Компрессия дизельного двигателя — важнейший параметр, характеризующий герметичность его цилиндропоршневой группы и клапанов газораспределения.
Чем компрессия отличается от степени сжатия
Следует различать три величины: степень сжатия, давление сжатия и компрессию.
• Степенью сжатия называется отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания. Как отношение объемов, это величина безразмерная. Степень сжатия — число. • Давление сжатия — это максимальное давление, которое создается в цилиндре на такте сжатия. • Компрессия — это тоже давление сжатия, но замеряют ее на оборотах, создаваемых стартером. Все нормы, прописанные в соответствующих нормативах, предусматривают именно эту частоту вращения коленчатого вала.
Давление сжатия и компрессия в дизельном двигателе, как и в бензиновом, измеряются в привычных единицах давления: атм, bar, МПа, кПа, кг/см².
Измерение компрессии применяется именно для диагностики двигателя. В дизеле результаты замеров отвечают на главный вопрос: заведется автомобиль или нет.
Зачем нужна высокая компрессия в дизельном двигателе
Минимальная степень сжатия дизельного двигателя начинается примерно с 12,5. Но это не об автомобильных двигателях, с их относительно малыми объемами камер сгорания и высокими оборотами.
В ограниченном пространстве трудно организовать качественное смесеобразование дизельного топлива, тем более, что на это отводятся миллисекунды. Это в бензиновом моторе легкое горючее испаряется на такте всасывания, а потом еще и при ходе поршня до верхней мертвой точки. В дизеле топливо впрыскивается, не доходя пары десятков градусов до ВМТ, по достижении которой оно уже должно гореть.
Как работает ДВС на бензине и дизтопливе.
Рабочий процесс удалось организовать, применив разделенную камеру сгорания. В сочетании с высокой степенью сжатия она не только обеспечивает высокое давление и температуру, вынуждающие топливо воспламеняться. Сжатый воздух участвует и в смесеобразовании:
• Головка блока цилиндров такого дизельного мотора имеет полость, в которую подается топливо из форсунки. Это отдельная часть камеры сгорания, соединенная протоком с надпоршневым пространством. • Сжатый поршнем воздух врывается в нее, создавая мощный вихрь и перемешивая топливо с воздухом. • Уже воспламеняясь, смесь вырывается в основную камеру сгорания, загорается в полном объеме и начинается рабочий ход поршня вниз.
Холодный пуск также обеспечивают предпусковые свечи. Конструкций разделенных камер сгорания создано немало, но всех их объединяет высокая степень сжатия и, соответственно, компрессия.
Степень сжатия таких машин находится примерно в пределах 20–23. Наиболее распространенное значение — 21. В автомобильной документации обычно указывается минимально допустимая компрессия дизельного двигателя — 18 кг/см², а также разброс между соседними цилиндрами 1 кг/см².
Отвечая на вопрос, какая компрессия должна быть в дизельном двигателе, можно сказать, что 18 кг/см² является наиболее часто упоминаемым в литературе минимально допустимым давлением.
Данные по конкретным двигателям следует искать в технической документации вашего автомобиля. При значительном падении компрессии дизельного мотора главной проблемой становится не снижение мощности или увеличение расхода топлива и масла, а холодный запуск. В бензиновых машинах поводом отправить мотор на капиталку при нормальных условиях служит расход масла, с которым невозможно мириться.
Технический прогресс, в частности, внедрение в системы управления топливоподачей электроники и компьютерных технологий, позволил использовать на автомобильном транспорте насос-форсунки, системы Common Rail. Впрыск топлива стал более тонко управляемым и разделенным, появилось понятие предвпрыска.
При этом на порядок возросло давление топлива, и появилась возможность сократить степень сжатия, необходимую для запуска двигателя. 16 — вполне привычная степень сжатия для современных машин с самовоспламенением горючего.
Новые дизельные двигатели работают плавнее и экономичнее, а также выделяют меньше вредных выбросов в атмосферу. Они стали значительно менее шумными, и характерная вибрация на рычаге переключения передач ушла в прошлое.
Как замеряется компрессия дизельного двигателя
Замер компрессии дизельного двигателя производится компрессометром. Он отличается от аналогичного прибора для бензиновых машин. Поскольку компрессия дизеля может превышать 30 bar, манометр с запасом обычно используется со шкалой до 60 bar. Но главное отличие — в креплении к цилиндру.
Присоединительный конец прибора (обычно это окончание шланга) вворачивается в отверстие для форсунки или свечи накаливания. Невозвратный клапан позволяет зафиксировать максимальное показание. Он оборудован специальным рычагом, с помощью которого давление сбрасывается. Из-за высокого давления компрессометр невозможно удержать руками, как на бензиновом моторе, поэтому его и крепят на резьбе.
Измерение компрессии следует производить на прогретом двигателе. Чтобы обеспечить необходимые обороты коленчатого вала (примерно 250 об/мин.), мотор диагностируется с полностью заряженным аккумулятором, исправным стартером и со всеми вывернутыми форсунками или свечами.
Отверстие для присоединения прибора выбирается в зависимости от поставленной задачи, конструктивных особенностей силовой установки и наличия соответствующих переходников. При снятии форсунок свечи остаются на месте. Таким образом, включив зажигание можно заглянуть в камеры сгорания и увидеть, накалились ли свечи или нет. Снятые свечи проверяют отдельно подав на них правильное напряжение (это не обязательно 12В).
Измерить компрессию на дизельном двигателе можно и в одиночку, так как прибор надежно закреплен в отверстии. Установив компрессометр на определенный цилиндр нужно активировать стартер и прокрутить коленчатый вал до тех пор, пока давление не перестанет расти. Полученные показания сравниваются с нормативными, указанными в рабочей документации по конкретной модели. При неудовлетворительных результатах поиски утечки продолжаются.
Наведенная компрессия дизельного двигателя
Этот показатель еще называют масляная компрессия. Чтобы определить причастность поршневых колец к падению герметичности в цилиндрах двигателя, через отверстие форсунки на днище поршня наливают 50 мл моторного масла и снова замеряют компрессию
Если ее удалось поднять — значит, смазка перекрыла неплотности изношенных поршневых колец. Если результат практически не изменился, причину следует искать не в кольцах. Скорее всего, это клапаны ГРМ.
Особенности разборки и сборки системы
Перед демонтажем компонентов отключите аккумулятор и электромагнитный клапан подачи топлива. Далее разберите необходимые электрические соединения и заизолируйте свободные концы проводки.
Если свеча накаливания давно не снималась, прикипела и не поддается, используйте торцевую головку, вращая ее воротком с двух сторон.
Это нужно для того, чтобы она испытывала только напряжение вращения, но не излома. Иначе свечу можно сломать. Достать же потом обломок из головки блока цилиндров очень непросто. Дело может дойти до снятия ГБЦ. Такие случаи редки, но практикой подтверждаются.
При демонтаже форсунок необходимо сначала снять трубки высокого давления. Их нельзя разгибать. Снова придать им прежнюю форму — работа неблагодарная: система будет собираться с перекосами.
Пучок труб, так называемый «паук», соединен креплениями, которые трогать не нужно. Отсоединив штуцеры трубок от топливного насоса высокого давления (ТНВД) с одной стороны, и от форсунок — с другой снимают всю сборку.
Трубки и штуцеры насоса и форсунок необходимо закрыть от попадания пыли или грязи. Проникновение механических частиц в топливные магистрали может вызвать заклинивание игл распылителей с последующим ремонтом.
Следует уделить внимание и системе слива топлива — так называемой обратке. Гибкие шланги трескаются от старости и порой буквально разваливаются в руках при разборке. Стоит заранее запастись новым.
Такие шланги продаются на авторынках на отрез. Негерметичная обратка может вызвать попадание воздуха в топливную систему дизеля, которая к нему очень критична. На японских автомобилях обратка металлическая. Она сделана из тонких, ломких трубочек, соединяющих специальные шайбы. Конструкция имеет сложную и строгую геометрию, и одевается на форсунки целиком. Крепежные гайки при этом прикипают к ней намертво. Для разборки этой системы нужна квалификация. Ну и везение не помешает.
Сборка агрегата происходит в соответствии с руководством, необходимо строго соблюдать моменты затяжки.
Перед пуском рекомендуется прокачать топливо ручным топливоподкачивающим насосом. Штуцеры на форсунках не закручивают до конца. Мотор прокручивают стартером до тех пор, пока из трубок высокого давления не выйдет воздух и не проступит солярка. Тогда штуцеры можно закрутить на место. Этот метод удаления воздуха из системы особо актуален на старых машинах: их изношенные насосы не в силах протолкнуть воздушную пробку.
Как завести двигатель, если компрессия слишком низкая
Разово завести мотор можно при помощи масляной компрессии, но это уместно только при снятии форсунок. Каждый раз этим заниматься не стоит. Другое направление — повышение оборотов. Возможно, запуск произойдет с помощью мощного пускового устройства. Двигатель заведется при помощи буксировки.
Автоматика современных машин может не допустить такой вариант запуска — не открыть подачу топлива. На системах Common Rail оно не пойдет в форсунки, если давление горючего в рампе будет небольшим. В этом случае, как и при низкой компрессии, актуально применить средство типа «быстрый старт»: легко воспламеняющаяся аэрозоль направляется во всасывающий коллектор в момент пуска. Жидкостью следует пользоваться с предельной осторожностью, так как она вызывает детонацию топлива. Некоторые производители запрещают применение таких средств для своих агрегатов.
Холодному пуску поможет подогрев двигателя с помощью электрического или жидкотопливного подогревателя.
Увлекаться экстремальными способами пуска не стоит. Это отнимает много времени и сил, и ведет к дополнительным материальным затратам. Рано или поздно любой мотор приходится ремонтировать. Однако когда ремонт будет уже позади, дизель с хорошей компрессией порадует вас безотказным пуском даже в сильный мороз.
