Что такое компрессия и степень сжатия

Что такое компрессия и степень сжатия

Что такое степень сжатия

Это отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания. На бензиновом моторе, в зависимости от конкретной задачи, степень сжатия может серьезно варьироваться, достигая величин в 8 до 12. На дизельных двигателях из-за их конструктивных особенностей она намного больше и оставляет от 14 до 18 единиц.

Для бензиновых двигателей, чем выше степень сжатия — тем выше удельная мощность. Но если её сильно увеличить, то может снизится ресурс и возрастает риск проблем с мотором при заправке некачественным топливом.

Что такое компрессия двигателя

Это максимальное давление воздуха в камере сгорания в конце такта сжатия.

Компрессия это давление в цилиндре. Поэтому она зависит от степени сжатия (величина давления в меньшем объеме всегда будет больше, т.е. при увеличении степень сжатия компрессия растет). По величине компрессии можно предварительно судить о состоянии двигателя. При этом важно правильно провести процедуру замера компрессии.

Двигатели с изменяемой степенью сжатия

Японские производители улучшили эффективность традиционного двигателя за счет поднятия степени сжатия до 14:1, что ранее было просто невозможно. Они заявляют, что с данной степенью сжатия могут работать, как бензиновый, так и дизельный двигатели, причем на обычном 95-ом бензине. Как это возможно?

Один из недостатков бензиновых моторов с искровым зажиганием — относительно невысокая степень сжатия. Если ее поднять с нынешних 10:1 до 12,5:1, то эффективность использования теплоты сгоревшего топлива возрастет процентов на шесть. Но чем сильнее сжимаем поршнем воздух с парами бензина, тем выше риск взрывного неконтролируемого самовоспламенения смеси — это детонация, страшный враг двигателя: ударные нагрузки, перегрев, разрушение поршней и колец.

Не зря степень сжатия бензиновых агрегатов редко поднимается выше 11:1.

Этот прием давно известен по гоночным моторам — «настроенные» выпускные каналы по схеме 4-2-1, в которых порции выхлопных газов из всех четырех цилиндров не «толкаются» друг с другом, а строго поочередно вылетают в атмосферу. При чем здесь температура цикла? «Настроенный» выпуск за счет газодинамического наддува улучшает продувку цилиндров — в них остается меньше горячих отработавших газов, которые неизбежно подмешиваются к свежему воздуху на такте впуска и поднимают температуру в конце такта сжатия.

Как уверяют, если долю выхлопа снизить с обычных 8% до 4%, то степень сжатия можно безболезненно поднять на три единицы. А за счет охлаждения воздуха при распыле бензина прямо в цилиндр — сжатие можно увеличить еще на единичку.

Чтобы реализовать продвинутый газообмен, пришлось раскошелиться на фазовращатели на обоих распредвалах — и впускном, и выпускном. А вдобавок с помощью компьютерного моделирования придумать еще кучу всяких ухищрений. К примеру, чтобы улучшить «термоизоляцию» камеры сгорания, диаметр цилиндра пришлось уменьшить с нынешних 87,5 мм до 83,5 мм, соответственно увеличив ход поршня.

Компрессия в двигателе — Бензиновый и дизельный двигатели

В речи автовладельцев можно часто услышать слово «компрессия», особенно когда говорят о каких-то неисправностях двигателя: «низкая компрессия», «пропала компрессия», и т.д. И специалисты-ремонтники в ходе диагностики тоже измеряют компрессию. Что же такое компрессия в двигателе, как ее измерять, отчего она падает, и чем это грозит?

Понятие компрессии

Прежде всего следует определиться с терминологией: «компрессия» с технической точки зрения – слово не совсем корректное. Это разговорный термин, который употребляется для краткости среди людей понимающих. Корректное название – «давление окончания фазы сжатия» (или такта). Далее по тексту мы будем употреблять термин «компрессия», поскольку он устоялся и общепринят.

Итак, что представляет компрессия в цилиндрах двигателя?

Компрессией принято называть возникающее в цилиндре ДВС давление при нахождении поршня в фазе верхней мертвой точки, при выключенном зажигании (для бензиновых двигателей), или когда горючее не подается (на дизельных движках).

