Что такое компрессия двигателя реферат
Что такое компрессия?
Когда речь заходит о состоянии двигателя внутреннего сгорания, то часто говорят о компрессии. Если она низкая, то дело плохо – движку требуется ремонт. Что же это за параметр?
Компрессия – это давление в цилиндре, которое создается при достижении поршнем верхней мертвой точки. Это официально, а теперь разберем данное явление по-простому.
В процессе работы двигателя, поршень каждого цилиндра совершает циклические движения вверх-вниз. При этом в верхней части цилиндра в определенный период открываются и закрываются соответствующие клапаны. Когда поршень поднимается вверх, существует промежуток времени, когда и впускной и выпускной клапаны закрыты, таким образом, газ, находящийся в цилиндре, начинает сжиматься. При достижении поршнем самого верхнего положения (Верхней Мертвой Точки, ВМТ), давление в цилиндре будет наиболее сильным. Именно это значение и называют компрессией.
Что зависит от компрессии?
От компрессии зависит общая «эффективность» работы двигателя. При нормативном давлении в цилиндрах, двигатель будет работать с максимальной отдачей (при условии, что и другие параметры будут в норме). Когда компрессия низкая, сгорание топливно-воздушной смеси в цилиндре будет проходить неэффективно, потому что давление, которое должно перемещать поршень вниз, будет частично стравливаться из цилиндра вхолостую. Такой двигатель не сможет нормально разгонять автомобиль. В самом тяжелом случае он вообще не заведется.
Компрессометр – прибор для измерения компрессии в цилиндрах двигателя
Чрезвычайную важность компрессия двигателя приобретает при запусках в мороз. Для того чтобы топливная смесь воспламенилась, она должна представлять собой почти пар. Бензин хорошо испаряется, но только когда на улице тепло. Когда же «за бортом» тридцатиградусный мороз, образования бензиновых паров не происходит и поджечь смесь очень сложно. В исправном двигателе, благодаря сжатию, топливная смесь разогревается, и шансы на ее воспламенение повышаются. Если компрессия слишком слаба, этого разогрева не происходит и двигатель не заведется.
Почему падает компрессия?
Чтобы в цилиндре создавалось нормальное давление, необходимо, чтобы этот цилиндр был герметичен в нужный момент времени. Как уже говорилось выше, когда поршень идет вверх, оба клапана в головке цилиндров закрыты, и объему газа некуда деться. Кроме закрытых клапанов за герметичность цилиндра отвечают и компрессионные кольца, надетые на поршень. Они не дают давлению стравливаться в масляный картер.
Компрессионные кольца устанавливаются на поршень и обспечивают герметичность цилиндра
Со временем любые детали двигателя изнашиваются: компрессионные кольца стачиваются, клапаны прогорают или начинают неплотно закрываться. Через образовавшиеся щели и стравливается давление.
На самом деле, причин низкой компрессии гораздо больше. Вот их обширный перечень.
Причины низкой компрессии в двигателе:
– Изношенные компрессионные кольца
– Прогоревшие тарелки клапанов
– Неплотно закрывающиеся клапаны (изгиб стержня клапана, разрушение направляющей втулки, клин пружины и т.д.)
– Неправильная регулировка клапанов
– Неверная работа газораспределительного механизма
– Трещина в головке цилиндров
– Пробой прокладки головки цилиндров
– Чрезмерный износ стенок цилиндра
Компрессию в цилиндрах двигателя измеряют специальным прибором – компрессометром.
Измерение компрессии – отличный диагностический метод. С его помощью можно достаточно точно определить многие неисправности, не прибегая к разборке двигателя. Когда, после ремонта компрессия восстанавливается, любой водитель чувствует это на себе. Исправный двигатель, имеющий нормативную компрессию, радует хозяина приемистостью, низким расходом топлива и максимальной мощностью.
Причины снижения компрессии
Одна из основных причин низкой компрессии – это перегрев двигателя. При частом закипании мотора в цилиндрах образуются задиры. Также они могут появиться и на поршнях. Последние в результате плавятся или же прогорают. Низкая компрессия (ВАЗов «десятого» семейства в том числе) указывает на износ перегородок колец. Вследствие всех этих признаков заметно теряется мощность, при этом растет расход топлива.
Также одной из причин падения компрессии является неисправность в системе ГРМ. В данном случае возникает высокий риск прогара клапанов. Такая деталь уже не подлежит восстановлению. Прогоревшие клапаны следует незамедлительно менять, иначе падение мощности и увеличение расхода топлива не прекратятся.
