Какая должна быть компрессия в двигателе бензиновом двигателе: Компрессия в двигателе внутреннего сгорания

Компрессия в двигателе внутреннего сгорания

Компрессия и степень сжатия – совсем не одно и то же. Незадачливые автовладельцы часто путают эти характеристики – видимо, их сбивают похожие цифры. На самом деле степень сжатия отражает, во сколько раз уменьшается объем цилиндра во время хода поршня от нижней к верхней мертвой точке. Иными словами степень сжатия – это отношение максимального объема цилиндра к минимальному. Степень сжатия может быть равной, например, десяти (10). В свою очередь под компрессией подразумевается давление воздуха в ВМТ, которое выражается в барах (атмосферах или паскалях). В бензиновых двигателях минимально допустимой компрессией считается 10 бар.

Температура воздуха при сжатии поднимается, что может привести к росту давления в исправном цилиндре до 13 бар. Однако, утечка воздуха через изношенные кольца и клапаны, может свести компрессию на нет. При значительном падении компрессии двигатель перестает заводиться, поскольку в цилиндрах невозможно создать условия для воспламенения топливовоздушной смеси.

Причиной отсутствия нормальной компрессии могут быть не только изношенные кольца и клапаны. Последние даже в исправном состоянии должны быть правильно отрегулированы. Если зазор меньше нормы, то клапан не будет полностью закрываться и через него произойдет утечка воздуха.

В бензиновых моторах нормальная компрессия находится в пределах 12-14 бар. Различия в цилиндрах в норме не превышают 1 бар. Однако если в одном из цилиндров компрессия ниже на 6-7 бар, то двигатель начинает троить на низких оборотах. При анализе выхлопных газов наблюдается повышенное содержание несгоревших углеводородов, СО и О2 и низкий показатель СО2.

При повышении оборотов в определенный момент неработающий цилиндр подключается, однако его реальный вклад в крутящий момент ничтожен. К тому же, вибрация никуда не девается, поскольку крутящий момент неравномерен. В современных моторах при падении компрессии в цилиндре электроника отключает его форсунку, дабы защитить нейтрализатор несгоревшего топлива от критического перегрева. Разумеется, при отключении нескольких цилиндров мотор перестанет работать.

Для дизелей компрессия не менее важна. При ее недостатке распыленная солярка попросту не воспламенится, т.к. не будет достигнута необходимая для этого температура сжатого воздуха. Чем меньше компрессия, тем труднее запускается холодный дизель. Чтобы дизельный автомобиль заводился зимой, давление в его цилиндрах должно составлять не менее 20-25 бар. Есть моторы, у которых данное требование еще выше.

Замер компрессии в дизельном двигателе имеет свои особенности. ТНВД необходимо отключить, чтобы перекрыть подачу топлива в цилиндры. Прибор для измерения давления необходимо вводить через отверстия свечей накаливания или форсунки. При этом наконечник прибора необходимо обязательно вкрутить, поскольку рукой давление 30-35 бар не удержать.

Чтобы понять, что давление в цилиндрах недостаточно, не обязательно производить замеры компрессии. Если на низких оборотах двигатель работает вяло и неустойчиво, а на высоких как бы «просыпается», то это явный признак плохой компрессии. При этом из выхлопной трубы, как правило, валит сизый дым – еще один признак.

Изношенные маслосъемные кольца плохо справляются со своей функцией, но на высоких оборотах масло, которое они пропускают, уплотняет зазоры компрессионных колец, в результате чего компрессия возрастает. Однако так продолжается, пока свечи не забросает маслом. Данное явление позволяет оценить износ колец, залив в цилиндры 5-10 мл моторного масла. Если после этого давление увеличится на 6-8 бар, то виноваты кольца. Проводя такой тест, необходимо учитывать, что компрессия может повыситься и за счет временного уменьшения объема камеры сгорания на эти самые 5-10 мл масла. В таком случае степень сжатия увеличивается, а вместе с ней и реальное давление в цилиндре.