Требуемое положение на рисунке обозначено сокращением ВМТ:

Компрессия меряется в разных единицах: бары, мегапаскали (МПа), атмосферы (Атм.) или килограммах на квадратный сантиметр.

Роль компрессии

Если показатель давления в конце такта высок, то газы сгоревшего топлива остаются в камере сгорания цилиндра, меньшее их количество вырывается в картер. Следовательно, ДВС может совершить больший объем полезной работы, а это прямо влияет на расход горючего и смазки, стабильность работ и приемистость.

Если компрессия исчезает совсем или падает, водитель начинает ощущать просадки мощности, нестабильную работу, пропадает тяга, авто теряет динамику. Расход бензина увеличивается, а в картере постоянно снижается уровень моторного масла. Если автовладелец столкнулся с этими симптомами, необходимо ехать на диагностику, возможно, дело именно в проблемах компрессии.

Каким должен быть уровень компрессии

Существует множество двигателей со своими характеристиками. И нельзя сказать точно, сколько должна быть компрессия в двигателе, универсальной цифры нет – она индивидуальна для каждого силового агрегата.

Значение компрессии рассчитывается по принципу: степень сжатия*умножающий коэффициент (т.н. число Х).

Степень сжатия и упомянутый коэффициент зависят от индивидуальных характеристик мотора.

Важно: уровень компрессии в любых дизельных двигателях гораздо выше, чем в их бензиновых собратьях, поскольку топливо воспламеняется за счет его добавления к нагретому высоким давлением воздуху. Но даже здесь нельзя сказать, какой должна быть компрессия в дизельном двигателе, данный параметр также индивидуален.

На номинальное значение компрессионного числа влияет сорт топлива, для которого проектировался двигатель: бензины с различным и октановыми числами детонируют в разных рабочих условиях. Поэтому если, например, ДВС, рассчитанный на 80-й бензин, со стандартным 92 или 95 может просто не завестись, и наоборот, ведь мотор не создает требуемых для нормального цикла воспламенения условий.

Таблица показателей, какая компрессия должна быть в двигателе, для некоторых иномарок:

Для отечественных она находится примерно в тех же значениях. А какая компрессия нормальна в дизельных двигателях?

То, какая компрессия должна быть в дизельном двигателе, тоже зависит от агрегата. Показатель дизелей выше, в общем случае она не должна быть ниже 23 кг. на кв. см.

Несколько популярных мифов

Миф первый: компрессия – то же, что и степень сжатия

Такое мнение распространено у начинающих автолюбителей и тех, кто мало осведомлен о принципах работы ДВС.

Следует понимать: компрессия – давление в цилиндре, а степень сжатия – комплексный параметр, основанный на характеристиках цилиндра. Уровень компрессии прямо зависит от степени сжатия – но не наоборот!

Помимо сжатия, на компрессию влияет множество факторов: давление в цилиндре в начала цикла сжатия, температура во время замера, регулировка газораспределения, наличие протечек. Последнее прямо зависит от состояния двигателя – степени износа цилиндров и поршневых колец.

Компрессия на графике:

Миф второй: поднятие компрессии = увеличение мощности двигателя

Это утверждение не является корректным.

Поднятие возможно двумя путями:

• устранить протечки газов из цилиндра;
• увеличить степень сжатия.

Например, можно изменить объем пространства сжатия – делается это шлифовкой нижней плоскости головки БЦ. Убрав пару миллиметров металла с посадочной плоскости ГБЦ, можно, теоретически, поднять компрессию с 9.9 до целых 11 единиц (пример для двигателя ВАЗ 2111). Должен вырасти и КПД мотора, как минимум до 4 процентов прироста.

На практике эффект окажется существенно ниже. При росте сжатия увеличится давление в камере, это вызывает детонацию, датчик детонации срабатывает и отправляет команду на сдвиг угла опережения зажигания назад. Поэтому прогнозируемого роста мощности не произойдет, а вот ресурс двигателя снизится: возрастает шанс прогара поршней и клапанов.

Второй вариант – максимально убрать протечки, заменив поршневые кольца. Компрессия при этом также вырастет, но прироста мощности также не произойдет по причине детонации и автоматического сдвига УОЗ.

Миф третий: отсутствие компрессии – повод для капитального ремонта

Автомеханики очень любят пугать несведущих клиентов фразой «нет компрессии», отправляя их на дорогой капремонт, поскольку двигатель якобы предельно изношен.

Фактически это тоже не совсем верно.

Компрессия падает по множеству причин, и не каждая из них требует переборки двигателя. Перед тем, как делать полный ремонт, следует продиагностировать двигатель и выявить точную причину.

Миф четвертый: лучший мотор – с высокой компрессией, поэтому ее надо увеличивать любыми способами

Следует понимать, что даже восстановив двигатель до идеального состояния, компрессии выше номинальной не добиться. Чтобы ее увеличить, некоторые автовладельцы практикуют добавление присадок в бак.

И это даже может сработать, измерение показывает существенный рост. Но если разобрать такой «форсированный» двигатель, можно увидеть, что камера цилиндра покрыта слоем отложений, нарушающих теплообмен в узлах двигателя. Явление ведет к перегреву, калильному зажиганию, детонации, прочим неприятностям. Вывод: повышать компрессию искусственно – нежелательно.

Как уровень компрессии влияет на ДВС в действительности

Важное следствие значения этого параметра – легкость пуска мотора, крайне актуально это в зимние периоды. Критически важна компрессия для дизельных двигателей, у которых от температуры и показателя давления зависит воспламенение топлива. Бензиновые агрегаты менее чувствительны к холодам, но для них компрессия тоже важна.

Малый уровень компрессии ведет к росту давления газов картера. Из вентиляции картера во впуск проникают масляные пары, увеличивается токсичность выбросов двигателя, камеры сгорания быстро загрязняются.

Неодинаковая компрессия в разных цилиндрах ведет к вибрации, которые особенно чувствуются при холостой работе двигателя и езде на низких оборотах. Вибрация наносит вред непосредственно двигателю, подвеске, трансмиссии и другим узлам.

Итак, компрессия – индикатор состояния «здоровья» двигателя. Хотя ее понятие и обросло мифами, нужно понимать ее истинное значение и уделять должное внимание.

Почему падает компрессия

Когда газы из цилиндра вырываются в пространство картера, они совершают не всю работу, которую должны производить в норме. Падение проявляется:

• плохим пуском двигателя в любых условиях;
• провалами мощности, плавающими оборотами;
• черным выхлопом из глушителя;
• ударами из двигателя, хлопками, и пр.

Распространенные причины снижения:

• появление нагара на поверхности цилиндра (или нескольких) ДВС;
• прогар поршней двигателя, клапанов;
• появление трещин ГБЦ;
• вышедшая из строя прокладка ГБЦ;
• загрязненный воздухофильтр, и прочие причины.

Все они требуют тщательного диагностирования и замены поврежденных деталей (но, как сказано выше, капремонт нужен далеко не всегда). В автосервисах для определения причин применяют комплексный компрессионно-вакуумный метод, измеряющий и давление, и разрежение в цилиндре.

Как и когда измерить компрессию

Специалисты в автомобильной сфере рекомендуют делать контрольные замеры каждые 10-20 тысяч км. для иномарок, и спустя 3-5 тысяч – для представителей отечественного автопрома. Для проверки требуется особый прибор – компрессометр, подбираемый под марку авто.

Так выглядит простой компрессометр для бензиновых машин:

Измерение можно провести самостоятельно.

Важно: АКБ автомобиля должна быть заряжена!

Для измерения на бензиновом ДВС надо:

• прогреть двигатель, чтобы он достиг температуры 80 градусов;
• заглушить мотор, отключить топливоподачу;
• демонтировать катушки зажигания и выкрутить свечи;
• снять предохранители блока управления, если такие есть;
• провернуть стартер несколько раз, чтобы цилиндры самоочистились от возможных отложений и нагара;
• закрутить наконечник шланга компрессометра в колодец свечи;

• выжать до максимума педаль газа и повращать стартером коленвал;
• записать данные прибора, повторить процедуру для каждого цилиндра, сравнить данные.

Записывается самое высокое значение. Желательно замерять вдвоем, чтобы облегчить процедуру.

Важно: допустимая разница в показаниях по отдельным цилиндрам – не более 10%.

Если показатель упал, следует обратиться в автосервис за поиском и устранением причин, чтобы избежать нарастания проблем.

Проверка на дизельном автомобиле

Замер компрессии дизельного двигателя похож на процедуру для бензинового, с небольшими отличиями. Для проверки нужно соблюсти условия:

• подача топлива должна быть отключена;
• свечи выкручены;
• снимается только одна форсунка, через разъем которой делается замер;
• АКБ заряжена и в хорошем состоянии, электрический стартер исправен.

Цифра компрессии дизельного двигателя измеряется при отключенном от питания клапане, прекращающем подачу топлива, и отжатом рычаге отсечки на ТНВД!

При проверке компрессии дизельных двигателей наконечник компрессометра подключается в гнездо, где была форсунка. Компрессионный измеритель используется специальный, для машин на дизтопливе: предел измерения прибора – до 60 атмосфер и более, зависит от модели устройства.

Важно: иногда проверить компрессию дизельного двигателя удобнее через отверстия свечей накала, можно работать через них, если это допускает конструкция мотора и рекомендации производителя.

Когда прибор подключен, можно начинать замеры, аналогично бензиновому мотору – стартером крутится коленвал, записываются показания прибора.

Важно: жать на педаль газа не нужно! Конструктивные особенности двигателей на дизтопливе исключают эту необходимость.

Компрессия дизельного двигателя

Компрессия дизельного двигателя – один из показателей, ориентируясь на который можно определить степень работоспособности двигателя. Для каждого автомобиля, двигателя, а тем более, дизельного, установлены свои нормы компрессии. И если в ходе замеров вам удалось вычислить, что компрессия в дизельном двигателе ниже нормы, есть серьезный повод организовать проверку. А возможно, и ремонт двигателя.

В данном случае необходимо знать, как измерить компрессию дизельного двигателя, ведь если вы осуществите эту процедуру неправильно, то зря только отнимите свое время и время мастеров СТО, напрасно показав им автомобиль. Потому, прежде чем паниковать, удостоверьтесь в том, что вы действительно знаете, как правильно производится проверка компрессии дизельного двигателя.

На сей счет, мы предлагаем вам несколько простых, но важных правил:

1. Замерять компрессию на дизельном двигателе можно как на выходе форсунки, так и через отверстия свечей накаливания. Второй вариант более простой.
2. Замер компрессии дизельного двигателя осуществляется только на полностью прогретом моторе. Если производить замер на холодном двигателе, компрессия будет занижена, поскольку рабочая смесь не будет расширяться и создавать давление в такой мере, как это происходит при прогретом двигателе.
3. Данные о компрессии двигателя будут неверны и в том случае, если не будет полностью открыта дроссельная заслонка. Поэтому обязательно обратите внимание на ее положение, дроссельная заслонка должна быть открыта.
4. При измерении компрессии дизельного двигателя убедитесь в том, что стартер крутит так, как полагается, а АКБ полностью заряжено.
5. При замере компрессии, свечи накаливания должны быть выкручены из всех цилиндров.

Как и чем правильно замерять компрессию?

Для подобной процедуры существует специальный прибор, именуемый компрессометром. Внешне он похож на манометр, измеряет давление, правда не масла, а рабочее давление в цилиндрах.

Как мы выяснили, для замера компрессии необходимо выкрутить все свечи накаливании дизельного двигателя. Далее, накручиваем компрессометр в резьбовое отверстие для свечей, открываем полностью дроссельную заслонку и проворачиваем ключ в замке зажигания. После 2х – 3х оборотов стартером коленчатого вала, выключаем зажигание и смотрим, какое давление зафиксировал компрессометр. Аналогичная процедура осуществляется и с другими цилиндрами.

Получив данные о компрессии в каждом цилиндре, можно примерно предположить, в каком состоянии находится двигатель. Если компрессия в пределах нормы, дизельный двигатель вашего автомобиля в полном порядке. Если компрессия лишь незначительно занижена, можно попробовать восстановить ее с помощью присадок для дизеля. В случае, когда отклонение от нормы составляет несколько единиц, не лишним будет обратиться в автосервис. Возможно, двигатель нуждается во вмешательстве мастера.

Ну, что, теперь разобрались, как замерить компрессию дизельного двигателя? Вдобавок отметим, что данные компрессии для дизеля гораздо важнее, нежели для бензинового мотора. В случае падения компрессии, дизельный мотор гораздо ощутимее реагирует на это, нежели бензиновый, а потому, компрессию замерять нужно не менее 1-го раза в месяц.

Читайте также:

• Что делать, если течет масло из коробки передач?

Если в один прекрасный день под автомобилем вы обнаружили маслянистые пятна, а на самой детали следы подтеков, в ближайшее время необходимо доставить автомобиль на сервис или же разобраться с причиной происходящего самому. Течь масла, хоть из двигателя, хоть из КПП – результат имеющихся неполадок в механизме и совсем не важно, серьезные эти неполадки, или незначительные. Чем дольше вы будете .

На всех автомобилях, которые оснащены системой полного привода, обязательным элементом является раздаточная коробка, которая, по сути, и играет наиболее важную роль в колесной формуле 4х4. Несмотря на различные варианты исполнения данного узла, выполняет раздаточная коробка одни и те же функции: усиление и распределение крутящего момента между осями автомобиля в зависимости от дорожных .

От неполадок и отказов электрооборудования не застрахован ни один современный автомобиль. Рано или поздно практически у каждого водителя наступает момент, когда он становится перед выбором – воспользоваться услугами автосервиса или попробовать устранить неисправность самому. Изложенный ниже материал даёт ответ на вопрос, что делать, когда загорелась лампочка аккумулятора на панели приборов. .

Замер компрессии дизельного двигателя

Замер компрессии дизельного двигателя.

Ремонт дизельного двигателя сложнее бензинового ввиду особой конструкции и повышенных требований к диагностическому и специализированному оборудованию. Из-за этого специалисты рекомендуют с регулярностью измерять компрессию мотора, что поможет значительно продлить жизнь агрегата и сохранить его эффективность.

У дизельного двигателя есть несколько важных особенностей, влияющих на нормальные характеристики рабочего процесса. Крайне важным параметром является именно компрессия. Если игнорировать этот показатель и не заниматься его измерениями, начнутся проблемы с мотором: трудный запуск, неустойчивость и т. д. Каждый владелец дизельного автомобиля должен разбираться в нормальных показаниях компрессии.

Давление в цилиндрах

Если сравнивать бензиновые и дизельные агрегаты, то цифры сильно разнятся. Степень сжатия в первом случае – от 9 до 11 кг/см 2 , во втором – от 20 кг/см 2 , то есть значения могут быть в два раза больше. Это же касается и компрессии: у бензиновых моторов – от 12 до 13 кг/см 2 , у дизельных – до 36 кг/см 2 .

Интересно, что на нормальный запуск сильное влияние оказывает температура окружающей среды. Значения давления разнятся при смене погоды:

• до 28 кг/см 2 – разрешен запуск, если за окном теплее -15 0 С;
• от 20 до 30 кг/см 2 – езда при температуре до -20 0 С;
• 32 кг/см 2 – мороз от -20 до -25 0 С;
• 36 кг/см 2 – запуск в сильные заморозки до -30 0 С.

Специалисты утверждают, что достичь указанных цифр удастся только на отремонтированном, исправном и полностью готовом к работе двигателе. Это же касается и различных вспомогательных систем.

Почему снижается давление?

Степень сжатия дизельного двигателя определяется его производителем и заранее закладывается в конструкцию. Изменить ее непросто: придется устанавливать новые поршни и головки с другой геометрией. С компрессией ситуация иная – эта величина со временем меняется. Главной причиной становится износ: зазоры поршневых колец увеличиваются, разрушаются клапаны и прокладки. Обеспечить нормальную герметичность уже невозможно, а поэтому и давление будет отличаться от нормальных значений. Если у вас бензиновый двигатель, будьте готовы к неустойчивой работе мотора, падению динамических характеристик. Если дизельный, то вам даже завестись будет тяжело.

Определить снижение компрессии можно по нескольким характерным признакам:

• трудный запуск агрегата;
• один из цилиндров не работает, зажигание пропускается;
• обороты меняются неравномерно, волнообразно;
• наблюдаются значительные изменения мощности;
• мотор сильно перегревается, система охлаждения работает на предельных показаниях давления;
• сизый выхлопной дым;
• работа двигателя сопровождается посторонними шумами, вибрацией;
• в агрегате видны масляные потеки;
• существенное увеличение расхода.

Если вы обнаружили хотя бы один из перечисленных симптомов, задумайтесь о замере компрессии.