Кстати, одной из причин прогара клапанов, а соответственно и падения компрессии, является неправильная их регулировка. Если между ними отсутствует необходимый тепловой зазор, можно говорить о серьезных неисправностях в системе газораспределения. В таком случае клапаны будут закрываться не полностью. Но и большой зазор также чреват своими последствиями. Например, это может стать причиной недостаточного открытия клапанов. Из-за этого в цилиндр поступает меньше воздуха. Как результат – стуки под клапанной крышкой.
Сильно падает компрессия и по причине прогара прокладки ГБЦ. В данной ситуации отработанные газы будут выходить не через глушитель и выпускной коллектор, а прямиком в масляную магистраль либо в систему охлаждения двигателя.
Что еще может указывать на низкий степень сжатия? Основная причина того, что пропала компрессия, – это износ поршневых колец и выработка на стенках цилиндров. Здесь проблема дополнительно сопровождается повышенным расходом масла и бензина.
Как ни странно, но даже воздушный фильтр может стать причиной низкой компрессии. Дело в том, что забитый элемент не позволяет воздуху попасть в цилиндры. Вследствие этого образуется сильно обедненная смесь, практически без кислорода. На некоторых режимах работы это нормально, но когда горючее смешивается в таких пропорциях все время, есть повод бить тревогу.
Последняя причина снижения показателя компрессии – это трещина в головке блока. Зачастую она случается из-за перегрева двигателя. Но если вы думаете, что из-за низкого степени сжатия рвутся на мостах чулки, компрессия здесь ни при чем. Скорее всего, возник перегруз в задней части автомобиля, не более.
Каким должен быть уровень компрессии
Существует множество двигателей со своими характеристиками. И нельзя сказать точно, сколько должна быть компрессия в двигателе, универсальной цифры нет – она индивидуальна для каждого силового агрегата.
Значение компрессии рассчитывается по принципу: степень сжатия*умножающий коэффициент (т.н. число Х).
Степень сжатия и упомянутый коэффициент зависят от индивидуальных характеристик мотора.
Важно: уровень компрессии в любых дизельных двигателях гораздо выше, чем в их бензиновых собратьях, поскольку топливо воспламеняется за счет его добавления к нагретому высоким давлением воздуху. Но даже здесь нельзя сказать, какой должна быть компрессия в дизельном двигателе, данный параметр также индивидуален.
На номинальное значение компрессионного числа влияет сорт топлива, для которого проектировался двигатель: бензины с различным и октановыми числами детонируют в разных рабочих условиях. Поэтому если, например, ДВС, рассчитанный на 80-й бензин, со стандартным 92 или 95 может просто не завестись, и наоборот, ведь мотор не создает требуемых для нормального цикла воспламенения условий.
Таблица показателей, какая компрессия должна быть в двигателе, для некоторых иномарок:
Для отечественных она находится примерно в тех же значениях. А какая компрессия нормальна в дизельных двигателях?
То, какая компрессия должна быть в дизельном двигателе, тоже зависит от агрегата. Показатель дизелей выше, в общем случае она не должна быть ниже 23 кг. на кв. см.
В чем разница между степенью сжатия и компрессией?
Чтобы четко понимать разницу между этими двумя процессами, нужно знать суть каждого из них. Под компрессией понимается давление, которое образуется в цилиндре при максимальном сжатии. Такой параметр автомобилист может самостоятельно измерить. Что же касается степени сжатия топливно-воздушной смеси, то здесь все совсем по-другому. Под понятием степени сжатия понимается число, определяющее соотношение объема до начала процесса сжатия и после него. В основном в технической литературе чаще встречается термин степени сжатия. Как правило, данный параметр указывается в технической эксплуатации к транспортному средству. Компрессия же обычно используется в работе автомехаников. С помощью специальных диагностических приборов этот параметр замеряется и уже по конкретным значениям специалист может делать какие-либо выводы о качестве работы силового агрегата.
Ремонт мотора или замена на контрактный?
Вообще любые неисправности, которые привели к снижению компрессии в цилиндрах двигателя, устранимы. Если проблема кроется в клапанах/ГБЦ, то ремонт и восстановление обойдется в 300-600 рублей. Гильзовка одного цилиндра обойдется в 80-120 рублей. Если были повреждены поршни, то необходимо заменить их. Цена вопроса сильно варьируется от мотора и производителя поршней. Например, на сильно страдающие «масложором» моторы TFSI поршень Kolbenschmidt стоит около 200 рублей, а оригинал – 650 рублей за штуку (эти поршни идут в сборе со всеми кольцами).
К этим суммам следует добавить расходы на снятие и установку мотора, его разборку и сборку. В итоге получается, что капремонт популярного с точки зрения проблем по ЦПГ мотора 2-литрового TFSI/TSI обойдется в сумму порядка 3600 рублей. Это если менять все четыре поршня. Контрактный двигатель стоит от 2500 до 3000 рублей (плюса работа по замене, а также расходники – 1000 рублей). В этом случае – а мы говорим о моторах TFSI/TSI – многие люди идут на капремонт, в процессе которого устанавливают модернизированные поршни, с которыми проблема «масложора» исчезает.
Также на капремонт с гильзовкой блока идут владельцы автомобилей, чьи моторы хронически страдают износом ЦПГ: появлением задиров на стенках цилиндров. Это касается многих бензиновых моторов BMW, Mercedes (и упомянутых выше моторов Audi/VW), а также широко распространенного двигателя G4KD/4B11 (Kia, Hyundai, Mitsubishi), которого разборках практически не предлагают. Тут целесообразно решить проблему раз и навсегда.
Если проблема с компрессией связана с износом ГБЦ, то также можно смело рассматривать вариант с ее восстановлением. Работа обойдется, как мы упоминали, в 300-600 рублей плюс порядка 200-400 рублей за ее снятие и установку с заменой прокладки.
В большом количестве других случаев, если к снижению компрессии привела случайность, ошибки в обслуживании или огромный пробег, можно смело рассматривать вариант с заменой мотора на контрактный. Моторы, не пользующиеся большим спросом, обойдутся в 1000 – 2000 рублей, плюс порядка 600 – 1000 рублей на снятие и установку с заменой масла и необходимых расходников.
Степень сжатия
Степенью сжатия двигателя называют отношению полного объема цилиндра двигателя к объему камеры сгорания.
Какая должна быть компрессия исправного двигателя?
На бензиновых двигателях степень сжатия имеет широкий диапазон и может достигать от 8 до 12 единиц. Что касается дизельных двигателей, то у них степень сжатия намного выше и может достигать от 14 до 18 единиц, что объясняется конструктивными особенностями дизельных двигателей. Вы все поймете, если подробно изучите рабочий цикл дизельного двигателя.
Степень сжатия бензиновых двигателей на прямую влияет на мощность двигателя. Так почему же ее не увеличить, спросите вы? Да потому, что при увеличении степени сжатия бензинового двигателя резко снижается ресурс двигателя, могут возникнуть проблемы с работой двигателя, особенно при заправке некачественным бензином. А сегодня, не редкость встретить некачественный бензин на заправках. Наверное уже каждый водитель слышал, как обманывают на АЗС.
Подробнее о том что такое степень сжатия, на что влияет степень сжатия и как можно увеличить или уменьшить степень сжатия.
Подробнее о компрессии двигателя
Компрессией двигателя называют максимальное давление воздуха в камере сгорания в конце такта сжатия, соответственно компрессия это давление в цилиндре двигателя и имеет зависимость от степени сжатия. Если объем меньше, величина давления больше, если степень сжатия больше, то и компрессия больше. Показатель компрессии двигателя может говорить о состоянии двигателя в целом. Вот почему при выборе и покупке автомобиля покупатели проверяют его на сто, где специалисты проводят качественную диагностику двигателя, в которую входит процедура замера компрессии. Стоимость замера компрессии на сто как правило не большая. Да и при наличии прибора для замера компрессии, сделать правильный замер компрессии своими руками не составит никакого труда.
Причины низкой компрессии двигателя
Если после замера компрессии вы обнаружили низкие показатели, следует искать основные причины низкой компрессии: износ поршневых колец, неисправность клапанного механизма.
Как определить почему упала компрессия в двигателе?
В цилиндры с низкой компрессией шприцом введите около 20 грамм моторного масла и опять проведите замер компрессии. Если компрессия подросла, значит проблема низкой компрессии именно в поршневых кольцах. А если показания компрессии не изменились значит проблемы в клапанном механизме. Не редко бывают случаи, когда при низкой компрессии требуется проводить капитальный ремонт двигателя.
Понятие компрессии
В переводе на русский язык компрессия означает «сжатие». Если нет утечек смеси, то двигатель работает в полную мощность. Таким образом, компрессия – это давление в камере сгорания, возникающая в высшей точке такта сжатия. Компрессия может измеряться в паскалях, килограммах на сантиметр, но общепринятая единица измерения — атмосферы.
Показания давления на манометре
Оптимальное давление в цилиндрах определяется техническими характеристиками, заявленными производителем. Если двигатель работает в полную силу, то при передвижении поршня вниз в цилиндры поступает нужное количество воздуха, затем поршень начинает двигаться вверх, а в камеру впрыскивается топливо. Когда возникает искра, смесь детонирует и должна сгорать без остатка. При этом выделяются отработанные газы, количество которых должно быть минимальным.
Проверка компрессии – самый практичный способ определения состояния механических деталей двигателя без необходимости его разборки. Такая диагностика поможет вам обнаружить проблемы, которые негативно влияют на производительность двигателя. Как только вы получите точные результаты, будет уже легче принимать обоснованное решение о том, что делать дальше.
