Давление в колекторе двигателя

Диагностика: Анализ разряжения во впускном коллекторе

Чтобы провести диагностику впускного коллектора, а также сделать анализ его разряжения, необходимо знать факторы, влияющие на его эксплуатационные свойства. Ниже приведены основные из них.

• Пониженная компрессия: износ поршневых колец; неплотность выпускных клапанов.

• Подсос воздуха во впускной коллектор.

• Неправильные фазы газораспределения.

Можно назвать следующие причины разряжения во впускном коллекторе:

Увеличение зазоров в клапанах

Если зазоры в клапанах увеличены, то в этом случае они открываются позже, а закрываются раньше, в результате чего уменьшается время продувки и всасывания. Следствием уменьшения времени продувки будет неполный выход обработанных газов — часть из них остается в цилиндре, что приводит к его меньшей наполняемости свежей смесью. Это приводит к падению уровня разряжения во впускном коллекторе.

Уменьшение зазоров в клапанах

В этом случае клапана открываются раньше, а закрываются позже. Это также негативно влияет на работу впускного коллектора: на такте рабочего хода часть давления сбрасывается в выпускной коллектор, при этом механическая работа не производится.

Кроме того, несвоевременное закрытие клапанов вызывает последствия в виде увеличения перекрытия клапанов. Часть обработанных газов, которые вышли в выпускной коллектор, возвращается в цилиндр.

Смещение ремня ГРМ

В случае, если распредвал смещается относительно коленвала в раннюю сторону, клапаны как открываются раньше, так раньше и закрываются. Раннее открытие выпускного клапана ведет к уменьшению давления на такте рабочего хода и недополучению механической работы, что приводит к падению мощности двигателя при аналогичном расходе топлива.

Раннее закрытие впускного клапана уменьшает и время всасывания, при этом падает наполняемость цилиндра новой смесью. В этом случае можно наблюдать нестабильную работу двигателя на холостом ходу и падение разряжения во впускном коллекторе. Подобные процессы наблюдаются и при смещении распредвала в позднюю сторону (относительно коленвала).

Чтобы максимально достоверно оценить состояние механической части двигателя, необходимо проанализировать график давления в цилиндре. Но вынуждены заметить, что в применении датчика давления в цилиндре существуют некоторые технологические трудности:

• Повышается давление на такте сжатия, и, как следствие, увеличивается температура. В связи с этим датчик перегревается, а показания будут неверны.

• Для установки датчика вместо свечи на двухвальный двигатель необходим переходник, который, в связи с увеличением объема камеры сгорания, станет причиной неверных показаний.

Таким образом, учитывая всё вышесказанное, метод проверки разрежения (абсолютного давления) во впускном коллекторе является наиболее доступным. Несмотря на то, что при таком методе довольно сложно однозначно локализовать дефект, тем не менее, этот метод позволяет в достаточной степени точно диагностировать состояние механики двигателя.

При появлении отклонений от нормы для цилиндропоршневой группы или механизма газораспределения, дефект локализуется без особого труда. Что касается проверки компрессии во время диагностики автомобиля, то при использовании тестера утечек, в цилиндре можно определить место дефекта. Как известно, резкое падение компрессии может быть вызвано как проблемами в цилиндропоршневой группе, так и прогоревшим или неплотно сидящим клапаном. Если говорить о нарушениях в фазах ГРМ, то здесь компрессия падает в гораздо меньшей степени, но зато такие нарушения оказывают огромное влияние на разряжение во впускном коллекторе. Соответственно, если в разряжении во впускном коллекторе отклонений не найдено, то надобность в дальнейшей проверке механической части двигателя пропадает.

Вернуться к списку

Давление в колекторе двигателя

Проверка разряжения во впускном коллекторе

Прежде чем приступать к проверке разряжения во впускном коллекторе, рассмотрим работу 4-х тактного двигателя.

1. Такт сжатия.

Поршень идет вверх, рабочая смесь сжимается. Растет давление, повышается температура. Клапана закрыты.
Степень сжатия в бензиновом двигателе подбирается так, что бы температура в конце такта сжатия не превышала температуру самовоспламенения рабочей смеси. Примерная температура составляет 300-400 градусов Цельсия.
В дизельном двигателе сжимается не рабочая смесь, а чистый воздух. Степень сжатия здесь подбирается таким образом, чтобы температура в конце такта сжатия превышала температуру самовоспламенения топлива. После чего происходит его впрыск и начало самовоспламенения.

Примерная температура составляет порядка 700 градусов Цельсия.

2. Рабочий ход.

Смесь воспламенилась. Растет температура, но так как горение происходит в замкнутом объеме, так же повышается давление. Скорость горения составляет порядка 20-40 м/сек (в зависимости от качества смеси). Поэтому воспламенение должно произойти раньше ВМТ (верхней мертвой точки) – так называемый угол опережения зажигания (для бензиновых двигателей) или угол опережения впрыска (для дизельных двигателей). Обычно этот угол составляет порядка 10 градусов до ВМТ. При этом пик максимального давления возникает (за счет конечного времени горения смеси) через 10-12 градусов после ВМТ. Делается это для предотвращения перегрузок цилиндропоршневой группы и защиты от детонации.
Давление Р в камере сгорания создает усилие F на поршень.

F=P*S п
где S п — площадь поршня

Получаемая работа равна:
A = F * L
где A – получаемая работа
F – сила, действующая на поршень
L –перемещение поршня

Итак, получаемая работа на рабочем такте равна:
A= P*L*S
п

При увеличении объема (поршень двигается вниз) давление падает. Зависимость получаемой работы приобретает интегральную зависимость от перемещения поршня, но расчет данной зависимости выходит за рамки данной статьи.
Как видим, чем больше давление в цилиндре, тем больше мы получаем механической работы при одном и том же количестве сжигаемого топлива. Высокофорсированные двигателя имеют большую мощность (а соответственно экономичность), чем низко форсированные.

Дизельные двигатели превосходят бензиновые по этим параметрам из-за более высокой степени сжатия и соответственно более высоких давлений.

Читать еще:  Что нужно чтобы поставит 16 клапанный двигатель на классику


3.Такт выпуска (продувки)

Открывается выпускной клапан, поршень двигается вверх, выталкивая отработанные газы. Они выходят через ограниченное отверстие, поэтому давление на такте выпуска превышает атмосферное. Сопротивление на выходе создают: ограниченное отверстие в клапанах, наличие элементов выпускного тракта.

При этом создается противодавление движению поршня и часть энергии, запасенной в маховике, расходуется на преодоление этого противодавления.


4. Такт впуска

Открыт впускной клапан, поршень идет вниз. Свежая смесь поступает в цилиндр через ограниченное сечение впускного клапана и на холостом ходу (ХХ) также через прикрытую дроссельную заслонку. Создается разряжение (давление ниже атмосферного). При движении поршня вниз это создает усилие, мешающее перемещению поршня.

Еще одна часть энергии, запасенная в маховике, уходит на преодоление этого усилия.

Снова наступает такт сжатия. Поршень движется вверх, сжимая смесь. Необходимая для этого энергия опять берется из энергии вращения маховика, запасенной во время рабочего хода.
Таким образом, энергетический баланс неутешителен: мы получаем механическую работу только в одном такте. В трех других мы эту работу тратим.

Способы повышения получаемой работы.
Способ только один – повышение давления в цилиндре. При его повышении мы получаем большую работу, но рискуем получить детонацию. Поэтому степень сжатия, угол зажигания (впрыска) ограничено. Дизельное топливо более стойко к детонации, поэтому дизеля способны работать при больших давлениях (получать большую механическую работу при равных затратах топлива)

Способы минимизации потерь.
1. Такт выпуска.

Необходимо уменьшить гидростатическое сопротивление выходу газов. Применение много клапанных двигателей и содержание в порядке выхлопного тракта позволяет частично решить эту проблему.

2. Такт впуска.
Уменьшение гидростатического сопротивления можно получить путем применения много клапанных двигателей.

3. Такт сжатия.
Неизбежные потери.

Рассмотрим поподробнее, что происходит во впускном коллекторе во время рабочего цикла на холостом ходу. Когда закрыт впускной клапан, давление в нем равно атмосферному. На такте впуска смесь поступает в цилиндр через ограниченное отверстие в дроссельной заслонке. Во впускном коллекторе возникает разряжение (абсолютное давление ниже атмосферного). Впускной клапан закрывается, давление снова возрастает. Мы можем видеть пульсации давления. Но так как одноцилиндровые двигателя встречаются достаточно редко, пульсации давления (разряжения) от разных цилиндров накладываются друг на друга и во впускном коллекторе возникает какое то среднее давление, которое ниже атмосферного (т.н. «разряжение»).

Термины «абсолютное давление» и «разряжение» вызывают путаницу даже у производителей приборов для измерения разряжения (вакуумметров). Очень часто приходиться слышать фразу «отрицательное давление». Это неверно — давление либо есть, либо его нет (абсолютный вакуум). Давление отрицательным быть не может! Абсолютное давление в вакууме равно нулю, а атмосферное давление равно 100 кРа (100 кило Паскалей). Во впускном коллекторе на холостом ходу (дроссельная заслонка прикрыта) ниже атмосферного (т.е. ниже 100 кРа), но выше абсолютного вакуума (0 кРа). Разряжением называют разницу между атмосферным давлением и фактическим давлением во впускном коллекторе.

Производители автомобилей нормируют абсолютное давление во впускном коллекторе на холостом ходу при исправном двигателе на уровне 20 кРа (автомобили типа ВАЗ – на уровне 40 кРа). Разряжение при этом составляет 80 кРа (100 кРа — 20 кРа = 80 кРа). Для ВАЗов соответственно 60 кРа (увы, технология изготовления не позволяет получить разряжение, соответствующее уровню мировых производителей).

Абсолютное давление в 20 кРа (разряжение 80 кРа) считается нормой, но на практике для исправного двигателя можно считать допустимым абсолютное давление 30 кРа (разряжение 70 кРа). Автору данной статьи всего несколько раз попадались автомобили с идеальным абсолютным давлением (разряжением). Давление в 40 кРа (разряжение 60 кРа) допустимо только для ВАЗов. При давлении в 50 кРа – имеют место серьезные проблемы в двигателе.

Факторы, влияющие на абсолютное давление (разряжение) будут рассмотрены в следующей части.

Рязанов Федор
© Легион-Автодата

Давление в колекторе двигателя

Многие знают, что давление (разрежение) на впуске является одним из показателей «живучести / свежести» ДВС. Для контроля применяется датчик MAP ( Manifold Absolute Pressure), который собственно и замеряет давление во впускном коллекторе. Показания этого датчика можно прочитать через диагностический разъем OBD-II. Имея на руках ELM327 и смартфон с установленной программой для диагностики (например, Torque), мы можем контролировать показания датчиков.

При заглушенном двигателе давление в коллекторе равно атмосферному — 100 кПа (14,5 psi). На холостом ходу давление в коллекторе у исправного двигателя обычно находится в диапазоне 10..35 кПа (1,4..5,1 psi). Повышенное давление обычно сигнализирует о какой-либо неисправности, что приводит к нестабильности оборотов ХХ, повышенному расходу топлива (ввиду увеличения времени впрыска), повышенному износу узлов ДВС.

Не секрет, что по поводу двигателя в МиГ 350:
— есть жалобы на ХХ
— есть жалобы на большой расход топлива
— мало кто диагностировал давление на впуске.

Может попробуем собрать доступные нам данные, проанализировать их и найти причину?

Вот так показывает у меня на ХХ при холодном двигателе (intake = 7,4 psi — 51 кПа)
4471

Так — на прогретом до рабочей температуры (intake = 8,4 psi — 58 кПа)
4472

Не знаю, может для МиГа это нормально, либо датчик врет, либо причина проблем в чем-то другом. Надо пробовать решить вопрос!

Возможные причины высокого давления на впуске:
— требуется регулировка впускных клапанов
— неправильно установлена метка ГРМ либо проскочившая на зуб цепь, разбиты шпонки и т.д. (если компрессия в цилиндрах в норме, то проблема не в ГРМ)
— проблема с обратным клапаном вакуумного усилителя тормозов либо самим вакуумным усилителем.
— проблема с клапаном EGR
— проблема с датчиком положения коленчатого вала (ДПКВ)
— грязные форсунки
— плохие свечи, провода, наконечники.
— неисправность регулятора холостого хода (РХХ)
— неисправность датчика абсолютного давления (ДАД)

Читать еще:  Высокие обороты турбо двигателя

Кстати, если посмотреть доступные для заказа товары для Roewe 350 на aliexpress, то там среди ковриков/накладок/прочих_аксесуаров внезапно продаются:
— инструмент для выставления фаз ГРМ
— датчик положения коленвала

Хотя, может я ищу «суслика» там, где его нет :wall: . (с) ДМБ

Значит данные МАПа, получаемые по ОБД корректные. Сверял показания по ОБД и показания МАП-сенсора ГБО, сходятся один в один.
Для корректности замеров нужно соблюдать следующие моменты:
— двигатель прогрет до рабочей температуры(в идеале километров 10-15 покатать), чтобы температура ОЖ была 80-90градусов.
— выключена !ВСЯ! лишняя нагрузка(фары/климат/печка/кондер/аварийка/птф/магнитола)
Только при соблюдении этих моментов данные будут верные.
У меня при таком раскладе давление во впуске колеблеться 0,32-0,33, после регулировки клапанов стало 0,34-0,36. Т.е. по идее стало хуже, но у меня не исключен подсос воздуха через штуцера врезки гбо, хотя может и нарегулировали так, хотя машина едет и проблем вообще ноль 🙂

Ждем следующего оратора который сможет снять данные.

П.С.: к ребятам из Cara вопрос — чисто гипотетически в процессе регулировки зазоров могли ошибиться на один зуб когда ставили цепь на место, мозги авто это не фиксируют ибо впускной распредвал вроде как управляется ибо переменные фазы ГРМ.. когда ошиблись на 3-4 зуба ЭБУ зажигал чек. Так вот, как будет проявляться «ошибка на один зуб» ? Т.е. «жопомер» что должен ощущать?

Drey
Андрей, а у твоего авто проявляется проблема нестабильного ХХ или нет? Расход в городе какой?

По идее у тебя давление впуска в норме.

Да, давление во впуске у меня ок.
Что мы понимаем под «нестабильным ХХ»? Есть небольшое «дрожжание» оборотов на прогретом моторе. Также была проблема старта с расколбасом/троением/заглохом, но полечилось регулировкой клапанов.
Нестабильный ХХ это:
— расколбас на старте, когда обороты прыгают ниже 800 в минуту и обратно вверх
— на светофоре когда долго стоишь, обороты плавают без изменения нагрузки (климат выкл)

Не знаю к ХХ это или в общем к двигателю — вибрация по кузову, причем отчетливо заметна периодичность «плавания» амплитуды от меньшей к большей и назад.

Я свою машину еду забирать с диагностики. Была сбита фаза на 20 градусов (1.5 зуба). Давление до регулировки было 51кПа на прогретой.
АИС *удаки. Я ж просил фазы проверить.

И, да, 50кПа на впуске это многовато

Я свою машину еду забирать с диагностики. Была сбита фаза на 20 градусов (1.5 зуба). Давление до регулировки было 51кПа на прогретой.
АИС *удаки. Я ж просил фазы проверить.

И, да, 50кПа на впуске это многовато
Забрал? Как изменилось поведение авто после регулировки? Делали по гарантии или платно?

Что и требовалось доказать, аис — чудесные ребята 🙂
П.С.: буду заказывать себе набор для регулировки грм, кто-то хочет поучаствовать? 🙂
Такой (http://www.aliexpress.com/store/product/Free-shipping-Roewe-350-timing-tool-mg3-1-5-1-3-camshaft-timing-tool-roewe-specialty/125200_1372537737.html) или такой (http://www.aliexpress.com/store/product/Crankshaft-Tool-of-Engine-Timing-Tool-Set-For-Roewe-350-MG3-1-5-1-3/418803_1423878909.html) или что другое думаешь брать?

Забрал? Как изменилось поведение авто после регулировки? Делали по гарантии или платно?

Такой (http://www.aliexpress.com/store/product/Free-shipping-Roewe-350-timing-tool-mg3-1-5-1-3-camshaft-timing-tool-roewe-specialty/125200_1372537737.html) или такой (http://www.aliexpress.com/store/product/Crankshaft-Tool-of-Engine-Timing-Tool-Set-For-Roewe-350-MG3-1-5-1-3/418803_1423878909.html) или что другое думаешь брать?

Второй, точнее похожий на второй, где-то есть ссылка. выходил тоже в районе 80уе

Упало давление во впускном коллекторе . сейчас после прогрева 37-38кПа
Супер!

Гарантия?? Не, не слышал.. АИС не умеет делать такой диагностики
Т.е. делал не на АИСе?

Кстати не исключен момент проскакивания/растяжения цепи со временем.. отсюда и завод хреновый может быть 🙂
Это да, для пробегов больше 60-80 тыс еще можно допустить, но на 11к пробега больше похоже на брак с завода. У меня, правда, обороты ниже 800 не падают и не глохнет машина, но есть ощущение что «чем дальше в лес, тем . «

У меня конечно не 350 но для сравнения4473

Причем на холодную скачит от 4,9 до 5,4, а на прогретой 5,1-5,2

Для корректности замеров нужно соблюдать следующие моменты:
— двигатель прогрет до рабочей температуры(в идеале километров 10-15 покатать), чтобы температура ОЖ была 80-90градусов.
— выключена !ВСЯ! лишняя нагрузка(фары/климат/печка/кондер/аварийка/птф/магнитола)
Только при соблюдении этих моментов данные будут верные.

В общем перемерял давление на впуске по описанной выше схеме: проехал порядка 15км, остановился, заглушил, подключил ELM, завелся и смотрел на показания. С минуту подождал пока устаканится, потом зафиксировал:

5,2 psi = 36кПа . показания «скакали» от 5,2 до 6,4 но большей частью держались у 5,2.

Выходит вроде как все должно быть нормально у движка . чет я чутка растерялся .

Господа, включите в настройках единицы измерения СИ, ибо все нормальные диагносты вас с ПСИ пошлют прямо к британской королеве 🙂
Да я в общем и не против стать подданным британской короны 😎

Диагностирование двиг. по разряжению во впускном коллекторе

Хочу поделиться информацией о не часто используемом методе диагностирования двигателя по показаниям разрежения во впускном коллекторе.
Чем хорош этот метод? Измерение вакуума во впускном коллекторе позволяет определить неисправность без разборки двигателя, что может быть весьма полезным, если простаивание авто с разобранным двигателем в ожидании запчастей непозволительная роскошь.
Как изменяется вакуум во впускном коллекторе при работе двигателя в режиме холостого хода? Когда закрыт впускной клапан, давление во впускном коллекторе равно атмосферному. На такте впуска воздух поступает в цилиндр через ограниченное отверстие в дроссельной заслонке, поэтому во впускном коллекторе возникает разряжение (абсолютное давление ниже атмосферного). Впускной клапан закрывается, давление снова возрастает. Пульсации давления от разных цилиндров накладываются друг на друга и во впускном коллекторе возникает какое то среднее давление, которое ниже атмосферного (т.н. «разряжение»). Абсолютное давление в вакууме равно нулю, а атмосферное давление равно 100 кРа (100 кило Паскалей). Во впускном коллекторе на холостом ходу (дроссельная заслонка прикрыта) давление ниже атмосферного (т.е. ниже 100 кРа), но выше абсолютного вакуума (0 кРа). Давайте условимся называть разряжением разницу между атмосферным давлением и фактическим давлением во впускном коллекторе.
Для исправного двигателя можно считать допустимым абсолютное давление на уровне не выше 30 кРа (разряжение -70 кРа). Давление в 40 кРа (разряжение -60 кРа) допустимо только для ВАЗов. При давлении в 50 кРа – имеют место серьезные проблемы в двигателе.
На двигателе моего авто разряжение около -76 кРа. Стрелка практически неподвижна. Дальнейшие проверки механической части двигателя не нужны. Мне представляется, что замерить вакуум гораздо проще, чем, например, компрессию, поэтому если есть подозрения на ненормальную работу двигателя, имеет смысл начать с измерения вакуума во впускном коллекторе, а уж потом проводить измерения компрессии или утечек в цилиндрах для локации и уточнения неисправности.
Куда подсоединить вакуумметр? В разрыв любой вакуумной трубки. Чем дальше от впускного коллектора, тем точнее будут показания. Потому что будут сглаживаться более резкие пульсации от ближайшего к точке снятия вакуума цилиндра двигателя. На наших авто очень удобно подсоединяться в разрыв трубопровода, идущего к вакуумному усилителю тормозов. Хочу заметить, что при таком подсоединении имеется риск не заметить утечку вакуума из-за проблем в вакуумном усилителе тормозов. Но обычно утечка в вакуумнике легко определяется по изменению в работе тормозной педали и посторонним звукам (шипению) вблизи вакумника.

Читать еще:  Газ 3221 двигатель 421640 норма расхода топлива

Итак, прогрели двигатели, подсоединились. В идеальном двигателе стрелка вакуумметра должна стоять неподвижно на отметке -80 кРа. Так как у большинства форумчан автомобили далеко не новые, то -70 кРа вполне допустимо. При резком кратковременном нажатии на педаль газа вакуум падает до значения -6кРа, затем плавно возвращается до исходного значения.
По каким причинам может снижаться разряжение во впускном коллекторе?
1. Проблемы с компрессией из-за износа поршневых колец или недостаточного смазывания зеркала цилиндра при использовании некачественного или слишком вязкого масла. В этом случае в цилиндры двигателя поступает воздух из картера через увеличившийся зазор между поршнем и цилиндром. Разряжение уменьшается. При равномерном износе стрелка вакуумметра должна стоять неподвижно на отметке ниже -80 кРа. При резком кратковременном нажатии на педаль газа вакуум падает до значения 0кРа, затем плавно возвращается до исходного значения. Чем ниже показания, тем хуже состояние двигателя.
2. Прогар выпускных клапанов. Часть выхлопных газов поступает обратно в цилиндр, давление в цилиндре увеличивается, разряжение уменьшается. Стрелка вакуумметра равномерно колеблется в диапазоне 38-65 кРа. Измерение компрессии укажет на проблемный цилиндр.
3. Неплотное прилегание впускных клапанов. На такте сжатия часть горючей смеси, находящейся в цилиндре, выталкивается обратно во впускной коллектор. Разряжение уменьшается. Стрелка вакуумметра равномерно колеблется в диапазоне 50-60 кРа. После отсоединения свечи неисправного цилиндра колебания стрелки вакуумметра прекратятся. Такое же поведение стрелки вакуумметра будет наблюдаться в случае пропусков зажигания в цилиндре из-за умирающей свечи зажигания или переобогащенной/переобедненной смеси. Для точного понимания причины необходимо измерение компрессии.
4. Недостаточный зазор в свечах зажигания. Стрелка вакуумметра колеблется в диапазоне 50-55 кРа.
5. Задержка фаз газораспределения, проблемы с клапаном VVT. Стрелка вакуумметра колеблется в диапазоне 30-50 кРа.
6. Износ пружин клапанов ГРМ. Стрелка вакуумметра колеблется в диапазоне от 35-75 кРа.
7. Заедание впускного клапана в направляющей. При работе двигателя в режиме холостого хода стрелка вакуумметра колеблется в диапазоне от 48-60 кРа. Измерение компрессии поможет понять, проблема в заедании или неплотном прилегании клапана.
8. Износ направляющих клапанов. При работе двигателя в режиме холостого хода стрелка вакуумметра очень быстро вибрирует в диапазоне 48-65 кРа.
9. Пробитая прокладка головки блока цилиндров. Выхлопные газы перетекают из одного цилиндра в другой. В расширительном бачке пузырьков может и не быть. При работе двигателя в режиме холостого хода стрелка вакуумметра колеблется в диапазоне от 20-65 кРа.
10. Подсос воздуха во впускной коллектор. Стрелка вакуумметра колеблется в диапазоне от 10-20 кРа.
11. Заблокированный выпускной тракт. Например, забитый катализатор. При первом запуске двигателя стрелка вакуумметра падает до уровня 5 кРа, затем скачками поднимается до 50-55 кРа.
Чтобы проверить сопротивление катализатора проходу выхлопных газов, выкручиваем кислородный датчик. У кого их два, выкручивать надо тот, который перед катализатором. Вместо кислородника вкручиваем переходник, к переходнику подсоединяем манометр. В режиме холостого хода на манометре должно быть не более 10 кРа, при 2500 об/мин – не более 20 кРа. Сам катализатор не проверял ни разу, если кто сделает, прошу отписать, что получилось.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector