплотнения клапана и прокладки головки блока цилиндров. Ни один двигатель не может изолировать сжатие на 100 процентов, но когда двигатель прогрет до температуры, он должен герметизировать очень хорошо.

Испытание на сжатие
Испытание на сжатие заключается в прокручивании двигателя в течение его циклов с тестером компрессии вместо свечи зажигания в цилиндре.Когда двигатель создает давление, манометр будет двигаться и удерживать наивысшую точку, считываемую манометром. Выполните измерения для всех цилиндров, а затем сравните показания друг с другом. У исправного двигателя разница между показаниями не превышает 10 процентов.

Испытание «горячее / холодное»: двигатель, который был нагрет до определенной температуры, будет лучше герметизирован и даст более точные показания для нормального диапазона температур двигателя; однако холодный двигатель подскажет вам худший сценарий, потому что металл не расширился.Кроме того, показания компрессии двигателя могут варьироваться в зависимости от высоты и других факторов, поэтому более важно сравнивать цилиндры друг с другом, а не предполагаемое число компрессии.

Если вы обнаружите, что один или несколько цилиндров находятся ниже 10-процентного диапазона других, слейте немного масла в цилиндры и попробуйте снова. Если давление значительно возрастает, проблема может заключаться в износе поршневых колец. Если при повторном испытании давление не повышается, проблема может быть в клапанах или прокладках головки.

Посмотреть все 14 фотографий Компрессионные манометры довольно распространены и обычно доступны по программе аренды инструмента в некоторых магазинах автозапчастей. Они нагнетают и удерживают максимально достижимое давление при проворачивании двигателя.

Тест на утечку
Тест на утечку измеряет, насколько хорошо цилиндр герметичен. Это делается путем подачи сжатого воздуха (около 100 фунтов на квадратный дюйм) в цилиндр в ВМТ и затем измерения того, сколько уходит из уплотнений (они всегда будут). Это осуществляется двумя датчиками на тестере утечки — см. Фотографии для получения дополнительной информации о том, как использовать тестер.

Как и в случае с тестом сжатия, вы хотите, чтобы числа находились в пределах определенного процента друг от друга. Тест на утечку также может помочь вам определить проблему перед тем, как разобрать двигатель, послушав воздух, выходящий из цилиндра. Как только цилиндр накачан, послушайте, выходит ли воздух из цилиндра и откуда исходит звук. Вот список того, к чему следует прислушиваться:

Воздух, выходящий из PCV, дорожной вытяжной трубы, масляного щупа или масляной крышки: указывает на то, что поршневые кольца в этом цилиндре изношены и давление выходит за их пределы, или что сам цилиндр порезан или поврежден.

Пузырьки или давление в охлаждающей жидкости: указывает на то, что прокладка головки повреждена или головка блока цилиндров деформирована или треснута.

Шипение или свист на впуске: указывает на то, что седло впускного клапана не сидит должным образом или имеется погнутый клапан.

Шипение или свист из выпускного отверстия или коллектора: указывает на изношенное седло выпускного отверстия или погнутый клапан.

Звуки из цилиндра, смежного с тем, который вы тестируете: указывает на плохую прокладку или деформацию головки.

Если вы обнаружите, что цилиндры создают и удерживают сжатие, это дает вам понять, что проблемы с питанием являются одним из трех основных факторов, необходимых для выработки энергии: топливо, воздух или искра. Обычно это намного дешевле, чем проблема в одном из цилиндров, которая обычно приводит к разборке и восстановлению. Тесты на сжатие и утечку могут сказать вам о состоянии двигателя изнутри без компьютера и без разборки.

