Низкая и высокая компрессия. Теория происхождения

Александр Расторгуев [razborkazapzap]

24.07.2019,
Просмотров: 8234

Замер компрессии в цилиндрах автомобильного двигателя дает возможность узнать о состоянии цилиндро-поршневой группы, а также механизма газораспределительного механизма. От показателя компрессии зависит правильность и эффективность работы двигателя внутреннего сгорания. Однако, не всегда замер компрессии дает достоверные данные о состоянии ЦПГ.

Замерить компрессию просто: нужен компрессометр, который вкручивается в посадочное место свечей зажигания, или свечей накала, и при выкрученных свечах на всех цилиндрах, двигатель запускается, пока стрелка на манометре не перестанет повышаться. Компрессометр может показывать как повышенную, так и пониженную компрессию. Обо всем подробнее дальше.

Почему компрессия повышена

Завышенная компрессия — это не всегда показатель отличного состояния цилиндро-поршневой группы. Зачастую, недобросовестные перекупщики и продавцы автомобилей заливают масло в цилиндры, и компрессия вмиг может повысится на несколько килограмм. Основным признаком повышенной компрессии является наличие большого количества масла в цилиндре, и как следствие — изменение цвета выхлопа и высокий расход моторного масла.

Существует понятие, как “масляная” компрессия. Она проявляется при закоксовке поршневых колец, когда отложения продуктов угара масла уменьшают камеру сгорания, заполняют тепловой зазор между поршнем и цилиндром. При перегреве мотора также увеличивается компрессия, в силу того, что масло теряет свои свойства, становится более жидким и попадает в камеру сгорания.

Кстати, при наличии масла в цилиндре резьба свечей зажигания будет вся в масле. Это значит, что маслосъемные колпачки пришли в негодность. Но подтвердить диагноз можно только после замены прокладок свечных колодцев, исключив другую возможную причину наличия масла на свечах.

Как нормализовать повышенную компрессию

Не стоит изначально прибегать к капитальному ремонту двигателя, особенно при пробеге, явно меньшем, до положенного ресурса. Для раскоксовки колец и очистки нагара с клапанов существуют специальные присадки, которые эффективно справляются с подобными проблемами. Раскоксовку лучше производить двумя способами: залить очиститель клапанов в топливный бак, и залить раскоксовку в сами цилиндры, оставив двигатель на день без работы. В более тяжелых случаях приходится осуществлять капитальный ремонт с установкой новой поршневой группы и сопутствующих деталей.

Почему компрессия занижена

При недостаточной компрессии силовой агрегат ведет себя совсем по другому. Ухудшается запуск, нестабильный холостой ход, повышенный расход масла и топлива, динамика падает, повышается шум работы мотора. На бензиновых моторах при недостаточной компрессии заливает свечи зажигания, что еще больше ухудшает запуск двигателя. На дизельных же агрегатах немного поправляют ситуацию свечи накаливания, обеспечивая высокую температуру перед запуском двигателя.

Низкая компрессия всегда говорит о разгерметизации цилиндро-поршневой группы. Сюда можно отнести:

• прогар клапана
• прогар поршня
• увеличение теплового зазора между поршнем и цилиндром
• пробой прокладки головки блока цилиндров.

Часто, для выравнивания компрессии, прибегают к специальным средствам. Этот способ малоэффективен, так как работает в качестве герметика очень мало. Вопрос низкой компрессии решается только путем капитального ремонта.

Итак, замер компрессии компрессометром не покажет реального состояния двигателя. Достаточно всего залить масла в цилиндр — компрессия будет на нормальном уровне, а о повышенной компрессии, ошибочно, будут думать, что это хорошо. Как тогда определить реальное положение вещей?

Пневмотестер

Пневмотестер позволяет узнать состояние герметичности цилиндра. Его преимущество в том, что он может показать даже самые малые утечки и его процент, относительно подаваемого воздуха. Чтобы пневмотестер показал верное значение, в проверяемом цилиндре клапана должны быть закрыты. Принцип подключения такой же, через колодец свечи зажигания. На тестере установлено два манометра, один показывает количество подаваемого воздуха в атмосферах, а второй показывает, сколько процентов составляет утечка. Тем самым, такой тест дает возможность узнать реальное состояние цилиндро-поршневой группы, и никакое залитое масло в цилиндр не поможет, так как его выдавит в картер посредством высокого давления.