При увеличении компрессии во время «масляного теста» только на 1-2 бара или если она вообще останется без изменений, то это весьма тревожный сигнал. В худшем случае это может означать наличие дыры в поршне, и тогда путь один – капремонт!

Если при обычном замере компрессии давление в одном из цилиндров поднимается заметно медленнее и оказывается на 3-5 бар ниже нормы, то есть вероятность прогорания прокладки между блоком и головкой.

А бывает, что компрессию удается повысить простой промывкой инжектора сольвентом. Это говорит о том, что мотор эксплуатировался на низкокачественном топливе, и многие его детали покрылись нагаром.

Какая компрессия должна быть в бензиновом и дизельном двигателе

Практически каждый автомобилист сталкивался с такой неприятной ситуацией, когда мощность автомобиля снижалась буквально на глазах, машина тяжело набирала скорость, а двигатель вовсе плохо запускался. В таком случае ничего не остаётся, кроме как провести диагностику мотора. Диагностика подразумевает под собой целый ряд технических мероприятий.

Но опытные автомобилисты знают, что первым делом необходимо измерить компрессию двигателя, которая позволяет предварительно установить все проблемы силового агрегата и по возможности устранить их.

Содержание

1. Компрессия двигателя – что это и как измеряется
2. Как проверить компрессию на бензиновых и дизельных моторах
3. Норма компрессии в бензиновом и дизельном двигателе
4. Что делать, если компрессия слишком низкая?
5. Заключение

Компрессия двигателя – что это и как измеряется

Часто можно встретить, как некоторые автомобилисты путают понятие компрессии со степенью сжатия. Это две принципиально разные характеристики. Степень сжатия характеризует отношение максимального значения объёма цилиндра к минимальному, в то время компрессия – это показатель давления в цилиндрах авто, создаваемое поршнем в ВМТ своего движения в заключительной стадии такта сжатия. Как видим, ничего общего.

Степень сжатия – постоянный параметр, который может измениться только лишь в случае изменения конструктивной особенности мотора. Давление в цилиндрах двигателя может периодически меняться. Вообще компрессия является оценочным критерием состояния мотора. Какой должна быть компрессия в цилиндрах двигателя? Для каждого силового агрегата эта цифра различна, но в большой мере она зависит именно от показателя степени сжатия.

Как проверить компрессию на бензиновых и дизельных моторах

Проверка компрессии в цилиндрах двигателя различными методами позволяет более точно установить проблемное место, где следует сосредоточить свои силы. Производить замер можно в собственном гараже, не прибегая к услугам специалистов. Если вы решили собственноручно измерить этот чрезвычайно важный показатель, то необходимо вооружиться следующим арсеналом:

1. Сам прибор замера – компрессометр.
2. Заряженный автомобильный аккумулятор.
3. Свечной ключ.
4. Исправный стартер.

Специалисты зачастую проводят замер на непрогретом двигателе. Если должного опыта в проведении подобной работы нет, то предварительно необходимо прогреть мотор. После чего производится демонтаж воздушного фильтра, отключение низковольтных проводов.

Компрессометр – обычный манометр со специальным переходником. Устройство подключается к свечному отверстию и таким образом происходит замер в каждом цилиндре с одновременным запуском мотора на холостом ходу. Компрессометр удерживается несколько секунд. Как только стрелка перестаёт расти, прибор отсоединяется. Данную процедуру желательно проделать несколько раз, после чего вывести среднее значение. Вполне нормальная ситуация, когда полученные данные отличаются от заверенных производителем. Ведь в ходе эксплуатации авто происходит естественный износ деталей поршневой группы, что способствует уменьшению компрессии. Расхождение в пределах 10% считаются допустимым.

Если некоторые отклонения от нормы компрессии бензинового мотора допустимы, то для дизельного двигателя всё намного серьёзней. Производить замеры дизеля стоит не только с целью определения состояния поршневой группы, но и для того, чтобы получить рамки температурного режима, при которых возможна стабильная работа «холодного» дизельного мотора. Для того, чтобы измерить давление в цилиндрах дизельного двигателя, необходимо отключить питание, оставив в работоспособном состоянии только стартер. При замере необходимо соблюдать, пожалуй, самое важное условие – коленчатый вал должен совершать 200-250 оборотов в минуту.