Посмотреть все 14 фото Тестеры на утечку встречаются реже и дороже.Тестер утечки нагнетает сжатый воздух в цилиндр, а затем считывает, насколько быстро цилиндр теряет давление в процентах от потока. См. Все 14 фотографий Тестер сжатия вставляется в отверстие свечи зажигания для каждого из цилиндров, подлежащих испытанию. Для достижения наилучших результатов проверьте двигатель при рабочей температуре. См. Все 14 фотографий. Отсоедините провод катушки от распределителя, чтобы двигатель не загорелся во время проверки. См. Все 14 фотографий. Отключите впрыск топлива, вытащив предохранитель топливного насоса, или в случае Fox- кузов авто, вытащить реле бензонасоса.Он расположен под сиденьем со стороны водителя на автомобилях 1992 года и ранее и на опоре стойки амортизатора со стороны пассажира на автомобилях 93-х годов (показано здесь). См. Все 14 фотографий. Дистанционный стартер поможет, если вы один, чтобы вы могли провернуть двигатель. и одновременно проверьте манометр. См. все 14 фотографий Проверните двигатель до тех пор, пока давление не достигнет максимума, а затем запишите давление и перейдите к следующему цилиндру. См. все 14 фотографий После того, как все цилиндры были проверены, проверьте свои показания. Они должны быть в пределах 10 процентов друг от друга.Просмотреть все 14 фотографий Если один или несколько цилиндров выходит за пределы диапазона других, нанесите пару капель моторного масла в цилиндр и повторите проверку. Если давление повысится, у вас может возникнуть проблема с кольцом. Если он не изменится, проблема может быть в клапанах. См. Все 14 фотографий Перед выполнением теста на утечку нагрейте двигатель до температуры и установите время на цилиндре, который вы собираетесь проверять, в ВМТ. Я начинаю с цилиндра № 1 и читаю последовательность зажигания. Большинство инструкций по эксплуатации покажут вам положение ВМТ для всех цилиндров в секции регулировки зазора коромысел.Смотрите все 14 фотографий Когда цилиндр находится в ВМТ, откройте регулятор клапана манометра и накачайте цилиндр. Манометр справа покажет вам процент утечки, происходящей в двигателе. Если двигатель протекает слишком сильно, прислушайтесь к выходу воздуха; Это расскажет вам, в чем проблема двигателя. Посмотреть все 14 фото Хорошие, новые клапаны установлены в головке блока цилиндров. Большинство двигателей до каталитического нейтрализатора имели мягкие седла клапанов, и клапаны опускались намного быстрее, чем более поздние двигатели с закаленными седлами клапанов, и это приводило к потере компрессии.Посмотреть все 14 фотографий Экстремальная ситуация с клапанами: мягкие седла пострадали от предварительного взрыва и коррозии, и, очевидно, они не выдержат никакого давления.

Следуйте за Justice Cook в Instagram: @justicexcook

Фотография Дэйва Стриблинга

Просмотреть все 14 фотографий

Как проверить компрессию двигателя — Блог AMSOIL

Компрессия двигателя = мощность двигателя. Простое уравнение может понять даже мы, не инженеры. В этом посте мы рассмотрим, как проверить компрессию двигателя.

Что такое компрессия двигателя?

Однако сначала давайте определимся с нашими терминами.

Компрессия двигателя — это давление, которое ваш двигатель создает в цилиндрах во время работы.

То, сколько давления производит двигатель и насколько хорошо он преобразует это давление в полезную работу, влияет на эффективность и мощность вашего двигателя.

Как все это работает, и как износ и отложения могут со временем разрушить сжатие (то есть мощность в лошадиных силах) — это интересные темы, о которых вы можете подробнее узнать здесь.Но сегодня мы говорим о том, как проверить компрессию двигателя.

В этом примере я использовал свою Toyota Corolla 1998 года выпуска. Не смейся. Я заплатил за это наличными, и он работает гладко, как швейная машинка. Я также обратился за помощью к Пату Бурграффу, одному из техников нашей механической лаборатории.

Посмотрите видео или пошаговые инструкции, чтобы узнать, как проверить компрессию двигателя.

Необходимое время: 30 минут.

Как проверить компрессию двигателя

  1. Убедитесь, что автомобиль не заводится, если вы проворачиваете его выше

    Для проверки компрессии требуется, чтобы вы проворачивали двигатель на несколько оборотов, и вы не хотите, чтобы он сработал в процессе.Снимите предохранители топливного насоса и системы впрыска топлива, чтобы газ не попадал в цилиндры при каждом запуске двигателя. Затем отсоедините блоки катушек. Имейте в виду, что процесс для вашего автомобиля может отличаться от изображения здесь.

  2. Потяните за свечи зажигания

    Пометьте провода свечи, чтобы вы вернули их в правильное положение. В противном случае ваш автомобиль не заведется, когда вы закончите. Вверните манометр в отверстие свечи зажигания. Будьте осторожны, не перекручивайте резьбу.Вы можете купить тестер сжатия менее чем за 50 долларов в большинстве магазинов автозапчастей.

  3. Прокрутите двигатель

    Попросите помощника провернуть двигатель 5-10 раз или до тех пор, пока стрелка манометра не перестанет вращаться. Отметьте psi и перейдите к следующему цилиндру.

  4. Запишите результаты

    Запишите результаты для каждого цилиндра, чтобы вы могли сравнить и определить, слишком ли низкая компрессия в одном цилиндре.

Что считается «нормальной» степенью сжатия двигателя?

Здесь все становится неясным.«Хорошая» компрессия зависит от двигателя. К сожалению, двигатели не имеют надлежащей компрессии с внешней стороны.

Но хорошее практическое правило гласит, что каждый цилиндр в механически исправном двигателе должен иметь сжатие 130 фунтов на квадратный дюйм или выше.

Хотя я видел, как некоторые люди утверждали, что 100 фунтов на квадратный дюйм достаточно, редукторы и другие источники, с которыми я консультировался, считают это слишком низким.

Кроме того, вам нужна последовательность от одного показания к другому.

Опять же, хорошее практическое правило — не более 10 процентов отклонения между любым из цилиндров.

Нельзя сказать, что отклонение одного цилиндра на 15 или 20 процентов означает, что ваш двигатель не работает. Но хороший, исправный двигатель должен демонстрировать минимальные отклонения.

Моя верная Corolla прошла испытание, подняв давление в каждом цилиндре от 165 до 175 фунтов на квадратный дюйм.

Быстрая проверка, если в одном из цилиндров низкая компрессия

Если один цилиндр имеет низкую степень сжатия, попробуйте налить около чайной ложки масла в отверстие свечи зажигания и повторите проверку .Если компрессия увеличивается, вероятно, кольца застряли или изношены. Масло действует как уплотнение и помогает закрыть зазор между кольцами и стенкой цилиндра, через который цилиндр теряет давление.

Если это не помогает, возможно, клапаны или их уплотнения изношены.

Если вы подозреваете, что кольца застряли, попробуйте промывку двигателя, предназначенную для очистки от отложений, такую ​​как промывка двигателя и трансмиссии AMSOIL.

Вы также можете попробовать присадку к топливу, которая очищает поршни, например AMSOIL P.я.

Слово мудрым: вы можете зажечь индикатор проверки двигателя, выполняя этот тест, как это сделал я. Тем не менее, проехав несколько миль, он сработал сам.

Обновлено. Первоначально опубликовано 13 марта 2017 г.

Компрессия двигателя — что может быть причиной, низкая степень сжатия двигателя или ее отсутствие

Компрессия двигателя — что может быть причиной, низкая степень сжатия двигателя или ее отсутствие

Проверка компрессии двигателя — это наиболее практичный способ узнать о механическом состоянии вашего двигателя.

Потому что проверка компрессии двигателя поможет вам определить местонахождение; потенциальные внутренние проблемы, влияющие на работу двигателя.
Неровная работа или потеря мощности, возможно, недостаточная компрессия двигателя в одном или нескольких цилиндрах.

Итак, внутреннее повреждение двигателя можно обнаружить, проверив компрессию двигателя.

  • Негерметичные клапаны.
  • Негерметичные поршневые кольца.
  • Чрезмерное накопление углерода.
  • Сломана пружина клапана.
  • Прокладка выдувной головки.
  • Распредвал изношен.
  • Гнутые толкатели.
  • Обрыв ремня или цепи ГРМ.
  • Отверстие в поршне.

Есть и другие причины низкой компрессии двигателя, но они, безусловно, самые распространенные.

Вы должны знать об этих проблемах; чтобы вы могли принять осознанное решение при вложении средств в ремонт. Как правило, большинство двигателей должны иметь от 140 до 160 фунтов. компрессии проворачивающего двигателя. Кроме того, разница между любым из цилиндров не должна превышать 10% .

Проверка компрессии двигателя
Итак, чтобы проверить компрессию двигателя вручную с помощью манометра, необходимо снять все свечи зажигания. Катушка зажигания тогда должна быть; отключен или заземлен высоковольтный провод. Если двигатель имеет безраспределительное зажигание; катушки зажигания должны быть отключены; чтобы они не стреляли.

Дроссельная заслонка также должна быть открыта.Затем двигатель запускается на несколько секунд; в то время как манометр удерживается в отверстии свечи зажигания. Отмечается максимальное показание сжатия; затем процесс повторяется; для каждого из оставшихся цилиндров.
Проверка компрессии двигателя

Следовательно, необходимо выполнить проверку герметичности цилиндра, если обнаружена низкая компрессия.

Это поможет в диагностике того, что происходит внутри двигателя.

Тестирование герметичности цилиндра

Этот тест определяет конкретную утечку.В этом тесте используется набор манометров с регулирующим устройством и можно количественно определить процент утечки. Однако это статический тест, на выполнение которого требуется больше времени; по сравнению с обычным тестом на сжатие .

Коды пропусков зажигания первого двигателя
Большинство водителей сначала получают предупреждение о возможной проблеме; по кодам пропусков зажигания в двигателе (P0300 — P0312). Итак, если вы видите какие-либо коды, первое, что нужно проверить, — это проблемы с топливом и зажиганием.Если все в порядке, следующим шагом будет подтверждение правильного сжатия.

Причина, низкая степень сжатия двигателя или его отсутствие
Низкое сжатие двигателя, в одном цилиндре

Если показания в одном цилиндре очень низкие, весьма вероятно, что; существует внутреннее повреждение двигателя, например:

  • Поршень мог иметь сломанный шатун или отверстие в нем.
  • Клапан может заклинивать, сгореть или негерметично.
  • Это может быть сломанная пружина клапана или погнутый толкатель.
  • Распределительный вал имеет чрезмерный износ и не открывает клапан (ы).
  • Если компрессия низкая или нулевая на двух соседних цилиндрах; это будет указывать на протекающую прокладку.
  • На головке имеется слабая уплотнительная поверхность, препятствующая монтажной области; что в основном означает плохую прокладку головки блока цилиндров.
  • Имеется сломанный распределительный вал в области, которая управляет клапанами двух соседних цилиндров.
Низкое сжатие двигателя во всех цилиндрах

Последовательная низкая компрессия во всех цилиндрах; может означать, что проблема с промытыми топливом цилиндрами существует.Значит, это означает, что в двигатель залито слишком много топлива. В результате все масло смывается со стенок цилиндра. Масло создает герметизирующий эффект; между поршневым и кольцевым узлами и стенками цилиндров блока цилиндров. Это обычное явление для двигателя, имеющего проблему «затопления».

Задиры в цилиндре с промытым топливом

Если кажется, что двигатель работает нормально, но слабый и издает дым, возможно, изношены поршневые кольца. В любом из этих случаев залейте немного масла в каждый цилиндр; затем повторите испытание на сжатие.Если сжатие резко увеличивается, значит, вы нашли проблему (ы). Если показания компрессии не меняются, это может указывать на проблему с синхронизацией.

Отсутствие компрессии двигателя в одном цилиндре
Упавшее седло клапана

Если седло клапана треснет, это приведет к утечке горячих газов; сжигание седла клапана и клапана. Большинство головок цилиндров изготовлены из алюминия и расширяются с разной скоростью; по сравнению с металлическим седлом клапана.

Неплотное протекание седла клапана

Это изменение скорости расширения может привести к выпадению седла из головки.Как только это произойдет, в цилиндре не будет сжатия; поскольку воздух выходит в порт клапана. После обнаружения головку блока цилиндров необходимо снять, заменить или отремонтировать.

Пружина клапана сломана

Пружина клапана отвечает за закрытие впускных и выпускных клапанов после того, как распредвал открыл их. Со временем пружины клапана могут стать хрупкими и сломаться. В результате, позволяя клапану висеть в открытом состоянии, что позволит вытекать сжатию.

Падение клапана

Держатели клапанов — это два металлических куска в форме полумесяца; зафиксируйте фиксатор клапана, удерживая клапан на месте.Если эти части смещаются, они могут вылететь из фиксатора. Следовательно, позволяя клапану опускаться в цилиндр, контактируя с поршнем.

Клапан сломан

Головка клапана упирается в седло клапана. Когда эти клапаны выходят из строя, головка может отделиться от штока. Головка клапана упадет в цилиндр. Это позволит сжатию вытекать из цилиндра; при этом вызывая сильное повреждение поршня и головки блока цилиндров.

Повреждение поршня или отверстие

Поршень может выйти из строя из-за чрезмерного нагрева камеры сгорания.Таким образом, сгоревший поршень обычно имеет вид расплавленного металла; или отверстие полностью прожигало верхнюю часть поршня. Алюминий выдерживает только такое количество тепла, а когда становится слишком горячим, он плавится. Основная причина обычно — детонация и / или преждевременное воспламенение.

Отверстие в верхней части поршня

Без сжатия двигателя, во всех цилиндрах
Обрыв ремня ГРМ или цепи

Каждому двигателю автомобиля нужен ремень или цепь ГРМ; чтобы распределительный вал находился в соотношении с коленчатым валом.Когда эти детали выходят из строя, распредвал перестает вращаться; из-за чего впускной и выпускной клапаны не открываются и не закрываются. Без вращения распределительного вала двигатель не может производить сжатие.

Распредвал сломан

Если распредвал сломается, он остановит вращение распредвала; очень похоже на обрыв ремня или цепи ГРМ.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.