Степень сжатия

Можно ли менять марку бензина и что будет, если смешать 92-й и 95-й

И всё-таки, какой бензин лучше: 92-ой или 95-й? Вряд ли такую постановку вопроса можно признать правильной. При условии, что бензин качественный, хороша та марка, на которую настроены параметры управления двигателем.

Ведь если, например, октановое число бензина существенно ниже рекомендованного, то процесс воспламенения в камере сгорания будет происходить раньше положенного, когда ещё не закрыты впускные клапана. Мало того, что часть тепловой энергии (а значит и развиваемая двигателем мощность) будет расходоваться впустую, так ещё и сами детонационные процессы добавят проблем: неустойчивая работа двигателя, ускорение износа трущихся деталей, повышенное нагарообразование.

Практически те же проблемы возникнут и в обратной ситуации, только теперь воспламенение будет происходить с запаздыванием, вызывая те же негативные последствия.

Следует отметить, что в современных автомобилях предусмотрена подстройка параметров работы двигателя под изменение октанового числа в определённом диапазоне. Электронный блок управления двигателем (ЭБУ) постоянно отслеживает:

• соотношение бензин/воздух в топливовоздушной смеси;
• момент впрыска топлива;
• момент поджига топливной смеси;
• детонацию;
• обороты двигателя,

и при необходимости корректирует параметры и режим работы агрегата. Но возможности ЭБУ не безграничны и если разница в октановом числе существенная (например, заливается 80 бензин вместо 95), электроника с ней не справится.

Марки бензина 92 и 95 незначительно отличаются по основным параметрам (по октановому числу не более 3%). Поэтому на современных машинах допускается в случае необходимости (например, пустой бак, а на заправке есть только 92-й) замена на непродолжительный период. Непродолжительный период потому, что на низких и средних оборотах разница в марке бензина сказываться не будет, а вот на высоких всё равно проявится.

Эксперты не советуют также заливать 92-й бензин в двигатели с небольшим объёмом камеры сгорания (к тому же ещё и турбированные). Дело в том, что повышение мощности (а точнее удельной мощности) в современных двигателях достигается за счёт повышения степени сжатия и при значении этого показателя более 10.5 (а часто степень сжатия доходит до величины 12) возрастают требования к антидетонационным свойствам топлива – другими словами к величине октанового числа.

Напротив, если степень сжатия меньше 10.5, то параметры работы двигателя настроены на применение 92-го бензина, и при использовании вместо него 95-го возможна некоторая потеря мощности за счет более позднего воспламенения топливной смеси.

Ещё один важный аргумент использования рекомендованной производителем марки бензина в новом автомобиле – сохранение права на гарантийный ремонт в соответствующий период. Формальный отказ на гарантийный ремонт двигателя может правомерно последовать после результатов анализа топлива, если окажется, что его марка не соответствует указанной автопроизводителем в инструкции по эксплуатации. И тогда экономия в три-четыре тысячи рублей (усреднённое значение на 15000 км пробега в год), может обернуться куда большими потерями денег, времени и нервов.

А можно ли и в какой пропорции смешивать эти две марки? Можно ли заливать в бак с остатками бензина одной марки другую марку? Казалось бы, такое смешивание, создаст топливо с некими усреднёнными свойствами. На самом деле это не так.

95-й бензин содержит большее количество лёгких эфирных присадок и, таким образом, он легче 92-го. При смешивании в бензобаке образуются две фракции топлива: 95-й бензин сверху и 92-й снизу, и в этом же порядке они и расходуются. Так что смешивание 92-го с 95-м никакого нового практического эффекта не даёт.

В случае, когда автомобиль рассчитан на использование исключительно 95–го бензина, а по необходимости залит 92-й:

• если при этом происходит некоторая потеря мощности, но двигатель на малых и средних оборотах работает устойчиво без посторонних звуков, поводов для беспокойства до следующей заправки нет. Необходимо только соблюдать режим спокойной езды;
• при работе двигателя слышится звонкое цоканье очень похожее на стук клапанов – явное следствие детонационных процессов, которые при длительном использовании такого бензина могут привести к негативным результатам. Замену топлива в этом случае желательно провести как можно скорее (совет: как слить бензин из бака).