Чтобы измерить данный параметр в цилиндрах дизельного мотора, необходимо соблюсти следующие условия:

• Отключить подачу топлива;
• Выкрутить одну форсунку;
• Убедиться в работоспособности аккумулятора и стартера.

Необходимо обесточить электромагнитный клапан подачи топлива по магистрали. После чего компрессометр подключается к отверстию форсунки. Прибор должен быть с пределом измерения, по меньшей мере, 60 атмосфер.

Норма компрессии в бензиновом и дизельном двигателе

Важно помнить, что компрессия не должна быть ниже нормы. Низкие показатели приводят к следующим негативным последствиям:

• Увеличение давления картерных газов;
• Ускоренное загрязнение камеры сгорания, увеличение токсичности;
• Повышенный расход топлива;
• Существенное увеличение расхода масла.

Какова норма этой характеристики? Для определения нормы давления в цилиндрах различных силовых агрегатов существует следующая формула: степень сжатия, указанная производителем в документации авто, умножается на коэффициент, который для бензиновых силовых агрегатов равен 1,2-1,3. Цифра от 7 до 12 атмосфер считается нормальной.

Компрессия в дизельном двигателе значительно выше, следовательно, и границы нормы будут другие. Для дизеля допустима компрессия от 25 до 33 кг/см2. Разница между двумя различными цилиндрами не должна превышать трёх атмосфер. Повысить этот показатель, хоть и временно, можно за счет использования различных присадок. Но также стоит понимать, что слишком низкие показатели свидетельствуют о том, что двигатель нуждается в ремонте. Чаще всего замене подлежат гильзы. Существенно увеличивает износ этих составляющих дизтопливо неприемлемого качества.

Что делать, если компрессия слишком низкая?

Давление в цилиндрах ДВС может падать по различным причинам: прогар поршня, деформация клапана, дефект распределительного кулачка, износ маслосъёмных колпачков. Если уровень компрессии упал в одном цилиндре, есть большая вероятность, что проводить капитальный ремонт мотора не потребуется. Для устранения проблемы порой хватает простой чистки камеры сгорания от образовавшегося налёта. Другая ситуация, когда компрессия ниже нормы во всех цилиндрах. В таком случае к ремонту «сердца» авто необходимо подходить комплексно. Это более тяжелый случай, ведь потребуется регулировка зазоров ГРМ, восстановление герметичности камеры сгорания, что в конечном итоге потребует капитального ремонта.

В дизельных моторах кроме проблем с гильзами также можно обнаружить износ зеркала цилиндров. При таком недуге появляется синий дым из выхлопной трубы, который образуется из-за неполного сгорания солярки. Происходит это потому, что увеличивается зазор между составляющими, что и служит причиной образования низкого давления в камере сгорания.

Заключение

Проверка компрессии в цилиндрах двигателя является обязательной процедурой для тех, кто ищет неисправности в работе «сердца» своего автомобиля. Однако профессионалы не используются результаты замеров, как абсолютные. Полученные данные подсказывают, на что следует обратить внимание в первую очередь.

Как повысить компрессию в двигателе? Способы повышения давления могут быть различными. Всё зависит от найденной неисправности. В одних случаях хватает использования более вязкого масла, различных присадок для мотора, замена колец. В других случаях требуется капитальный ремонт силового агрегата. Поэтому, увеличить компрессию возможно в тех случаях, когда была правильно обнаружена причина её снижения.

Что такое компрессия двигателя и как она проверяется?

