Toyota-navi.ru

АвтоКлуб Toyota
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Чему равен степень сжатия у современных карбюраторных двигателей

Как подобрать компрессор по степени сжатия?

Производительность компрессора напрямую зависит от степени сжатия рабочей среды: чем больше степень, тем меньше производительность у аппарата. Поэтому очень часто при выборе компрессора обращают внимание на эту характеристику. Рассчитывается степень сжатия (R) следующим образом:

R = Pd / Ps, где

Pd – абсолютное давление нагнетания

Ps – абсолютное давление на всасывании.

Степень сжатия — безразмерная величина, которая показы¬вает, во сколько раз повышается давление воздуха в компрессоре по сравнению с давлением воздуха на всасывании.

Рассмотрим на примере степень сжатия воздуха в одноступенчатом компрессоре. Аппарат на входе имеет давление 101 кПа. Поступающий атмосферный воздух следует сжать с давлением нагнетания до 1520 кПа (то есть от 1 до 16 атм). Таким образом, степень сжатия будет равна: 1520 / 101 = 16.

Чтобы увеличить производительность компрессора и не терять показатели по давлению используют многоступенчатое сжатие. Известно, что в процессе сжатия газа выделяется тепло. Чтобы сохранить стабильную температуру внутри аппарата, выделяемое тепло следует отводить. Для этого вокруг камер сжатия предусмотрены специальные отсеки с охлажденной водой.

В процессе сжатия воздуха при повышении давления до 4 атмосфер (405 кПа) и выше, становится все труднее полностью вывести выделяемое тепло. Поэтому для снижения температуры процесс сжатия разделяют на ступени.

Процесс разделения на ступени происходит следующим образом:

На начальном этапе сжатия (первая ступень) газ сжимается до 304-405 кПа (3-4 атмосфер), и поступает в специальную камеру для охлаждения до первоначальной температуры. На втором этапе газ отводится в другую камеру, где сжимается до следующего промежуточного давления (вторая ступень), затем газ поступает на охлаждение, и так далее. Такое многоступенчатое сжатие будет задействовано до тех пор, пока показатели давления не достигнут требуемой величины.

Если взять предыдущие значения по давлению (из примера расчета степени у одноступенчатого компрессора), то в двухступенчатом компрессоре в первой ступени давление достигнет величины 4 атм (405 кПа), а на второй ступени – уже 16 атмосфер (1620 кПа). Степень сжатия в данном случае в каждой камере будет равняться 4, а производительность компрессора увеличится.

Расчет коэффициента сжатия

Вычислить степень сжатия ДВС можно, если выполнить расчет по формуле ξ = (Vр + Vс)/ Vс; где Vр – рабочий объем цилиндра, Vс – объем камеры сгорания. Из формулы видно, что степень сжатия можно сделать больше, уменьшив, объем камеры сгорания. Или увеличив, рабочий объем цилиндра, не изменяя камеры сгорания. Vр намного больше чем Vс. Поэтому можно считать, что ξ прямо пропорционален рабочему объему и находится в обратной зависимости от объема камеры сгорания.

Рабочий объем цилиндра можно посчитать, зная диаметр цилиндра – D и ход поршня – S. Формула для его вычисления выглядит так: Vр = (π*D 2 /4)* S.

Объем камеры сгорания из-за ее сложной формы обычно не вычисляют, а измеряют. Сделать это можно залив в нее жидкость. Определить объем, поместившийся в камеру жидкости, можно при помощи мерной посуды или весов. Для взвешивания удобно использовать воду, так как ее удельный вес 1г на см 3 . Значит, ее вес в граммах покажет и объем в куб. см.

Японские производители улучшили эффективность традиционного двигателя за счет поднятия степени сжатия до 14:1, что ранее было просто невозможно. Они заявляют, что с данной степенью сжатия могут работать, как бензиновый, так и дизельный двигатели, причем на обычном 95-ом бензине. Как это возможно?

Читать еще:  Двигатель volvo d3 и d5 в чем разница

Один из недостатков бензиновых моторов с искровым зажиганием — относительно невысокая степень сжатия. Если ее поднять с нынешних 10:1 до 12,5:1, то эффективность использования теплоты сгоревшего топлива возрастет процентов на шесть. Но чем сильнее сжимаем поршнем воздух с парами бензина, тем выше риск взрывного неконтролируемого самовоспламенения смеси — это детонация, страшный враг двигателя: ударные нагрузки, перегрев, разрушение поршней и колец.

Не зря степень сжатия бензиновых агрегатов редко поднимается выше 11:1.

Этот прием давно известен по гоночным моторам — «настроенные» выпускные каналы по схеме 4-2-1, в которых порции выхлопных газов из всех четырех цилиндров не «толкаются» друг с другом, а строго поочередно вылетают в атмосферу. При чем здесь температура цикла? «Настроенный» выпуск за счет газодинамического наддува улучшает продувку цилиндров — в них остается меньше горячих отработавших газов, которые неизбежно подмешиваются к свежему воздуху на такте впуска и поднимают температуру в конце такта сжатия.

Как уверяют, если долю выхлопа снизить с обычных 8% до 4%, то степень сжатия можно безболезненно поднять на три единицы. А за счет охлаждения воздуха при распыле бензина прямо в цилиндр — сжатие можно увеличить еще на единичку.

Чтобы реализовать продвинутый газообмен, пришлось раскошелиться на фазовращатели на обоих распредвалах — и впускном, и выпускном. А вдобавок с помощью компьютерного моделирования придумать еще кучу всяких ухищрений. К примеру, чтобы улучшить «термоизоляцию» камеры сгорания, диаметр цилиндра пришлось уменьшить с нынешних 87,5 мм до 83,5 мм, соответственно увеличив ход поршня.

Поршень движется от НМТ к ВМТ, впускной и выпускной клапаны закрыты. Объем над поршневой полости уменьшается. Рабочая смесь сжимается. Сжатие сопровождается повышением давления и температуры. Степень сжатия регламентируется детонационной стойкостью топлива. В конце такта давление составляет 1,2—1,7 МПа, а температура — 600—700 К.

В начале такта при сгорании рабочей смеси, которая ооспл а меняется от искровою разряда свечи зажигания, выделяется значительное количество теплоты, резко увеличивается температура и давление. Вследствие давления газон поршень перемешается от ВМТ к НМТ. Газы расширяются и совершают полезную работу. В начале расширения давление газов составляет 4—6 МПа, температура — 2500—2800 К. В конце расширения давление н цилиндре составляет 0,3—0.5 МПа, температура — 1100-1800 К.

Читать еще:  Castrol magnatec 10w 40 r для какого двигателя

Назначение двигателя

Двигатель внутреннего сгорания ЗиД представляет по своей конструкции одноцилиндровый бензиновый четырехтактный мотор с воздушным охлаждением. Выпускался на заводе имени Дегтярева в городе Коврове с середины 60-х и практически до 90-х годов прошедшего века. Для своего времени являлся самым распространенным мотором для применения в различных агрегатах сельскохозяйственного назначения, таких как насосы, дробилки, различные станки, дисковые пилы, мини-тракторы, транспортеры и т. д.

Широкое распространение двигатель ЗиД 4.5 получил за счет наличия главных достоинств:

  • компактность;
  • простота конструкции;
  • надежность;
  • ремонтопригодность;
  • высокие технические параметры;
  • экономичность.

Кроме того, важным фактором следует считать способность двигателя работать на топливе низкого качества, что немаловажно для сельских регионов.

Из недостатков мотора следует отметить повышенную вибрацию, характерную для всех одноцилиндровых двигателей, которую необходимо было учитывать при установке и креплении агрегата.

Измерение компрессиии в цилиндрах карбюраторного двигателя

Приведенный в статье порядок действий и рекомендации по измерению компрессии в цилиндрах, применимы для бензиновых карбюраторных двигателей легковых автомобилей ВАЗ – 2108, 21081, 21083, 2109, 21091, 21099, 2101, 2106, 2105, 2107, 21021, 210213, 1111 и ряда аналогичных (Москвич, Иж, Волга…). Измерение компрессии на инжекторных двигателях, имеет ряд особенностей и будет рассмотрен в отдельной статье.

Перед проведением настройки и регулировки карбюратора своего автомобиля следует учесть общее состояние двигателя, так как симптомы ряда его неисправностей можно ошибочно посчитать симптомами неисправностей карбюратора. Например, неустойчивый холостой ход или затрудненный запуск могут свидетельствовать не только о проблемах в системе холостого хода или системы пуска карбюратора, но и о том, что в двигателе прогорел один из клапанов, пробита прокладка головки, изношены или залегли поршневые кольца и т. д. Проведя измерение компрессии, мы более-менее точно определим состояние двигателя и выявим возможные неисправности в его работе. После их устранения можно будет смело регулировать карбюратор.

Инструменты и приспособления для измерения компрессии

Подготовительные работы

1. Прогреваем двигатель до рабочей температуры (80-90º).

2. Снимаем с бензонасоса топливоподводящий шланг.

3. Выкручиваем все свечи зажигания, предварительно очистив их колодцы от грязи и мусора.

4. Вынимаем из крышки трамблера центральный бронепровод, вставляем в него свечу зажигания и кладем на двигатель.

5. Вворачиваем в отверстие первого цилиндра наконечник компрессометра, либо крепко прижимаем его к этому отверстию.

Измерение компрессии в цилиндрах карбюраторного двигателя

Измерение компрессии в цилиндрах карбюраторного двигателя

1. Помощник сидя в салоне автомобиля нажимает до упора на педаль «газа» и повернув ключ в замке зажигания, запускает стартер на 3-5 секунд.

2. Наблюдаем за показаниями компрессометра, фиксируем динамику их роста и максимальное значение. После фиксации сбрасываем давление в приборе, нажав на кнопку сброса.

3. Повторяем операцию для каждого цилиндра, замеренные показания записываем или запоминаем.

Анализ показаний компрессометра

— Отличное давление (компрессия) – 12-13 кг/см 2 (1,2-1,3 МПа)

— Нормальное давление – 10-11 кг/см 2 (1,0-1,1 МПа)

Читать еще:  Двигатель газ 560 штайер не заводится на горячую

— Необходим ремонт – 8-9 кг/см 2 (0,8-0,9 МПа)

Расширенный анализ показаний компрессометра после проведения измерения компрессии см. «Анализ и расшифровка показаний компрессометра». После проведения анализа можно самостоятельно, с высокой степенью точности, определить неисправность колец, поршней, цилиндров и клапанов двигателя.

Примечания и дополнения

Факторы влияющие на неточность в измерении компрессии

Показания компрессометра будут ниже если:

— Низкий заряд аккумулятора.

— Двигатель не прогрет.

— Не отрегулированы зазоры в клапанах.

— Попадание бензина в цилиндры.

— Проведение измерения без нажатия на педаль «газа».

Показания компрессометра будут выше если:

— Лишнее масло попадает в цилиндры двигателя в следствии износа маслосъемных колпачков, направляющих втулок клапанов или ЦПГ.

Определение причин пониженной компрессии в цилиндрах двигателя при помощи сжатого воздуха

Определяем такт сжатия в нужном цилиндре. В свечное отверстие нужного цилиндра вставляем тонкую длинную отвертку (деревянную палочку, отрезок проволоки…..) и придерживаем ее рукой, уперев в днище поршня. Прокручиваем коленчатый вал за храповик (на двигателях 2101-2107) или большой шлицевой отверткой за зубья маховика в лючке на картере сцепления (2108…). При движении поршня вверх (такт сжатия) отвертка будет вылезать из свечного отверстия, подпираемая снизу поршнем. Необходимо поймать момент, когда она перестанет двигаться вверх и начнет движение вниз вслед за уходящим поршнем (такт впуска). Этот момент и будет верхней мертвой точкой при движении поршня, окончанием такта сжатия.

Вставляем в свечное отверстие шланг компрессора и подаем в цилиндр сжатый воздух под давлением 2-3 атмосферы. По тому откуда он будет выходить определяем неисправность.

1. Из соседнего свечного отверстия или в расширительный бачок (бурление) – прогорела прокладка головки блока.

2. Из карбюратора — прогорел впускной клапан или не отрегулированы клапана.

3. Из глушителя — прогорел выпускной клапан или так же не отрегулированы клапана.

4. Из сапуна — изношены кольца, прогорели поршни.

Определение причин пониженной компрессии при помощи моторного масла

Заливаем в цилиндр 10 кубиков моторного масла и повторно замеряем компрессию. Показания компрессометра выросли — неисправны или залегли кольца, изношена цилиндро-поршневая группа, остались прежними — прогорел клапан или прокладка головки блока.

Раскоксовывание (устранение залегания) поршневых колец

В свечное отверстие каждого цилиндра прогретого двигателя влить при помощи медицинского шприца или резиновой груши по 10 куб/см смеси керосина (50%), ацетона (25%), моторное масло (25%).

Дать постоять 3-4 часа, при желании и наличии времени можно оставить на ночь.

По прошествии этого времени покрутить его стартером 10-15 секунд с вывернутыми свечами.

Слить старое масло, заменить масляный фильтр и залить новое.

Таким образом, убедившись, что двигатель автомобиля исправен, либо выявив неисправность и устранив ее, можно основательно приступать к регулировке и настройке своего карбюратора, исключив в результате проведенного измерения, иные, связанные с двигателем, причины неисправности.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector