Vidaus degimo variklio kompresija arba dar kitaip suspaudimas - tai didžiausias degalų ir oro mišinio slėgis cilindre suspaudimo takto pabaigoje. Kompresija yra vienas iš pagrindinių bet kurio variklio būklės rodiklių. Tinkama kompresija užtikrina efektyvų variklio darbą, optimalų kuro degimą ir ilgalaikį veikimą. Variklio kompresija atspindi sėkmingą degimo proceso vykdymą vidaus degimo varikliuose, o tai yra esminis aspektas, garantuojantis variklio efektyvumą ir galią. Šis procesas apima oro ir degalų mišinio suspaudimą cilindruose, leisdamas jiems tapti aukštesnės temperatūros ir slėgio, todėl degimas tampa efektyvesnis.
Kas yra variklio kompresija ir suspaudimo laipsnis?
Labai svarbu suprasti skirtumą tarp kompresijos ir suspaudimo laipsnio - jie dažnai painiojami. Dar vienas su kompresija susijęs mitas yra įsitikinimas, kad jis tiesiogiai priklauso nuo suspaudimo laipsnio ir yra apskaičiuojamas taip pat - pagal paprastą aritmetinį santykį. Taip nėra. Kompresija net ir eksploatuojamame variklyje yra kintamas (priimtinose ribose) parametras. Pavyzdžiui, šalto ir pašildyto variklio kompresometro rodmenys visada skirsis. Jau nekalbant apie tai, kad natūraliai dėvintis vidaus degimo varikliui kompresija taip pat kinta. Ši painiava kyla dėl to, kad tiek suspaudimo laipsnis, tiek kompresija nustatomi dėl stūmoklio judėjimo cilindre. Tačiau, kad vaizdžiai suprastumėte skirtumus, galite prisiminti taip. Suspaudimo laipsnis yra „geležinis“ iš gamyklos ir nustato, kiek mišinio gali suspausti stūmoklis iki suspaudimo eigos pabaigos. Neįmanoma pasiekti tobulo cilindro sandarumo (ir tokio uždavinio nėra), todėl kompresija visada matuojamas dinamiškai - per kelis alkūninio veleno apsisukimus.
Suspaudimo laipsnis yra pagrindinis parametras, kuris daugiausia gali atspindėti variklio darbo efektyvumą. Natūralaus įsiurbimo varikliui suspaudimo laipsnio pagerėjimas reiškia santykinį variklio našumo ir efektyvumo pagerėjimą, neatsižvelgiant į kitus veiksnius. Jei variklio suspaudimo laipsnis kuo didesnis, tuo didesnis alyvos ir dujų mišinio slėgis suspaudžiamas, tuo santykinai aukštesnė temperatūra, dyzelinio kuro mišinys pilniau išgaruoja, lengviau sudega, visiškai po suspaudimo uždegimo momento, kai per labai trumpą laiką gali būti išleista vis daugiau mechaninės energijos. Degimo metu sukurta mechaninė energija per stūmoklį, alkūninį veleną ir kitus mechanizmus perduodama varikliui ir tampa variklio galios generavimu. Jei žemesnio suspaudimo variklis, dyzelino molekulė neišgaravo iki galo, taigi, kai uždegimo žvakė degs gana lėtai, dalis mechaninės energijos paverčiama šilumos energija, todėl variklio temperatūra pakyla, bet ne visiškai virsta mechaninė energija, taigi ta pati situacija cilindro tūryje. Didesnis suspaudimo laipsnis reiškia didesnę įvestą ir išeigą galią. Paprastai tariant, kuo didesnis variklio suspaudimo laipsnis, tuo didesnis variklio efektyvumas, tuo geresnis našumas ir degalų ekonomija. Tačiau variklio suspaudimo laipsnis nėra kuo didesnis, tuo geriau, bet tam, kad būtų tinkamas. Per didelis suspaudimo laipsnis sumažins stabilumą ir variklio tarnavimo laiką. Tinkamiausias suspaudimo laipsnis sukurtas taip, kad variklio varomoji jėga, ekonominė nauda ir patikimumas pasiektų tobulą ir stabilų balansą.
Cilindro slėgis ir kompresija yra susijusios sąvokos vidaus degimo varikliuose, ypač automobilių pramonėje. Cilindro slėgis nurodo oro-kuro mišinio arba degimo dujų slėgį variklio cilindro degimo kameroje skirtingais variklio veikimo etapais. Jis paprastai matuojamas tokiuose vienetuose kaip svarai kvadratiniam coliui (psi) arba kilopaskaliai (kPa). Variklio kompresija yra fiksuota vertė, kuri nurodo degimo kameros tūrio santykį, kai stūmoklis yra savo eigos apačioje (apatinis negyvas taškas, BDC), ir degimo kameros tūrio santykį, kai stūmoklis yra savo eigos viršuje (viršutinis negyvas taškas, TDC). Tai yra pagrindinis parametras, kuris turi įtakos variklio efektyvumui ir našumui. Apibendrinant galima pasakyti, kad cilindro slėgis ir suspaudimo laipsnis yra svarbūs variklio veikimo parametrai, tačiau jie apibūdina skirtingus variklio darbo aspektus.
Suspaudimo laipsnis yra išreikštas dviem skaičiais, kurie leidžia išmatuoti proporciją. Pavyzdžiui: 10:1, 11:1, 12:1, 14:1. Arba bet kokios vertės, o tai tik reiškia, kad sudegęs mišinys išsiplečia 10, 11, 12 ar 14 kartų. Tai sužinojus, kyla natūraliausias klausimas: kodėl ne visi varikliai turi labai aukštą suspaudimo laipsnį? Savaiminis detonavimas: Yra nustatytas maksimalus slėgis, kuriuo oro ir kuro mišinys gali būti veikiamas be detonacijos. Suspaudimo slėgis: yra slėgis, kurį mišinys pasiekia, kai stūmoklis yra aukščiausioje eigos dalyje. Jei tokiame tūryje suleisime mažai mišinio, slėgis bus žemas, o jei daug - didesnis. Jei jau įsisavinote šias sąvokas, tai suprasite, jokiame modelyje suspaudimo laipsnis negali būti didelis. Yra variklių, kurie į savo degimo kameras gali įpilti daug kuro. Juose viskas būtų gerai, jei tik nebūtų per daug nuspaustas akceleratorius, nes būtų suleidžiama mažai mišinio.
Skiriasi suspaudimo laipsnis ir suspaudimo slėgis. Šios dvi sąvokos gali būti supainiotos, tačiau jos susijusios su visiškai skirtingomis problemomis. Viena vertus, suspaudimo laipsnis tai tik vienas tūrių palyginimas: kai stūmoklis yra apatiniame negyvame centre (BDC) ir kai jis yra viršutiniame negyvos centre (TDC). Štai kodėl jis išreiškiamas santykiu „X:1“. Kita vertus, suspaudimo slėgis rodo mišinio pasiektas slėgis, kai stūmoklis yra viršutiniame negyvajame centre (TDC). Šiuo atveju jis išreiškiamas verte, po kurios nurodomas slėgio matavimo vienetas. Šios problemos sprendimas yra aiškiai matomas turbo varikliuose, viduje suspaudimo laipsnis yra sąmoningai sumažintas.
Kuro oktaninis skaičius labai veikia suspaudimo laipsnį, kuriuo galima nustatyti variklį. Ši savybė nurodo slėgį, kurį galite pritaikyti kurui prieš jam savaime sprogstant. Kuo vyresnis ar tai numeris, labiau spaudžia nesprogusio kuro. Taigi variklius, naudojančius 98 benziną, be problemų galima optimizuoti naudojant didesnį suspaudimo laipsnį. Viena iš priežasčių, kodėl dyzelinis variklis yra efektyvesnis už benziną, yra tai, kad jo suspaudimo laipsnis didesnis. Šį ryšį galima pasiekti dėl to, kad dyzeliniai varikliai veikia labai skirtingai nei benzininiai. Logiškai mąstant, jie sukalibruoti tai padaryti reikiamu laiku, kai stūmoklis yra iki galo aukštyn ir laikas leistis žemyn. Tai yra, kai suspaudimo fazė baigiasi, o plėtimosi fazė prasideda viduje keturtakčio variklio ciklo. Dyzelino atveju dominančius duomenis - ne oktaninis skaičius, bet cetanas. Kokia vertė lemia laiką, per kurį kuras detonuoja, nes jam daromas spaudimas. Šiandien parduodamo dyzelino cetaninis skaičius yra tarp 51 ir 55. Kuo didesnis šis skaičius, tuo greičiau jis detonuos ir tuo mažiau užtruks degimo kameroje energijai gauti. Yra koncepcija, kurią taip pat įdomu žinoti apie dyzelinius variklius, ir tai yra reikalaujama minimalaus suspaudimo. Jei jie nepasieks tam tikro lygio, jie negalės įjungti dyzelino ir neveiks. Benzininiame variklyje taip neatsitinka, nes oro ir benzino mišinį uždega variklio žvakės.
Tai nereiškia, kad įvykus detonacijai jis nepraras slėgio ten, kur nutekės. Šiam skirtumui tarp benzino ir dyzelino yra viena išimtis, kurią sukūrė "Mazda": „Skyactiv-X“ 2.0 180 AG. Šio benzininio variklio veikimas yra pusiaukelėje tarp dyzelinio ir benzininio. Detonacija pagaminama kuro iš dalies suspaudus ir uždegimo žvakėmis. Štai kodėl jis turi suspaudimo laipsnį 16,3:1, kuris yra panašus į daugelio dyzelinių variklių.
Didelį suspaudimo laipsnį variklyje galima pakeisti atitinkamai vėliau uždarant įsiurbimo vožtuvą suspaudimo takto eigoje. Taikant keičiamų vožtuvų valdymo fazių sistemą, visuomet galima suderinti, kad naujai užkraunamas degiuoju mišiniu cilindras būtų gana karštas nuo liekamųjų deginių iš prieš tai vykusio darbinio takto. Pakėlus temperatūrą šiuo metodu, galima valdyti HCCI procesą, naudojant gana žemo suspaudimo laipsnio variklį arba varikliui dar nesušilus iki darbinės temperatūros.
HCCI principu veikiantys varikliai gali pasiekti 72 proc. sukimo momentą ir 88 proc. efektyvumą. Tai yra sprendimas, kuris leidžia, jei reikia, pakeisti suspaudimo laipsnį. Pajėgumas, leidžiantis žymiai pagerinti efektyvumą ir našumą. Pavyzdžiui, jei einate į „dujų antgalis“ norint išlaikyti greitį, mišinio kiekis, kuris patenka į degimo kamerą, yra mažas. Tai momentas, kai suspaudimo laipsnis gali būti aukštesnis be savaiminio detonacijos. Praktiškai tai pastebima tuo, kad variklis su kintamu suspaudimu pasiekia didesnį efektyvumą, nes kiekvienu atveju suspaudimo laipsnį sureguliuoja iki didžiausio galimo.
Variklis su kintamu suspaudimo laipsniu yra unikalus sprendimas, leidžiantis prisitaikyti prie įvairių važiavimo sąlygų. Tai veikia dėl to, kad jie prideda egzocentrinį veleną ir tarpinius švaistiklius, kurie jungiasi prie alkūninio veleno. Pavara judina šį dalių rinkinį, kad judintų stūmoklių eigą aukštyn arba žemyn, kad pakeistų suspaudimo laipsnį.
Pirmieji HCCI principu veikiantys varikliai buvo naudojami Vokietijoje 1949-1954 metais. Juos sukūrė inžinierius Hermanas Tigenas (Hermann Teegen), o gamino kompanija „Lohmann Werke AG". Tai buvo pagalbiniai prie dviračių montuojami, vieno cilindro, dvitakčiai, karbiuratoriniai, 18 cm³ darbinio tūrio, 0,8 AG galios, esant 6 000 aps./min., varikliai. Jie neturėjo jokios degalų uždegimo sistemos. Suspaudimo laipsnį, ašine kryptimi perstumiant cilindrą, buvo galima keisti 12,5-125/1 ribose. Toks aukštas suspaudimo laipsnis naudojamas, tik paleidžiant variklį ir jį pašildant. Toliau variklis dirbdavo 14:1-18:1 suspaudimo laipsnio ribose. Variklis buvo maitinamas benzinu, spiritu, žibalu, dyzelinu. 100 km kelio sunaudodavo iki 1 litro degalų. Pats variklis svėrė 5 kg. Galėjo būti montuojamas prie bet kurio dviračio ir sukdavo galinį ratą. Su šiuo pagalbiniu varikliu dviratis pasiekdavo iki 25 km/val. greitį. Per 5 gamybos metus buvo surinkta 51 tūkst.
Kokia turi būti kompresijos norma?
Stūmokliniams varikliams nėra vienos standartinės kompresijos vertės. Šis parametras visada yra individualus kiekvienam konkrečiam modeliui. Be to, kadangi kompresijos, kartojame, parametras nėra griežtai nustatytas mechanikų, net ir oficialiuose remonto vadovuose jis dažnai nurodomas tolerancijos ribomis. Pavyzdžiui, „nuo 9 iki 10,5 kgf/cm²“. Kartais norma būna dar neapibrėžtesnė, pvz: „ne mažiau kaip 10 kgf/cm² ir ne didesnis kaip 2 kgf/cm² skirtumas tarp cilindrų“. Dvigubą ar net trigubą skirtumą lemia dyzelinio variklio veikimo principas. Mišinys uždegamas suspaudimo būdu, nenaudojant uždegimo žvakės.
Sveiko benzininio variklio kompresija turėtų būti tarp 140 ir 170 psi, o dyzelinio variklio kompresija turėtų būti tarp 275 ir 400 psi. Skirtumai tarp cilindrų neturėtų viršyti 10-15%.
Kaip matuoti kompresiją?
Kompresijai matuoti naudojamas specialus diagnostikos prietaisas - kompresometras. Iš tikrųjų tai yra oro slėgio matuoklis, skirtas tam tikroms ribinėms vertėms (iki 20 kgf/cm² benzininiams varikliams ir iki 40 kgf/cm² dyzeliniams varikliams). Yra keletas kompresijos matavimo metodų, kurių kiekvienas skirtas tam tikriems nuokrypiams diagnozuoti. Tačiau paprastai naudojamas karšto ir atviro droselio metodas.
Norint išsamiai interpretuoti rezultatus, reikia partnerio arba vaizdo įrašo, kuriame būtų užfiksuoti prietaiso rodyklės rodmenys proceso metu.
Kompresijos matavimo žingsniai:
- Išimkite uždegimo žvakes (benzinas) arba kaitinimo žvakes (dyzelinas).
- Įsukite (įkiškite, jei antgalis be sriegio) kompresometrą į cilindrą.
- Išjunkite uždegimą ir degalų tiekimą.
Šis punktas visada yra individualus. Paprastuose modeliuose pakanka tiesiog atjungti jungtis su ritėmis ir nuimti benzino siurblio saugiklį. Automobiliams su sudėtinga šiuolaikine elektronika toks būdas reiškia klaidų atsiradimą ECU atmintyje. Pats savaime tai nėra pavojinga, tačiau net ir trumpam pasirodęs „Check engine“ savininką tikrai privers sunerimti. Todėl, jei matavimas atliekamas savarankiškai, geriau iš anksto žinoti, kaip automobilis reaguoja į tokią procedūrą. Geriausia turėti OBD skaitytuvą, kurio pagalba bus galima ištrinti atsiradusias klaidas.
Techninės priežiūros stotyje alkūninis velenas kartais sukamas neatjungus įmontuotos elektronikos, kad būtų galima išmatuoti suspaudimą. Prie starterio prijungiamas specialus paleidimo įtaisas, kuris suka alkūninį veleną nesukant uždegimo raktelio. Taigi, ECU neįjungiamas, todėl nereikia išjungti uždegimo ir purkštukų. Pasukite raktelį, kad užvestumėte variklį, ir stebėkite kompresoriaus rodmenis. Nėra prasmės starterį sukti ilgiau nei 3-4 sekundes.
Rezultatų aiškinimas:
Vėlgi, atliekant tokį „kūrybišką“ matavimą kaip suspaudimo rodmenys, rezultatai gali pastebimai skirtis net ir dviejų vienodų automobilių. Pavyzdžiui, tarkime, kad didžiausia tam tikro cilindro kompresija yra 11,5 kgf/cm². Esant normaliai variklio būklei, kompresometro rodyklė turėtų judėti išilgai ciferblato pagal algoritmą „8-10-11-11-11-11,5“ arba panašų. Matuojant svarbu ne tik absoliučios didžiausios vertės, bet ir ciklų, per kuriuos ši vertė pasiekiama, skaičius. Taigi, net jei stūmoklis sugeba „išpumpuoti“ 11,5 kgf/cm², bet tai padaro per 10 ciklų - apie jokią normą kalbėti nereikia. Taip pat svarbus yra matavimo rezultatų sklaida tarp cilindrų - ji turėtų būti maždaug vienoda.
Galimos variklio kompresijos problemų priežastys
Kaip nurodyta pirmiau, šiek tiek supaprastinus galima manyti, kad maža kompresija variklyje yra cilindrų nesandarumo pasekmė:
- Stūmoklio žiedai. Dėl natūralaus nusidėvėjimo, alyvos perkaitimo ar kitų priežasčių stūmoklio žiedai užsikemša ir „užsikemša“. Stūmoklinių žiedų užsandarinimas reiškia užterštumą ir elastingumo praradimą. Ir dėl to padidėja apskaičiuotas tarpas tarp jų ir cilindro sienelės.
- Vožtuvai. Dėl nuosėdų arba fizinių pažeidimų (pvz., išdegimo) vožtuvų kameros nebetelpa į savo lizdus cilindrų galvutėje.
- Cilindro galvutės tarpinės lūžis.
- Stūmoklio perdegimas. Sudėtingiausias scenarijus, kai stūmokliai fiziškai pažeidžiami.
Kiekvienas variantas turės atitinkamą šalutinį poveikį ir papildomus diagnostikos metodus. Pavyzdžiui, sugedus tarpinei, išsiplėtimo bake gali būti pastebėti burbuliukai, dėl žiedo įskilimo padidės išmetamųjų dujų dūmingumas ir t.t.
Variklio kompresijos problema gali kilti dėl įvairių priežasčių, kurios gali būti tiek vidinės, tiek išorinės. Mechaniniai gedimai dažnai tampa pagrindine šios problemos priežastimi. Dėvėti cilindrų, stūmoklių ir kitų komponentų, dalyvaujančių degimo cikle, paviršiai gali sukelti neefektyvų sandarumo palaikymą.
Be to, variklio kompresijos problema gali atsirasti dėl galvos tarpiklio gedimo. Galvos tarpiklių funkcija yra užtikrinti sandarumą tarp variklio bloko, cilindrų ir galvos.
Netinkamas matavimas ir reguliavimas taip pat gali turėti įtakos kompresijai. Prieš priimant sprendimus dėl variklio priežiūros ar remonto, būtina atlikti precizišką kompresijos matavimą naudojant tinkamus įrankius. Neteisingi matavimo metodai gali duoti klaidingus rezultatus, leidžiančius manyti, kad problema yra rimtesnė nei iš tiesų.
Simptomai, rodantys kompresijos problemas
Variklio kompresijos problemos gali pasireikšti įvairiais simptomais, kurie dažnai rodo, kad variklio veikla yra sutrikusi. Vienas iš pirmųjų ženklų, į kurį reikia atkreipti dėmesį, yra sunkumus užvesti variklį. Jei pastebite, kad variklis užsikuria nelengvai arba reikia daugiau bandymų nei įprastai, tai gali būti aiškus kompresijos sumažėjimo rodiklis.
Dar vienas svarbus simptomas, kurį reikėtų stebėti, yra padidėjęs kuro suvartojimas. Jei automobiliui reikia daugiau kuro nei anksčiau, tai gali būti susiję su variklio kompresijos problema. Sumažėjusi kompresija gali priversti variklį dirbti sunkiau, todėl jam reikalingas didesnis kuro kiekis, kad būtų pasiekta norma.
Be to, variklio triukšmai taip pat gali rodyti problemas su kompresija. Jei variklis išskiria neįprastus garsus, tokius kaip švilpimas, traškėjimas ar kiti pašaliniai garsai, tai gali būti požymis, kad oro ar degalų mišinys yra neteisingas.
#engine back compression high ll Engine back pressure
Sprendimai esant sumažėjusiai kompresijai
Variklio kompresijos problemos gali sukelti didelių išlaidų ir sudėtingų remonto užduočių, todėl svarbu suprasti galimus sprendimus. Pirmasis žingsnis sprendžiant variklio kompresijos problemas yra atlikti išsamius diagnostinius tyrimus. Naudojant kompresijos testą, galima nustatyti, kuris cilindras nepasiekia optimalios kompresijos.
Šis procesas apima variklio išardymą ir atskiros dalies, tokios kaip vožtuvai arba tarpinės, tikrinimą. Vienas iš pagrindinių metodų, skirtų variklio kompresijos problemoms spręsti, yra sugadintų dalių keitimas. Jei nustatoma, kad vožtuvai yra pažeisti ar užstrigę, jų restauracija arba keitimas laiko ir finansų atžvilgiu gali būti efektyviausias sprendimas. Taip pat gali prireikti keisti tarpinės arba cilindrų galvutes, priklausomai nuo to, kaip rimtai pažeisti šie komponentai.
Neigiamos pasekmės, susijusios su bloga variklio kompresija, gali sukelti didesnį kuro sunaudojimą ir variklio galią, todėl laiku atlikti remonto darbus yra būtina.
Kita galimybė, sprendžiant variklio kompresijos problemas, yra naudoti specialias chemikalų medžiagas, skirtas tarpinėms atstatyti. Tokio tipo produktai gali padėti užtikrinti sandarumą ir pagerinti kompresijos lygį.
Vykdant visus šiuos remonto darbus, siekiant išspręsti variklio kompresijos problemas, rekomenduojama kreiptis į kvalifikuotus specialistus.
Kaip užtikrinti gerą kompresiją?
Norint užtikrinti gerą variklio kompresiją ir išvengti galimų variklio kompresijos problemų, būtina reguliariai vykdyti kelias priežiūros procedūras. Pirmiausia svarbu atkreipti dėmesį į variklio alyvos lygį ir kokybę. Alyva, keičiama remiantis gamintojo rekomendacijomis, užtikrina tinkamą variklio veikimą ir sumažina nusidėvėjimo riziką.
Antra, reguliariai tikrinkite ir prižiūrėkite variklio filtrus, ypač oro ir kuro filtrus. Purūs filtrai gali trukdyti tinkamai oro ir kuro srautui, o tai gali sukelti variklio kompresijos problemų. Filtrai turi būti keičiami bent kartą per 15 000-30 000 kilometrų, priklausomai nuo vairavimo sąlygų.
Trečia, svarbu stebėti variklio temperatūrą ir aušinimo sistemą. Perkaitimas gali sukelti rimtų variklio kompresijos problemų ir pernelyg aukštų temperatūrų. Rekomenduojama patikrinti aušinimo skysčio lygį ir keisti jį, kai reikalinga.
Paskutinis, bet ne mažiau svarbus aspektas - laikytis teisingo vairavimo stiliaus. Agresyvus akceleravimas arba per didelis greitis gali paveikti variklio kompresiją. Žemiau nurodyti automobilio eksploatavimo ypatumai:
- ilgesnis važiavimas, įsižiebus minimalaus degalų lygio įspėjamajai lemputei;
- benzino su švinu naudojimas;
- nepaprobuotų priedų alyvai ar degalams naudojimas.
Taip pat tokie eksploatavimo sutrikimai kaip:
- sugedusios degimo sistemos, pasibaigusių degalų arba atjungtų žvakių, kai variklis užsikerta arba trūkčioja;
- galios praradimas.
gali perkaitinti katalizatorių, taip sumažinti jo efektyvumą ar net jį sugadinti ir sukelti gaisrą automobilyje.
Esant vienam iš aukščiau minėtų atvejų kuo greičiau kreipkitės į savo markės gamintojo atstovą, kad pašalintų gedimus.
Tokių atvejų galite išvengti, jei Jūsų automobilį reguliariai prižiūrės markės gamintojo specialistai, kaip numatyta Jūsų automobilio priežiūros dokumente.
Nesistenkite užvesti neužsivedančio variklio (užvedimo mygtuku arba stumdami ar traukdami automobilį), jei nenustatėte ir nepataisėte variklio užvedimo gedimo, nes taip galite sugadinti katalizatorių arba starterį ir akumuliatorius gali susidėvėti pernelyg greitai.
Jei nenustatėte gedimo priežasties, daugiau nebandykite užvesti variklio.
tags: #benzininio #automobilio #variklio #suspaudimo #laipsnis #uzdavinynas