Как повышенная, так и пониженная компрессия одинаково вредить силовому агрегату. В случае с первым, увеличивается износ отдельных деталей двигателя, а во втором случае уже требуется капитальный ремонт. Сильные отличия компрессии от заводских значений говорит об одном — в двигателе есть неисправность. Ее можно попробовать устранить путем заливания чистящих жидкостей, но максимально эффективный способ — капитальный ремонт.

Компрессия в цилиндрах двигателя — как и чем проверить

Компрессия – это величина, которая показывает степень сжатия топливовоздушной смеси при подходе поршня к верхней мертвой точке. Данный показатель является самым важным и в корне определяет мощность двигателя автомобиля. Компрессия должна находиться в пределах определенных норм, которые должны обязательно соблюдаться. Ведь слишком большая компрессия приведет к поломке мотора, а слишком малая снизит мощность двигателя и увеличит расход топлива. Постараемся узнать, как производятся замеры компрессии и что означают числа, полученные в процессе измерений.

В каких случаях и чем выполняется проверка компрессии?

Если для начинающего автолюбителя компрессия является абсолютно незначимым параметром, о опытный автомеханик по данным числам может определить степень износа определенных деталей и принять решение о том, какой ремонт необходим двигателю.

Замеры компрессии выполняются в двух случаях. Первый – это когда мощность двигателя значительно снизилась, а расход топлива стал намного выше и второй, когда головка блока цилиндров или сам блок подвергались капитальному ремонту. В первом случае, замер компрессии просто необходим, только после этого можно делать какие –либо выводы о неисправностях двигателя, а второй является лишь контрольным.

Чем выполняются замеры?

Для проверки компрессии своими руками, необходим специальный прибор, который называется компрессометр. Современный рынок компрессометров позволяет применять на них насадки, которые соединят прибор с любым типом двигателя.

Помимо самого прибора, вам будет необходимо руководство по эксплуатации вашего автомобиля. Там подробно расписаны нормы замеров именно для вашего типа двигателя. Ведь на разных двигателях компрессия может заметно различаться.

Как выполняется проверка компрессии?

Проверка компрессии на разных марках двигателей не имеет различий и выполняется в строго одинаковой последовательности. Перед проведением работ, необходимо, в первую очередь, прогреть двигатель, затем отключить подачу топлива в форсунки или карбюратор. Для этого, отсоединяется шланг, ведущий от бензопровода к бензонасосу или штекер, подающий питание на электрический бензонасос. Аккумулятор должен быть обязательно полностью заряжен.

При выполнении замеров, необходимо вывернуть все свечи зажигания. Некоторые неопытные «мастера» выворачивают только одну, из-за чего допускают грубейшую ошибку.

Проверка компрессии выполняется как при закрытой дроссельной заслонке, так и при открытой. Дело в том, что при открытой заслонке, лучше всего, выявляются такие дефекты, как: задиры на поверхностях цилиндров, прогар клапанов или поршней и закоксовывание компрессионных колец. При закрытой заслонке, можно узнать о присутствии таких неисправностей как: зависание клапана, а также его негерметичность. Отсюда можно делать вывод, что в камере сгорания имеется трещина, клапан сидит недостаточно плотно или просто прогорела прокладка ГБЦ.

Компрессометр поочередно устанавливается в каждый цилиндр, и двигатель прокручивают стартером до тех пор, пока показания не перестанут увеличиваться. После этого, результаты измерений фиксируются, а показания сбрасываются. После этого, производят замер следующего цилиндра.

Видео — Как определить разную компрессию в цилиндрах без компрессометра

Определение неисправностей по результатам замеров компрессии

Прежде чем судить о неисправностях двигателя, необходимо понимать, что компрессия – это относительная величина. Нельзя вычислять среднее арифметическое значение из всех полученных показаний, вас должна интересовать только разница давления в разных цилиндрах. С помощью данного метода можно легко и быстро вычислить, в каком именно цилиндре скрывается главная проблема.

