Avtoargon.ru

АвтоАргон
8 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Нормы компрессии в вашем автомобиле

Нормы компрессии в вашем автомобиле

Компрессия двигателя, то есть максимальная величина давления на холостом ходу мотора представляет собой один из важнейших факторов работы автомобильного «сердца».

При этом каждая модель двигателя предполагает разную компрессию и водителю важно знать эти показатели.

Зачем нужна компрессия двигателя

Автомобилисты знают, что компрессия является частью диагностики мотора, который способен показать уровень работоспособности мотора и состояние поршневой группы.

Таким образом, компрессия представляет собой давление в цилиндрах авто создаваемое поршнем в высшей точке при завершении такта сжимания. Измеряется компрессия в атмосферах, Кг/см2, барах и МПа.

Если компрессия двигателя высокая, то лишние газы попадают не в картер, а используются в полезной работе. При этом не расходуется лишнее топливо и масло, что в итоге повышает силу мотора и его КПД.

Низкая компрессия отрицательно действует на мощность двигателя, что снижает динамику ТС и способствует излишнему расходу ГСМ.

Нужно учитывать, что компрессия имеет свойство изменяться в ходе работы: постепенно изнашиваются составляющие поршневой группы и уменьшается давление в цилиндре.

Компрессия для бензиновых двигателей

Стандартная формула расчета компрессии следующая: компрессия = степень сжатия х коэффициент Х

Какая должна быть степень сжатия указано в техпаспорте двигателя, и для каждого из них она своя.

Отдельно для каждого типа двигателя выведен и коэффициент Х. К примеру, 4-тактные бензиновые агрегаты получили коэффициент 1,2-1,3. Чтобы высчитать компрессию в ДВС автомобиля ВАЗ-2112, для которого степень сжатия в документах указана — 10,5, достаточно подставить значения в формулу: 10,5 х 1,2 = 12,6

Таким же способом можно высчитать компрессию для двигателя любой марки.

Компрессия для дизельных двигателей

Компрессия дизельного мотора всегда будет значительно выше. Так как зажигание происходит не от свечи, а при сжатии сильного давления. Поэтому нужно учесть, что пониженная компрессия отразится на дизельном моторе трудностями с зажиганием.

Существуют расчеты специалистов для дизельных двигателей. Так при компрессии 40 двигатель заводится при температуре до минус 35, 36 — при минус 30, 32 — после длительного простоя при температуре минус 25. Если компрессия 28 — зажигание произойдет после длительной стоянки при температуре минус 15, 25 — мотор заводится в теплых условиях и при минус 15. Если компрессия 22-23, то еще теплый силовой агрегат заведется сразу. Если компрессия меньше 18, то дизель не заведется даже в разогретом состоянии.

Как измерить компрессию двигателя

Техническое состояние мотора влияет на показатель компрессии, так же как и условия, в которых проводятся замеры, а потому нужно проводить исследования в равных режимах, используя одинаковый способ.

При измерении компрессии двигатель должен быть разогрет до рабочей температуры. Дроссельная заслонка должна быть открыта. А воздушный фильтр снят. Также нужно вывернуть свечи во всех цилиндрах, отключить низковольтные провода от катушек и отсоединить топливный шланг. Аккумулятор должен быт полностью заряжен. А стартер находиться в рабочем состоянии.

Измеряется компрессия специальным прибором и свечным ключом. Компрессометр нужно вставить в отверстие от вывернутой свечи в тот момент, когда на холостых оборотах запускается силовой агрегат и удерживать, пока не остановится рост показаний на шкале.

Подобные манипуляции нужно провести со всеми цилиндрами двигателя.

Полученные данные будут отличаться от параметров указанных производителем, что объясняется амортизацией деталей поршневой группы в процессе эксплуатации.

Если разница между показаниями незначительна, ремонт поршневой группы можно отложить. Нормой считается расхождение в 10%.

Силы давления газов

Силы давления газов, действующих на поршень, условно заменяют одной силой, приложенной к оси поршневого пальца и направленной по оси цилиндра. Определяется эта сила для каждого значения угла поворота кривошипа α по индикаторной диаграмме, рассчитанной для нормального режима работы двигателя. Для этого полученную при тепловом расчете диаграмму в координатах P – V перестраивают методом проф. Ф.А. Бриска в развернутую, с координатами Р – α. Для этого, под индикаторной диаграммой строят полуокружность радиусом R=S/2. Далее от центра полуокружности (точка 0) в сторону нижней мертвой точки откладывается поправка Брикса, равная Rλ/2. Полуокружность из центра 0 делят лучами на шесть частей, а из центра 0’ проводят линии, параллельные этим лучам. Точки, полученные на полуокружности, соответствуют определенным углам положения кривошипа. Из этих точек проводят вертикальные линии до пересечения с контуром индикаторной диаграммы.

Справа от индикаторной диаграммы наносят координаты Р – α. При этом ост абсцисс располагают на уровне линии атмосферного давления Р0, так как давление на диаграмме Р – α изображается избыточное давление над поршнем. Ось абсцисс на диаграмме Р – α делят вертикальными линиями на отрезки, через 30° угла поворота кривошипа и обозначают точки соответствующими значениями угла.

Развертку индикаторной диаграммы начинается от верхней мертвой точки процесса впуска. Для чего величины давлений, полученные пресечением вертикальных линий с контуром диаграммы Р – V, переносят на соответствующие линии диаграмма Р – α. Следует учесть, что давление процесса впуска на диаграмме Р – α должны быть отрицательными. Точку Zg действительного давления конца сгорания, отмечают на развернутой диаграмме отдельно, так как ее положение соответствует 370° угла поворота кривошипа. Полученные точки соединяют плавной кривой с помощью лекала.

Численное значение величины силы давления газов на поршень (кН) определяют по формуле:

где Рг и Р0 – давления газа на поршень и атмосферное давление в МН/м2, принятые по диаграмме Р – V, Fn – площадь поршня, м2.

Читать еще:  Что такое двигатель с мокрым ротором

Поскольку площадь поршня есть величина постоянная, то кривая сил Рr в диаграмме Р – α будет иметь тот же характер, что и кривая давления газов Рг.

Для определения величины сил давления газов по развернутой диаграмме пересчитывают ее масштаб (кН/мм)

где Мg – масштаб давления, Fn – площадь поршня, м2.

Шкалу сил наносят на оси ординат развернутой диаграммы. Составляют сводную таблицу величин, определяемых динамическом расчете. В графу 1 записывают значения угла поворота кривошипа от 0° до 720° через принятый интервал 30°. Отдельно помещают угол 370°, которому соответствует максимальное давление газа. По развернутой диаграмме для каждого угла поворота кривошипа определяют значения силы давления газа Рr и заносят в графу 2 с соответствующим знаком. Силы считаются положительными, если они направлены к оси коленчатого вала.

Рекомендуем также:

Расчет пропускной способности участков отделения
Максимальные размеры перевозок, которые могут быть осуществлены на ж.д. линии, определяются ее пропускной и провозной способностью. Пропускная способность – это наибольшее число поездов или пар поездов, которое может пропустить ж.д. линия в единицу времени (обычно сутки) при имеющейся технической .

Качественная оценка правильности выбора воздушной части тормоза
На основании закона Бойля – Мариотта состояние сжатого воздуха в выбранных емкостях воздушной части тормозной системы до торможения и при торможении аналитически выражается равенством РзVзр + РоVо = РзрVзр + Рмтц (Vо + πd2тцL/4) ,(4.12) где Рз – максимальное абсолютное зарядное давление воз .

Суммарная сила и ее составляющие
Суммарную силу (кН), действующую в кривошипно-шатунном механизме и сосредоточенную на оси поршневого пальца, определяют путем алгебраического сложения силы давления газов и силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс Результат заносят в таблицу, затем строят график изменения этой силы .

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОМИНАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ И СРЕДНЕГО ИНДИКАТОРНОГО ДАВЛЕНИЯ ГАЗОВ

Энергетические, динамические и экономические показатели трактора в значительной степени определяются параметрами установленного на нем двигателя, важнейшим из которых является номинальная эффективная мощность.

Номинальная мощность двигателя расходуется на создание тяговой мощности трактора и на привод различных механизмов через вал отбора мощности (ВОМ).

Мощность двигателя, затрачиваемая на создание тяговой мощности трактора, движущегося с постоянной скоростью по горизонтальной поверхности, определяется по зависимости:

, кВт (1.1)

где Ркр — сила тяги, кН; Vд — скорость трактора, м/с (эти параметры указываются в задании);

hтяг — тяговый к.п.д. трактора, учитывающий потери мощности в трансмиссии, затраты мощности на качение трактора и затраты мощности на буксование движителя.

Тяговый к.п.д. зависит от типа и конструктивного исполнения трансмиссии, движителя и почвенного фона. Его величина определяется большей частью опытным путем. Значения тягового к.п.д. при работе трактора с оптимальной силой тяги приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1 — Тяговый к.п.д. тракторов на разных почвенных фонах

Почвенный фонТип движителя
колесный 4х2колесный 4х4гусеничный
Стерня0,60 — 0,650,66 — 0,700,70 — 0,78
Вспаханное поле0,50 — 0,550,56 — 0,600,65 — 0,70

Номинальная мощность двигателя с учетом отбора мощности на ВОМ рассчитывается по формуле:

, кВт (1.2)

где a — величина отбора мощности на ВОМ, % (указана в задании).

Номинальная мощность двигателя и его оценочные параметры зависят от качества проектирования, изготовления и от согласованности в работе механизмов и систем. Определяющее влияние на выходные показатели двигателя оказывают режимы его работы и степень совершенства рабочего процесса.

Крутящий момент двигателя определяется по зависимости

, Н×м (1.3)

где n — частота вращения коленчатого вала, об/мин.

Качество рабочего процесса в ДВС оценивается индикаторными показателями, позволяющими учесть потери, которые имеют место при преобразовании тепловой энергии сгоревшего топлива в механическую энергию.

Полученная в ДВС механическая энергия расходуется на выполнение полезной работы и на преодоление механических потерь, связанных с преодолением сил трения и с затратами энергии на привод вспомогательных механизмов и газообмен.

Среднее за цикл индикаторное давление газов на поршень определяется по зависимости вида:

(1.4)

где — среднее эффективное давление, МПа;

— условное среднее давление механических потерь, МПа.

Среднее эффективное давление, находят по формуле:

, МПа (1.5)

где Nе – номинальная мощность двигателя, кВт (формула 1.2);

t — тактность двигателя;

i — число цилиндров;

n — частота вращения коленчатого вала, об/мин;

Vh — рабочий объем одного цилиндра, л.

Среднее давление механических потерь при номинальном тепловом состоянии двигателя определяют по эмпирическим формулам вида:

МПа (1.6)

где Сп — средняя скорость поршня, м/с, определяется по формуле:

, (1.7)

где S — ход поршня, м;

a, b — эмпирические коэффициенты (для различных типов двигателей приведены в табл.1.2).

Механический кпд равен

. (1.8)

Таблица 1.2 — Значение коэффициентов для определения механических потерь

Процесс впуска

В приближенных расчетах абсолютное давление газов в процессе впуска принимают неизменным, зависящим от гидравлического сопротивления впускного тракта, степени подогрева заряда и количества газов, оставшихся в цилиндре после выпуска.

Давление газов в конце впуска зависит от гидравлического сопротивления впускного такта, степени подогрева на впуске, количества газов, оставшихся в цилиндре в конце впуска, и других факторов.

Давление в конце впуска для двигателей без наддува определяют:

, МПа (2.1)

где — потери давления во впускной магистрали, МПа. ро = 0,1 МПа.

С целью лучшего наполнения цилиндров двигателя свежим зарядом необходимо эти потери свести к минимуму.

Читать еще:  Электрическая схема двигателя лифан 190 фд

Для 4-тактных двигателей указанные потери можно ориентировочно подсчитать по эмпирической формуле:

а = (0,03. 0,18) ро или Dра = 0,055∙ 10 -4 n, МПа, (2.2)

где n — частота вращения коленчатого вала, об/мин.

Давление в конце впуска для двигателей с наддувом определяют по зависимости:

где рк — давление наддува, МПа (принимается по заданию) или определяется по формуле:

Потери давления на впуске после компрессора равны:

Конечную температуру впуска Та для 4-тактного двигателя можно определить для двигателей без наддува по выражению:

, К, (2.6) где То – температура окружающей среды (293 К);

γ – коэффициент остаточных газов (определяется при расчете процесса выпуска);

а для двигателей с наддувом:

, К (2.7)

где Dt — подогрев свежего заряда во впускном трубопроводе (может быть принят по табл. 2.1) .

Тк — температура газов после компрессора:

, К (2.8)

где nк — показатель политропы сжатия воздуха в компрессоре (для центробежных компрессоров nк = 1.4. 2,0).

Степень заполнения цилиндра свежим зарядом характеризуется коэффициентом наполнения hv, который представляет собой отношение количества свежего заряда, поступившего в цилиндр при работе двигателя, к тому количеству заряда, которое мог бы заполнить этот цилиндр при температуре и давлении окружающей среды.

Для двигателей без наддува:

; (2.9)

для двигателей с наддувом:

. (2.10)

Значения основных параметров процесса впуска современных ДВС представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 — Основные параметры процесса впуска

Тип ДВСра, МПарк, МПаТа, КhvΔt, о С
Дизель без наддува0.085…0,09310…3500,8…0,9420…40
Дизель с турбонаддувом(0,9. 0,96) рк0,15…0,25310…4000,8…0,970…10
Бензиновый карбюраторный0,07. 0,08320…3800,75…0,85-5…+25
Бензиновый с впрыском0,07…0,08320…3800,8…0,96-5…+25

Процесс сжатия

Определение давления и температуры в конце такта сжатия проводят с рядом допущений, а именно: в период сжатия отсутствуют утечки газа через неплотности в клапанах и поршневых кольцах, в газе не протекает никаких химических реакций и испарений топлива, теплоемкость газа не меняется, сжатие начинается с НМТ и заканчивается в ВМТ, показатель политропы сжатия применяется постоянным. Тогда, используя уравнение политропического процесса, нетрудно определить давление рс и температуру Тс газа в конце такта сжатия

, МПа; (2.11)

, К (2.12)

где ε – степень сжатия;

n1 — показатель политропы сжатия.

Ориентировочно показатель политропы сжатия можно определить по эмпирическим зависимостям:

для карбюраторных двигателей

Значения основных параметров процесса сжатия представлены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 — Основные параметры процесса сжатия

Тип ДВСрс, МПаТс, Кn1ε
Дизель без наддува3. 5.5750. 9001,38. ..1,4215. ..22
Дизель с турбонаддувом6. ..8950. 12001,35. ..1,3812. ..15
Бензиновый карбюраторный0,5. ..2,0400. ..7001,34. ..1,396. ..9
Бензиновый с впрыском1,0. ..2,5400. 8001,34. ..1,398. ..11

Процесс сгорания

При анализе и расчете процесса сгорания необходимо различать сгорание в бензиновом и дизельном двигателях.

Уравнение сгорания (баланс тепла) для карбюраторного двигателя:

, кДж (2.13)

где Qс — количество тепла в газе в конце сжатия (до начала сгорания), кДж;

Qсг — количество тепла, выделившегося при сгорании топлива и переданного сжатому газу, кДж;

Qz — количество тепла в газе после сгорания топлива, кДж.

Для дизельного двигателя

где — количество тепла, затраченного на работу расширения газов при движении поршня от ВМТ до расчетного конца сгорания, кДж.

Температура газов в конце сгорания Тzопределяется по уравнениям сгорания, выраженным через параметры состояния газов [2]:

для бензинового двигателя при a

Последнее изменение этой страницы: 2017-05-05; Просмотров: 368; Нарушение авторского права страницы

Как проверить компрессию в двигателе

Как проверить компрессию в двигателе автомобиля и как определить причину низкого давления. Для правильной диагностики неисправности. Какой способ замера даёт более полное представление о возникшей проблеме. Для того чтобы ответить на эти вопросы. Можно сделать замеры двумя методами. При помощи компрессометра и прибора для замера давления в цилиндрах.

Причины падения давления в цилиндрах

Двигатель автомобиля теряет мощность. Неравномерно работает. Троит. При замене свечей работает какое-то время нормально потом снова начинает троить. Увеличивается расход бензина. На холодную двигатель заводится нормально. Но на горячую двигатель завести уже проблема. Все это говорит о том, что возможно возникли проблемы в цилиндро-поршневой группе.

Износ поршневых колец. Прогорание клапанов. Выработка в сёдлах и самих клапанах. Прогорание прокладки головки блока. Это одни из немногих причин которые приводят к неэффективной работе двигателя. Проблемы с цилиндро-поршневой группой можно диагностировать.

Как проверить компрессию в двигателе компрессометром

Одним из способов диагностики является замер компрессии возникающей в камере сгорания при достижении поршнем верхней мертвой точки в такте сжатия.

На всех двигателях устанавливается раннее зажигание. Топливо воспламеняется до того как поршень дойдет до верхней мертвой точки. В ВМТ уже горящее топливо сжимается возникает давление, при котором топливо сгорает наиболее эффективно. Происходит как бы взрыв топлива. То есть в результате горения газы начинают мгновенно расширяться. И если давления сжатия не достаточно. То интенсивного горения не происходит. Топливо в цилиндре сгорает не полностью. Двигатель теряет мощность. Для бензиновых двигателей давление которое поршень должен создавать в ВМТ соответствует 10- 13 bar. Если давление ниже 9 bar можно сказать что в двигателе возникли серьёзные проблемы. Связанные с прогоранием клапанов поршневых колец или прокладок.

Читать еще:  Что такое витки в коллекторных двигателях

Фактически замерив компрессию в цилиндрах, мы можем определить наличие или отсутствие серьезных проблем с двигателем. Замерить компрессию можно при помощи специального прибора компрессометра. Он представляет собой манометр, который герметично соединяется с полостью камеры сгорания. И при вращении двигателя стартером. Замеряет возникающее давление в камере сгорания.

Для того чтобы произвести замер необходимо выполнить несколько условий.

Условия проведения замера

  1. Двигатель должен быть прогрет до рабочей температуры. Потом у что тепловые зазоры должны соответствовать именно той температуре, в которой двигатель эксплуатируется.
  2. Необходимо вывернуть свечи со всех цилиндров. Что бы компрессия, возникающая в цилиндрах, не оказывала сопротивление на стартере. С помощью, которого будет проворачиваться двигатель. В противном случае не сможет создать максимально возможный крутящий момент. И измерения будут неправильными.
  3. Необходимо отключить катушку зажигания, что бы при вращении не образовывалась искра достаточно снять разъём с катушки или модуля зажигания. Потом у что возникающее напряжение будет образовывать искру в любом месте. И это могут оказаться обмотки катушки зажигания. Может повредиться изолирующий слой проводов. Или диэлектрических элементов катушки. В результате пробоя катушка выйдет из строя.
  4. Заслонка акселератора должна быть открыта полностью. Что бы не создавалось сопротивление поступающего в камеру сгорания воздуха. Любое сопротивление снизит фактическое показание компрессии в камере сгорания.

Как померить компрессию в двигателе

Прибор для измерения компрессии присоединяется к свечному отверстию. Вращается стартер. На манометре возникает давление. По максимально возросшему давлению судят о состоянии цилиндро поршневой группы.

Анализ измерений

Существует мнение, что разность показания манометра между цилиндрами в 0,5-1 bar говорит о неисправности в поршневой группе. И двигатель требует ремонта. Но на самом деле с точной уверенностью сказать этого нельзя. Потому что изначально цпг не герметичная система. Потери давления присутствуют даже на совершенно новом обкатанном двигателе. Речь идет о среднем допустимом давлении, при котором происходит воспламенение и расширение горящих газов. Стартер создает небольшое количество оборотов. На заведенном двигателе даже на холостых оборотах картина изменится в лучшую или худшую сторону.

По этому с уверенностью можно только сказать. Что если компрессия ниже 9 bar то существует проблема требующая вмешательства. Но нет возможности определить в каком именно месте возникла проблема.

Дедовский способ определения источника проблемы. Заключается в следующем. При замере компрессии обнаружено низкое давление в цилиндре. Добавляют 5-10 моторного масла в камеру сгорания.

  • Если давление повысилось. Проблема в гильзе или поршневых кольцах.
  • Давление осталось неизменным значит причина в клапанах или прокладке.

Но это не правда. Потому что давление повысится в любом случае. Так как масло уплотнит поршневые кольца с гильзами. И давление возрастет даже если существует прогар клапанов или прокладки.

Говорить о детальной диагностике неисправности цилиндро-поршневой группы при использовании компрессометра не приходится. Детально определить неисправност возможно если применить другой прибор. Для измерения давления камере сгорания.

Тестер для замера потери давления в цилиндрах двигателя

Устройство тестера

Выглядит тестер следующим образом. Два манометра подключены к общему каналу. В канале установлен жиклер который. Жиклер дает возможность подавать фиксированное количество воздуха в камеру сгорания. Которое измеряется манометром в процентном соотношении от допустимой нормы потери воздуха в цилиндре. Первым прибором мы устанавливаем давления воздуха идущее от компрессора. Для бензиновых двигателей оно составляет 5 bar. Второй прибор показывает давление, создаваемое в цилиндре. С учетом возможных потерь. Шкала разделена на три зоны:

  • Зеленая — допустимые потри давления
  • Желтая — критичное падение давления
  • Красная — не допустимое падение давления

Применение тестера

Тестер подключается к компрессору. Который создает необходимое давление воздуха. С другой стороны шланг соединяется с камерой сгорания через переходники в свечное отверстие.

Условия проведения замера

Они такие же как и при использовании компрессометра. Добавляется толь ко то что замер производится при нахождении поршня цилиндра в ВМТ такта сжатия. Как и при регулировки клапанов. То есть клапана должны быть полностью закрыты. Для проведения измерения давления придется в каждом цилиндре выставлять поршень в такте сжатия.

После того как поршень в измеряемом цилиндре подведён в ВМТ прибор соединяется с камерой сгорания и на него подается давление воздуха от компрессора. При помощи крана выставляется давление в 5 bar. На первом манометре. Второй прибор уже показывает потерю давления.

В зеленой зоне все нормально

Желтая зона требуют внимания.

Красная зона требуется ремонт

Анализ показаний прибора

С применением данного прибора уже можно сориентироваться где именно возникла потеря давления. Прорывающийся воздух будет создавать шум

  • Если воздух слышен при открытии масло заливной пробки. Значит потеря давления происходит через поршневые кольца в картер двигателя
  • Потери воздуха слышны в выхлопной трубе. Нет герметичности в выпускном клапане
  • Воздух во впускном коллекторе значит проблема с впускным клапаном.
  • Бурление в расширительном бачке системы охлаждения. Прогорела прокладка либо трещина в гильзе или головке блока.

Тестер для замера давления в цилиндрах как диагностический прибор даёт больше информации чем просто проверить компрессию в двигателе. Можно уже диагностировать конкретную неисправность. И планировать возможный ремонт.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector