На что влияет компрессия?
В официальной технической литературе слово «компрессия» не используется. Первоисточники называют это давлением конца такта сжатия. Данный параметр измеряется при положении поршня в верхней мертвой точке (ВМТ) и без взрыва топлива в камере сгорания. Многие автомобилисты полагают, что замер «компрессии» в цилиндрах двигателя является главной процедурой диагностики. Если давление ниже нормы, то двигатель, по их мнению, непременно нуждается в капитальном ремонте. Однако насколько показательной является компрессия в действительности?
Рвение автолюбителей разбираться в моторах весьма похвально, однако для того, чтобы рассуждать о столь сложных инженерных устройствах, необходимо учить матчасть. Одно из вопиющих заблуждений дилетантов является отождествление компрессии (то, что под ней подразумевают) и степени сжатия. Что такое компрессия было обозначено выше. А вот степень сжатия – это совсем другое. Степень сжатия является безразмерным параметром, который описывает геометрию цилиндра, в частности, отношение полного объема цилиндра к объему камеры сжатия (объему над поршнем, когда тот находится в положении ВМТ). Пространство камеры сжатия часто называют «камерой сгорания». Но если придерживаться точной терминологии, то последнее название некорректно, поскольку сгорание топлива происходит также и при более низких положениях поршня.
Важно понимать, что компрессия (будем так ее называть) всегда зависит от степени сжатия, а степень сжатия от компрессии – никогда. На величину компрессии влияет множество других параметров. Это и температура при проведении измерений давления, и регулировка фаз газораспределения, давление начала сжатия, герметичность камеры, зависящая от степени изношенности поршневых колец и стенок цилиндров, а также многое другое.
Один из наиболее живучих мифов о компрессии говорит о том, что если ее поднять, то можно увеличить этим мощность двигателя. Но на деле такая зависимость требует более сложного уравнения.
Увеличить компрессию можно либо уменьшением камеры сжатия, либо увеличением ее герметичности. Если отшлифовать головку цилиндра, сняв несколько миллиметров, то степень сжатия действительно повысится. В теории соответственно должен вырасти и термический КПД поршневого двигателя на несколько процентов. Однако при измерении моментных характеристик, незначительный эффект отмечается только в зоне малых нагрузок, практически устраняясь при выходе на высокие нагрузки. Нет, с формулами все в порядке – просто с ростом давления в цилиндре появляется детонация, следствием которой является автоматический сдвиг угла опережения зажигания. В результате этого мощность двигателя не возрастает, как это предполагалось, а падает. Побочным эффектом увеличения степени сжатия является рост температуры на выпуске, что увеличивает риск прогорания клапанов и поршней.
Если пойти по пути уменьшения протечек из камеры сжатия, то обнаруживается следующее. Разница в характеристиках двигателя становится заметной только на малых оборотах, а на высоких сокращается до минимума. Происходит это потому, что на высоких оборотах на утечки отводится гораздо меньше времени, т.е. сжатая газовая среда просто не успевает просачиваться в значительных объемах.
Низкая компрессия – еще не приговор! Механики, которые сразу после измерения компрессии выносят вердикт – «на капремонт», сильно заблуждаются. Дело в том, что низкая компрессия помимо износа колец и поршней, может иметь еще целую дюжину причин. Это и регулировки газораспределительного механизма, и закоксованность колец, термические или механические повреждения деталей и др. Из этого следует, что огромное значение имеет способность моториста определить истинную причину отсутствия компрессии.
Автолюбители, изучающие механику моторов по рекламным роликам, ни на секунду не сомневаются, что чем выше компрессия, тем лучше. Отчасти это заслуга продавцов различных присадок, обещающих поднять компрессию всего лишь, добавив своего чудесного бальзама в масло. Надо сказать, что данные присадки действительно работают, но только поднимают они компрессию в основном за счет уменьшения объема камеры сжатия. Если разобрать двигатель, щедро обработанный компрессионными присадками, то можно обнаружить на стенках камеры сжатия твердый налет непонятного происхождения. Как уже было сказано выше, такой подход не является эффективным. Кроме того, сам налет ухудшает теплоотведение из камеры сжатия, в результате чего повышается детонация и возникает эффект «калильного зажигания».
И все же компрессия не должна опускаться ниже нормы, поскольку она влияет на многое. Недостаток компрессии серьезно сказывается на пусковых характеристиках мотора, особенно при отрицательных температурах. В данном случае компрессия наиболее критична для дизелей, где топливо воспламеняется за счет сжатия. Падение компрессии неблагоприятно сказывается и на бензиновых моторах, хотя и в меньшей степени. Прежде всего, ее изменения влияют на испаряемость топлива.
Низкая компрессия, возникающая по причине износа колец и гильз, приводит к повышению давления картерных газов, в результате чего на впуск попадает большое количество масляных паров. От этого в свою очередь быстрее загрязняется камера сгорания и растет токсичность.
Если компрессия в цилиндрах неравномерна, то происходит разбалансировка двигателя: вибрация ощущается больше всего на холостом ходу. Поскольку двигатель жестко связан с трансмиссией, то вибрация передается и ей.
Как видим роль компрессии, действительно, велика, однако чрезвычайно важно обнаружить истинные причины ее падения. А вот попытки повысить мощность за счет ее увеличения – дело абсолютно безнадежное.
