Компрессия в цилиндрах перкинс

Какая компрессия в дизельном двигателе

Принцип работы дизельных силовых агрегатов основан на воспламенении топливной смеси в цилиндрах под высоким давлением. В отличие от бензинового мотора в дизеле отсутствует система искроподачи с помощью наконечников электродов на свечах: обогащённая кислородом смесь подаётся в камеру сгорания, где высокая температура образуется в процессе сжатия. Вместо образования электрической искры дополнительный предпусковой нагрев обеспечивают свечи накаливания.

Основной параметр для диагностики состояния дизельного двигателя– компрессия, от которой зависит мощность и стабильная работа механизмов цилиндропоршневой группы.

Что такое компрессия в дизельном двигателе

Компрессия – это показатель давления в цилиндре, которое создаётся поршнем в максимальной высшей (мёртвой) точке такта. В технической литературе принято использовать аббревиатуру ВМТ (высшая мёртвая точка). Величина измеряется в кг/см² и зависит от двух основных факторов:

• Нарушение герметичности камеры сгорания: происходит утечка воздуха, давление в системе падает. Изношенность клапанов, узлов цилиндропоршневой группы, либо неправильная регулировка газораспределительного механизма приводит к снижению компрессии.
• Состояние коленчатого вала и скорость его вращения: потеря стабильных оборотов приводит к тепловым потерям при сжатии воздуха поршнем. Показатель степени сжатия становится ниже нормы, что напрямую влияет на энергию, которая образуется в результате образования рабочих газов при сгорании топливной смеси в цилиндрах.

Быстрый износ механизмов ЦПГ (цилиндропоршневой группы) зависит от качества смазочных материалов, интенсивности нагрузок в период эксплуатации, количества холодных пусков при минусовой температуре воздуха и часов работы на максимальных оборотах. Некорректная регулировка клапанной системы способствует образованию нагара на стенках камеры сгорания, гильзах цилиндров, коксованию поршневых и маслосъёмных колец. В результате недостаточного давления топливная смесь сгорает не полностью, смешивается с остатками масла, оставляя продукты гари, сажи на узлах ЦПГ. Первый признак изношенности в таком случае– дымный выхлоп и падение мощности двигателя.

Во время запуска и срабатывания стартера коленчатый вал в дизельном агрегате вращается со скоростью 200-300 об/мин: чем выше крутящий момент- тем выше компрессия. Если давление в камере сгорания будет ниже 16 атмосфер- то дизель завести обычным способом с ключа становится невозможным. Теплопотери вызывают уменьшение показателя степени сжатия и нарушению регулировки фаз газораспределения.

Важно! Продолжительная эксплуатация дизельного агрегата с некорректной работой газораспределительного механизма приводит к выходу из строя всего блока цилиндров. Вплоть до заклинивания поршней без возможности восстановления и капитального ремонта.

Норма компрессии в цилиндрах дизельного двигателя

В зависимости от мощности силового агрегата, типа конструкции его камеры сгорания и системы впрыска, норма компрессии может быть разной. Ее необходимо искать в техническом описании каждой конкретной марки. Ниже указаны стандартные показатели соотношения температуры запуска и компрессии, при котором возможен пуск дизельного двигателя любого типа:

• Менее 18 кг/см² – запуск двигателя невозможен даже с принудительным подогревом системы;
• 22-24 кг/см² – пуск возможен только на горячем агрегате, после падения температуры ниже 0° С гарантирован отказ запуска со стартера;
• 24-26 кг/см² – запускается при температуре воздуха – 10° С;
• 26-28 кг/см² – максимальная температура запуска – 15° С;
• 28-32 кг/см² – возможен холодный пуск до – 25° С;
• 32-36 кг/см² – возможен холодный пуск до – 30° С;
• 36-40 кг/см² – возможен холодный пуск до – 40° С.

Эти нормы компрессии применяют только при исправности всех остальных систем, отвечающих за работу мотора: подача топлива (топливный насос высокого давления), 100% заряд аккумуляторной батареи, исправные узлы ГРМ. Современные типы дизелей с раздельной камерой сгорания и системой впрыска топливной смеси «Common Rail» имеют лучшие результаты: на каждый показатель компрессии в среднем будет плюс пять температурных значений. Так же погрешность увеличивается с количеством цилиндров в агрегате и типом компоновки: V-образные на 6 и 8 цилиндров имеют большее преимущество перед обычными рядными четырёхцилиндровыми.

Как замерять давление в цилиндрах

Снятие показателей компрессии выполняют при помощи специального прибора – компрессометра. Компрессометр работает по принципу манометра: переходник с конструкцией наконечника форсунки или свечи накаливания предназначен для установки в головку блока цилиндров и имеет запорный клапан, который препятствует потере давления во время измерений. Простые устройства снабжены обычной шкалой со стрелкой, более точные профессиональные приборы – электронные цифровые, либо синхронизированы с компьютером.

Внимание! Компрессометр должен быть откалиброван с точностью до 0,1 кгс/см² – в противном случае результаты замеров не будут соответствовать нормам.

Перед измерением дизельный двигатель прогревают на максимальных оборотах до рабочей температуры масла, проверяют работу стартера и состояние заряда аккумуляторной батареи в 100%. Каждый цилиндр замеряют по отдельности.

• из головки блока вывернуть свечу накаливания или форсунку (в зависимости от типа дизельного агрегата);
• штуцер переходника компрессометра вставляют на место свечи (форсунки), убедившись в герметичности штатного соединения;
• включают зажигание, не запуская двигатель до поворота стартера – первичный оборот коленчатого вала (скорость вращения должна быть не менее 200 об/мин);
• снимают результат замера (в верхней мёртвой точке хода цилиндра);
• замеряют компрессию в остальных цилиндрах подобным образом;
• сверяют показатели компрессии всех цилиндров;
• далее в каждый цилиндр впрыскивают около 50 мл масла;
• коленчатый вал проворачивают насколько раз стартером со снятыми форсунками (свечами);
• устанавливают форсунки на места и проводят новые замеры на каждом цилиндре вновь;
• сверяют разницу показаний с первым замером.

При сверке обращают внимание на расхождение показателя компрессии каждого цилиндра: минимальная погрешность не должна превышать 1 кгс/см². Равные величины замеров свидетельствуют об одинаковом износе узлов и механизмов цилиндропоршневой группы.

Если результаты второго измерения превышают допустимую норму погрешности, то значит система негерметична. Возможные причины нарушений в таком случае: нарушения зазоров клапанов (дефекты), износ поршневых колец, утечка в корпусе головки блока цилиндров (прогар), поломка чашки поршня. При обнаруженной недостаточной компрессии двигателя диагностируют и устанавливают причину неисправности.

Почему компрессия может понижаться

Падение давления в цилиндрах сопровождается следующими характерными признаками:

• отказ запуска двигателя при низкой температуре либо плохое срабатывание системы зажигания;
• во время работы на холостых оборотах происходит «троение»;
• падение мощности с нестабильными оборотами;
• повышенный расход топлива;
• чрезмерное потребление масла;
• посторонние примеси выхлопных газов (дымный выхлоп);
• сильный шум, вибрации во время открывания дроссельной заслонки.

Пониженная компрессия возникает из-за утечек воздуха в системе газораспределительного механизма, блока цилиндров либо износа элементов и узлов цилиндропоршневой группы. ГРМ может некорректно работать по причине образования нагара на чашках клапанов, поломки приводных механизмов (пружин, седла). Для выявления конкретной причины проводят диагностику клапанной системы – измеряют зазоры клапанов.

В случае износа деталей ЦПГ (цилиндропоршневой группы) демонтируют головку блока цилиндров с целью нахождения изношенной чашки поршня, прокладок, поршневых колец или рабочей поверхности цилиндров. Прогары, трещины на корпусе головки блока можно установить визуально.

Способы устранения проблем

При обнаружении пониженной компрессии проводят полную проверку всех систем. Современные методы диагностики с помощью специального сканера «G‑Scan» позволяют установить причину поломки с точностью до конкретного узла на основе анализа данных топливной смеси, значений компрессии и различных показаний датчиков. Сканер учитывает записи журнала ЭСУД (электронной системы управления двигателем), где отклонения в работе систем детализированы, все сбои в механизмах ГРМ учтены согласно кодам ошибок.

Бортовая компьютерная диагностика обеспечит точное определение нарушения, которое можно пропустить при визуальном осмотре. Например, в процессе недостаточной подачи топливной смеси в цилиндр из-за нарушения зазора какого-либо клапана, блок-контроллер на основании показаний кислородного датчика регулирует дополнительный впрыск на конкретный цилиндр, отдавая команду на исполнительное устройство. При обычной проверке с измерением зазоров всех клапанов, установить причину нагара на конкретном участке бывает невозможно.

Причина снижения давления может быть из-за незначительной утечки воздуха, когда для исправления достаточно простой регулировки или замены прокладки. В случае серьёзного износа важных механизмов ЦПГ потребуется капитальный ремонт двигателя.

Как завести мотор при недостаточной компрессии

При низких показателях компрессии дизельный агрегат не запускается обычным проворотом стартера. Если пуск производится в минусовую температуру на холодном моторе- то усилие для нормальной скорости вращения коленчатого вала требуется большее, так как масло на морозе становится более вязким. Для подогрева кардана используют обычную паяльную лампу, которую устанавливают внизу и разогревают системы двигателя горячим воздухом.

Искусственно повысить компрессию для разового холодного пуска можно также созданием масляной плёнки в цилиндрах. Для этого выворачивают свечи накала, либо форсунки и заливают моторное масло с помощью шприца прямо в камеру сгорания, объёмом не более 50 мл. Повторяют всю процедуру на каждом цилиндре в отдельности. После проворачивают коленчатый вал, чтобы на стенках образовалась равномерная масляная плёнка, которая обеспечит создание герметичности во время пуска. Используя такой способ нужно проследить распределения масла в цилиндра, до запуска двигателя поршень должен сделать несколько тактов стартером, чтобы избежать гидроклина.

Источник

Какая компрессия должна быть в дизельном двигателе

Дизельный двигатель способен легко завестись только в том случае, если в каждом цилиндре мотора компрессия будет больше 22 кг/см2. При существенном снижении этого параметра, пуск силового агрегата будет существенно усложнен. Есть эксперимент, в ходе которого заводили авто с дизельным мотором, где компрессия была 12 кг/см2, однако для этого пришлось залить в цилиндры немного трансмиссионного масла. Примечательно, что автомобиль все же удалось завести, хотя добиться этого смогли не сразу. Компрессия дизельного двигателя по мере его эксплуатации будет постепенно снижаться и спустя некоторое время придется делать капитальный ремонт мотора.

Периодически следует замерять этот показатель, чтобы иметь представление о техническом состоянии мотора. Произвести замеры можно через отверстие, куда ввинчиваются свечи накаливания. В них вкручивается компрессометр, а после этого остается лишь покрутить двигатель стартером и снять показания. Стоит отметить, что если заткнуть отверстие от свечи накаливания пальцем и произвести те же манипуляции, то не получится пальцем удержать давление. Это не даст возможности точно определить компрессию, но понять, насколько она хороша, можно.

О причинах пропажи компрессии в дизельных моторах

1. Первая из причин – неправильная сборка. Если были куплены все нужные для ремонта детали и в момент сборки цилиндры и поршни не были смазаны должным образом, то при запуске двигателя образуются задиры.
2. Также причина может крыться и в длительном кручении мотора стартером, если авто не заводится. В итоге солярка будет подаваться в цилиндры и смоет остатки масла со стенок.
3. В дальнейшем это также может вызвать существенное снижение компрессии. Если мотор будет работать на низких оборотах, то это негативно отразится на его состоянии.
4. Причиной этого явления может стать севший аккумулятор или же масло, имеющее повышенную вязкость.

Итак, компрессия в дизельном двигателе должна быть не менее 22 кг/см2, так как только в этом случае он сможет эффективно работать и будет легко запускаться.

Как завести мотор при недостаточной компрессии?

Для этого нам придется выкрутить все свечи накаливания и в цилиндры залить примерно по 30 кубических сантиметров масла. Также можно проделать эту процедуру и посредством отверстий, в которых находятся форсунки, но вот их демонтаж – дело хлопотное. Теперь ни в коем случае не пробуйте заводить мотор, так как нужно сначала посредством ключа принудительно провернуть коленчатый вал на несколько оборотов.

Сделать это нужно для обеспечения смазки стенок цилиндров. После накрываем мотор какой-то тряпкой и уже стартером прокручиваем мотор на пару оборотов. Данная процедура позволит удалить из цилиндров излишки моторного масла. Если этого не сделать и ввернуть свечи накаливания, то произойдет гидроклин.

Итак, после всех этих нехитрых манипуляций можно пробовать заводить силовой агрегат. Если причина снижения компрессии изначально крылась в износе поршневых колец, то этот способ обязательно поможет. Компрессия будет поднята моментально до 25-30 килограмм на квадратный сантиметр, а этого вполне достаточно для уверенного запуска мотора.

Немного о геометрии

Нередко даже опытные знатоки и механики путают определение компрессии и фактической степени сжатия, но только на самом деле это совершенно разные вещи и следует во всем этом подробно разобраться.

Итак, компрессия – это величина исключительно физическая, которая определяет размерность давления.

Что касательно степени сжатия, то эта величина относительна и не имеет какой-то строго определенной единицы измерения. Дело в том, что этот показатель включает в себя две характеристики, то есть объем каждого цилиндра и непосредственно камеры сгорания. Он может показать, в какой пропорции будет уменьшаться объем и давление топливной смеси или газов в момент, когда поршень будет подниматься вверх.

Если обратить внимание на характеристики современных двигателей, то чаще всего производители указывают их степень сжатия. Данная характеристика наглядно говорит о совершенстве конструкции, а также уровне форсирования.

Степень сжатия, а также показатель компрессии неразрывно связаны между собой. Несложно понять, что степень сжатия будет большей, если компрессия не ниже, чем должна быть норма. О том, какая она должна быть у того или иного мотора, можно узнать из его технических характеристик. Никаких сложностей бы не возникало, если бы во время работы силового агрегата не присутствовали нагрев смеси, изменение давления масла и другие факторы.

Что говорит о снижении компрессии?

Если норма этого показателя существенно занижена, то мотор будет запускаться достаточно тяжело, а со временем может вовсе отказаться работать. Также определить это можно по неустойчивой работе мотора, при этом не имеет значения, в каком режиме он эксплуатируется. Когда цилиндры перестают работать, то это может говорить также о существенном снижении давления. Если имеют место хлопки из системы выпуска или впуска, то стоит провести замер давления в цилиндрах. Также определить этот неприятный момент можно по существенному увеличению расхода солярки и повышении давления в системе охлаждения.

Из-за чего компрессия снижается?

Компрессия в цилиндрах должна быть не менее 22 килограмм на квадратный сантиметр и об этом мы ранее уже говорили, но какие факторы приводят к ее снижению в дизельных моторах? Например, могут быть неправильно отрегулированы клапаны. Если они не до конца закрываются, то не получится добиться хорошего давления в цилиндрах. Исправить это можно только регулировкой зазоров и притиркой всех клапанов.

Процедура эта может стоить достаточно дорого, но если есть опыт в данном деле и свободное время, то все работы можно выполнить и самостоятельно. Может быть и так, что направляющие втулки клапанов будут чрезмерно изношены, и в таком случае клапан будет иметь небольшой люфт. Устранить его можно только посредством замены этих направляющих. Старые нужно демонтировать и запрессовать новые, однако важно проверить, чтобы клапан мог свободно перемещаться внутри втулки.

Если клапан прогорел, то нормального давления в цилиндрах не может быть. Исправить ситуацию можно только заменой клапана на новый, его дальнейшей притирки и регулировки тепловых зазоров.

Если на блоке цилиндров имеется сквозная трещина, то это верный признак падения компрессии, которая попросту больше не может быть в порядке, так как норма достигается только при условии полной герметичности. Устранить такую неисправность можно только заменой блока двигателя или же завариванием трещины аргоном, если это возможно.

При частых перегревах силового агрегата посадочная поверхность головки цилиндров может быть деформирована, и это отразится на показателях компрессии. Устранить возникшую неисправность можно заменой головки цилиндров или ее шлифовкой, но помогает это далеко не всегда.

Чаще всего компрессия снижается из-за повреждений в цилиндрах и износа поршневых колец. Это актуально для старых моторов, эксплуатационный срок которых подходит к концу.

Цилиндры можно растачивать, а поршневые кольца подлежат замене, так что капитальный ремонт двигателя поможет решить все эти проблемы. Если силовой агрегат на протяжении длительного времени не работал, то кольца могут закоксоваться в своих посадочных местах. Их можно заменить или же восстановить старые, но для этого нужно будет разобрать мотор. Когда поршень прогорит, компрессия сразу же пропадет. Придется менять все поршни, что крайне сложно сделать самостоятельно, а стоимость такого ремонта будет достаточно велика.

Заключение

Итак, на компрессию в цилиндрах дизельного мотора могут оказывать влияние многие факторы, и далеко не всегда нужно делать капитальный ремонт силового агрегата. Диагностика позволит определить дальнейший порядок действий. В этой статье мы подробно поговорили о причинах снижения давления в цилиндрах, а также как их устранять. Порой ремонт может оказаться сложным, и тогда без помощи специалистов автосервиса обойтись не представится возможным.

Источник