Длительное использование 95-го бензина в автомобилях, рассчитанных на 92-й бензин со степенью сжатия менее 10.5, также может обернуться потерей мощности двигателя.

Методы увеличения компрессии

Пожалуй, прежде чем задаваться вопросом, как увеличить компрессию двигателя, следует определить первопричину падения давления в цилиндре, и только после этого приступить к устранению неисправности. На сегодняшний день существует несколько способов решения этой проблемы, которые применяются в зависимости от того или иного случая. Начнем с самой распространенной причины снижения компрессии – с износа поршневой системы.

Урвоень компрессии зависит от износа поршневой системы

Поскольку проблема износа цилиндро-поршневой группы двигателя связана с неплотным прилеганием деталей друг к другу, решить эту проблему можно инновационными способами. На рынке можно найти большое разнообразие различных присадок, с помощью которых можно нарастить на изношенный участок металла необходимую толщину, которой вполне хватит для увеличения компрессии. Кроме того, некоторые материалы, из которых изготовлены такие присадки, способны удерживать в себе моторное масло, благодаря чему давление увеличивается еще больше. Однако такой метод следует использовать лишь тогда, когда вы точно уверены в причине неисправности. К примеру, использование присадок при залегании поршневых колец никак не повлияет на ситуацию или же вовсе её усугубит

Поэтому крайне важно провести тщательную диагностику перед ремонтом. О том, какая компрессия должна быть у модели вашего двигателя, можно прочитать в его технической документации

Исходя из этого, следует делать определенные выводы касательно возможных причин поломки.

Что касается заклинивания или «закоксованности» поршневых колец, то здесь используются иные методы. Можно сказать, что даже старые, но весьма эффективные. Увеличить компрессию в таком случае достаточно просто. Необходимо отвинтить свечи, залить в каждое отверстие около 100 грамм моторного масла и подождать около часа. Чистое масло размягчит накопленную гарь, и при следующем запуске двигателя она попросту выработается. Если вы знаете, какая должна быть компрессия двигателя вашего авто, то можно сравнить её с показателями после проведения этой процедуры, измерив величину манометром. Если изменений нет, то, вероятно, причина кроется в механическом повреждении, поэтому единственным выходом из ситуации станет посещение мастерской.

Для чего бывает нужно изменить коэффициент сжатия

Необходимость изменения этого параметра ДВС возникает довольно редко. Можно перечислить всего несколько причин, побуждающих сделать такое.

1. Форсирование двигателя.
2. Желание приспособить мотор для работы на бензине с другим октановым числом. Было время, когда газовое оборудование для авто не встречалось в продаже. Не было и газа на заправках. Поэтому советские автовладельцы часто переделывали двигатели для работы на более дешевом низкооктановом бензине.
3. Неудачный ремонт мотора, для ликвидации последствий которого требуется корректировка коэффициента сжатия. К примеру, фрезеровка головки блока после слишком сильной тепловой деформации. Когда выровнять сопрягаемую с блоком цилиндров поверхность удается ценой снятия слоя металла чрезмерно большой толщины. От этого значение коэффициента увеличивается столь сильно, что работа на бензине, для которого был рассчитан мотор, становится невозможной.

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.

Как можно изменить показатель сжатия

Методы увеличения:

• Расточка цилиндров и установка поршней большего размера.
• Уменьшение объема камер сгорания. Выполняется за счет удаления слоя металла со стороны плоскости сопряжения головки с блоком. Эту операцию из-за мягкости алюминия лучше делать на фрезерном или на строгальном станке. Шлифовальный станок использовать не следует, так как его камень будет постоянно забиваться пластичным металлом.

Способы снижения:

• Снятие слоя металла с днища поршня (делается это обычно на токарном станке).
• Установка между головкой и блоком цилиндров дюралюминиевой проставки между двумя прокладками.

Взаимосвязь коэффициента сжатия и компрессии

Зная значение коэффициента сжатия, можно рассчитать какая компрессия должна быть в двигателе. Однако, обратная оценка не будет соответствовать действительности. Так как компрессия зависит еще и от изношенности деталей цилиндр-поршневой группы и газораспределительного механизма. Низкая компрессия двигателя часто говорит о значительном износе мотора и необходимости его ремонта, а не о малом коэффициенте сжатия.

Турбированные моторы

В цилиндры двигателя, имеющего турбонаддув, воздух нагнетается компрессором под давлением несколько больше атмосферного. Значит, для определения показателя сжатия такого мотора нужно значение, которое вы получите в результате расчета по формуле, умножить на коэффициент турбокомпрессора. Бензиновые двигатели с турбонаддувом работают на топливе с октановым числом выше, чем у бензина, который потребляют такие же моторы без турбин, именно потому, что их коэффициент ξ больше.

https://youtube.com/watch?v=QBU5RolKDUI

Что именуется степенью сжатия и в чем отличие от компрессии

Чтобы разобраться с терминологией, нужно представлять, как устроен цилиндр силового агрегата, и понимать принцип функционирования ДВС. Горючая смесь впрыскивается в цилиндры, затем ее сжимает поршень, движущийся от нижней мертвой точки (НМТ) к верхней (ВМТ). Сжатая смесь в некоторый момент вблизи ВМТ воспламеняется и сгорает. Расширяющийся газ выполняет механическую работу, выталкивая поршень в обратную сторону — к НМТ. Соединенный с поршнем шатун воздействует на коленвал, заставляя его вращаться.

Пространство, ограниченное внутренними стенками цилиндра от НМТ до ВМТ, является рабочим объемом цилиндра. Математически формула рабочего объема одного цилиндра выглядит следующим образом:

Vₐ = πr²s

где r — радиус внутреннего сечения цилиндра;

s — расстояние от ВМТ до НМТ (длина рабочего хода поршня).

Когда поршень доходит до ВМТ, над ним остается еще некоторое пространство. Это и есть камера сгорания. Форма верхней части цилиндра бывает сложной и зависит от конкретной конструкции. Поэтому выразить объем Vₑ камеры сгорания какой-то одной формулой невозможно.

Очевидно, что общий объем цилиндра Vₒ равен сумме рабочего объема и объема камеры сгорания:

Vₒ = Vₐ+Vₑ

А степень сжатия — это отношение общего объема цилиндра к объему камеры сгорания:

ε = (Vₐ+Vₑ)/Vₑ

Эта величина безразмерная, и фактически она характеризует относительное изменение давления с момента впрыскивания смеси в цилиндр и до момента воспламенения.

Из формулы видно, что повысить степень сжатия возможно либо увеличением рабочего объема цилиндра, либо уменьшением объема камеры сгорания.

У различных моторов этот параметр может отличаться и определяться типом агрегата и особенностями его конструкции. Величина степени сжатия современных бензиновых ДВС находится в пределах от 8 до 12, в отдельных случаях может доходить до 13…14. У дизелей она несколько выше и достигает 14…18, это связано с особенностями процесса воспламенения дизельной смеси.

А что касается компрессии, то это максимальное давление, которое возникает в цилиндре по мере продвижения поршня от НМТ до ВМТ. Единицей измерения давления в международной системе СИ является паскаль (Па / Pa). Также широко используются такие единицы измерения, как бар (bar) и атмосфера (ат / at). Соотношение единиц таково:

1 ат = 0,98 бар;

1 бар = 100 000 Па

Кроме степени сжатия на компрессию влияют состав горючей смеси и техническое состояние мотора, особенно степень износа деталей цилиндро-поршневой группы.

Расчет степени сжатия

Стоит также учитывать, что речь идет о реальной степени сжатия. Некоторые производители работают с достаточно маленькими допусками, поэтому степень сжатия их двигателей не варьируется более чем на 0,15 от указанного значения. К сожалению, многие автомобили демонстрируют значительно большие различия в значениях, в некоторых случаях отклонения могут составлять 0,3 и даже больше. Следовательно, двигатель, который, по вашему мнению, имеет степень сжатия 9,5:1, может на самом деле иметь степень сжатия 9,8:1. Поэтому, вместо того чтобы рассчитывать давление наддува на основании линии 9,0:1, вам необходимо использовать линию 10,2:1. Учтите, что я не рекомендую использовать давление наддува выше 9,5:1. Нижняя линия на графике показывает подходящие значения давления наддува, если вы решите установить нагнетатель на двигатель в заводском исполнении с высокой степенью сжатия.

Действительное давление сжатия – это отношение между общим объемом цилиндра, прокладки головки блока цилиндров и камеры сгорания споршнем в нижней мертвой точке и объема, содержащегося в пространстве между днищем поршня, прокладкой головки блока цилиндров икамерой сгорания с поршнем в верхней мертвой точке. Это отношение можно выразить в формуле:

CV – объем цилиндра;

CCV – объем камеры сгорания.

Естественно, CV – это объем двигателя в см?, разделенный на количество цилиндров. Однако вычислить CCV не так просто. Это объем камеры сгорания, объем оставшегося над поршнем пространства, когда он находится в верхней мертвой точке, плюс объем дополнительный высоты цилиндра, образованной толщиной прокладки головки блока цилиндров, плюс объем вогнутости поршня, если используются поршни с вогнутым днищем, или минус объем выпуклости, если используются поршни с выпуклым днищем.

Если мы знаем, какую степень сжатия хотим получить, мы можем рассчитать объем CCV, чтобы обеспечить эту степень сжатия, используя формулу:

Предположим, двигатель оснащен цилиндрами объемом 500см3 и нам необходимо получить степень сжатия 9,2:1. В таком случае получим:

Чтобы определить точное значение CCV в нашем двигателе, предварительно необходимо измерить объем камеры сгорания при помощи бюретки, заполненной жидким воском или водой (см. рис. 5.6). Стоит отметить, что все камеры сгорания должны иметь одинаковый объем, отклонение взначении степени сжатия не должно превышать 0,1 от цилиндра к цилиндру. Это означает, что, если поршни расположены на одном уровне под верхней частью блока цилиндров в верхней мертвой точке, в двигателе с цилиндрами объемом 300 см3 отклонение может составлять не более 0,5 см3 между самой большой и самой маленькой камерами сгорания. Для цилиндров объемом 500 см3 разница в объеме самой большой и самой маленькой камер сгорания не должна превышать 0,8 см3, а для цилиндров объемом 700 см3 – 1 см3. Но для двигателей гоночных автомобилей все расчеты должны быть более точными. Лично я допускаю отклонения до 0,1 см3, кроме случаев, когда в двигателе происходила детонация (часто из-за проблем с системой охлаждения). В таком случае необходимо сократить степень сжатия в детонирующем цилиндре посредством модификации камеры сгорания и днища поршня.

Рис. 5.6. Измерение объема камеры сгорания.

Если двигатель оснащен поршнями с вогнутым или выпуклым днищем, а также если на поршнях есть срезы под клапаны, необходимо измерить увеличение или уменьшение объема. Например, если диаметр цилиндра составляет 90мм, а край днища поршня расположен на расстоянии 6мм от верхней части блока цилиндров, используйте следующую формулу:

П = 3,1416;

D – диаметр цилиндра, мм;

H – расстояние между днищем поршня и блоком цилиндров, мм.

В таком случае объем будет составлять:

Давление конца сжатия

Компрессия — это простонародное выражение, правильный термин — «давление конца сжатия». Оно создается в цилиндре движением поршня при выключенном зажигании и без подачи топлива.

Для измерения давления в цилиндрах мастера в технических сервисах обычно используют специальный прибор — компрессометр, который вкручивается вместо свечи зажигания. Измерительный элемент оказывается внутри цилиндра. Далее коленвал раскручивается стартером, и на шкале стрелка показывает определенное значение.

Чем выше компрессия, тем большую мощность может развить силовой агрегат. Она зависит от состояния колец поршней и их степени износа. Тарелки клапанов постепенно подгорают, неплотно садятся в седло и пропускают газы. «Подвисший» клапан либо прогоревший поршень не позволяют создать нужное давление в цилиндре.

При повреждении их газы проникают в картер, двигатель не может развить проектную мощность, и его характеристики искажаются. Если в одном цилиндре компрессия ниже, чем в других, на 25%, то необходим ремонт двигателя с полной его разборкой.

Нормальными значениями компрессии для распространенных 1,6-литровых атмосферных моторов считается 11-12 бар. В старых карбюраторных двигателях ВАЗ минимальный порог составляет 10 бар. Новый агрегат в отличном состоянии только что с конвейера должен показать 13 бар.

Бесконечно увеличивать компрессию нельзя из-за риска возникновения детонаций. Воздушно-топливная смесь при сжатии разогревается и может воспламениться произвольно еще до завершения цикла сжатия. То есть произойдет взрыв смеси раньше времени, из-за чего повреждаются детали двигателя.

Невечный двигатель. Какие моторы признаны самыми проблемными? Подробнее

Чем можно измерить величину показателя

Измеряют компрессию специальными манометрами (компрессометрами).

При выборе нужного вам прибора обращайте внимание на следующие характеристики:

• для какого двигателя, дизельного или бензинового, он предназначен — это также можно определить по диапазону измерений, указанному на шкале прибора;
• способ соединения наконечника прибора с отверстием в цилиндре — так называемые прижимные наконечники не требуют ввинчивания в отверстие и поэтому позволяют выполнить измерения гораздо быстрее, чем резьбовые, но требуют участия помощника, который будет включать стартер, прокручивая двигатель, когда вы плотно прижимаете наконечник компрессометра к свечному отверстию в головке двигателя;
• наличие подходящей резьбы на наконечнике (или на переходнике), если вы будете выполнять работу в одиночку;
• наличие гибкого шланга достаточной длины, в случае когда прямой доступ к отверстиям для свечей зажигания затруднён.

Компрессометр выбирается, исходя из типа двигателя и способа соединения наконечника прибора с отверстием в цилиндре

Как правильно измерять

Как правильно выполнить измерения? Для этого нужно прогреть двигатель до рабочей температуры (80–90 градусов по Цельсию).

Если двигатель не заводится, то измерять компрессию можно и вхолодную.

При этом нужно учитывать, что измеренные значения будут ниже, и практическую ценность для оценки состояния двигателя будет иметь уже не величина компрессии, а различия её для разных цилиндров.

Затем выворачиваются свечи зажигания сразу из всех цилиндров двигателя.

Это нужно, для того, чтобы незадействованные в конкретном измерении цилиндры не создавали дополнительного сопротивления при проворачивании коленвала.

Высоковольтные провода нужно обязательно промаркировать, чтобы не перепутать их при установке свечей обратно. В целях безопасности отсоедините провода первичной цепи от катушек зажигания.

Отключите систему питания, сняв предохранитель топливного насоса, если он электрический, или отсоединив топливный шланг, чтобы избежать впрыска топлива в цилиндры во время проверки.

Аккумулятор должен быть исправен и хорошо заряжен, чтобы позволить стартеру вращать коленвал с требуемой скоростью, так как от этого тоже зависит точность измерений.

Чтобы учесть все особенности вашего автомобиля при выполнении работ, неплохо обзавестись руководством по ремонту и внимательно изучить его.

Когда все готово для выполнения работы, вы, или ваш помощник нажимает педаль газа «в пол», чтобы полностью открыть дроссельную заслонку, обеспечивая наилучшее наполнение цилиндра воздухом, и несколько секунд проворачивает двигатель с помощью стартера.

Разумеется, наконечник компрессометра в это время плотно прижат к свечному отверстию.

Измерение считается выполненным, когда показания прибора перестают возрастать.

Для перехода к следующему измерению прибор имеет кнопку сброса давления.

Во время измерений все свечи должны быть вывернуты. При необходимости используется переходник

Сложность измерения компрессии дизеля в том, что давление в нём намного выше, и прижимной компрессометр тут не подойдёт.

Поскольку свечей зажигания в дизельном двигателе нет, то выворачивать нужно калильные свечи, или форсунки.

Для этого можно заранее обзавестись соответствующим инструментом, а компрессометр должен иметь наконечник или переходник с подходящей для вашего двигателя резьбой.

https://youtube.com/watch?v=vvEsoKjNbNA

Увеличение степени сжатия: плюсы и минусы

Любой ДВС в основе имеет принцип воспламенения смеси воздуха и распыленного топлива в камере сгорания. Результатом сгорания смеси становится тепловое расширение газов, которые толкают поршень. Такая энергия толчка от поршня передается на коленчатый вал двигателя посредством работы КШМ, что означает преобразование сгорания топлива в полезную механическую работу.

Чем большим оказывается показатель степени сжатия двигателя, тем сильнее итоговое давление газов на поршень. Увеличение давления будет означать, что за один такт силовая установка способна выполнить больше механической работы. Если проще, то мощность и отдача от двигателей с большей степенью сжатия выше сравнительно с аналогами, которые имеют меньший показатель. Также необходимо добавить, что количество самого подаваемого топлива в моторах с большей степенью сжатия не увеличивается, при этом такой двигатель имеет больший КПД. Бензиновые двигатели могут демонстрировать показатель степени сжатия от 8 до 12. Что касается дизельных моторов и особенностей воспламенения смеси в таких агрегатах, степень сжатия дизеля выше и находится в рамках от 14 до 18 единиц.

При всех положительных аспектах сильно увеличить степень сжатия не представляется возможным, так как значительное уменьшение объема камеры сгорания приводит к детонации топлива. Детонация в результате увеличения степени сжатия свойственна бензиновым ДВС. Дизельный двигатель, в котором воздух подается и сжимается отдельно, также может детонировать после впрыска дизтоплива. Детонация в дизеле связана с неисправностями топливной аппаратуры, неправильно установленным моментом впрыска, закоксовкой и сильным нагаром в цилиндрах двигателя и т.п.

Большинство современных моторов легковых автомобилей имеют высокую степень сжатия, так как двигатель становится мощнее и экономичнее. Топливно-воздушная смесь в таких ДВС сгорает более полноценно и равномерно, позволяя улучшить ряд характеристик двигателя во всем диапазоне оборотов. Главной особенностью моторов с высокой степенью сжатия является повышенная требовательность к качеству топлива. Для таких силовых агрегатов обязательно использование дорогих марок бензина с высоким октановым числом и солярки с необходимым цетановым числом. Большинство современных бензиновых ДВС предполагают использование топлива с октановым числом не ниже АИ-95 или АИ-98.

Фракционный состав

Базовой эксплуатационной характеристикой и одновременно основным ценообразующим параметром автомобильного бензина является его детонационная стойкость, выраженная октановым числом. Именно октановое число автомобильного бензина и соответствующая цена за один литр, в первую очередь интересует водителя при въезде на АЗС. Кроме этого параметра эксплуатационные свойства автомобильного бензина характеризуются:

• фракционным составом;
• давлением насыщенных паров;
• плотностью;
• содержанием серы;
• водорастворимых кислот и щелочей;
• фактических смол;
• соединений свинца, железа и марганца.

На нефтеперерабатывающем заводе поступающую нефть разделяют на фракции по температурам кипения. Например, фракция с температурой кипения от 40 — 50 оС до 140 — 150 оС, называется бензиновой фракцией или прямогонным бензином. Однако, непосредственно бензиновую фракцию нельзя использовать в виде топлива для автомашин, поскольку невозможно достичь одновременно всех параметров, установленных стандартом. Современные автомобильные бензины представляют собой смесь компонентов, получаемых в результате сложных технологических процессов переработки нефти. В зависимости от марки, автомобильные бензины готовят на основе бензинов прямой перегонки, каталитического крекинга и каталитического риформинга, гидрокрекинга вакуумного газойля, продуктов алкилирования. Но не станем вдаваться в подробности производства.

Для чего бывает нужно изменить коэффициент 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.

Рабочий объем цилиндра можно посчитать, зная диаметр цилиндра – D и ход поршня – S. Формула для его вычисления выглядит так: Vр = (π*D2/4)* S.

Чем выше степень сжатия, тем больше компрессия ДВС и его мощность (при прочих равных условиях). Повышая степень сжатия, мы также способствуем увеличению КПД двигателя за счет снижения удельного расхода топлива. Степень сжатия ДВС, определяет октановое число используемого для работы мотора бензина. Так, низкооктановое топливо станет причиной детонации мотора с большим значением этого коэффициента. Чрезмерно высокое октановое число топлива не позволит силовому агрегату, компрессия которого невысока, развивать полную мощность.

Исходные данные

Октановое число топлива, используемого для бензиновых двигателей с различной степенью сжатия.

• 7,0–7,5 октановое число 72–76.
• 7,5–8,5 октановое число 76–85.
• 5,5–7 октановое число 66–72.
• 10:1 октановое число 92.
• От 10,5 до 12,5 октановое число 95.
• От 12 до 14,5 октановое число 98.

Выравнивание плоскости сопряжения головки с блоком срезанием слоя металла приводит к уменьшению камеры сгорания мотора. От этого показатель сжатия увеличивается в среднем на 0,1 при уменьшении толщины головки на 0,25 мм. Имея в своем распоряжении эти данные, можно определить, не превысит ли он после ремонта головки блока допустимые пределы. И не следует ли принять меры для его снижения. Опыт показывает, что при удалении слоя менее 0,3 мм последствия можно не компенсировать.

Необходимость изменения этого параметра ДВС возникает довольно редко. Можно перечислить всего несколько причин, побуждающих сделать такое.

1. Форсирование двигателя.
2. Желание приспособить мотор для работы на бензине с другим октановым числом. Было время, когда газовое оборудование для авто не встречалось в продаже. Не было и газа на заправках. Поэтому советские автовладельцы часто переделывали двигатели для работы на более дешевом низкооктановом бензине.
3. Неудачный ремонт мотора, для ликвидации последствий которого требуется корректировка коэффициента сжатия. К примеру, фрезеровка головки блока после слишком сильной тепловой деформации. Когда выровнять сопрягаемую с блоком цилиндров поверхность удается ценой снятия слоя металла чрезмерно большой толщины. От этого значение коэффициента увеличивается столь сильно, что работа на бензине, для которого был рассчитан мотор, становится невозможной.

Методы увеличения:

• Расточка цилиндров и установка поршней большего размера.
• Уменьшение объема камер сгорания. Выполняется за счет удаления слоя металла со стороны плоскости сопряжения головки с блоком. Эту операцию из-за мягкости алюминия лучше делать на фрезерном или на строгальном станке. Шлифовальный станок использовать не следует, так как его камень будет постоянно забиваться пластичным металлом.

Способы снижения:

• Снятие слоя металла с днища поршня (делается это обычно на токарном станке).
• Установка между головкой и блоком цилиндров дюралюминиевой проставки между двумя прокладками.

В цилиндры двигателя, имеющего турбонаддув, воздух нагнетается компрессором под давлением несколько больше атмосферного. Значит, для определения показателя сжатия такого мотора нужно значение, которое вы получите в результате расчета по формуле, умножить на коэффициент турбокомпрессора. Бензиновые двигатели с турбонаддувом работают на топливе с октановым числом выше, чем у бензина, который потребляют такие же моторы без турбин, именно потому, что их коэффициент ξ больше.

Какая должна быть максимальная компрессия с учётом октанового числа топлива?

Тот факт, что компрессия измеряется с помощью приборов, не означает, что не существует никаких норм на этот счёт. Каждый производитель двигателей рассчитывает их на определённую величину сжатия, которому должна подвергаться топливная смесь во время работы ДВС.

Обычно для расчётов используется формула:

К = СС х X

Где К – это компрессия, СС – размер степени сжатия, а X – конкретный коэффициент, зависящий от устройства ДВС. К примеру, для бензиновых моторов с искровым зажиганием он равен обычно 1,2 – 1,3. Но при этом нужно учитывать ещё и особенности конкретной модели.

Соответственно в норме для современных бензиновых ДВС компрессия должна составлять где-то от 10,5 до 16 кг/кв. см. При этом действует правило: чем выше степень сжатия (и, соответственно, компрессия) – тем большим быть должно октановое число у топлива. Старые модели ДВС, где СС составляет лишь 7 – 8 единиц, могут работать на А-76, но новые моторы в основном рассчитаны на «девяносто пятый» или даже «девяносто восьмой» бензин.

Это правило не применяется в отношении дизелей. Дело в том, что их принцип работы другой: не воспламенение смеси от искры, а самовозгорание в предварительно сжатом в цилиндре воздухе. Поэтому там действуют другие коэффициенты, и в норме для дизеля СС должна составлять от 20 до 32 кг/кв. см. В том же случае, если двигатель рассчитан на эксплуатацию в экстремальном холоде, значение этого параметра может достигать и 40 кг/кв. см.