Степень сжатия бензинового мотора

При диагностике автомобиля перед покупкой опытные автовладельцы практически всегда советуют новичкам проверить компрессию. А еще существует степень сжатия – казалось бы, схожий термин, ведь компрессия – это и есть сжатие. На самом деле это совершенно разные вещи. Давайте разберемся, что есть что, а заодно поймем, что и как нужно проверять при покупке машины.

Начнем со степени сжатия. Как мы помним, поршень в цилиндре при работе двигателя движется вверх-вниз, имея две так называемых мертвых точки, верхнюю и нижнюю. Так вот, степень сжатия – это отношение между двумя объемами: полным объемом цилиндра, когда поршень находится в нижней мертвой точке, и объемом камеры сжатия, когда поршень находится в верхней мертвой точке. То есть степень сжатия – это математическое отношение, которое показывает, во сколько раз топливовоздушная смесь (или воздух, если речь о дизеле) сжимается в цилиндре при работе мотора.

Степень сжатия – одна из базовых характеристик любого двигателя, и закладывается она на стадии проектирования. У бензиновых моторов она ниже, чем у дизельных: в среднем от 8:1 до 12:1 у первых и от 14:1 до 23:1 у вторых. Дело в том, что работа дизельного мотора предполагает самостоятельное воспламенение топливовоздушной смеси от сжатия, а в бензиновом моторе смесь в каждом такте поджигается свечой зажигания. Однако в целом по мере развития технологий двигателестроения степень сжатия в моторах росла. Причина проста: повышение степени сжатия позволяет увеличить КПД мотора, получая больше мощности при том же рабочем объеме и расходе топлива. Собственно, с ростом степени сжатия связано и применение более высокооктановых бензинов.

Таким образом, степень сжатия – это конструктивная характеристика двигателя, и она не меняется по мере его износа и старения. Степень сжатия не нужно «проверять» при покупке, а знать ее нужно в основном для того, чтобы знать, какой бензин лучше заливать в бак купленной машины.

Если степень сжатия – параметр математический и неизменный, то компрессия – характеристика изменяемая. Компрессия – это давление, создаваемое в цилиндре в конце такта сжатия, когда поршень идет от нижней мертвой точки к верхней, сжимая воздух или топливовоздушную смесь. Давление в цилиндре в момент, когда поршень достиг верхней мертвой точки – это и есть компрессия. Можно подумать, что компрессия фактически должна быть равна степени сжатия – ведь она тоже показывает разницу давления в цилиндре при двух положениях поршня – верхнем и нижнем. Однако на самом деле компрессия оказывается значительно выше. Ведь воздух при резком сжатии нагревается, что означает увеличение давления. А еще он нагревается от горячих стенок цилиндра, ведь рабочая температура двигателя гораздо выше температуры окружающей среды. Таким образом, компрессия, конечно, зависит от степени сжатия, но не равна ей. И именно компрессию замеряют при диагностике двигателя, чтобы оценить его техническое состояние.

Замер компрессии проводится с учетом перечисленных выше условий: на полностью прогретом двигателе и при полностью открытой дроссельной заслонке, отвечающей за подачу воздуха в цилиндр. Разумеется, горение топлива для замера компрессии не нужно, в цилиндре сжимается только воздух. Так что подачу топлива отключают, а свечу зажигания (или накаливания, если речь идет о дизеле) выкручивают, а на ее место вкручивают шлаг компрессометра. Компрессометр – это прибор для измерения компрессии. Он фактически представляет собой манометр, подключаемый трубкой к цилиндру и оснащенный обратным клапаном, чтобы не сбрасывать измеренное давление.

Замер компрессии позволяет оценить исправность и техническое состояние двигателя. Во-первых, после замера можно сравнить соответствие полученного результата заводским параметрам – то есть оценить компрессию в имеющемся двигателе по сравнению с новым. Во-вторых, низкий показатель компрессии означает наличие проблем с мотором, ведь он сигнализирует о том, что воздух «утекает» из камеры сгорания, а при работе мотора из нее будут прорываться раскаленные газы. Причин может быть довольно много: поршневые кольца, повреждения седел клапанов и самих клапанов, негерметичность прокладки ГБЦ и даже трещина в самом поршне. Ну а в-третьих, важна не только сама величина компрессии, но и ее равномерность во всех цилиндрах двигателя. Если компрессия в одном или нескольких цилиндрах ниже, чем в других, это говорит о неравномерном износе и наличии проблем.

Читайте также: Мотор от лебедки для квадроциклов

Таким образом, замер компрессии – одна из простых, но эффективных методик оценки исправности и общего технического состояния двигателя. Он позволяет быстро отсеять заведомо «мертвые» моторы, имеющие проблемы с цилиндропоршевой группой, клапанами и так далее. Поэтому замер компрессии можно и нужно проводить при диагностике практически любого автомобиля перед покупкой.

Видео:КАК И ДЛЯ ЧЕГО МЕНЯТЬ СТЕПЕНЬ СЖАТИЯ В ДВИГАТЕЛЕ?Скачать

Степень сжатия двигателя

Работа двигателей внутреннего сгорания характеризуется рядом величин. Одна из них – степень сжатия двигателя. Важно не путать ее с компрессией – значением максимального давления в цилиндре мотора.

Видео:Степень сжатия. АсафьевСкачать

Что такое степень сжатия

Данная степень – это соотношение объема цилиндра двигателя к объему камеры сгорания. Иначе можно сказать, что значение компрессии – отношение объема свободного места над поршнем, когда тот находится в нижней мертвой точке, к аналогичному объему при нахождении поршня в верхней точке.

Выше упоминалось, что компрессия и степень сжатия – не синонимы. Различие касается и обозначений, если компрессию измеряют в атмосферах, степень сжатия записывается как некоторое отношение, например, 11:1, 10:1, и так далее. Поэтому нельзя точно сказать, в чем измеряют степень сжатия в двигателе – это «безразмерный» параметр, зависящий от других характеристик ДВС.

Условно степень сжатия можно описать также как разницу между давлением в камере при подаче смеси (или дизтоплива в случае с дизельными двигателями) и при воспламенении порции горючего. Данный показатель зависит от модели и типа двигателя и обусловлен его конструкцией. Степень сжатия может быть:

Видео:Что такое Компрессия и Степень сжатия?Скачать

Расчет сжатия

Рассмотрим, как узнать степень сжатия двигателя.

Она вычисляется по формуле:

Здесь Vр означает рабочий объем отдельного цилиндра, а Vс – значение объема камеры сгорания. Формула показывает важность значения объема камеры: если его, например, снизить, то параметр сжатия станет больше. То же произойдет и в случае увеличения объема цилиндра.

Чтобы узнать рабочий объем, нужно знать диаметр цилиндра и ход поршня. Вычисляется показатель по формуле:

Здесь D – диаметр, а S – ход поршня.

Поскольку камера сгорания имеет сложную форму, ее объем обычно измеряется методом заливания в нее жидкости. Узнав, сколько воды поместилось в камеру, можно определить и ее объем. Для определения удобно использовать именно воду из-за удельного веса в 1 грамм на куб. см – сколько залилось грамм, столько и «кубиков» в цилиндре.

Альтернативный способ, как определить степень сжатия двигателя – обратиться к документации на него.

Видео:Степень Сжатия! Турбо и Атмо! Высокая или Низкая!Скачать

На что влияет степень сжатия

Важно понимать, на что влияет степень сжатия двигателя: от нее прямо зависит компрессия и мощность. Если сделать сжатие больше, силовой агрегат получит больший КПД, поскольку уменьшится удельный расход горючего.

Степень сжатия бензинового двигателя определяет, горючее с каким октановым числом он будет потреблять. Если топливо низкооктановое, это приведет к неприятному явлению детонации, а слишком высокое октановое число вызовет нехватку мощности – двигатель с малой компрессией просто не сможет обеспечивать нужное сжатие.

Таблица основных соотношений степеней сжатия и рекомендуемых топлив для бензиновых ДВС:

Интересно: бензиновые турбированные двигатели функционируют на горючем с большим октановым числом, чем аналогичные ДВС без наддува, поэтому их степень сжатия выше.

Еще больше она у дизелей. Поскольку в дизельных ДВС развиваются высокие давления, данный параметр у них также будет выше. Оптимальная степень сжатия дизельного двигателя находится в пределах от 18:1 до 22:1, в зависимости от агрегата.

Видео:На сколько фрезеровать головку блока цилиндров для поднятия степени сжатия двигателя?Скачать

Изменение коэффициента сжатия

На практике такая необходимость возникает нечасто. Менять сжатие может понадобиться:

• при желании форсировать двигатель;
• если нужно приспособить силовой агрегат под работу на нестандартном для него бензине, с отличающимся от рекомендованного октановым числом. Так поступали, например, советские автовладельцы, поскольку комплектов для переоборудования машины на газ в продаже не встречалось, но желание сэкономить на бензине имелось;
• после неудачного ремонта, чтобы устранить последствия некорректного вмешательства. Это может быть тепловая деформация ГБЦ, после которой нужна фрезеровка. После того, как повысили степень сжатия двигателя снятием слоя металла, работа на изначально предназначенном для него бензине становится невозможной.

Читайте также: Телега для подвесного мотора

Иногда меняют степень сжатия при конвертации автомобилей для езды на метановом топливе. У метана октановое число – 120, что требует повышать сжатие для ряда бензиновых автомобилей, и понижать – для дизелей (СЖ находится в пределах 12-14).

Перевод дизеля на метан влияет на мощность и ведет к некоторой потере таковой, что можно компенсировать турбонаддувом. Турбированный двигатель требует дополнительного снижения степени сжатия. Может потребоваться доработка электрики и датчиков, замена форсунок дизельного мотора на свечи зажигания, новый комплект цилиндро-поршневой группы.

Видео:Степень сжатия и компрессия. В чем разница? Это одно и тоже или все же нет. Просто о сложномСкачать

Форсирование двигателя

Чтобы снимать больше мощности или получить возможность ездить на более дешевых сортах топлива, ДВС можно форсировать путем изменения объема камеры сгорания.

Для получения дополнительной мощности двигатель следует форсировать, увеличивая степень сжатия.

Важно: заметный прирост по мощности будет лишь на том двигателе, который штатно работает с более низкой степенью сжатия. Так, например, если ДВС с показателем 9:1 тюнингован до 10:1, он выдаст больше дополнительных «лошадей», чем двигатель со стоковым параметром 12:1, форсированный до 13:1.

Возможные следующие методы, как увеличить степень сжатия двигателя:

• установка тонкой прокладки ГБЦ и доработка головки блока;
• расточка цилиндров.

Под доработкой ГБЦ подразумевают фрезеровку ее нижней части, соприкасающейся с самим блоком. ГБЦ становится короче, благодаря чему уменьшается объем камеры сгорания и растет степень сжатия. То же происходит и при монтаже более тонкой прокладки.

Важно: эти манипуляции могут также потребовать установки новых поршней с увеличенными клапанными выемками, поскольку в ряде случаев возникает риск встречи поршня и клапанов. В обязательном порядке настраиваются заново фазы газораспределения.

Расточка БЦ также ведет к установке новых поршней под соответствующий диаметр. В результате растет рабочий объем и становится больше степень сжатия.

Видео:Степень сжатия и октановое число топлива для двигателей ЗМЗ.Скачать

Дефорсирование под низкооктановое топливо

Такая операция проводится, когда вопрос мощности вторичен, а основная задача – приспособить двигатель под другое горючее. Это делается путем снижения степени сжимания, что позволяет двигателю работать на малооктановом бензине без детонации. Кроме того, налицо и определенная финансовая экономия на стоимости горючего.

Интересно: подобное решение нередко используется для карбюраторных двигателей старых машин. Для современных инжекторных ДВС с электронным управлением дефорсирование крайне не рекомендуется.

Основной способ, как уменьшить степень сжатия двигателя — сделать прокладку ГБЦ более толстой. Для этого берут две стандартные прокладки, между которыми делают алюминиевую прокладку-вставку. В результате растет объем камеры сгорания и высота ГБЦ.

Видео:Расчет степени сжатия мотора.Скачать

Некоторые интересные факты

Метанольные двигатели гоночных машин имеют сжатие более 15:1. Для сравнения, стандартных карбюраторный двигатель, потребляющий неэтилированный бензин, имеет сжатие максимум 1.1:1.

Из серийных образцов моторов на бензине со сжатием 14:1 на рынке присутствуют образцы от Mazda (серия Skyactiv-G), ставящиеся, например, на CX-5. Но их фактическая СЖ находится в пределах 12, поскольку в данных моторах задействован так называемый «цикл Аткинсона», когда смесь сжимается в 12 раз после позднего закрытия клапанов. Эффективность таких двигателей измеряется не по сжатию, а по степени расширения.

В середине XX века в мировом двигателестроении, особенно в США, наблюдалась тенденция к увеличению степени сжатия. Так, к 70-м основная масса образцов американского автопрома имела СЖ от 11 до 13:1. Но штатная работа таких ДВС требовала использования высокооктанового бензина, который в то время умели получать только процессом этилирования – добавлением тетраэтилсвинца, высокотоксичного компонента. Когда в 1970-х годах появились новые экологические стандарты, этилирование стали запрещать, и это привело к обратной тенденции – снижению СЖ в серийных образцах двигателей.

Современные двигатели имеют систему автоматической регуляции угла зажигания, которая позволяет ДВС работать на «неродном» топливе – например, 92 вместо 95, и наоборот. Система управления УОЗ помогает избежать детонации и других неприятных явлений. Если же ее нет, то, например, залив высокооктановый бензин двигатель, не рассчитанный на такое горючее, можно потерять в мощности и даже залить свечи, поскольку зажигание будет поздним. Ситуацию можно поправить ручным выставлением УОЗ по инструкции к конкретной модели автомобиля.

Видео:Теория ДВС Расчёт Степени СжатияСкачать

Степень сжатия и октановое число бензина: как связаны между собой

Рассматривая связь октанового числа бензина и степени сжатия, нужно сказать, что это одни из ключевых параметров, учитываемых при выборе конкретной марки топлива. В первую очередь необходимо брать в расчет рекомендации производителя. Их можно найти в инструкции к автомобилю или на лючке заправочной горловины бензобака. Чтобы лучше понимать, почему отдается предпочтение той или иной марке бензина, стоит разобраться с вопросом степени сжатия и тем, как она связана с октановым числом.

Читайте также: Адаптер для лодки под мотор

Видео:Что такое степень сжатия в двигателе и от чего она зависитСкачать

Понятие «степень сжатия»

Под степенью сжатия (СЖ) двигателя понимают безмерную геометрическую величину, которая представляет собой отношение общего объема цилиндра к объему камеры сгорания, т. е. пространства над поршнем при его положении в нижней (НМТ) и верхней (ВМТ) мертвой точке соответственно.

Для бензиновых двигателей показатель СЖ в среднем составляет 8-14,5. Степень сжатия определяет термический КПД, т. е. отражает, насколько эффективно расходуется заправленное топливо. К примеру, для стандартного мотора ВАЗ повышение СЖ с 9,8 до 11 прирост КПД составляет около 4%. Но нужно учитывать, что увеличение степени сжатия сопряжено с некоторым риском. Именно здесь необходимо изучить суть октанового числа бензина.

Как связаны степень сжатия и тип бензина

Существует прямая зависимость степени сжатия и октанового числа бензина, поскольку во многом она связана с устойчивостью топлива к самовоспламенению. С увеличением СЖ улучшает КПД, но в то же время приводит к самовоспламенению. Чем выше СЖ, тем более горячим будет воздух в конце такта сжатия. Этим объясняется увеличение риска детонации при повышении степени сжатия, возникающей при слишком высоком пиковом давлении. Ударная детонационная волна разрушительно влияет на поршни, стенки камеры и цилиндры.

Интересно: для повышения СЖ устанавливают поршни с выпуклостями, увеличивают ход поршня или уменьшают толщину головки блока цилиндра.

По этой причине при повышении СЖ должно увеличиваться и ОЧ. Это помогает избежать детонации – взрывного воспламенения рабочей смеси в цилиндрах. Октановое число (ОЧ) характеризует детонационную стойкость бензина. Значение, варьирующееся в пределах 70-100, показывает процентное содержание изооктана в смеси. Октановое число определяется в сравнении с эталоном – смесью из н-гептана и изооктана. Чтобы повысить ОЧ в состав топлива вводят октан-корректирующие присадки.

Для автомобилистов важен вопрос, при какой степени сжатия какой бензин использовать. Здесь есть следующая взаимосвязь:

• до 10,5 – АИ-92;
• от 10 до 12,5 – не ниже АИ-95;
• более 12,5 – не ниже АИ-98.

В таблице представлены степени сжатия и октанового числа бензинов других типов, включая АИ-76, АИ-80 и АИ-100.

Видео:Степень сжатия двигателяСкачать

Нюансы выбора бензина по степени сжатия

Использование бензина, не соответствующего степени сжатия, может сказываться на работе двигателя. К примеру, применяя при СЖ не АИ-95, а АИ-92, можно столкнуться с падением мощности и ростом расхода топлива.

Выбирая, какой бензин лить в зависимости от степени сжатия, стоит учитывать даже сезон. Так, ДВС с величиной СЖ около 10 выступает пограничным между АИ-92 и АИ-95 , поэтому летом рационально использовать АИ-95 , а зимой АИ-92 . Такая возможность обеспечена тем, что стойкость топлива к детонации зимой чуть выше, чем летом. В результате октановое число заливаемого бензина может быть понижено на 3 единицы. Это достигается за счет низкой температуры впускного воздуха и более низкой температуры ДВС, а также более холодной горючей смеси.

Соответствие требованиям по СЖ и октановому числу особенно важно для карбюраторной системы подачи топлива. При инжекторной топливовоздушную смесь корректирует электроника. Ее доводят до нужного значения октанового числа, чтобы ДВС работал в нормальном режиме.

Видео:92 или 95? Какой бензин лучше лить? Пару слов об октановом числе и степени сжатия. Просто о сложномСкачать

В заключение

Даже заправляя бензин нужной марки, можно столкнуться с тем, что детонация периодически будет «проскакивать». Самой распространенной причиной здесь выступает некачественный бензин. Кроме несоответствия заявленному октановому числу, он может нести в себе тяжелые загрязнения и углеводороды, которые будут копиться и сказываться на работе двигателя. В отношении использования топлива с большей или меньшей СЖ нет строгих ограничений, поскольку это не вредит ДВС. Нужно учитывать лишь тот факт, что это повлияет на мощность и расход бензина.

Группа компаний «Ойл Ресурс Групп»

Оптовая торговля нефтепродуктами с доставкой по всей России.

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/stepen-szhatiya-benzinovogo-motora

  🔥 Видео

  Выставляю степень сжатия под 95 бензин на двигателе скутераСкачать

  

  Пережатый мотор Степень сжатияСкачать

  

  Техническое видео! Расчет степени сжатия. На примере моего D15B.Скачать

  

  Компрессия и степень сжатия в двигателе мотоцикла / мотоциклы Иж, JAWA, Днепр, Урал, Минск, Восход.Скачать

  

  Проливка гбц для расчета степени сжатияСкачать

  

  Высокая степень сжатия, детонация и ее последствия. ВАЗ 2101, объем 1700.Скачать

  

  Расчёт степени сжатия скутерного мотораСкачать

  

  Как измерить степень сжатия двигателяСкачать