Какая должна быть компрессия в бензиновом двигателе: Нормы компрессии в вашем автомобиле

Какая компрессия должна быть в двигателе: как определить уровень

Каждого автолюбителя волнует вопрос, какая компрессия должна быть в двигателе. Этот показатель крайне важен для работы цилиндрической системы и поршневой установки. От этого зависит долговечность, работоспособность и в целом состояние автомобиля. Без должной компрессии машина элементарно не сумеет завестись, даже если остальные детали находятся в идеальном состоянии. При нарушении давления в дизельном двигателе или бензиновом моторе появляется ряд более сложных, скрытых проблем, каждая их которых способна существенно ухудшить состояние машины. Давайте разбираться в том, как измерить компрессию двигателя, для чего это необходимо, а также необходим ли рядовому автолюбителю прибор для измерения компрессии.

Компрессия в двигателе выражается значением, олицетворяющем давление воздуха во внутренних моторных цилиндрах, а именно — в месте нахождения такта сжатия, при этом стартер взаимодействует с коленчатым валом.

На какие функциональные способы компрессия оказывает влияние?

• Мощность двигателя автомобиля
• Скорость запуска двигателя
• Износостойкость внутренних деталей

Практический каждый владелец авто сумеет своими руками проверить компрессию в двигателе. В первую очередь следует правильно диагностировать причины нарушений в моторе. Какие из них самые распространенные?

• Плохое состояние мелких деталей вроде поршня
• Изменения в работе газораспределительной системы
• Излишняя работа стартера вхолостую
• Отсутствие достаточного количества смазочного материала
• Неисправности аккумулятора
• Низкое качество моторного масла

Как проверить компрессию в двигателе правильно

Способы диагностики компрессии идентичны для большинства автомобилей. В первую очередь необходимо убедиться в полном заряде аккумуляторе и верной работе стартера. Именно они способны оказать наибольшее влияние на измерение компрессии двигателя.

Создайте в двигателе стандартную рабочую температуру (ее необходимо повышать примерно до 100 градусов), для того, чтобы элементы правильно функционировали между собой. Остановите поступление бензина (или дизеля) в мотор. Если после проведенных операций двигатель отказывается приходить в движение, значит необходима проверка компрессии в цилиндрах двигателя с остывшим мотором. При сильной порче поршневых деталей нормальная компрессия двигателя может снизиться практически наполовину. Следует попробовать временно избавиться от свечей зажигания, после чего дать воздуху пространство для поступления. Это можно сделать с помощью снятия заслонки. На этом этапе необходимо вооружиться специальным прибором — компрессометром. Как правильно его использовать?

• Наконечник засовываем в первый по номеру цилиндр до полного упора
• С помощью стартера двигаем коленвал, наблюдая за повышением давления до полной его остановки
• Фиксируем цифры, которые отображаются на экране компрессометра, после чего повторяем процедуру в заданном порядке на остальных цилиндрах

Какой должна быть компрессия?

Компрессия дизельного двигателя, равно как и компрессия бензинового двигателя обычно имеет определение 22 кг/см2. Именно при таком показателе двигатель нормально функционирует, заводится с первого раза и работает бесперебойно. Если цифра становится меньше 20ти, двигатель может даже не завестись (разве что при дополнительном воздействии масла для трансмиссии). Вы можете померить уровень давления, и узнать, есть ли необходимость повысить компрессию, использовав простой метод: прислонить руку к отверстию, которое совмещается со свечей. Если компрессия в цилиндрах находится на необходимом уровне, Вы моментально почувствуете сильное воздействие, и удержать пальцы около отверстия будет крайне проблематично.

О чем может рассказать замер компрессии двигателя

Итак, у Вас успешно прошла проверка компрессии дизельного двигателя, или же измерение давления в бензиновом моторе. Вы пришли к выводу, что показатели неутешительные, и где-то есть нарушение. Не стоит переживать — это не обязательно может являться признаком крайне серьезной поломки. Замер компрессии в двигателе может рассказать о следующих проблемах:

• Резкое нарастание компрессии свидетельствует о нарушениях в работе внутренних стенок цилиндра, износе поршней и колец
• Если попытки поднять компрессию не увенчались успехом, значит головки цилиндра износились, пропускают воздух и нуждаются в срочной замене
• При полном доступе воздуха сжатие происходит неравномерно, и компрессия меняет свои показатели? Следует обратить внимание на состояние клапанов, поверхность цилиндра, нарушения в их структуре, а также вспомнить, сколько по времени эксплуатируются перечисленные детали
• Заслонка наглухо закрыта, но изменение давления не перестает происходить? Присмотритесь к газораспределительной системе — возможно, ее функциональность снижена

Заключение

Мы разобрались в том, что такое компрессия двигателя, на что влияют ее параметры, о каких нарушениях она может рассказать, как верно замерить компрессию, и какая компрессия должна быть в двигателе при правильном функционировании. Следует взять за правило следить за тем, чтобы движок автомобиля находится в исправном состоянии, а также использовать только качественное моторное масло. Обращайте внимание на регулировку клапанов, качество стержня клапана и отсутствие излишних загрязнений. Стоит знать, что закоксование и нагар на различных деталях автомобиля приводят к снижению его работоспособности. Замер компрессии дизельного двигателя, равно как и бензинового, необходимо проводить при любых проблемах с работой мотора. Также периодически проверяйте детали на наличие трещин и повреждений, а также степень износа запчастей. Теперь, узнав, как проверить компрессию двигателя, Вы сумеете обеспечить исправность и долговечность собственного автомобиля.

Какая компрессия должна быть в дизельном двигателе

В списке технических характеристик любого двигателя внутреннего сгорания зачастую указывается не компрессия в цилиндрах ДВС, а степень сжатия. Степень сжатия является конструктивным параметром, выражающим постоянное отношение объема цилиндра к объе­му камеры сгорания конкретного ДВС. Другими словами, степень сжатия указывает на то, во сколько раз объем рабочей топливно-воздушной смеси уменьшается (сжимается) в цилиндре во время перемещения поршня из НМТ в ВМТ.

Компрессия и степень сжатия дизельного или бензинового двигателя являются разными понятиями. Компрессия двигателя представляет собой величину, под которой следует понимать создаваемое давление в цилиндрах силового агрегата в самом конце такта сжатия смеси. Указанное давление измеряют в атмосферах, давлении в килограммах на квадратный сантиметр (кг/см2), МПа, используют единицу измерения бар и т.д.

Уверенный запуск дизельного двигателя возможен тогда, когда показатель ком­прессии в цилиндрах мотора данного типа составляет минимальные 22 кг/см2 и более.

Падение компрессии в цилиндрах дизеля ниже отметки в 20 кг/см2, приводит к тому, что двигатель самостоятельно и без дополнительных вмешательств уже не заводится. Под таким дополнительным вмешательством без разборки двигателя наиболее часто стоит понимать прямую заливку в цилиндры моторного или трансмиссионного масла. В ряде случаев этот способ помогает единоразово завести мотор с низкой компрессией. Повторный запуск неисправного ДВС после простоя будет невозможен.

Среди главных признаков сниженной компрессии отмечены:

Простейшим способом диагностики уровня компрессии является выкручивание свечей накала, после чего можно пальцем перекрыть свечное отверстие. Если компрессия находится на отметке около 20 кг/см2 и выше, тогда человек попросту не удержит палец. Более основательная проверка компрессии дизельного двигателя осуществляется путем выкручивания свечей накала, установки в освободившееся отверстие и замерами при помощи компрессометра.

Содержание статьи

Почему снижается компрессия

Резкое и неожиданное падение компрессии без видимых причин может возникнуть после ремонта ДВС, после многочисленных попыток запустить агрегат, а также в результате недостаточной частоты вращения коленвала стартером.

В первых двух случаях масляная пленка на стенках цилиндров может отсутствовать, в результате чего компрессия недостаточна для запуска. Частота вращения зависит от состояния АКБ, стартера и других элементов, а также от вязкости моторного масла. Обильное попадание топлива или ОЖ в картер двигателя может привести к разжижению масла, что также приведет к потере компрессии.

Компрессия может снизиться в результате неисправностей ГРМ (прогар клапана, разрушение стержня клапана или повреждение направляющей втулки, проблемы с гидрокомпенсаторами и т.д.) Падение компрессии дизельного двигателя также может быть вызвано трещинами в ГБЦ или деформацией прилегающей поверхности головки блока цилиндров к блоку цилиндров, разрушением прокладки ГБЦ, износом зеркала цилиндров, неисправностями компрессионных колец, прогаром и/или разрушением поршня. На показатель компрессии двигателя также влияет степень закоксовки двигателя (отложения на днище поршня, залегание поршневых колец в результате обильного нагара и т.

п.)

Как завести дизель с низкой компрессией

Запуск дизеля, в котором упала компрессия, можно реализовать путем искусственного создания масляной пленки на стенках цилиндров. Для этого необходимо выкрутить калильные свечи, после чего потребуется залить 20-25 «кубиков» моторного масла через свечные отверстия.

Также масло можно заливать и через форсуночные отверстия, но демонтаж дизельных форсунок сложнее, требует больше навыков и времени. По окончании заливки масла во все цилиндры мотор нужно провернуть в ручном режиме. Достаточно сделать пару оборотов, за которые на стенках цилиндров образуется равномерная масляная пленка. После этого мотор с выкрученными свечами накала необходимо снова провернуть на два или три оборота, но уже стартером.

Данная операция позволит удалить излишки масла из цилиндров агрегата и избежать так называемого гидроклина, который может возникнуть после закручивания свечей.