Для работы любого двигателя, будь то бензиновый или дизельный, требуется сжатие. Процесс сжатия ограничивает и сжимает смесь воздуха и топлива в небольшой объем в пределах площади цилиндра двигателя. Этот процесс сжимает все молекулы под очень высоким давлением. Поскольку в бензиновом двигателе есть свеча зажигания, достаточно лишь умеренного сжатия, требующего около 140-160 фунтов на квадратный дюйм (PSI). В зависимости от их размера и применения для некоторых двигателей может потребоваться более высокая степень сжатия, например 220 фунтов на квадратный дюйм. Производитель указывает точный коэффициент сжатия. Процесс сжатия топливовоздушной смеси и ее воспламенение – это то, что создает необходимую мощность для работы транспортного средства.

Если бензиновый двигатель сжимает топливовоздушную смесь до очень высокого значения, это приводит к преждевременному зажиганию или детонации. Это может быть очень разрушительным и привести к повреждению внутренних частей двигателя. В случае дизельных двигателей свечи зажигания нет, и сам процесс сжатия вызывает воспламенение дизельного топлива. В результате требуемая компрессия в дизельном двигателе очень высока, обычно около 350 фунтов на квадратный дюйм или более. Это делает дизельный двигатель намного тяжелее и громче по сравнению с бензиновыми двигателями.

Когда следует проверять компрессию в автомобиле?

Вообще говоря, если ваш двигатель работает с перебоями или не производит достаточной мощности, вы должны подозревать компрессию. Технические специалисты и производители также считают, что каждый раз, когда выполняется настройка в рамках профилактического обслуживания, двигатель следует проверять на компрессию. С помощью проверки компрессии внутренние неисправности двигателя, такие как неисправные клапаны, чрезмерное накопление нагара, изношенные поршневые кольца, могут быть обнаружены задолго до того, как они могут нанести непоправимый ущерб. Зная об этих проблемах, владелец получает выгоду, так как может принять взвешенное решение о продаже автомобиля или вложении средств в ремонт.

Как проверяется компрессия двигателя?

Транспортные средства требуют различных способов проверки компрессии. Дизельные двигатели требуют специального оборудования и сложной настройки. Проверить бензиновый двигатель гораздо проще. Существует два основных способа проверки компрессии на бензиновом двигателе:

Метод 1: Процесс включает использование ручного компрессометра

• Проверка должна проводиться только на хорошо прогретом двигателе. ; холодный двигатель даст ошибочные результаты. Поэтому перед началом проверки убедитесь, что масло достаточно прогрелось.

• Отключить катушку зажигания или модуль.

• Выкручивайте по одной свече зажигания и вставляйте компрессометр в отверстие в этом цилиндре.

• Дайте двигателю достаточно воздуха, удерживая дроссельную заслонку в полностью открытом положении.

• Дайте двигателю постоянно проворачиваться, по крайней мере, на пять-десять полных оборотов, поскольку это позволит получить точные показания компрессометра.

• Запишите показания каждого цилиндра. Нет проблем, если какие-либо показания отличаются в пределах или до 10% друг от друга. Дальнейшее тестирование может не потребоваться, и сжатие можно считать оптимальным.

• При отклонении более 10 % для полной диагностики проблемы может потребоваться специальное испытательное оборудование.

Метод 2: Этот метод основан на использовании электронного анализатора двигателя. Анализатор вызывает «замыкание» одного цилиндра во время работы двигателя и вычисляет падение оборотов. После того, как все цилиндры были измерены, результаты показывают, какие цилиндры работают больше всего, а какие меньше всего. Цилиндры с более высокой компрессией работают тяжелее по сравнению с цилиндрами с более низкой компрессией.

Для тех, кто проверяет сжатие самостоятельно, проще метод 1 или ручная проверка сжатия.

Каковы последствия слишком низкой или слишком высокой степени сжатия?

Если вы обнаружили, что результаты компрессии в вашем автомобиле слишком высокие или слишком низкие, рекомендуется обратиться к профессиональному техническому специалисту. Современные автомобили очень сложны, и ремонт, основанный на тестах «сделай сам», может привести к катастрофе. Однако общее представление о причинах отклонения компрессии от нормы дает следующее:

Последовательная низкая компрессия во всех цилиндрах

Это может произойти из-за промывки цилиндров топливом, когда в двигатель поступает слишком много топлива и все масло смыто со стенок цилиндра. Масло создает уплотняющий эффект между кольцами поршня и стенками цилиндра блока цилиндров. Когда этот тонкий слой масла смывается, компрессия двигателя уходит в картер. Двигатели с проблемой затопления обычно показывают такое поведение.

Низкая компрессия во всех цилиндрах также может быть вызвана износом поршневых колец и стенок цилиндров. Может показаться, что двигатель работает нормально, но не вырабатывает достаточной мощности и выпускает небольшое количество голубоватого дыма.

Возьмите маленькую банку с маслом и впрысните небольшое количество масла в каждый цилиндр. Повторите замер компрессии. Если сжатие значительно улучшается, значит, вы обнаружили одну или обе перечисленные выше проблемы. Однако, если результаты проверки компрессии не изменились, двигатель может столкнуться с проблемой синхронизации между коленчатым валом и распределительным валом двигателя. Возможно, вам придется проверить цепь или ремень ГРМ на правильность синхронизации.

Низкое или нулевое значение в одном цилиндре

В этом случае высока вероятность внутреннего повреждения двигателя, такого как сломанный шатун, негерметичный или сломанный клапан, сломанная пружина клапана, погнутый толкатель или чрезмерный износ распределительного вала.

Низкие или нулевые показания в двух соседних цилиндрах

Обычно это происходит при пробитой или слабой прокладке головки блока цилиндров. Другая возможность — сломан распределительный вал в области, которая управляет клапанами двух соседних цилиндров.

Высокие показания в одном или нескольких цилиндрах

Высокие показатели компрессии обычно обнаруживаются в двигателях с чрезмерным нагарообразованием. Возможно, придется снять головки цилиндров и физически удалить нагар. Углерод прикрепляется к цилиндрической части головки и к верхушкам поршней. В тяжелых случаях может потребоваться химическая декарбонизация двигателя.

Дизельные двигатели по сравнению с бензиновыми двигателями или: Компрессионные двигатели по сравнению с искровыми двигателями

Дизельные двигатели по сравнению с бензиновыми двигателями, различия между ними многочисленны и значительны. Самая большая разница между дизельными и бензиновыми двигателями заключается в процессе воспламенения топлива. Внутри соответствующих цилиндров бензиновые и дизельные двигатели воспламеняют топливо совершенно по-разному.

Дизель — это двигатели, работающие от сжатия. Компрессионные двигатели воспламеняют топливо точно так же, как ударник воспламеняет порох. Компрессионные двигатели — двигатели, которые сжигают дизельное топливо и мазут — воспламеняют топливо, подвергая его воздействию чрезвычайно высоких температур, возникающих при сжатии газа. В случае двигателей с компрессионным двигателем воздух представляет собой сжатый газ, выделяющий тепло.

Бензиновые двигатели, напротив, работают с искровым зажиганием. Бензиновые двигатели с искровым зажиганием воспламеняют топливо, подвергая его воздействию искры. Двигатель с искровым зажиганием воспламеняет топливо так же, как турист зажигает костер пламенем. Зажигание искрой сродни поджиганию спички. Проще говоря, искровые двигатели подвергают топливо воздействию пламени, чтобы воспламенить его. Компрессионные двигатели подвергают топливо воздействию тепла.

«Самое существенное отличие заключается в способе воспламенения топлива в камере сгорания. Либо двигатель предназначен для работы исключительно на природном газе, что требует от него, в отличие от дизеля, использования свечей зажигания для зажигания, либо он работает на двух видах топлива, сочетая природный газ с небольшим количеством дизельного топлива, которое сжимается в камера сгорания до тех пор, пока она не воспламенится, процесс, известный как прямой впрыск под высоким давлением или HPDI».