Уменьшенная компрессия в цилиндре говорит о том, что клапан недостаточно плотно закрывает камеру сгорания. В этом случае проведите регулировку зазора клапанов. Кроме того, сниженная компрессия может указывать на неисправность компрессионных колец.

Уменьшение компрессии, также может происходить и из-за плохого прогрева двигателя. Дело в том что, если двигатель не прогревается до рабочей температуры, то и давление газов в камере сгорания также уменьшается. Следовательно, снижается мощность, и ухудшаются динамические характеристики автомобиля. Кроме того, если компрессия снижена во всех цилиндрах, это говорит о том, что настройка угла опережения зажигания и фаз газораспределения установлена неверно и требует регулировки.

Слишком большая компрессия указывает на высокую температуру двигателя и стоит тщательно проверить систему охлаждения. Дело в том, что при повышении температуры, увеличивается давление в камере сгорания. Следовательно, повышенное давление может плохо сказаться на герметичности закрывания клапанов и способствует появлению различных утечек. В некоторых случаях, повышенное давление «вырывало» свечу зажигания и посадочного места. После это, ремонта головки блока цилиндров просто не избежать.

Не смотря на то, что плохая герметичность в камере сгорания может привести к снижению компрессии, есть и обратная сторона. При попадании масла в цилиндр через клапана, компрессия увеличивается, так как густое масло обладает уплотняющим действием, соответственно, увеличивает давление. В этом случае, стоит обратить внимание на цвет и интенсивность дыма из выхлопной трубы. Тем не менее, попавшее топливо в виде капли никак не отражается на уплотнении газа, так как, оно разжижает масло и действует, как «балласт» в камере сгорания. В связи с этим, компрессия падает, а расход топлива увеличивается, соответственно, необходимо проверить герметичность форсунок или подающего устройства карбюратора.

Пожалуй, это все, что необходимо знать о компрессии начинающему автолюбителю. Во всех случаях, полученные знания приходят  только с опытом, поэтому первое время, ремонт двигателя после неудовлетворительных результатов замера компрессии рекомендуется поручать профессионалам. В случае, если компрессия находится в норме, значит с двигателем все в порядке. 

Видео — Восстановление компрессии после 15 минут промывки двигателя

Означает ли более высокое сжатие большую мощность? Да, и вот почему.

| Практическое руководство – Двигатель и трансмиссия

Увеличит ли увеличение степени сжатия выходную мощность вашего двигателя? Вы можете подозревать, что ответ «да», и вы будете правы, но вы можете не знать всех причин, почему. Когда целью является увеличение мощности мощных двигателей, есть несколько популярных способов добиться этого, включая добавление наддува с помощью турбонагнетателя, нагнетателя или закиси азота. Увеличение рабочего объема двигателя или увеличение его скорости (об/мин) также может привести к скачку мощности и также популярно, но увеличение степени сжатия, т. е. уменьшение объема камеры сгорания, вероятно, является наименее понятным методом из всех. В конце концов, как можно сделать что-либо в двигателе меньше увеличить мощность?!

Что такое сжатие?

Возможно, мы идем по уже утоптанной земле, но статическая степень сжатия двигателя проста для понимания: это весь объем цилиндра над компрессионным кольцом в нижней мертвой точке (НМТ) по сравнению с объемом над компрессионным кольцом в верхней мертвой точке (ВМТ). Чтобы узнать, как рассчитать статическую степень сжатия, нажмите здесь.

В четырехтактном двигателе внутреннего сгорания вся работа выполняется во время рабочего такта. Остаются три других такта (впуск, сжатие и выпуск), которые должны существовать, но ничего не добавляют к выходной мощности. На самом деле, они стоят энергии — очень много. Четырехтактные двигатели внутреннего сгорания общеизвестно неэффективны, 20 процентов из них считаются святым Граалем, но большинство из них находятся в младшем подростковом возрасте. Это означает, что существует огромный потенциал повышения эффективности, и именно поэтому многие силовые установки с высокой степенью сжатия последних моделей, такие как Gen V GM, Ford Coyote и Gen III Hemi, выглядят так хорошо по сравнению со своими предшественниками.

Динамика силового удара

Представьте на мгновение, что мы рассматриваем силовой удар как единое событие с открытым временем, подобное выстрелу из винтовки. В лучшем случае наша пуля (поршень) имеет только полость казенной части, удерживающую порох в оболочке, в качестве камеры сгорания, и всю длину ствола в качестве цилиндра (рабочий объем). Изменение начального положения пули от порохового заряда к месту дальше по стволу означает меньшее расстояние, на котором расширяющиеся газы воздействуют на пулю, прежде чем она выйдет.

Если вы перевернете концепцию сжатия с ног на голову и подумаете о нем как о событии расширения, вы получите обратное сжатие — коэффициент расширения. В этом больше смысла, потому что именно расширение, а не сжатие, создает силу, из которой мы получаем энергию. Итак, глядя на аналогию с нашей винтовкой, мы имеем ту же длину и диаметр ствола, ту же пулю (поршень), тот же заряд (воздух и топливо), только мы запускаем пулю дальше по стволу. Чем дальше по стволу начинается пуля, тем меньшую силу расширения газ может воздействовать на пулю. Для наших целей эта сила представляет собой крутящий момент двигателя, а начальная точка пули аналогична динамической степени сжатия двигателя в заданном рабочем состоянии.

Статическое и динамическое сжатие

Степень статического сжатия (иногда называемая степенью механического сжатия) является удобной ссылкой, которую производители двигателей используют для создания и описания двигателей, но нет двух действительно одинаковых двигателей с одинаковым CR, потому что на самом деле имеет значение динамическая степень сжатия. По этой причине застревание на статических степенях сжатия является тупиком для большинства вещей, кроме автомобильной тривиальной погони. Цилиндр с рабочим объемом 100 куб. см захватит 100 куб. см воздуха и топлива, закрыв впускной клапан в НМТ, но только 75 куб. см, если он закроется на четверть до отверстия. Поскольку количество воздуха и топлива, попавших в камеру сгорания, действительно имеет значение для выработки мощности, из двух наших гипотетических 100-кубовых двигателей тот, у которого больше всего захваченных воздуха и топлива, будет давать наибольшую мощность (при прочих равных условиях), хотя оба двигателя имеют одинаковый рабочий объем.

Где находится «динамическая» часть коэффициента динамического сжатия?

Наш предыдущий абзац не проливает много света на то, почему это называется «динамическим сжатием», пока мы не рассмотрим, как двигатель работает в различных условиях. Даже в двигателях с фиксированными фазами газораспределения (без VVT) эффективная степень сжатия изменяется при изменении частоты вращения двигателя и нагрузки. Короче говоря, если он изменяет количество заряда в камере сгорания от цикла к циклу, он меняет степень расширения и, следовательно, свою мощность. Настройка индукции, скорость двигателя, продувка выхлопных газов и положение дроссельной заслонки — все это изменяет динамическую компрессию от момента к моменту. Таким образом, статическая компрессия на самом деле является не индикатором удельной мощности двигателя, а критерием для расчета того, что будет дальше!

Стоит ли повышать коэффициент статического сжатия?

В недавнем динамометрическом тесте мы проверили производительность стандартного 70-кубового литья LS «317» (слева), сравнив его с меньшим 65-кубовым литьем «243», и обнаружили, что разница составляет чуть более полбалла при сжатии. .

При обсуждении коэффициентов сжатия, которые обычно используются в автомобильной сфере — от 8:1 до 15:1 — количество мощности, которое вы можете ожидать, будет варьироваться от 2 до 4 процентов на единицу полученного статического сжатия. (Это, как мы отметим, является улучшением, которое вы получите только с компрессией, а не с оптимизацией фаз газораспределения.) Три процента могут показаться не такими уж большими по сравнению с тем, что вы получите, добавив турбокомпрессор, закись азота или даже кулачок, но все имеет значение. Более того, поднять степень сжатия на величину, достаточную для того, чтобы почувствовать разницу, может быть так же просто, как обработать блок или головки цилиндров на несколько тысячных во время следующего ремонта, так почему бы и нет? Подробнее об этом чуть позже.

