Всё о ремонте и обслуживании японских автомобилей

Контроль компрессии в дизельном двигателе

По роду своей деятельности мне часто приходится сталкиваться с замерами компрессии на дизельных двигателях. Практические основы и тонкости данного процесса я знал и раньше, но однажды мне захотелось поглубже узнать теорию. Вбил в поисковик запрос "степень сжатия компрессия", стал читать – и немного офигел. Чуть ли не половина обсуждающих эту проблему не видят особой разницы между этими параметрами, даже в технических характеристиках двигателей указываются одни и те же величины компрессии и степени сжатия. Другая половина хорошо понимает разницу между этими двумя величинами, однако не совсем осознают разницу в их численном соотношении. Ожесточенные споры в автоконференциях на эту же тему еще больше убедили меня в необходимости написания данной статьи.

Заранее прошу прощения за некоторую затянутость, однако мне не хотелось бы по десять раз в дальнейшем возвращаться к данной теме, отвечая на ваши вопросы. Поэтому, постараюсь наиболее подробно осветить ее. Специалистам, имеющим опыт измерения компрессии, ближайшие несколько глав можно просто пролистнуть.

Немного теории

Под процессом измерения компрессии понимается диагностирование состояния цилиндро-поршневой группы, головки блока, прокладки и распределительного механизма при помощи специального прибора - компрессометра (компрессиметра) или компрессографа. Разница между ними состоит только в том, что показания компрессометра отражаются на манометре, а компрессограф в состоянии записывать эти данные и сохранять их на бумаге или другом носителе информации.

Операция довольно простая и, казалась бы, не требующая никаких особых знаний и опыта. Соответственно, относятся к ней как к процедуре рутинной, считая результаты ее окончательным диагнозом для вынесения приговора о жизни или смерти двигателя. Однако опыт показывает, что не все так просто, как кажется. Более того, кроме общих закономерностей, свойственных как бензиновым, так и дизельным двигателям, при измерении компрессии дизелей появляются нюансы, которые на бензиновых двигателях практически не видны. Соответственно, их не принимают в расчет, считая, что их влияние практически не играет роли. В дальнейшем, с такими же взглядами мы начинаем подходить и к измерению компрессии на дизелях, но в данном случае это уже не проходит, так как здесь эти же факторы начинают играть более важную роль. Поэтому, чтобы не совершить подобных ошибок, нам придется начать наше исследование с самых основ.

Как известно, степень сжатия - это соотношение геометрических величин, то есть просто цифра, которая выражает отношение камеры сгорания между поршнем и головкой при его положении в нижней мертвой точке к камере сгорания при положении поршня в верхней мертвой точке.

Эта величина стабильная для каждого конкретного двигателя, она не изменяется в процессе эксплуатации, за исключением случая, если вы поставите прокладку головки блока другой толщины. Для подавляющего большинства дизельных двигателей японского производства этот параметр составляет 19-23, если же рассматривать дизеля в целом, то он редко уходит за границы 16-25.

Для рядового владельца автомобиля с дизельным двигателем, да и автослесаря тоже, этот параметр не представляет особого интереса. Разве что кто-то обратит внимание, что эта величина значительно больше показателей бензинового двигателя. Гораздо важнее такой показатель, как компрессия. В отличие от степени сжатия, этот показатель уже не геометрическая, а физическая величина. Его размерность кг/см2, pci, бар и она характеризует давление, создаваемое в цилиндрах двигателя при вращении его стартером и отключенной системе питания. Именно эта величина характеризует собой один из комплексных показателей технического состояния и работоспособности двигателя. Величина компрессии всегда больше степени сжатия. Почему это происходит - мы рассмотрим ниже.

И чуток термодинамики

Не хочу вас переутомлять, но немного теории вам придется проглотить. Постараюсь представить все как можно доступнее.

Если бы процесс сжатия воздуха в цилиндре при такте сжатия продолжался бесконечно длительное время, а утечек воздуха из цилиндра не было бы, тогда величина степени сжатия равнялась бы компрессии. Говоря проще, в этом случае при сжатии воздуха в два раза мы получили бы компрессию две атмосферы. Сжав воздух в 20 раз - получили бы компрессию 20 атмосфер. Однако в реальности ситуация совершенно иная. При сжатии воздуха выделяется дополнительная энергия, которая нагревает сжимаемый воздух, который в свою очередь расширяется и соответственно давит на стенки цилиндров с большей силой. Если бы процесс сжатия продолжался достаточно длительное время, то энергия, выделяющаяся в газе, успела бы поглотиться стенками цилиндров, блока и головки. Температура воздуха практически бы не изменилась и, соответственно, компрессия равнялась бы степени сжатия. Но, как вы знаете, времени на процесс сжатия отводится крайне мало. За это время энергия, или назовем просто тепло, не успевает поглотиться стенками. Оно просто идет на расширение газа или, другими словами, на дополнительное увеличение давления того же воздуха. Таким образом, при реальном сжатии газа предположим в 10 раз, давление там будет значительно выше.

Попытаемся разобраться, на сколько же компрессия больше степени сжатия. Из законов термодинамики следует:

Я понимаю, что для большинства все – как китайская грамота. Поэтому сейчас попытаюсь перевести все это на понятный язык. По простому это звучит примерно так: в процессе сжатия газа изменение его давления обратно пропорционально изменению его объема в степени 1,4. Уточним, что это применимо только для теоретического случая, когда нет утечек воздуха и практически не происходит теплоотдачи к окружающим стенкам.

Попробуем подсчитать, чему же тогда будет равна компрессия при разных значениях степени сжатия. Подставляя различные значения, мы можем получить график зависимости компрессии от степени сжатия.

Не нужно сильно удивляться полученным данным, так как это всего лишь теоретически возможные значения компрессии. В реальном же двигателе значения компрессии значительно ниже указанных, вследствие просачивания части газа между кольцами, поршнями и цилиндрами, а также клапанами и седлами клапанов. Вторым фактором снижения компрессии являются тепловые потери через поршни, гильзы и головку блока. Причем на новом двигателе эта составляющая превалирует в численном значении над потерями из-за утечек газа.

Страницы: 1 2 3 4

Вернуться к списку статей в разделе: Двигатель

Оставьте свой отзыв!

В текст комментария запрещается добавлять адреса сайтов!