Зачем автомобилисты пытаются изменить степень сжатия и компрессию
Эксперты «За рулем» объясняют, какая связь между степенью сжатия и компрессией.
Степень сжатия и компрессия – почему эти понятия часто путают? Оба параметра в конечном итоге прямо или косвенно говорят нам о том, насколько сильно сжимается рабочая смесь в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Но дальше начинаются принципиальные различия. Степень сжатия Степень сжатия – это чисто геометрический, безразмерный параметр. Его закладывает в конструкцию двигателя проектировщик.
Конкретно – это отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания. Камерой сгорания в данном случае называется объем пространства над поршнем при его положении в верхней мертвой точке (ВМТ). Термин не совсем корректен, потому что сгорание продолжается в расширяющемся объеме на протяжении почти всего такта рабочего хода. Но это определение настолько распространено, что и мы будем его придерживаться. Ведь даже в академических изданиях всюду встречаются понятия «форма камеры сгорания», «разделенная камера сгорания», «камера сгорания в поршне».
Степень сжатия = V2 / V1
Для бензиновых двигателей величина степени сжатия обычно составляет от 8 до 14, для дизелей – от 16 до 23. У древней Волги ГАЗ‑24-10 с мотором ЗМЗ‑4021 степень сжатия составляла 6,7, а двигатели Mazda Skyactiv достигают величины 16,0. Не прекращаются попытки создания моторов с переменной степенью сжатия (некогда сделанными фирмами Saab, Infiniti и другими). К сожалению, часто степень сжатия любят обозначать примерно так – 8:1 или, скажем, 14:1. Это неграмотно: нужно писать 8 или, соответственно, 14.
Безо всяких числителей и знаменателей. Компрессия Вместо компрессии грамотные специалисты предпочитают говорить о давлении в конце такта сжатия. Речь идет о давлении, которое создается в цилиндре при вращении коленвала без сгорания топлива при положении поршня в ВМТ. Измеряют эту величину в тех же единицах, что и давление – в барах, паскалях и так далее. Для замеров необходим манометр (компрессометр) – прибор, который измеряет давление рабочей смеси по окончанию сжатия в цилиндре.
Реальная величина компрессии обычно составляет примерно от 8 до 14 бар для бензиновых моторов и от 14 до 30 бар для дизельных. Давление в конце такта сжатия при измерении компрессометром показывает только сжатие в поршневой части двигателя. У всех моторов с приводными нагнетателями или турбокомпрессорами на рабочих режимах давление в конце такта сжатия будет намного выше, чем обеспечивает поршневая часть, ведь воздух предварительно уже поджат. Что от чего зависит Степень сжатия мотора с годами не изменяется. На нее не влияют никакие внешние факторы. Что нарисовано на чертеже, то всегда и будет на практике. Компрессия, напротив, зависит от множества факторов: тут и температура, и степень открытия дросселя, и давление начала сжатия, и фазы газораспределения, и изношенность элементов ДВС.
Фактически величина компрессии говорит о реальном «здоровье» мотора, которое с годами только ухудшается. И уж конечно старая шутка про «ведро компрессии» не имеет отношения к реальности – это параметр, а не вещество. К чему стремиться? Пытаться изменить степень сжатия можно с двумя целями. Понижением степени сжатия (дополнительная прокладка под ГБЦ) в былые времена обладатели Жигулей добивались возможности ездить на низкооктановом бензине А‑76 вместо рекомендованного дефицитного АИ‑93.
Повышением степени сжатия балуются спортсмены. Борьба со снижением компрессии – дело другое: больному двигателю хочется помочь. Затрудненный пуск, падение мощности, загрязнение камеры сжатия – букет солидный. В этом случае мотор надо чинить – деваться некуда. Но пытаться повысить компрессию выше исходной не стоит. Этого обычно хотят добиться снижением всевозможных утечек из камеры сжатия. Часто для этого подбирают новые поршневые кольца.
Эффект если и обнаружится, то разве что на минимальных частотах вращения, ведь с ростом частоты снижается и время на утечку. А еще могут зарасти нагаром камера сгорания, ухудшиться теплоотвод и так далее. В общем, не стоит тратить на это время.