Увеличение компрессии на этом 6-литровом LS стоило 15 л.с., и все, что мы сделали, это заменили большие камеры сгорания на меньшие.

Недавно мы провели динамометрический тест на типичном 6-литровом Gen III LS (LY6) с горячим уличным кулачком. Со штатными 70-кубовыми камерами сгорания мощность достигала 490 л.с. Просто заменив штатные литые головки блока цилиндров 70cc 317 на стандартные литые головки 243 с меньшей камерой сгорания 65cc, мы увеличили мощность до 505 л.с., то есть на 15 л.с. (около 3 процентов).

Что насчет октана топлива?

Если вы повысите компрессию, вы окажетесь на крючке из-за подачи в двигатель топлива с достаточно высоким октановым числом, чтобы предотвратить разрушительную для двигателя детонацию. Однако усовершенствования головок цилиндров и другие технологии в последние годы значительно смягчили удар.

Есть один ограничивающий фактор, который может привести к резкому прекращению вашего плана по повышению компрессии — октановое число топлива. Октановое число — это описание склонности топлива к воспламенению при определенных условиях испытаний, которые учитывают степень сжатия, число оборотов в минуту, нагрузку, температуру охлаждающей жидкости, температуру воздуха на входе, влажность и множество других переменных. Более высокое октановое число означает, что топливо может противостоять самовозгоранию при более высоком давлении и температуре, чем топливо с более низким октановым числом.

При прочих равных, двигатели с более высокой степенью сжатия требуют топлива с более высоким октановым числом. Это связано с тем, что топливо с более низким октановым числом может начать воспламеняться до возникновения искры через систему зажигания, состояние, известное как детонация или самовоспламенение. Когда это происходит, ранний фронт пламени создает пиковое давление в камере до того, как поршень достигнет ВМТ. Этот всплеск давления усугубляется тем, что он ограничивается все меньшим пространством, поскольку поршень продолжает свое неумолимое движение к ВМТ. Детонации, почти всегда катастрофической для высокопроизводительных двигателей, следует избегать любой ценой — это все равно, что одновременно бить по поршням молотком и плазменной горелкой.

По этой причине работа с более высокой степенью сжатия может привести к повреждению двигателя, но ситуация постепенно меняется. Улучшения в таких вещах, как металлургия, покрытия и вычислительная динамика потока, означают, что инженеры и производители двигателей имеют множество инструментов для защиты от разрушительной детонации. Там, где когда-то было табу на 11: 1 или даже 10: 1 на улице с газом, мы обнаружили, что хорошо подобранная комбинация (головки, кулачок, впуск и т. д.) может раздвинуть границы приемлемого сжатия с качайте газ в диапазоне 11: 1 и выше с небольшими уступками в производительности или удобстве использования. Сейчас, как никогда раньше, самое время увеличить степень сжатия!

Страницы трендов

• Лучшие электромобили — самые популярные модели электромобилей

• Сколько стоит Tesla? Вот разбивка цен

• Лучшие гибридные автомобили — модели гибридных автомобилей с самым высоким рейтингом

• Каждый электрический внедорожник, который можно купить в США в 2022 году

• Это самые экономичные пикапы, которые вы можете купить

  Это внедорожники с лучшим расходом топлива

Популярные страницы

• Лучшие электромобили — самые популярные модели электромобилей

• Сколько стоит Tesla? Вот разбивка цен

• Лучшие гибридные автомобили — модели гибридных автомобилей с самым высоким рейтингом

• Каждый электрический внедорожник, который можно купить в США в 2022 году

• Это самые экономичные пикапы, которые вы можете купить

  Это внедорожники с лучшим расходом топлива

высокая степень сжатия на двух цилиндрах

JavaScript отключен.