Бензиновые и дизельные двигатели Дальние родственники

Из-за разницы в том, как искровые и компрессионные двигатели воспламеняют топливо, дизельные и бензиновые двигатели различаются на фундаментальном уровне. Бензиновый двигатель имеет больше общего с двигателем, работающим на природном газе или пропане, чем с дизельным двигателем с компрессионным двигателем.

Бензиновые и дизельные двигатели не только работают по-разному, но также существуют различия в отношении эффективности использования топлива и выбросов. Различия, наиболее важные для потребителей, заключаются в том, что дизельные двигатели более экономичны, чем бензиновые двигатели сопоставимого размера. Для всех, а не только для потребителей транспортных средств и водителей, важен тот факт, что дизельные двигатели меньше загрязняют окружающую среду и производят меньше токсичных выбросов, чем бензиновые двигатели. Как объясняет TheConversation.com: «Итак, хотя дизельное топливо содержит немного больше углерода (2,68 кг CO₂/литр), чем бензин (2,31 кг CO₂/литр), общие выбросы CO₂ дизельного автомобиля, как правило, ниже. При использовании это в среднем составляет около 200 г CO₂/км для бензина и 120 г CO₂/км для дизельного топлива».

Четырехтактные двигатели: искровые и компрессионные

Существует два основных типа двигателей внутреннего сгорания: искровые и компрессионные. Причем из двух типов подавляющее большинство — это четырехтактные двигатели. Несмотря на то, что существуют двухтактные двигатели, большинство из них имеют небольшие размеры и генерируют гораздо меньше энергии, чем четырехтактные. Двигатели внутреннего сгорания, используемые почти во всех легковых автомобилях, пикапах, грузовиках, полуприцепах и тяжелой технике, представляют собой четырехтактные двигатели.

Четырехтактный двигатель, цикл

Как следует из названия, четырехтактный двигатель внутреннего сгорания имеет четыре стадии цикла. Первая стадия – такт впуска. Второй этап – этап сжатия. Третья стадия — это сгорание и рабочий ход. И, последний этап — такт выпуска.

«Четырехтактный двигатель — это двигатель внутреннего сгорания, который использует четыре отдельных хода поршня (впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск) для завершения одного рабочего цикла. Поршень совершает два полных прохода в цилиндре за один рабочий цикл. Рабочий цикл требует двух оборотов (720°) коленчатого вала. Четырехтактный двигатель является наиболее распространенным типом малогабаритного двигателя. Четырехтактный двигатель выполняет пять тактов за один рабочий цикл, включая такты впуска, сжатия, воспламенения, мощности и такта выпуска».

1) Такт впуска четырехтактного двигателя с искровым зажиганием

Во время такта впуска поршень опускается на дно цилиндра. Когда поршень опускается, внутри цилиндра создается вакуум. В традиционных двигателях с искровым зажиганием вакуум всасывал топливно-воздушную смесь из карбюратора в цилиндр. С другой стороны, современные двигатели с искровым зажиганием впрыскивают топливно-воздушную смесь в цилиндры.

После достижения нижней мертвой точки, в которой цилиндр заполняется топливно-воздушной смесью, поршень начинает второй такт цикла из четырех частей, первый ход вверх. Первый ход вверх — такт сжатия.

Такт впуска четырехтактного двигателя с воспламенением от сжатия

В четырехтактном двигателе с воспламенением от сжатия, как и в искровом двигателе, поршень опускается и создает пустоту в цилиндре. Что касается действия поршней, двигатели сжатия и двигатели с искровым зажиганием одинаковы во время такта впуска. Однако, в отличие от двигателя с искровым зажиганием, во время такта впуска цилиндр заполняет только воздух.

В двигателе с компрессионным двигателем топливно-воздушная смесь не всасывается и не впрыскивается в цилиндр во время такта впуска. В двигателе сжатия добавление топлива происходит в конце первого такта сжатия.

2) Такт сжатия четырехтактного двигателя с искровым зажиганием 

Второй стадией как двигателей с искровым зажиганием, так и двигателей со сжатием является такт сжатия. Во время такта сжатия поршень толкается к верхней части цилиндра двигателя. Когда поршень движется к верхней части цилиндра, газ внутри цилиндра сжимается.

При сжатии газа — воздуха, паров воды, паров топлива и т. д. — выделяется тепло. Чем больше давление газа, тем больше тепла выделяется при сжатии. Но в искровом двигателе тепло, выделяемое при сжатии газа, не воспламеняет топливо. Вместо этого, как раз перед тем, как поршень достигает верхней мертвой точки, свеча зажигания искрит.

Такт сжатия двигателя, работающего от сжатия

В дизельном двигателе или двигателе, работающем на жидком топливе, такт сжатия воспламеняет топливо. Когда поршень поднимается, воздух внутри цилиндра нагревается в результате сжатия. Как только тепла становится достаточно для воспламенения топлива, форсунки впрыскивают топливо в верхнюю часть головки цилиндров, и оно начинает гореть. Как и в искровом двигателе, расширение топлива при его сгорании внутри цилиндра толкает поршень вниз.

3) Рабочий ход искрового четырехтактного двигателя

При воспламенении двигателя внутреннего сгорания, вопреки распространенному заблуждению, топливо внутри цилиндров не взрывается. Топливо внутри цилиндров двигателя внутреннего сгорания сгорает, хотя и очень быстро. И в идеале топливо сгорает равномерно. В такте сгорания двигателя внутреннего сгорания топливо воспламеняется в заранее определенном месте.

В искровом двигателе искра воспламеняет топливо, пламя распространяется, и топливо расширяется при воспламенении. Расширение горящего топлива толкает поршень вниз, и цилиндр наполняется по мере сгорания топлива.

Рабочий ход четырехтактного двигателя, работающего от сжатия

В двигателе, работающем от сжатия, тепло, выделяемое при сжатии воздуха в цилиндре, нагревает внутреннюю часть цилиндра. «Такт сжатия начинается, когда поршень движется вверх по цилиндру, сжимая захваченный воздух. Давление повышается от 32 бар до 50 бар, а температура достигает 600 градусов по Цельсию. [Впрыск дизельного топлива или мазута] начинается где-то вблизи ВМТ такта сжатия, топливо распыляется в горячий воздух, воспламеняется и сгорает контролируемым образом за счет теплоты сжатия, что приводит к рабочему такту»

Как и в искровом двигателе, сгорание топлива в двигателе сжатия приводит к опусканию поршня. И цилиндр наполняется выхлопными газами.

4) Такт выпуска четырехтактных двигателей с искровым и компрессионным двигателями

Такт выпуска как в искровом, так и в компрессионном двигателе одинаков. Как только поршень достигает нижней мертвой точки и цилиндр заполняется выхлопными газами, поршень поднимается обратно вверх, вытесняя выбросы из выпускного коллектора.

После завершения такта выпуска четырехтактный цикл завершается, и процесс начинается снова.

Почему двигатели сжатия не могут работать на бензине

Бензин не подходит для питания двигателя сжатия. «Автомобильные инженеры потратили десятилетия, пытаясь создать [бензиновый компрессионный] двигатель, потому что дизель обеспечивает лучшую экономию топлива, чем бензиновые двигатели», — поясняет Wired.com. Бензин не имеет ни достаточной плотности энергии, ни достаточного сопротивления сжатию для работы двигателя с компрессией.

Проблема с тем фактом, что бензин не может питать двигатель с компрессией, заключается в том, что существует прямая зависимость между степенью сжатия и эффективностью использования топлива: «Автомобильные инженеры могут повысить эффективность использования топлива и экономию топлива, разрабатывая двигатели с высокой степенью сжатия. Чем выше коэффициент, тем сильнее сжат воздух в цилиндре. Когда воздух сжимается, получается более мощный взрыв воздушно-топливной смеси, и расходуется больше топлива».

По сравнению с дизельным топливом бензин является легким высоколетучим топливом. Максимальная степень сжатия бензина, которую может поддерживать до самовоспламенения, составляет от 8:1 до 10:1. Дизельные двигатели с компрессией имеют степень сжатия от 18:1 до 25:1. Во многих случаях степень сжатия даже выше.

Важность сопротивления сжатию для эффективности использования топлива

По той же причине, что бензин не может питать компрессионный двигатель, бензиновые двигатели менее экономичны, чем дизельные двигатели. Причиной является сопротивление сжатию. Сопротивление сжатию является одним из двух наиболее важных факторов эффективности использования топлива. Другое дело плотность энергии топлива.

Диапазон степени сжатия двигателя определяет его тепловой КПД. Тепловой КПД — это количество энергии, поступающей в двигатель, по сравнению с количеством этой энергии, которое двигатель преобразует в механическую работу. Это расход энергии против выхода энергии.

Увеличение степени сжатия двигателя увеличивает его тепловой КПД. Причина в том, что чем выше степень сжатия, тем больше тепла выделяется при сжатии газа. В случае двигателей внутреннего сгорания сжатый газ представляет собой воздух или воздушно-топливную смесь.

Дизель имеет потенциал для большей экономии топлива

Самым ограничивающим фактором в отношении экономии топлива на бензине является сам бензин. Так как бензин не особенно богат энергией, а бензин имеет низкое сопротивление сжатию, технологии мало что могут сделать для повышения эффективности использования топлива бензиновыми автомобилями. Дизель, с другой стороны, ограничен технологиями. Технология дизельных двигателей до сих пор не использует в полной мере высокий энергетический потенциал дизеля. Дизельные двигатели также не в полной мере используют тот факт, что дизель имеет очень высокое сопротивление сжатию.

И есть еще третье качество дизельного топлива, которое современным технологиям еще предстоит решить, — потенциал насыщения кислородом. На сегодняшний день самая большая проблема с дизельным топливом заключается в том, что дизель настолько плотный и энергоемкий, что его трудно насыщать кислородом. Сгорание топлива – это окисление углеводородов. Углеводороды не будут окисляться, если они не насыщены кислородом. А плотность дизельного топлива затрудняет его насыщение кислородом.

Существуют средства повышения насыщения дизельного топлива кислородом и повышения эффективности использования топлива. Rentar Fuel Catalyst — это топливный катализатор для вторичного рынка, предназначенный для предварительного сгорания, который увеличивает потенциал оксигенации дизельного топлива.

Топливный катализатор Rentar

Из-за длины и размера углеводородов в дизельном топливе они связываются вместе в кластеры. Почему молекулы углеводородов собираются вместе, молекулы внутри кластеров не подвергаются воздействию кислорода. В результате углеводороды в середине топливного кластера либо остаются несгоревшими, либо частично сгорают.

Кластеры углеводородов являются результатом положительных и отрицательных зарядов, присущих молекулам. «Большинство видов топлива для двигателя внутреннего сгорания жидкие, топливо не сгорает, пока не испарится и не смешается с воздухом. Большая часть выбросов автотранспорта состоит из несгоревших углеводородов, угарного газа и оксидов азота. Как правило, топливо для двигателя внутреннего сгорания представляет собой соединение молекул. Каждая молекула состоит из нескольких атомов, состоящих из нескольких ядер и электронов, которые вращаются вокруг своего ядра. Магнитные движения уже существуют в их молекулах, и поэтому они уже имеют положительные и отрицательные электрические заряды».

Топливный катализатор Rentar нейтрализует молекулярные заряды, которые сближают молекулы углеводородов. Как только заряды, объединяющие углеводороды, нейтрализуются, молекулы углеводородов расходятся. Разделенные молекулы углеводородов имеют открытую площадь поверхности, необходимую для оксигенации.

Полевые и лабораторные испытания доказали, что Rentar снижает расход топлива на 3-8 процентов. Экономия топлива для внедорожников еще больше. А Rentar Fuel Catalyst снижает выбросы от 15 до 55 процентов, в зависимости от типа выбросов.