Наиболее частой причиной потери компрессии выступает неисправность поршневых колец.  Самостоятельная заливка масла позволяет существенно поднять компрессию в момент первого запуска до оптимальных параметров, что и приводит к уверенному пуску мотора. 

Читайте также

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.

Проверка компрессии в цилиндрах | Обслуживание и ремонт автомобиля

Автор: admin on 2 ноября 2016

Компрессия характеризует состояние деталей поршневой группы, а также плотность прилегания клапанов к своим седлам. Компрессию в цилиндрах двигателя проверяют при техническом обслуживании № 2, при помощи компрессометра. Компрессометры применяют со шкалой для карбюраторных двигателей до 10 кгс/см² и дизельных до 60 кгс/см².

Перед проверкой величины давления в цилиндрах двигатель прогревают до 70-80°, вывертывают все свечи зажигания и полностью открывают воздушную и дроссельную заслонки карбюратора. После этого вставляют резиновый наконечник компрессометра в отверстие для свечи зажигания проверяемого цилиндра и стартером проворачивают коленчатый вал (10-12 оборотов) при открытых дросселе и воздушной заслонке; давление в цилиндре отсчитывают по шкале манометра. Во избежание ошибок необходимо, чтобы коленчатый вал вращался со скоростью 180-200 об/мин, что возможно только при хорошо заряженной аккумуляторной батарее. Затем производят выпуск воздуха и вновь повторяют замер компрессии. Таким образом последовательно проверяют компрессию во всех цилиндрах двигателя. Для исправных двигателей ГАЗ-51А, ГАЗ-53Ф, ГАЗ-63, ГАЗ-69 компрессия должна быть 6,5-7,5 кгс/см²; двигателей ЗИЛ-164А и ЗИЛ-120 — 6-7 кгс/см²; ЗИЛ-130 — 7,0-7,5 кгс/см²; М-21 — 7-7,2 кгс/см²; ЯАЗ-204 и ЯАЗ-206 — 27 кгс/см² и ЯМЗ-236 — 30 кгс/см². Проверку повторяют 2-3 раза для каждого цилиндра. Разность показаний в отдельных цилиндрах не должна превышать 1 кгс/см² для карбюраторных и 2 кгс/см² для дизельных двигателей. Если величина компрессии на 30-40% ниже нормы, это указывает на наличие неисправностей (поломка или пригорание поршневых колец, повреждение прокладки головки цилиндров, неправильная величина теплового зазора). Износ цилиндров, поршневых колец и поршней в карбюраторных двигателях не дает заметных изменений в показаниях компрессометра.

Для выявления причин недостаточной компрессии нужно залить 20-25 см³ свежего масла в цилиндры с пониженной компрессией. Более высокие показания компрессометра, чем при замере без масла, чаще всего характеризуют пригорайте поршневых колец или изношенность цилиндро-поршневой группы. Если же давление не изменяется и после заливки масла, то значит неплотно прилегают клапаны к седлам, прогорели клапаны или повреждена прокладка головки блока цилиндров.

Замер компрессии в дизельном двигателе производят на работающем двигателе при 500 об/мин коленчатого вала. Компрессометр устанавливается на место насос-форсунки или форсунки проверяемого цилиндра.

Другие статьи по теме:

Комментарии закрыты, но вы можете Трекбэк с вашего сайта.

О компрессии — Сервис — Honda Club Belarus

Dasher111.

Мерял так: выкрутил все 4 свечи, и вставля компресометр во все горшки по очереди маслал стартером секунд по 5 , при полностью открытом дросселе. Да, про погрешность не подумал, мерял 1 раз .

Прошлый замер около года назад показал примерно то же самое. Динамика вполне устраивает, я бы даже сказал радует. Езжу только на 95-м и только на синтетике. Мотор без надобности сильно не мучаю, больше 4000 кручу крайне редко. Прошлый хозяин был тоже еще тот педант, так что явных поводов думать о том что мотор замучан нет, хотя кто его знает какой он приехал сюда…

Масла за 10000 подлил чуть меньше литра, но думаю для 2-хлитрового мотора это не повод волноваться…

Вообще замерять компрессию заставило следующее наблюдение: при заведенном моторе из маслозаливной горловины дует ветер, не выхлопы, не дым, не фонтан масла, просто чувствуется избыточное давление если поднести сверху руку. Мне все время казалось, что должно быть наоборот …

Про раскоксовку уже обчитался, но думаю, что пока еще не мой случай; жор масла приемлимый, дыма из трубы нет, старт и динамика мотора не беспокоят… Хотя в профилактических целях может и стоит, как ни как мотор не молодой, да и качество его питания у нас не самое лучшее.

Что касается спецов по моторам, то для успокоения души показался бы в профилактических целях независимому эксперту. Да гдеж его найти ?

В общем склоняюсь к первому через третье — провериться и забыть.

Вроде как померил ты нормально, только крутить стартер надо не 5 секунд и не 10, а до тех пор, пока на компрессометре не перестанет нарастать величина компрессии. Ну, и, конечно, однократное измерение — это не измерение Если год назад было точно так же, то это есть гуд. Динамику я имел в виду не разгонную, а динамику падения величины компрессии.

Про ветер из горловины — очень интересно. По ощущениям это давление избыточное меняется в зависимости от величины оборотов двигателя? А как ситуация с картерными газами? Когда масляный щуп вынимаешь, из отверстия не сильно дует?

Что касается раскоксовки, то описанный мной метод применялся многократно и кроме действительно замучанных движков всегда давал явный положительный результат. Ну что поделать, коль качество топлива и поддельных масел таково, что на поршне, кольцах, клапанах и их седлах быстро накапливаются всевозможные отложения и прочая бяка. Так что такая раскоксовка, как мне кажется, в любом случае не повредит.

Вообще по расходу масла, хоть это немного не та тема, мне с моторами всегда везло. Были у меня до нынешней Хонды BMW E30, Ford Aspire, Suzuki Baleno, Peugeot 406. Ни в одной машине я не знал что такое доливка масла (кроме БМВ, ибо на ней я гонял просто жестко, деццтво, сам понимаешь, хотелось всего этого… Прямотоки, впуск, подвеска, тормозилки… ). Что в Пежо, что в Форде, что в Сузуки — от замены до замены (а это не более 8000 км) я ни капли не доливал масла. При этом при замене, уровень масла на щупе никогда не был ниже 3\4 от максимума. Ну не жрали у меня машины масло, не жрали!!! Пока на нынешней Хонде после замены масла при покупке проездил пару тысяч — уровень на щупе максимальный. Буду смотреть за этим и дальше.

Какая компрессия должна быть в бензиновом и дизельном двигателе

Практически каждый автомобилист сталкивался с такой неприятной ситуацией, когда мощность автомобиля снижалась буквально на глазах, машина тяжело набирала скорость, а двигатель вовсе плохо запускался. В таком случае ничего не остаётся, кроме как провести диагностику мотора. Диагностика подразумевает под собой целый ряд технических мероприятий.

Но опытные автомобилисты знают, что первым делом необходимо измерить компрессию двигателя, которая позволяет предварительно установить все проблемы силового агрегата и по возможности устранить их.

Проверка компрессии без приборов

Провести замеры давления в цилиндрах без использования специального оборудования невозможно. Несмотря на это, можно установить факт её наличия, то есть проверить без компрессометра и манометра.

Проверка компрессии без компрессометра видео:

Изменение поведения автомобиля, вялая и неустойчивая работа на низких оборотах, появление сизого выхлопного дыма, замасливание свечей зажигания — все это сигнализирует о плохой компрессии. Её снижение приводит к увеличению давления картерных газов, загрязнению вентиляционной системы и возрастанию концентрации Co в выхлопе, загрязнению камеры сгорания топлива.

Проверка на слух

Самый простой и, надо признать, эффективный способ проверки наличия компрессии. При вращении стартера каждый такт сжатия отрабатывается с характерным звуком при наличии необходимого давления в цилиндрах. При этом для мотора нормально небольшое покачивание. Отсутствие компрессии сопровождается практически полной тишиной — такты не прослушиваются, отсутствует вибрация и подрагивания. Нередко причиной такого поведения становится обрыв ремня ГРМ.

Блокировка свечного колодца

После выкручивания свечи из колодца последний закрывается пробкой или плотной тканью. При наличии компрессии пробка будет вылетать из отверстия с характерным хлопком. Если давление отсутствует, то и преграда в колодце останется на своём месте.

Колодцы освобождаются от свечей и закрываются пробкой или тканью

Приложение усилия для поворота коленвала

Несмотря на то, что данный метод проверки компрессии самый неточный, он остаётся одним из популярных. Выкручиваются все свечи за исключением первого цилиндра и вручную проворачивается коленвал до тех пор, пока полностью не пройдёт такт сжатия. Аналогичная процедура проводится со всеми остальными цилиндрами, запоминая каждый раз прилагаемое усилие.

Поскольку все вышеописанные способы замера компрессии абсолютно не надёжны, лучшей всего воспользоваться компрессометром. Нормальное значение компрессии для конкретного автомобиля указывается в его инструкции по эксплуатации. При отсутствии подобных значений в технической документации достаточно знать степень сжатия, чтобы определить компрессию. Вычисляется она по следующей формуле:

степень сжатия * К,

где К равняется 1.3 дли бензиновых двигателей и 1,3–1,7 для дизельных ДВС.

По внешнему виду и состоянию свечей зажигания и выхлопного дыма наличие компрессии и её приблизительную величину определить может только специалист. Данный метод применим к старым автомобилям с изношенным двигателем после того, как ДВС начинает есть масло в больших количествах и его приходится часто доливать, что приводит к появлению характерного сизого выхлопного дыма. Это свидетельствует о том, что масло попадает в камеру сгорания топлива.

Сизый выхлопной дым — признак попадания масла в камеру сгорания и снижения компрессии

Когда компрессия замеряется на холодный двигатель

Проблемы с пуском силового агрегата вынуждают проверять уровень компрессии на «холодную», то есть без предварительного прогрева автомобиля.

В случае с бензиновым ДВС уровень компрессии при проверке на «холодную» должен быть ниже нормы в два раза и составлять от 4,5 до 5,5 атмосфер. Объясняется такая разница тем, что кольца залегают в поршнях — это является неисправностью, требующей скорейшего устранения.

Дизельный двигатель не заводится при снижении его компрессии ниже 17 атмосфер. Если же давление превышает 24 атмосферы, то мотору впору отправляться на капитальный ремонт. Компрессия дизельного силового агрегата проверяется после слива всего масла — только так можно получить надёжные и реальные результаты измерений.

Измерение давления на снятом двигателе

Проверить компрессию на снятом движке сложно, но можно. Делается это в основном тогда, когда приобретается отдельно мотор, причём с рук — проверка позволяет убедиться, хоть и косвенно, в его исправности. Для того, чтобы определить компрессию, запустить двигатель мало — необходимо правильно его установить и закрепить. Оптимальный вариант — подвести к нему необходимую проводку, подключить стартер, топливный насос и аккумулятор. Если же стартер запускается только через КПП, что характерно для автомобилей с передним приводом, придётся помучиться и подключить ещё и коробку передач. Только после этого можно будет получить более-менее точные показатели компрессии.

Проверка компрессионных показателей не демонтированном двигателе

Можно, конечно, сделать все намного проще: прокрутить коленвал до верхней мёртвой точки, предварительно подключив к двигателю манометр и по нему определив показания. Правда, такие значения будут замерами на «холодную» и сильно отличаться от реальных значений компрессии.

Как правильно измерить компрессию на бензиновом агрегате

Перед замером давления следует выполнить такие действия:

1. Прогреть мотор.
2. Снять со свечей высоковольтные провода и убрать их в сторону. В некоторых моделях импортных авто придётся удалить катушки зажигания, чтобы получить доступ к свечам.
3. В старых авто с карбюратором нужно отключить разъём коммутатора.
4. Прекратить подачу горючего. На карбюраторных версиях это делается путём снятия шланга, идущего к механическому бензонасосу. Электрический насос, питающий инжекторный мотор, следует обесточить, вытащив соответствующий предохранитель.
5. Выкрутить свечи и протереть посадочные гнёзда.

Измерение давления начинается с первого цилиндра

Замеры производятся в каждом цилиндре поочерёдно. Проверяющий вкручивает наконечник прибора и даёт команду помощнику, включающему стартер нажатием до упора педали акселератора. Когда стрелка манометра начнёт колебаться на одном месте, нужно отключить зажигание и зафиксировать показания. После чего можно переходить к следующему цилиндру.

1,4 МПа — отличный показатель компрессии для бензинового мотора

Как замерить компрессию: видео

Как проверить компрессию на бензиновых и дизельных моторах

Проверка компрессии в цилиндрах двигателя различными методами позволяет более точно установить проблемное место, где следует сосредоточить свои силы. Производить замер можно в собственном гараже, не прибегая к услугам специалистов. Если вы решили собственноручно измерить этот чрезвычайно важный показатель, то необходимо вооружиться следующим арсеналом:

1. Сам прибор замера – компрессометр.
2. Заряженный автомобильный аккумулятор.
3. Свечной ключ.
4. Исправный стартер.

Специалисты зачастую проводят замер на непрогретом двигателе. Если должного опыта в проведении подобной работы нет, то предварительно необходимо прогреть мотор. После чего производится демонтаж воздушного фильтра, отключение низковольтных проводов.

Компрессометр – обычный манометр со специальным переходником. Устройство подключается к свечному отверстию и таким образом происходит замер в каждом цилиндре с одновременным запуском мотора на холостом ходу. Компрессометр удерживается несколько секунд. Как только стрелка перестаёт расти, прибор отсоединяется. Данную процедуру желательно проделать несколько раз, после чего вывести среднее значение. Вполне нормальная ситуация, когда полученные данные отличаются от заверенных производителем. Ведь в ходе эксплуатации авто происходит естественный износ деталей поршневой группы, что способствует уменьшению компрессии. Расхождение в пределах 10%!считаются допустимым.

Если некоторые отклонения от нормы компрессии бензинового мотора допустимы, то для дизельного двигателя всё намного серьёзней. Производить замеры дизеля стоит не только с целью определения состояния поршневой группы, но и для того, чтобы получить рамки температурного режима, при которых возможна стабильная работа «холодного» дизельного мотора. Для того, чтобы измерить давление в цилиндрах дизельного двигателя, необходимо отключить питание, оставив в работоспособном состоянии только стартер. При замере необходимо соблюдать, пожалуй, самое важное условие – коленчатый вал должен совершать 200-250 оборотов в минуту.

Чтобы измерить данный параметр в цилиндрах дизельного мотора, необходимо соблюсти следующие условия:

• Отключить подачу топлива;
• Выкрутить одну форсунку;
• Убедиться в работоспособности аккумулятора и стартера.

Необходимо обесточить электромагнитный клапан подачи топлива по магистрали. После чего компрессометр подключается к отверстию форсунки. Прибор должен быть с пределом измерения, по меньшей мере, 60 атмосфер.

Проверка при помощи компрессометра

Для замера давления в цилиндрах двигателя необходимо использование специального инструмента — компрессометра. Стоимость такого прибора невысока, поэтому приобрести его может любой автовладелец. Помимо него, понадобится свечной ключ и помощник — на него возлагается важная задача по вращению стартера при помощи ключа зажигания.

• Машина прогревается до рабочей температуры.
• Аккуратно выкручиваются все свечи зажигания.
• Открывается заслонка дросселя, то есть помощник выжимает педаль акселератора до конца, одновременно проворачивая ключ зажигания и приводя тем самым стартер в движение.
• В колодец свечи зажигания плотно вставляется штекер компрессометра. Запускается стартер и мотор «прокручивается» в течение двух-трёх секунд — этого времени хватит для того, чтобы показания манометра перестали увеличиваться.
• Стартер останавливается, фиксируются данные замеров. Измеряется компрессия во всех цилиндрах двигателя.
• Компрессометр перед каждым последующим измерением полностью освобождается от воздуха. При отклонении полученных результатов от нормы показания снимаются ещё раз.

Замер компрессии двигателя при помощи компрессометра видео:

Показатели компрессии, измеренные в разных цилиндрах, должны составлять около 10%!от максимальной величины давления, указанной на шкале прибора. Понижение результатов ниже 15%!от максимума говорит об износе деталей — поршня, клапанов, поршневых колец либо цилиндра. Эксплуатировать двигатель автомобиля в таком состоянии чревато его полным выходом из строя, капитальным ремонтом либо полной заменой в будущем.

Основное отличие процесса измерения компрессии на инжекторе от карбюратора — обязательное отключение либо снятие датчика коленвала. Специалисты советуют сделать это для того, чтобы предохранить ЭБУ от повреждений и полностью перекрыть подачу горючего.

Что делать, если результаты диагностики неутешительны

Когда давление в одном или нескольких цилиндрах отклоняется от нормы, вы имеете дело с неисправностью силового агрегата. Как правило, при подобных неполадках требуется частичный либо капитальный ремонт «сердца» машины. При заниженных показателях возможны такие поломки:

1. Износ колец, поршней и гильз (при одинаковых значениях на всех цилиндрах). «Диагноз» можно уточнить, если провести второе измерение с добавлением в цилиндры 4—5 мл моторного масла. Повышение компрессии подтвердит полученный результат. Если же показания не меняются, значит, имеет место следующая проблема.
2. Наличие негерметичных клапанов в камерах (при разных значениях).
3. Один из клапанов или поршней прогорел (давление вообще отсутствует).

Прогар поршня по центру (слева) и сбоку (справа)

Более точные результаты может дать пневмотестер. Поломка выявляется так: если воздух идёт в картер, то пропускают поршни, а если в коллектор — клапаны. Неисправности, связанные с падением компрессии ниже нормы, устраняются путём разборки силового агрегата и замены износившихся деталей. Менять один клапан бессмысленно, поскольку со временем выйдет из строя следующий. Лучше установить новую клапанную группу.

То же касается и поршней — ставится сразу комплект, причём детали подбираются по весу, чтобы разница составляла не более 5 г. Подгонка выполняется путём снятия шабером тонкого слоя металла с внутренней части наиболее тяжёлых поршней. Если после удаления головки блока замер показал большую эллипсовидную выработку в цилиндрах, то их следует расточить на станке под следующий ремонтный размер.

Во многих двигателях иностранного производства установка ремонтных деталей не предусмотрена. Там нужно менять сразу весь комплект — гильзы, поршни и кольца.

Если не отреагировать на падение компрессии ниже нормы своевременно, последствия могут быть такими:

• холодный запуск двигателя усложнится, а потом и вовсе станет невозможным без инъекции масла в цилиндры;
• расход моторной смазки на угар вырастет до 1—1,5 л на 1000 км пробега, отчего могут выйти из строя свечи и закоксоваться кольца;
• из-за большой разницы компрессии в цилиндрах мотор будет нестабильно работать и вибрировать;
• значительно вырастет расход топлива;
• мощность силового агрегата упадёт до такой степени, что ездить станет невозможно.

Так выглядит прогоревший сбоку клапан

Причиной завышенной компрессии является присутствие моторного масла в камерах сгорания в больших количествах, что ведёт к уплотнению всех зазоров. Проблема возникает из-за негодных маслоотражающих колпачков, когда смазка попадает в камеры не снизу, а сверху, через клапаны. Такая неполадка считается относительно безобидной: маслоотражатели меняются за 2—3 часа в зависимости от марки авто.

Измерение компрессии продолжает оставаться одним из наиболее простых и быстрых методов диагностики силовых агрегатов. Когда появляются проблемы с двигателем, проверить давление нужно прежде всего. А уж по результатам испытаний следует определиться с дальнейшей последовательностью действий: проводить более глубокую диагностику либо разбирать и ремонтировать мотор.

Знаете ли вы ?: Степень сжатия | Автомобильные новости

Что такое степень сжатия?

Каждый двигатель имеет определенную степень сжатия. Топливно-воздушная смесь сжимается в цилиндре для создания воспламенения, сила которого зависит от степени сжатия: объема цилиндра, когда поршень находится в нижней части своего хода, по сравнению с объемом цилиндра, когда поршень находится в нижнем положении. в верхней части штриха. Кстати, вы должны знать, что под рабочим объемом двигателя понимается полная мощность всех поршней в течение полного цикла.

Воспламенение происходит, когда поршень находится в верхней части своего хода, то есть в верхней части цилиндра (также известной как головка цилиндра), который образует камеру сгорания. Оставшийся объем топливовоздушной смеси внутри камеры сгорания позволяет пропорционально определять степень сжатия.

Степень сжатия обычно составляет от 8: 1 до 10: 1. Более высокая степень сжатия — скажем, от 12: 1 до 14: 1 — означает более высокую эффективность сгорания.

Фото: Себастьян Д’Амур

Преимущества
Более высокая степень сжатия и полнота сгорания означают большую мощность при меньшем количестве топлива и меньшем количестве выхлопных газов.С другой стороны, более сильные воспламенения усиливают нагрев, трение и износ, что затрудняет работу внутренних компонентов двигателя. Автопроизводителям нужно найти правильный компромисс.

Возьмем, к примеру, технологию Mazda SKYACTIV. Инженеры переработали внутренние компоненты, чтобы увеличить ход поршня, чтобы обеспечить более высокую степень сжатия. При этом водителям, которые хотят воспользоваться этим, абсолютно необходимо использовать бензин премиум-класса (бензин с более высоким октановым числом).

Двигатели с наддувом и дизельные двигатели
Двигатели без наддува могут иметь более высокую степень сжатия, чем двигатели с наддувом (с наддувом или с турбонаддувом).Например, в двигателе с турбонаддувом воздух, поступающий в камеру сгорания, уже находится под давлением, поэтому степень сжатия должна быть немного ниже, чтобы избежать чрезмерной нагрузки на компоненты. Двигатели с наддувом обычно имеют степень сжатия от 8: 1 до 8,5: 1.

Однако, что касается дизельных двигателей, отсутствие свечей зажигания требует более высокой степени сжатия — примерно от 14: 1 до 22: 1. Они используют горячий воздух для испарения, а затем воспламенения топлива.

Сорта топлива
Чем больше сжатие и нагрев топлива может выдержать топливо перед воспламенением, тем выше октановое число (87, 91, 94 и т. Д.)) и более высокой марки топлива (обычное, премиум и т. д.).

Как я уже сказал; более высокая степень сжатия означает больше тепла внутри двигателя. Топливо с более высоким октановым числом может выдерживать большее повышение температуры и менее склонно к преждевременному воспламенению или преждевременному воспламенению, также известному как детонация двигателя. Это явление изменяет ход поршня и может привести к серьезному повреждению двигателя.

Деревенская наука:

Стандарты А 1, 8а, 15 В 3 Д 1, 3 Концепции Формы энергии Площадь Есть несколько довольно простых, но важных событий которые происходят в двигателе.Один из них — сжатие топливно-воздушная смесь. Почему необходимо сжатие Для сжигания требуется три вещи место: Тепло Топливо Воздух (особенно кислород) Если что-либо из этого будет уменьшено или удалено, пожар замедлится или погаснет. Пример Представьте себе, как сильно горит костер. Воздух течет свободно пламени. Для сжигания достаточно топлива (дров). Жара от огня продолжает идти. Каждый кусок дерева, как он горит, греет себя и лес рядом. Кто-то спотыкается у огня и пинает дрова, разбрасывая его.Огонь начинает гаснуть. Почему? Есть еще кислород. Количество доступного топлива достаточно, но топливо слишком далеко друг от друга для горящих частей продолжать греть друг друга. Каждая палка дров не греется своего соседа так же хорошо, как когда они были близко друг к другу в центр. Если дрова снова сдвинуть к центру, огонь возобновляет свое сильное пламя. Сжатие сжатый Применяемый пример Тот же принцип применяется в цилиндре.В воздух (кислород) и топливо (бензин) хорошо смешиваются в карбюраторе. Они попадают в цилиндр, но частицы топлива и кислород находятся далеко друг от друга. Когда поршень входит в цилиндр, молекулы воздуха и частицы топлива прижимаются близко друг к другу. Когда одна или две капли зажигаются свечой зажигания, запускается цепная реакция. Дерево closeДерево россыпью Сжигание полное и быстрое.Когда газ сжимается, как и в цилиндре, при столкновении молекул выделяется тепло. больше в ограниченном пространстве. Это приближает топливно-воздушную смесь к точки горения еще до того, как искра воспламенит их. Поршень Кольца Каждый двигатель имеет поршень, сжимающий топливо. и воздух. Каждый поршень имеет уплотнительные кольца по бокам поршень, предотвращающий выход газов.У некоторых поршней два кольца, другие три. Поршневые кольца изготовлены из очень твердой стали и скользят. вверх и вниз в стенках цилиндра. Когда поршневые кольца изнашиваются, результат потеря сжатия, приводящая к большим потерям мощности. Кольца являются очень важной частью двигателя. Они тоже первые быть поврежденным из-за неправильной смазки. Смазка В двухтактном двигателе, в котором газ и масло смешаны, Масло в газе обеспечивает смазку верхних стенок цилиндров. В четырехтактном двигателе смазка стенок цилиндров от масляного насоса и разбрызгивания масла при взбалтывании коленчатого вала в масляном поддоне. В дизельном двигателе есть брызги и масляный насос смазка стенок цилиндров маслом в картере, но дизельное Топливо по своей природе является лучшим смазочным материалом, чем бензин. Само топливо смазывает верхние стенки цилиндра. В конце 60-х я работал на шахте Ред Дьявол. Босс сказал мне заправить дизельный трактор. У него было два двигателя: бензиновый. двигатель, который запустил большой дизельный двигатель. В нем было два топливных бака. По незнанию залил бензин в бак дизеля и почти уволили. Как бы то ни было, довольно скоро мою ошибку обнаружили, но Я заразил пятьдесят пять галлонов топлива, смешав бензин и солярка в одном баке.Бензин сгорел бы в дизельный двигатель, но он бы разрушил его из-за трения о стенки цилиндра. На старом ковшовом тракторе ржавчины не было этикеток. танки. Сохранение тепла Стенки цилиндра должны быть достаточно горячими, чтобы горение, но достаточно прохладное, чтобы не плавиться и не деформироваться.Этот Вот почему система охлаждения во всех двигателях так важна. Тепло Тепло в материале — это сумма всех кинетических энергия всех молекул. Когда мы говорим что-то «горячее» мы фактически говорим, что есть частые столкновения атомы и молекулы, когда они колеблются в материале.Когда мы говорим это что-то «холодное» мы действительно говорим, что столкновения уменьшилось, и молекулы замедлились. Когда мы увеличиваем давление газа, мы увеличиваем температура. Молекулы ближе друг к другу и больше сталкиваются. Кинетическая энергия поршня преобразуется в тепловую энергию. Бензиновые двигатели и свечи зажигания Стандартное атмосферное давление 14.7 фунтов на кв. Дюйм1. Если степень сжатия 8: 1, давление в цилиндре 8 х 14,7 фунтов на квадратный дюйм или 117,6 фунтов на квадратный дюйм. При соотношении 10: 1 давление в баллоне составляет 10 x 14,7 фунтов на квадратный дюйм или 147 фунтов на квадратный дюйм. Под этим давлением температура значительно повышен. Дизельные двигатели Дизель в двигателях нет свечей зажигания для воспламенения топлива.В цилиндре, давление настолько велико, что температура очень высока. Давление настолько велика (16: 1 или 234 фунт / кв. дюйм), что температура становится высокой достаточно, чтобы зажечь топливо без свечи зажигания. Заключение Сжатие объединяет частицы топлива в двигатель, нагревая их и давая им возможность сжигать больше быстро.Принцип сжатия понятен, но стоит упомянуть, так как есть значительные потери мощности и неэффективность в результате снижения компрессии из-за плохих поршневых колец или головки утечка прокладки. Деятельность Возьмите старый поршень с кольцами.Сколько колец делает этот поршень есть? Сожмите кольца. Вы видите, как они запечатать поршень в цилиндре? Канавка в поршне плотно прилегают к кольцам? Есть ли в пазу столб, который предотвращает проворачивание поршневого кольца в канавке? Почему ты думаешь это так? Спросите у местных механиков, почему цилиндры хонинговались раньше. установка новых колец.Попросите их продемонстрировать, как получить поршень и кольца в цилиндре. Какую осторожность нужно проявлять? Напилить старое поршневое кольцо. Твердый или мягкий? Напилите поршень. Твердый или мягкий? Вытащить свечу зажигания из двигателя (как бензопилы). Положил пальцем через отверстие для свечи зажигания и потяните за шнур стартера. Вы чувствуете сжатие? Если вы можете получить тестер сжатия, проверить давление в баллоне.Некоторые манометры дают давление, но не указывайте соотношение. Если цилиндр имеет 105,8 фунтов на квадратный дюйм, какова степень сжатия? Разведите костер из хороших сухих дров. Сдвиньте палки близко вместе. Разъедините их. Горит ли огонь быстрее, если дерево ближе? Нарисуйте поршень в цилиндре в нижней части хода и вершина штриха.Измерьте объем в каждой позиции. Какая степень сжатия? Теперь нарисуйте поршень в цилиндре. который имеет высокую степень сжатия. Возьмите ручной насос и накачайте велосипедную шину. Горячо? Где откуда идет тепло? Если у вас есть простой тестер сжатия, проверьте сжатие в снегоходе, подвесном двигателе, четырехколесном автомобиле и бензопиле.Какие разница между ними? Некоторые двигатели имеют прокладку головки блока цилиндров, а другие — нет. Спросите у местный человек, который занимается механикой, какой делают местные машины, и чего нет. Как он может определить, повреждена ли прокладка головки блока цилиндров? Где чаще всего повреждается? Можете ли вы использовать любой прокладочный материал для прокладки головки блока цилиндров? Почему? Поговорите с местным оператором электростанции о сжатии в дизельном двигателе.Как топливо попадает в двигатель, если давление настолько велико? Есть ли в дизельном двигателе карбюратор? Почему? Исследование того, как достигается сжатие в реактивном газотурбинном двигателе. Ответ ученика Какие три вещи нужны, чтобы что-то сгорело? Если костер горит слишком медленно, что вы можете сделать, чтобы он горит быстрее, кроме того, что добавляется больше дров? Зачем нужно сжатие? Для чего нужны поршневые кольца? Изобразите цилиндр, в котором топливо не сжато. Изобразите цилиндр со сжатым топливом. Какова приблизительная степень сжатия бензинового двигателя? Что означает psi? Что может вызвать потерю сжатия? Математика Если степень сжатия 9: 1 и атмосферное давление 14 лет.7 фунтов на квадратный дюйм, сколько фунтов на квадратный дюйм находится в цилиндре, когда поршень находится в верхней части цилиндра? Если в дизельном двигателе степень сжатия 16: 1, то какой такое давление в фунтах на квадратный дюйм? Степень сжатия в бензопиле должна быть 7: 1, но кольца плохие и потеря сжатия 15%. Какие такое давление в цилиндре? Компрессия в дизельном двигателе 17: 1.Какое давление должен ли топливный насос генерировать, если топливо впрыскивается при сжатии находится на пике? Больше чем ______________.

Степень сжатия — обзор

Степень сжатия обычно варьируется от 1,05 до 7 на ступень; однако соотношение 3,5–4,0 на стадию считается максимальным для большинства технологических операций.Довольно часто повышение температуры газа во время сжатия диктует предел безопасного или разумного повышения давления. Максимальное повышение температуры определяется либо максимальной рабочей температурой цилиндра компрессора, либо максимальной температурой, которую газ может выдержать перед разложением, полимеризацией или даже самовоспламенением, как для хлора, ацетилена и т. Д. увеличение степени сжатия, это также добавляет к выбору разумного предельного давления нагнетания.При известной максимальной температуре максимальная степень сжатия может быть рассчитана из соотношения повышения адиабатической температуры.

Оптимальная минимальная мощность достигается при одинаковой степени сжатия во всех цилиндрах для многоступенчатых агрегатов. При внешнем охлаждении газа между ступенями необходимо делать разумные поправки на перепады давления в промежуточных охладителях и учитывать это при настройке степеней сжатия:

Фактическое (с промежуточным охлаждением)

(18-38) Pi1 / P1 = Pi2 / Pi1 ′ = Pi3 / Pi2 ′ =… Pfy / Piy

где 1,2,3 ,.… Y = состояние газа в баллоне, представленное (1) для первой ступени, (2) для второй ступени и т. Д.

i = состояние межступенчатого давления нагнетания, непосредственно в баллоне.

Prime (‘) = состояние межкаскадного нагнетания, уменьшенное за счет падения давления в промежуточных охладителях, клапанах, трубопроводах и т.д .; следовательно, штрих представляет фактическое давление на всасывании следующего цилиндра в многоступенчатой ​​цилиндровой системе.

f = конечное давление или давление на выходе из многоступенчатой ​​установки.

Степени сжатия по ступеням:

R1 = Pi1 / P1R2 = Pi2 / Pi1′R3 = Pi3 / Pi2′Rf = Pfy / Piy ′

(18-39) R1 = R2 = R3 = … Rf = yRt

, где R _t = общая степень сжатия агрегата = P _i / P ₁

Для двухступенчатого сжатия на ступень:

(18-39A) R1 = R2 = Pf2 / P1

Для пяти ступеней:

(18-39B) R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = 5Pf5 / P1

Обычно на многоступенчатых машинах используются промежуточные охладители.Функция промежуточного охладителя заключается в охлаждении газа до максимально возможной температуры, близкой к исходной температуре всасывания, с минимальным падением давления. Это важно для термочувствительных материалов. Это охлаждение приводит к экономии требуемой тормозной мощности, так как по существу происходит охлаждение при постоянном давлении, что приводит к тому, что следующий цилиндр обрабатывает меньший объем газа. Для достижения наибольшей экономии следует использовать самое холодное охлаждение, доступное на практике.

В некоторых случаях желательно использовать двухступенчатое сжатие без промежуточного охлаждения.Если состав газа должен оставаться постоянным на протяжении всего процесса сжатия, а температура не ограничивается, промежуточные охладители нельзя использовать, если присутствуют конденсируемые вещества. Иногда для газов с низким значением «k» или «n» используются две ступени для повышения объемного КПД. Когда это так, и высокие температуры сжатия или экономичность работы не контролируются, может быть выгодно отказаться от промежуточного охладителя.

Обратите внимание, что когда промежуточные охладители не используются, температура воды в рубашке компрессора должна быть на 10–15 ° F выше, чем точка росы между ступенями.Для этого на предыдущем этапе потребуется теплая вода из куртки.

Работа промежуточного охладителя внешне не влияет на теоретическую оптимальную степень сжатия на ступень. Однако это влияет на совокупную мощность, необходимую для выполнения работы по полному сжатию, потому что все потерянные потери давления должны быть заменены на мощность в лошадиных силах. За счет этого промежуточного охлаждения также наблюдается выигрыш в производительности, как показано на рисунках 18-17A и 18-17B. Поправка на падение давления в промежуточном охладителе обычно делается путем увеличения давления на выходе из цилиндра, чтобы включить половину падения давления в промежуточном охладителе между ступенями, а давление всасывания на следующей ступени уменьшается до другой половины падения давления. по сравнению с теоретическим давлением без учета перепада давления.

Рисунок 18-17а. Комбинированные индикаторные карты двухступенчатого компрессора, показывающие, как водяные рубашки цилиндра и промежуточный охладитель помогают приблизить линию сжатия к изотермической.

(Использовано и адаптировано с разрешения: Miller, H.H. Power, © 1994. McGraw-Hill, Inc., Нью-Йорк. Все права защищены.)

Рисунок 18-17b. Влияние объема зазора на КПД цилиндра поршневого компрессора (эффект конструкции клапана).

(Используется с разрешения: Livingston, E. H. Chemical Engineering Progress, V.89, № 2, © 1993. Американский институт инженеров-химиков, Inc. Все права защищены.)

Можно рассчитать степень сжатия на ступень.

(18-40) Pf = P1Rγ− (Δp1) Rγ − 1− (Δp2) Rγ − 2− (Δp3) Rγ − 3− (Δp4) Rγ − 4…

Продолжайте, чтобы увидеть количество членов в правой части уравнение, равное количеству ступеней. Обычно это лучше всего решается методом проб и ошибок, и его можно упростить, если предположить, что большинство значений ΔP равны. Предполагается, что весь перепад давления в промежуточном охладителе вычитается из давления всасывания следующей ступени, т.е.е. Падение давления в промежуточном охладителе первой ступени вычитается из давления всасывания второй ступени.

P _f = конечное давление многоступенчатого набора цилиндров

γ = количество ступеней сжатия

Δp = перепад давления на межступенчатых охладителях, фунт / кв. Дюйм

1 = первая ступень

2 = вторая ступень

Если половина Δp добавляется к разряду одной ступени и половина вычитается из всасывания следующей ступени:

(18-41) Pf = P1Rγ− (12Δp1) Rγ − 1− (12Δp2) Rγ − 2− (12Δp3) Rγ − 3− (12Δp4) Rγ − 4…

На практике соотношения для каждой ступени могут не совпадать; однако это не мешает компрессору работать удовлетворительно, если все другие факторы учитываются соответствующим образом.

Охлаждение рубашки компрессора. Вода для охлаждения рубашки компрессора не должна быть такой же теплой, как вода в рубашке газового двигателя. Вода на 15–20 ° F более теплая, чем точка росы сжимаемого газа, предохраняет от конденсации. Рекомендуется повышение температуры воды в рубашке максимум на 15–20 ° F. Никогда не следует ограничивать поток воды к рубашкам, чтобы поддерживать эту температуру, поскольку пониженная скорость имеет тенденцию способствовать загрязнению рубашек.

Количество тепла, отводимого рубашками компрессора, зависит от размера и типа машины.Этот отвод тепла обычно выражается в британских тепловых единицах / час / л.с. Отвод тепла в цилиндр компрессора в среднем составляет около 500 БТЕ / ч / л.с. Некоторые из них имеют низкий уровень 130, и необходимо уточнить у производителя, чтобы получить точную цифру.

Пример 18-1

Межступенчатое давление и степени сжатия

Для двух ступеней сжатия, какими должны быть давления в цилиндрах, если перепад давления в промежуточном охладителе и трубопроводе составляет 3 фунта на квадратный дюйм?

Всасывание до первой ступени: P ₁ = 0 фунтов на кв. Дюйм (14.7 psia)

Нагнетание из второй ступени: P _f2 = 150 psig (164,7 psia)

Perstage: Rc = 164,7 / 14,7 = 11,2 = 3,35

Без промежуточного охлаждения:

С промежуточным охлаждением:

Первая ступень:

Вторая ступень:

Пример показывает, что, хотя отношения на цилиндр сбалансированы, каждое из них больше теоретического. Это соответствует реальным операциям.

Важно отметить, что довольно часто фактическая степень сжатия для отдельных цилиндров многоступенчатой ​​машины не может быть точно сбалансирована.Это условие возникает в результате ограничения потребляемой мощности для определенных размеров и конструкций цилиндров производителя. При окончательном выборе они будут скорректированы, чтобы обеспечить максимально возможные степени сжатия для использования стандартных конструкций.

Вот что на самом деле означает «коэффициент сжатия» и почему он имеет значение

Вы слышали термин «степень сжатия» раньше, но задумывались ли вы, что именно он означает? 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 это похоже — степень, при которой вы сжимаете максимальный объем цилиндра до минимального объема 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».

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 «движется») в один только сжатый объем .

Почему лучше усложняется

Но понимание , что такое степень сжатия , менее важно, чем понимание , почему нас это 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 о , и 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 ход 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 термической эффективностью 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 из этого графика и уравнения. 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 указано 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 хотите, а не тот, который воспламеняется, когда вы не хотите, . 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 двигатели с очень высокой степенью сжатия работают на высокооктановом гоночном газе или (сейчас чаще) на 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 с поршнем и конструкцией 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 магазина производительности выхлопа и ралли 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 вращаться 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 современный 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, поэтому 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 художника по трапеции и расскажи ему, что ты чувствуешь!

Как газовый двигатель Mazda с воспламенением от сжатия работает как дизель, не взрываясь

Вчера на автосалоне в Токио Mazda опубликовала новую информацию о своем долгожданном двигателе Skyactiv-X с воспламенением от сжатия.Все это немного пугает, если вы не инженер, но, к счастью, Mazda собрала короткое видео, объясняющее, как именно работает этот революционный двигатель.

По сути, этот газовый двигатель может работать как дизель, используя воспламенение от сжатия для сжигания топлива. Mazda называет это зажигание от сжатия с контролем искры (поскольку свеча зажигания все еще используется для инициирования сгорания), и это первый двигатель, который может плавно переключаться между сжатием и искровым зажиганием в зависимости от нагрузки.

В этом двигателе также используется новая система раздельного впрыска топлива и датчик давления в цилиндре для обеспечения стабильного сгорания и контроля нагрева.Вот как это объясняет Mazda:

SKYACTIV-X контролирует распределение топливовоздушной смеси, чтобы обеспечить сжигание обедненной смеси с помощью механизма SPCCI. Сначала бедная топливовоздушная смесь для воспламенения от сжатия распределяется по камере сгорания. Затем прецизионный впрыск топлива и завихрение используются для создания зоны более богатой топливовоздушной смеси — достаточно богатой для воспламенения искрой и минимизации образования закиси азота — вокруг свечи зажигания. Используя эти методы, SPCCI обеспечивает стабильное горение.

Вы можете прочитать гораздо более подробное описание этой технологии на веб-сайте Mazda, но мы уверены, что вы просто хотите узнать результаты. По сути, 2,0-литровый двигатель Skyactiv-X обеспечивает до 30 процентов больше крутящего момента, более резкую реакцию дроссельной заслонки и 20-процентное улучшение экономии топлива по сравнению с нынешним 2,0-литровым бензиновым двигателем Mazda. Mazda утверждает, что на низких скоростях Skyactiv-X может увеличить расход топлива благодаря своей способности работать на очень бедной топливной смеси.

Skyactiv-X обещает лучшее из обоих миров — эффективность дизельного топлива с выбросами бензина и управляемость.Он выйдет в производство на Mazda 3 2020 года, дизайн которой был анонсирован в новом концепте Kai, который дебютировал в Токио.

Если все получится, эта технология может помочь двигателям внутреннего сгорания оставаться актуальными даже при ужесточении требований к выбросам и экономии.

Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Truck Trend Shop Класс: Компрессия двигателя

Компрессия: автомобильный термин, используемый всеми навсегда. Давайте рассмотрим некоторые детали и, возможно, лучше поймете это.

Давление и больше давления: это необходимо для выработки энергии в двигателе внутреннего сгорания. Зажигание смеси воздуха и топлива — замечательная вещь, но если смесь не сжигается под значительным давлением в ограниченном пространстве, она будет производить тепло и выбросы, но не силу, необходимую для вращения коленчатого вала.Мягкое сравнение может быть ваша домашняя печь, согревающая вас ночью, и большой блок с наддувом, поднимающий передние колеса от земли при взлете. Может быть, не так уж и мягко, но идею вы поняли.

Тепло выделяется при сжатии и последующем повышении давления. Это способствует испарению топлива в воздушно-топливной смеси. Большее количество более мелких капель топлива дает большую площадь поверхности, чем меньшее количество более крупных капель. Эта большая площадь увеличивает контакт топлива с кислородом (необходимый для горения топлива), тем самым увеличивая расширение газов во время сгорания.Этот процесс увеличивает термический КПД, а это означает, что расширение газов во время горения дает больше механической энергии, которая опускает поршень, и меньше энергии тратится на нагрев выхлопной трубы.

Посмотреть все 3 фотографии

Как известно, чем больше двигатель, тем больше мощности он производит; в том же предложении более высокая степень сжатия воздуха и топлива может еще больше увеличить мощность.

Статическое сжатие — это то, что инженеры, производители двигателей и даже мастера своими руками набирают для сборки двигателя.По сути, это точная степень сжатия, заложенная в конструкции двигателя в идеальных условиях.

Начнем с рабочего объема двигателя, измеряемого в кубических дюймах, кубических сантиметрах или литрах — единиц измерения объема (пространства). Мы не собираемся вдаваться в математические уравнения, но, используя диаметр отверстия цилиндра и ход коленчатого вала (расстояние между нижней мертвой точкой, НМТ, и верхней мертвой точкой, ВМТ, на шатуне), рассчитан объем баллона.Умножив это число на количество цилиндров, вы получите рабочий объем двигателя.

Степень сжатия — это разница между общим объемом цилиндра и камеры сгорания в НМТ и их объемом в ВМТ. Если у вас есть 1000 см3 пространства в НМТ и 100 см3 в ВМТ, степень сжатия будет 1000: 100 или 10: 1.

Надеюсь, все понимают, что объем двигателя не определяет степень сжатия. Он рассчитывается с учетом таких факторов, как контуры днища поршня (верхняя поверхность), зазор деки (расстояние между верхней частью поршня и декой блока), разумеется, объем камеры сгорания головки цилиндров, толщина прокладки головки и даже зазор между поршнем и стенкой цилиндра над верхним кольцом.

Динамическая степень сжатия — это в основном то же самое, что и статическая (более часто используемое число), только на этот раз мы принимаем во внимание фазу газораспределения и немного более точны для условий работающего двигателя. При расчетах статического сжатия цилиндр считается полностью герметичным (впускной и выпускной клапаны полностью закрыты) при НМТ, что означает, что воздух сжимается сразу же, когда поршень начинает движение вверх на своем такте сжатия. На самом деле это не так.Когда фаза газораспределения диктует, что впускной клапан закрыт после нижней мертвой точки (ABDC), фактическое сжатие воздуха / топлива не начинается до этого момента. Следовательно, динамическое сжатие всегда будет меньше статического.

Динамическое сжатие изначально было фиксированным значением на серийных двигателях, пока все это не изменила система изменения фаз газораспределения.

Посмотреть все 3 фотографии

После изучения конструкции и расчетов, определяющих степени сжатия, реальным становится давление в цилиндре: какое давление в фунтах на квадратный дюйм сжимается в камере сгорания в ВМТ.

Мы берем статическое сжатие, модифицированное динамическим сжатием (фаза газораспределения), и добавляем ряд дополнительных факторов, влияющих на фактическое давление на квадратный дюйм. Конструкция системы впуска и выпуска, диаметр корпуса дроссельной заслонки, положение дроссельной заслонки, частота вращения двигателя и многое другое играют роль в потоке сжимаемого воздуха.

Лучшим названием могло бы быть испытание под давлением в баллоне.

По приблизительной оценке, давление в цилиндре в 15-20 раз превышает степень сжатия. Таким образом, 10: 1 должно давать от 150 до 200 фунтов на квадратный дюйм.Производители серийных двигателей обычно предоставляют спецификации или диапазон для испытаний.

Статическое испытание на сжатие газового двигателя — статическое в данном случае означает неработающее и не обязательно относится к статическому сжатию — требует манометра со шлангом и герметичным фитингом для ввинчивания в каждое отверстие свечи зажигания. Снимите все свечи, установите датчик на один цилиндр, отключите подачу топлива и искру, держите дроссельную заслонку полностью открытой и проверните двигатель примерно на четыре затяжки (такты сжатия проверяемого цилиндра).Повторите для всех цилиндров и запишите показания. Впрысните небольшое количество моторного масла во все цилиндры, повторите тестирование и снова запишите.

Если сравнение сухого и влажного показывает значительное увеличение давления во влажном состоянии, причиной может быть износ поршневых колец. Масло временно улучшает уплотнение между поршневым кольцом и стенкой цилиндра.

Равный баланс столь же важен, как и соответствие показаний давления техническим характеристикам. Разница между верхним и нижним цилиндрами не должна превышать 10 процентов.

Пример испытания: Все цилиндры производили 175 фунтов на квадратный дюйм, кроме одного, который составлял 100 фунтов на квадратный дюйм, и влажное испытание мало повлияло на нижний цилиндр. Мы можем предположить, что поршневые кольца не являются проблемой, и тогда они могут наклониться в сторону протекающего впускного или выпускного клапана.

В реальных условиях обслуживания серийных автомобилей при диагностике пропусков зажигания, вызванных внутренним отказом двигателя, часто не выполняется проверка компрессии.

Проверка герметичности цилиндра часто является более эффективным методом более быстрого решения проблемы.В инструменте используются два манометра и сжатый воздух. Один манометр считывает приложенное давление воздуха (100 фунтов на квадратный дюйм), а другой использует шкалу от 0 до 100 фунтов на квадратный дюйм или процентную шкалу, которая обнуляется вручную.

Испытательный цилиндр приводится в ВМТ такта сжатия, и шланг (как и при испытании на сжатие) устанавливается в отверстие свечи зажигания. Когда шланг подсоединен к инструменту, внутри камеры сжатия создается давление воздуха 100 фунтов на квадратный дюйм (имитирующее давление сжатия). Второй датчик покажет процент или фунты потери давления (утечки) в этом цилиндре.

Даже в двигателе в идеальном состоянии будет наблюдаться небольшая утечка, которая обычно происходит через поршневые кольца, и которая будет увеличиваться при нормальном износе при большом пробеге.

Пример испытания: Предполагаемый цилиндр с низким уровнем сжатия при 100 фунтах на квадратный дюйм показывает 50-процентную утечку. Прослушивание, осязание и / или запах воздуха, выходящего через выпускное или впускное отверстие, подтвердит чрезмерную утечку через выпускной или впускной клапан соответственно.

Еще одним преимуществом проверки на утечку является обнаружение плохой прокладки головки блока цилиндров или трещины на головке блока цилиндров.Пока в цилиндр подается давление, уровень охлаждающей жидкости в радиаторе повышается или появляются пузырьки, подтверждая утечку компрессии в систему охлаждения.

И снова это слово: детонация — также известная как стук двигателя или гудок. Это аномалия внутреннего сгорания, которая вызывает ужасный металлический треск при ускорении.

Когда топливно-воздушная смесь сжимается и воспламеняется в свече зажигания, фронт пламени равномерно распространяется наружу и обеспечивает почти полное сгорание топлива, сохраняя при этом давление и температуру в камере сгорания.

Детонация — это эффект, когда искра не единственная точка воспламенения. После сгорания свечи зажигания карманы с воздухом / топливом в другом месте цилиндра воспламеняются и создают собственные фронты пламени. Результатом являются нежелательные ударные волны и резкие скачки давления и температуры сгорания. Если детонация достаточно сильная и длится достаточно долго, детонация повредит двигатель — часто случается расплавление поршней.

Сложность детонации заключается в том, что она происходит прямо на границе максимальной эффективности сгорания и мощности.В некоторых приложениях можно выдерживать небольшие удары и контролировать их.

Есть несколько подстрекателей взрыва, но все они связаны с высоким давлением, температурой и нежелательным возгоранием.

В четырехтактном газовом двигателе момент зажигания имеет решающее значение для получения оптимальной механической мощности при горении в камере сгорания. Идея состоит в том, чтобы сдвинуть время до ВМТ в нужное место. Когда поршень приближается к ВМТ, идеальная точка воспламенения — до того, как он туда попадет. Таким образом, горение начинается раньше, и пик горения фактически наступает через пару градусов после ВМТ.Это обеспечивает полную силу взрыва, толкающего поршень вниз.

Слишком большое опережение искры означает, что пиковое сгорание происходит до ВМТ, и в результате возникает детонация. Недостаточный ход означает, что пик находится слишком далеко после ВМТ, что затрудняет горение и неэффективно использует полный рабочий ход коленчатого вала.

Идеальное сгорание достигается, когда синхронизация зажигания увеличивается до момента начала точечной детонации, а затем может снижаться (замедляться) на пару градусов. Это фокус настройки производительности.

Более высокое сжатие приводит к воспламенению топливовоздушной смеси при более низкой температуре. Следовательно, требуется топливо с более высоким октановым числом, которое воспламеняется при более высокой температуре. Слишком низкое октановое число, необходимое для сжатия двигателя, вызовет детонацию.

Октановое число — это в основном точка детонации топлива при определенных степенях сжатия.

Помимо угла опережения зажигания, октанового числа и сжатия, детонация в двигателе может быть связана с высокой температурой охлаждающей жидкости двигателя, температурой всасываемого воздуха или бедной топливно-воздушной смесью.

Последние модели двигателей прошли долгий путь в разработке поршней и головок цилиндров для повышения эффективности сгорания, что позволило двигателям с более высокой степенью сжатия работать на обычном газе. Прямой впрыск и изменение фаз газораспределения также играют роль в борьбе с детонацией.

Динамическое управление синхронизацией зажигания и впрыском топлива с помощью PCM помогает сохранить эффективность сгорания и уменьшить детонацию с некоторой помощью входных данных «датчика детонации», которые делают возможными соответствующие регулировки.

Рециркуляция выхлопных газов (EGR) в различных формах использовалась с давних пор, когда как для уменьшения выбросов оксидов азота, так и для подавления детонации, добавляя выхлопные газы к воздушно-топливной смеси, что охлаждает процесс сгорания.

Дизельные двигатели и бензиновые двигатели или: Компрессионные двигатели и искровые двигатели

Дизельные двигатели и бензиновые двигатели, различия между ними многочисленны и значительны. Самая большая разница между дизельным и бензиновым двигателями — это процесс воспламенения топлива.В цилиндрах соответствующих двигателей бензиновые и дизельные двигатели воспламеняют топливо совершенно по-разному.

Дизель — двигатели компрессионные. Компрессионные двигатели воспламеняют топливо точно так же, как боек воспламеняет порох. Компрессионные двигатели — двигатели, работающие на дизельном топливе и мазуте — воспламеняют топливо, подвергая его воздействию чрезвычайно высоких температур, возникающих при сжатии газа. В компрессорных двигателях воздух — это сжатый газ, выделяющий тепло.

Бензиновые двигатели, напротив, работают от искры.Бензиновые двигатели с искровым зажиганием воспламеняют топливо, подвергая его воздействию искры. Двигатель с искровым зажиганием воспламеняет топливо так же, как человек на природе зажигает костер пламенем. Искровое зажигание похоже на зажигание спичкой. Проще говоря, двигатели с искровым зажиганием подвергают топливо воздействию пламени, чтобы зажечь его. В компрессорных двигателях топливо нагревается.

«Наиболее существенное различие заключается в способе воспламенения топлива в камере сгорания. Либо двигатель построен для работы исключительно на природном газе, что требует, в отличие от дизельного двигателя, использовать свечи зажигания для зажигания, либо он является двухтопливным, в котором природный газ сочетается с небольшим количеством дизельного топлива, которое сжимается в камеру сгорания до тех пор, пока она не воспламенится, этот процесс известен как непосредственный впрыск под высоким давлением или HPDI.”

Бензиновые и дизельные двигатели Дальние родственники

Из-за разницы в способах воспламенения топлива в двигателях с искровым зажиганием и двигателями сжатия, дизельные двигатели и бензиновые двигатели отличаются на фундаментальном уровне. Бензиновый двигатель имеет больше общего с двигателем, работающим на природном газе или пропане, чем компрессионный дизельный двигатель.

Не только бензиновые и дизельные двигатели работают по-разному, но также существуют различия в топливной эффективности и выбросах.Различия, наиболее важные для потребителей, заключаются в том, что дизельные двигатели более экономичны, чем бензиновые двигатели сопоставимых размеров. Для всех, а не только для потребителей транспортных средств и водителей, важен тот факт, что дизельные двигатели меньше загрязняют окружающую среду и производят меньше токсичных выбросов, чем бензиновые двигатели. Как поясняет TheConversation.com: «Итак, хотя дизельное топливо содержит немного больше углерода (2,68 кг CO₂ / литр), чем бензин (2,31 кг CO₂ / литр), общие выбросы CO₂ дизельного автомобиля обычно ниже. При использовании в среднем это составляет около 200 г CO₂ / км для бензина и 120 г CO₂ / км для дизельного топлива.”

Четырехтактные двигатели: искровые и компрессионные

Есть два основных типа двигателей внутреннего сгорания: искровые и компрессионные. И из двух типов подавляющее большинство — четырехтактные двигатели. Хотя существуют двухтактные двигатели, большинство из них имеют небольшие размеры и вырабатывают гораздо меньше энергии, чем четырехтактные. Двигатели внутреннего сгорания, используемые почти во всех легковых автомобилях, пикапах, грузовиках, полуфабрикатах и ​​тяжелом оборудовании, являются четырехтактными двигателями.

Цикл четырехтактного двигателя

Как следует из названия, четырехтактный двигатель внутреннего сгорания имеет четыре ступени в цикле.Первый этап — такт впуска. Второй этап — это этап сжатия. Третий этап — это горение и рабочий такт. И последняя стадия — такт выпуска.

«Четырехтактный двигатель — это двигатель внутреннего сгорания, который использует четыре различных хода поршня (впуск, сжатие, мощность и выпуск) для завершения одного рабочего цикла. Поршень совершает два полных прохода в цилиндре, чтобы завершить один рабочий цикл. Рабочий цикл требует двух оборотов (720 °) коленчатого вала.Четырехтактный двигатель является наиболее распространенным типом двигателя малого объема. Четырехтактный двигатель совершает пять тактов за один рабочий цикл, включая такты впуска, сжатия, зажигания, мощности и выхлопа ».

1) Такт впуска искрового четырехтактного двигателя

Во время такта впуска поршень опускается на дно цилиндра. Когда поршень опускается, внутри цилиндра образуется разрежение. В традиционных двигателях с искровым зажиганием вакуум будет всасывать топливно-воздушную смесь из карбюратора в цилиндр.С другой стороны, современные искровые двигатели впрыскивают топливно-воздушную смесь в цилиндры.

После достижения нижней мертвой точки — в этот момент цилиндр заполнен топливно-воздушной смесью — поршень начинает второй ход четырехэтапного цикла, первый ход вверх. Первый ход вверх — это ход сжатия.

Такт впуска четырехтактного двигателя с компрессионным двигателем

В четырехтактном двигателе с компрессионным зажиганием, как и в искровом двигателе, поршень опускается и образует пустоту в цилиндре.Что касается действия поршней, двигатели сжатия и двигатели с искровым зажиганием одинаковы во время такта впуска. Однако, в отличие от двигателя с искровым зажиганием, только воздух заполняет цилиндр во время такта впуска.

В двигателе с компрессионным двигателем воздушно-топливная смесь не всасывается и не впрыскивается в цилиндр во время такта впуска. В двигателе с компрессионным двигателем добавление топлива происходит в конце первого хода вверх, такта сжатия.

2) Такт сжатия искрового четырехтактного двигателя

Вторая ступень как искрового, так и компрессионного двигателей — это такт сжатия.Во время такта сжатия поршень подталкивается к верхней части цилиндра двигателя. Когда поршень движется к верхней части цилиндра, газ внутри цилиндра сжимается.

При сжатии газа — воздуха, водяного пара, паров топлива и т. Д. — выделяется тепло. Чем сильнее давление на газ, тем больше тепла выделяется при сжатии. Но в двигателе с искровым зажиганием тепло, выделяемое при сжатии газа, не сжигает топливо. Вместо этого прямо перед тем, как поршень попадет в верхнюю мертвую точку, свеча зажигания загорится.

Такт сжатия двигателя компрессионного топлива

В дизельном двигателе или двигателе, работающем на жидком топливе от сжатия, при такте сжатия топливо воспламеняется. Когда поршень поднимается, воздух внутри цилиндра нагревается в результате сжатия. Как только тепла достаточно для воспламенения топлива, форсунки распыляют топливо в верхнюю часть головки блока цилиндров, и оно начинает гореть. Как и в искровом двигателе, расширение топлива при горении внутри цилиндра опускает поршень.

3) Ход горения, A.K.A., Рабочий ход искрового, четырехтактного двигателя

При срабатывании двигателя внутреннего сгорания, вопреки распространенному заблуждению, топливо внутри цилиндров не взрывается. Топливо внутри цилиндров двигателя внутреннего сгорания горит, хотя и очень быстро. И в идеале топливо горит равномерно. В такте сгорания двигателя внутреннего сгорания топливо воспламеняется в заданном месте.

В искровом двигателе искра воспламеняет топливо, пламя распространяется, и топливо расширяется при воспламенении.Расширение горящего топлива приводит к опусканию поршня, и заполненный цилиндр будет вытекать по мере сгорания топлива.

Рабочий ход сгорания, A.K.A., Рабочий ход компрессионного четырехтактного двигателя

В двигателе с компрессионным двигателем тепло, образующееся при сжатии воздуха в цилиндре, нагревает внутреннюю часть цилиндра. «Такт сжатия начинается, когда поршень движется вверх по цилиндру, сжимая захваченный воздух. Давление повышается от 32 до 50 бар, а температура — до 600 градусов Цельсия.[Впрыск дизельного топлива или жидкого топлива] начинается где-то около ВМТ такта сжатия, топливо разбрызгивается в горячий воздух, воспламеняется и горит контролируемым образом из-за тепла сжатия, что приводит к такту мощности »

Как и в искровом двигателе, сгорание топлива в двигателе сжатия приводит к опусканию поршня. И цилиндр наполняется выхлопными газами.

4) Ход выхлопа четырехтактных двигателей с искровым и компрессионным зажиганием

Такт выпуска в двигателях с искровым зажиганием и двигателями сжатия одинаков.Как только поршень попадает в нижнюю мертвую точку и цилиндр заполняется выхлопными газами, поршень поднимается вверх, вытесняя выхлопные газы из выпускного коллектора.

По окончании такта выпуска завершается четырехтактный цикл, и процесс начинается снова.

Почему компрессорные двигатели не могут работать на бензине

Бензин не работает для двигателя с компрессионным двигателем. «Автомобильные инженеры десятилетиями пытались создать [бензиновый компрессорный] двигатель, потому что дизельное топливо обеспечивает лучшую экономию топлива, чем бензиновые двигатели», — объясняет Wired.com. Бензин не обладает достаточной плотностью энергии или достаточным сопротивлением сжатию для работы двигателя сжатия.

Проблема с тем фактом, что бензин не может приводить в действие двигатель сжатия, состоит в том, что существует прямая корреляция между степенью сжатия и топливной экономичностью: «Автомобильные инженеры могут улучшить топливную эффективность и экономию топлива, проектируя двигатели с высокой степенью сжатия. Чем выше коэффициент, тем больше сжатый воздух в цилиндре. Когда воздух сжимается, происходит более мощный взрыв топливовоздушной смеси, и расходуется больше топлива.”

По отношению к дизельному топливу бензин является легким, легколетучим топливом. Максимальная степень сжатия бензина, которую может выдержать до самовоспламенения, составляет от 8: 1 до 10: 1. Дизельные двигатели с компрессией имеют степень сжатия от 18: 1 до 25: 1. Во многих случаях степень сжатия даже выше.

Важность сопротивления сжатию для эффективности использования топлива

По той же причине бензин не может приводить в действие двигатель сжатия, бензиновые двигатели менее экономичны, чем дизельные двигатели.Причина — сопротивление сжатию. Сопротивление сжатию — один из двух наиболее важных факторов топливной экономичности. Другое дело — плотность энергии топлива.

Диапазон степени сжатия двигателя определяет его тепловой КПД. Термический КПД — это количество энергии, поступающей в двигатель, по сравнению с количеством энергии, которое двигатель преобразует в механическую работу. Это потребление энергии по сравнению с выходом энергии.

Увеличение степени сжатия двигателя увеличивает его тепловой КПД.Причина в том, что чем выше степень сжатия, тем больше тепла создает сжатие газа. В случае двигателей внутреннего сгорания сжатым газом является воздух или топливно-воздушная смесь.

Дизель имеет емкость для большей экономии топлива

Самым ограничивающим фактором в отношении экономии бензина является бензин. Поскольку бензин не особенно энергоемкий, а бензин имеет низкое сопротивление сжатию, технологии могут сделать лишь так много, чтобы улучшить топливную экономичность бензиновых транспортных средств.Дизель же ограничен технологией. Технология дизельных двигателей до сих пор не в полной мере использует высокий энергетический потенциал дизельного топлива. Дизельные двигатели также не используют в полной мере тот факт, что дизельное топливо имеет очень высокое сопротивление сжатию.

И есть третье качество дизельного топлива, которое современные технологии еще не рассмотрели, — кислородный потенциал. На сегодняшний день самая большая проблема с дизельным топливом заключается в том, что дизельное топливо настолько плотное и энергоемкое, что его трудно насыщать кислородом. Сжигание топлива — это окисление углеводородов.Углеводороды не будут окисляться, если они не насыщены кислородом. Кроме того, плотность дизельного топлива затрудняет его оксигенирование.

Существуют средства увеличения насыщения кислородом дизельного топлива и повышения эффективности использования топлива. Rentar Fuel Catalyst — это вторичный топливный катализатор перед сгоранием, который увеличивает кислородный потенциал дизельного топлива.

Rentar Fuel Catalyst

Из-за длины и размера углеводородов в дизельном топливе они связываются в кластеры.Почему молекулы углеводородов группируются вместе, молекулы внутри кластеров не подвергаются воздействию кислорода. В результате углеводороды в середине топливного кластера либо не сгорают, либо сгорают частично.

Углеводородные кластеры являются результатом положительных и отрицательных зарядов, присущих молекулам. «Большинство видов топлива для двигателей внутреннего сгорания жидкое, топливо не сгорает, пока не испарится и не смешается с воздухом. Большинство выбросов автотранспортных средств состоит из несгоревших углеводородов, оксида углерода и оксидов азота.Как правило, топливо для двигателя внутреннего сгорания представляет собой соединение молекул. Каждая молекула состоит из нескольких атомов, состоящих из множества ядер и электронов, которые вращаются вокруг своего ядра. В их молекулах уже существуют магнитные движения, и поэтому они уже имеют положительные и отрицательные электрические заряды ».

Топливный катализатор Rentar нейтрализует молекулярные заряды, которые сближают молекулы углеводородов. Как только заряды, объединяющие углеводороды, нейтрализуются, молекулы углеводородов расходятся.Разделенные углеводородные молекулы имеют открытую поверхность, необходимую для оксигенации.

Полевые и лабораторные испытания показали, что Rentar снижает расход топлива от 3 до 8 процентов.