Как влияет компрессия на работу двигателя?
Bis-auto.ru

Автомобильный портал

Как влияет компрессия на работу двигателя?

На что влияет компрессия

Залегшие кольца или трещина в клапане – значительно более частые причины снижения компрессии, чем износ двигателя.

Компрессия – это вульгаризм. Правильно – давление конца такта сжатия. Это давление, которое создается в цилиндре при выключенном зажигании (или без подачи топлива – для дизеля) при положении поршня в верхней мертвой точке. Так вот, многие диагносты по величине замеренной компрессии (прости, наука, за жаргон!) дают заключение: «жив пациент» или «в морг», то есть на капитальный ремонт.

Заблуждение первое «Компрессия и степень сжатия – одно и то же»
Нет, не так! Компрессия – это давление в цилиндре, степень сжатия – безразмерный параметр, описывающий геометрические параметры цилиндра: это отношение полного объема цилиндра к объему камеры сжатия (камера сжатия – это объем пространства над поршнем при его положении в ВМТ (еще он называется объемом конца сжатия – это то же самое). Называть ее камерой сгорания некорректно, поскольку сгорание топлива происходит во всем объеме цилиндра.) Компрессия от степени сжатия зависит, а степень сжатия от компрессии – нет! Компрессия зависит еще от кучи параметров: давления начала сжатия, регулировки фаз газораспределения, температуры, при которой проводится замер, протечек из камеры сгорания. А протечки определяются изношенностью колец и цилиндров.

«Компрессия» – то максимальное давление, которое мы измеряем в цилиндре при выключенном зажигании.

Заблуждение второе: «Поднял компрессию – увеличил мощность»

Не совсем так. Компрессию можно поднять двумя способами – увеличить степень сжатия или уменьшить протечки из камеры сгорания. Посмотрим, что будет в каждом случае: в нашем распоряжении стенд.
Для начала уменьшим объем камеры сжатия. Проще всего для этого прошлифовать нижнюю плоскость головки цилиндров. У базового мотора «одиннадцатого» ВАЗа рабочий объем цилиндра чуть больше 370 кубиков. При штатной степени сжатия 9,8 объем камеры сжатия составит 42,6 см³. Можно посчитать, что, сняв 2 мм с посадочной поверхности головки блока цилиндров, мы уменьшаем объем камеры сжатия на 5,1 см³. Новая степень сжатия составит 11 единиц, то есть на 1,2 выше, чем у базового мотора. А теперь, просто из интереса, уберем еще 2 мм. Степень сжатия возрастает уже до 12,6. В учебнике находим нужную формулу и получаем: термический КПД цикла поршневого двигателя теоретически должен вырасти в первом случае минимум на 4%, во втором – на 9%.
А теперь ставим эти головки на стендовый мотор и снимаем моментные характеристики. Снижение расхода топлива существенно меньше, чем обещала теория, – на 2,5% в первом случае и на 4,5% во втором. Причем эффект более выражен в зоне малых нагрузок. Прибавка мощности еще меньше: от силы 2-3%, причем в зоне малых и средних оборотов. А на высоких – никакого эффекта.
Все ясно: с увеличением степени сжатия резко растет давление в цилиндре, этот рост провоцирует детонацию, ее ловит соответствующий датчик – и сдвигает угол опережения зажигания назад. Следовательно, мощность падает. А потому и теоретический эффект существенно уменьшается. Зато растут температуры на выпуске, – стало быть, риск пожечь клапаны и поршни с таким мотором значительно выше.
Способ второй – уменьшаем протечки. Пойдем от обратного: сравним, что станет с моментной характеристикой, если заменить кольца такими, чтобы зазоры в них стали больше, скажем, раза в два.
Сделали. Для нового мотора – всё нормально, для всех цилиндров компрессия 13,2. 13,4 бар. Для испорченного кольцами с большими зазорами – 10,8. 11,1. А что показали замеры мощности? В зоне малых оборотов мощность испорченного мотора чуть-чуть упала, но когда перешли 2500 об/мин, кривые момента практически слились. Всё потому, что протечки из камеры сгорания в картер, которые должны бы снизить мощность, заметны только на малых оборотах, а на высоких их масса за один цикл резко падает, ведь с уменьшением времени цикла при увеличении частоты вращения коленчатого вала уменьшается и время на протечку.

Компрессия резко выросла, а мощность – нет. Вместе с компрессией проснулась детонация, и угол опережения зажигания пришлось сдвигать назад. А он влияет на мощность сильнее

Заблуждение третье: «Нет компрессии – сразу на капиталку»
Обычно механик, обнаруживший низкую компрессию, тут же заявляет: «Двигатель изношен, требуется капиталка». Так ли все однозначно?
Нет, конечно! На спор можем назвать двадцать возможных причин снижения компрессии. Тут и проблемы с механизмом газораспределения, и механические или термические повреждения деталей двигателя, и закоксованность поршневых колец. И только одна из них будет связана с катастрофическим износом мотора. Важно уметь различать эти причины, понимать степень их опасности и знать методы борьбы с ними.

Заблуждение четвертое: «Чем выше компрессия, тем лучше»
Частенько от апологетов разных присадок приходится слышать, как подпрыгнула компрессия после очередной обработки мотора. Рост до 15 бар, до 17 бар! Но надо иметь в виду, что в нормальном состоянии, даже восстановив зазоры до состояния нового двигателя, компрессию выше штатной не получить.
Откуда же цифры? Обычно на разобранном двигателе видно, что камера сгорания после обработки заросла непонятно чем и, как следствие, уменьшился объем камеры сжатия. Но эти отложения нарушают теплоотвод от камеры сгорания. Отсюда детонация, калильное зажигание и прочее. Так что небывалому росту компрессии не радоваться надо, а наоборот.

Изменение удельного расхода топлива при фиксированных оборотах (2500 об/мин) в двух вариантах двигателя – базовом и с кольцами, в которых увеличены зазоры. Компрессия упала, но по расходу это заметно только при малых нагрузках.

Так на что влияет компрессия?
На многое! Главное – на пусковые свойства мотора, особенно при низких температурах.
В первую очередь это касается дизельных двигателей, где от давления и температуры конца сжатия зависит, воспламенится топливо в цилиндре или нет. Но и бензиновые двигатели в холодном состоянии тоже чувствительны к изменению компрессии: она влияет на испаряемость топлива, которое при холодом пуске только теоретически должно испаряться по пути в цилиндр. А реально – попадает туда в виде негорючих жидких капель.
Сниженная компрессия повышает давление картерных газов. В этом случае через систему вентиляции на впуск двигателя летит больший объем паров масла. Плохо это: и токсичность растет, и темп загрязнения камеры сгорания резко увеличивается.
Неравномерная по цилиндрам компрессия вызывает вибрации двигателя, особенно ощутимые на холостом ходу и при малых оборотах. А это, в свою очередь, вредит и трансмиссии, и подвеске мотора. Да и самому водителю. Словом, роль компрессии как диагностического признака, во многом характеризующего состояние двигателя, очень велика. И наши «сказки» никоим образом не призывают махнуть на нее рукой – наоборот! Но стремление к безудержному ее повышению в поисках дополнительных «лошадок» – дело в целом бесперспективное.

Низкая компрессия в двигателе — что делать

Если у двигателя низкая компрессия, это еще не повод для того, чтобы думать о капитальном ремонте. Но и оставлять без внимания это тоже нельзя. Ведь это тревожный сигнал о том, что в двигателе не все благополучно, и если не принять вовремя меры, то впоследствии придется выкладывать кругленькую сумму на ремонт.

Причины низкой компрессии

Конечно если вы приехав на СТО пожалуетесь на низкую компрессию, то «опытный» автослесарь посоветует сделать вам «капиталку» и… вы выложите приличную сумму денег. Не торопитесь! Сначала надо выяснить причины низкой компрессии, а их не так уж много.

Одна из самых распространенных причин низкой компрессии в двигателе — это закоксовка поршневых колец. Дело в том, что при эксплуатации двигателя в поршневых канавках неизбежно накапливаются продукты деструкции масла и несгоревшие остатки топлива. Они превращаются там в твердые коксовые отложения. В результате кольца закоксовываются и «залегают», при этом нарушается их нормальное прилегание к стенкам цилиндров. Как следствие снижается компрессия в цилиндрах и как правило, одновременно начинается повышенный расход масла на угар.

Читать еще:  Что такое максимальный крутящий момент двигателя?

Если, маслосъемные кольца не снимают масло с цилиндров, и оно попросту сгорает в камере сгорания, приводя к усилению закоксовки колец и увеличению расхода масла на угар. Если этот процесс не остановить, то он начинает нарастать лавинообразно.

Вторая причина — это износ цилиндров и поршневых колец. Из-за износа увеличивается зазор между цилиндрами и кольцами, в него давление, создаваемое поршнями в цилиндрах (он и есть компрессия), уходит.

Третья распространенная причина — это плохое прилегание клапанов к их гнездам в ГБЦ. При негерметично прилегающих клапанах компрессия будет низкой.

Как восстановить компрессию не разбирая двигатель?

Компания «Моторесурс» разработала методику, используя которую можно восстановить компрессию и многократно снизить или полностью прекратить расход масла на угар с минимальными затратами. Для этого мы рекомендуем провести две несложных операции:

  1. Раскоксовка поршневых колец

Для этого мы рекомендуем использовать состав для раскоксовки двигателя «Раскоксовка–Титан». Сегодня — это, пожалуй, самый популярный состав для раскоксовки среди автомобилистов Сибирского региона. Он позволяет быстро восстановить компрессию в цилиндрах.

«Раскоксовка–Титан» заливается в цилиндры двигателя через свечные отверстия на 2 часа. Попадая в цилиндры, состав эффективно растворяет труднорастворимые коксовые отложения в поршневых канавках, восстанавливая подвижность колец и их прилегание к цилиндрам, что способствует восстановлению компрессии с выравниванием ее по цилиндрам и снижению расхода масла.

Провести раскоксовку двигателя может любой автомобилист, который в состоянии выкрутить свечи из двигателя и поменять в нем масло. Подробная письменная инструкция по применению состава «Раскоксовка–Титан» есть в каждой упаковке, а видео о порядке проведения раскоксовки смотрите ниже.

Для автомобилей имеющих низкую компрессию, рекомендуется перед проведением раскоксовки использовать «Мягкую промывку системы смазки «Моторесурс»». Этот препарат так же имеет раскоксовывающий эффект, он предварительно размягчает кокс и отлично очищает маслосъемные кольца. Совместное применение этого препарата с «Раскоксовкой-Титан» усиливает эффект по восстановлению компрессии. «Мягкую промывку системы смазки» нужно просто вылить в масло и проехать 200-300 км, затем уже проводить раскоксовку колец с помощью состава «Раскоксовка Титан». Таким образом, вы можете более эффективно восстановить компрессию в цилиндрах.

  1. Восстановление изношенных поверхностей

Если после проведения раскоксовки компрессия не восстановилась до нормы, значит, уже имеется износ. Для его устранения рекомендуется обработать двигатель «защитно-восстановительным составом «STANDART» для двигателя» разработанным компанией «Моторесурс».

Состав просто вливают в свежее масло. Попадая с маслом на трущиеся поверхности, он создает на них покрытие из органометаллокерамики, которое компенсирует износ, уменьшая зазоры между кольцами и цилиндрами. При этом значительно возрастает повышается компрессия в цилиндрах и как следствие возрастает мощность двигателя. Созданное защитное покрытие имеет очень низкий коэффициент трения, и та энергия, которая раньше расходовалась на преодоление трения, тоже начинает давать прибавку мощности.

Если компрессия начала восстанавливаться но, после применения указанных препаратов еще не дошла до нормы, это указывает либо на сильную закоксовку, либо на сильный износ двигателя. В этом случае, для улучшения результата, применение препаратов можно повторить.

Ну а если все вышеперечисленные процедуры не дали никакого результата, значит надо устранить негерметичность клапанов. Тут без помощи моториста обойтись трудно.

Действуя по данной методике, вы можете восстановить компрессию с минимальными затратами.

Перечисленные выше препараты можно найти как по отдельности, так в специальном наборе для безразборного ремонта «Восстановительный комплекс 4 в 1 «Моторесурс». Набор содержит увеличенную емкость «Раскоксовки-Титан»-350 мл, «Мягкую промывку системы смазки» и 2 защитно-восстановительных состава для двигателя «Для цилиндров»(заливается прямо в цилиндры) и «Картерный» (заливается в масло).

Пример: Результаты испытаний по безразборному восстановлению компрессии, прошедших в таксопарке, приятно удивили даже разработчиков! В некоторых, сильно закоксованных двигателях, увеличение компрессии после раскоксовки достигало до 4 кг/см2! В среднем компрессия у двигателей, после раскоксовки поднималась на 0,5-1,5 кг/см2 с выравниванием по цилиндрам.

Используя описанную выше методику нам удавалось неоднократно понять компрессию в цилиндрах с 8 до 12 кг, что говорит о полном восстановлении двигателя.

Вывод: Компрессия в двигателе может быть полностью восстановлена при затратах на автохимию «Моторесурс» 1200-1700 рублей!

Для сравнения: замена колец на двигателе недорогой иномарки при использовании оригинальных запчастей обходится обычно не менее 50 000 рублей! Так что делайте выводы уважаемые автовладельцы!

Официальный дилер в Алтайском крае: ООО «АвтоОпт» тел. (3852) 22-99-09

Компрессия двигателя

Каждый автомобилист слышал на своем веку такие, чисто технические понятия, как компрессия двигателя и степень сжатия. Если компрессия в двигателе падает, то это плохо — уменьшается мощность, используется больше горючего, автомобиль сложнее завести.

Попробуем разобраться с данным вопросом — что такое компрессия двигателя, почему она падает, как влияет на работу двигателя, как ее нужно измерять.

Определение понятия компрессия двигателя

Несложно догадаться, что слово «компрессия» обозначает в переводе с латыни на русский «сжатие».

Говоря простым языком, избегая сложных физических терминов и формул, речь идет о давлении в камере сгорания в высшей мертвой точке такта сжатия. Чем выше компрессия, тем сильнее сжимается топливно-воздушная смесь, никакие газы не прорываются в картер двигателя, соответственно коэффициент рабочего действия двигателя выше.

Если уровень компрессии соответствует техническим характеристикам, которые заявлены производителем, то двигатель работает в оптимальной режиме: при движении поршня вниз в камеру сгорания засасывается необходимое количество воздуха, а когда поршень поднимается вверх, в камеру впрыскивается порция бензина, дается искра, и вся эта смесь детонирует и сгорает без остатка, выделяется минимальное количество отработанных газов.

Компрессия измеряется в атмосферах, паскалях, килограммах на сантиметр, но наиболее распространенная единица измерения — атмосферы.

Так, например, в двигателях КАМАЗ уровень компрессии колеблется от 29 до 38 атмосфер, а в ВАЗовской «девятке» — он составляет примерно 9,5-13 атмосфер.

На страницах нашего портала Vodi.su мы как-то рассматривали различия между дизельными и бензиновыми двигателями, а также разницу между бензином марки Аи-92 и Аи-95. Так вот, в дизельных двигателях уровень компрессии должен быть намного выше, что мы и видим на примере КАМАЗа, поскольку детонация происходит за счет добавления ДТ к разогретому под высоким давлением воздуху.

Это же можно сказать и о разнице между различными марками бензина — А-76, А-80, А-92, А-98. Октановое число как раз и определяет, при каких значениях давления и температур данный тип бензина начинает детонировать. То есть если вы зальете в бензобак Газона А-95 вместо А-80, то двигатель может просто не завестись, поскольку в двигателе не создается необходимых условий для детонации.

Компрессия связана с таким понятием, как «Степень сжатия». Степень сжатия не измеряется в каких-то определенных единицах, типа атмосфер, бар или паскалей. Она просто показывает во сколько раз, размер камеры сгорания меньше полного объема цилиндра.

Исходя из степени сжатия определяется октановое число бензина:

  • бензин А-92 нужно заливать при степени сжатия меньше 10;
  • А-95 — 10-12;
  • А-98 — выше 12.

Причины уменьшения компрессии

Как известно, поршень двигается внутри цилиндра, и хоть на внутренних стенках образуется защитная пленка, все равно со временем со стенок цилиндра снимается слой за слоем, и внутренний объем цилиндра возрастает. Соответственно между поршневыми кольцами и стенками образуются зазоры, через которые газ под давлением может прорываться в картер, то есть сгорать будет не вся топливно-воздушная смесь, а только ее часть.

В таких случаях говорят, что компрессия уменьшилась.

Это отображается на работе двигателя:

  • завести машину сложнее;
  • наблюдаются провалы в работе во всех режимах;
  • увеличивается расход масла и топлива;
  • растет давление в патрубках системы охлаждения;
  • черный дым из трубы;
  • отчетливо слышны хлопки и удары.

Компрессия снижается и по другим причинам:

  • образование нагара на стенках цилиндров, в камере сгорания;
  • из-за высоких температур прогорает днище поршней;
  • прогорают и деформируются клапана;
  • трещины в головке блока цилиндров;
  • требуется произвести замену прокладки головки блока;
  • засоренный воздушный фильтр.

Опытный автомеханик может назвать вам еще множество других причин. Но если вы начинаете замечать какие-либо из перечисленных выше признаков, значит время отправляться на диагностику.

Затягивание с ремонтом может привести к значительным расходам в будущем.

Измерение компрессии двигателя

Читать еще:  Почему горят салонные лампочки при выключении двигателя?

Специалисты советуют измерять уровень компрессии через каждые 3-5 тысяч километров (для отечественных автомобилей) или через 10-20 для иномарок. Процедура эта несложная и под силу любому автолюбителю, правда нужно иметь специальный инструмент — компрессометр. Его нужно подбирать под конкретную модель автомобиля.

Компрессометр измеряет давление в камере сгорания.

Для этого вам нужно будет:

  • прогреть двигатель до температуры не ниже 80 градусов;
  • снять катушку и все свечи;
  • если есть ЭБУ — снять предохранители;
  • закрутить ножку компрессометра в свечной колодец;
  • нажать педаль газа до упора и вращать коленчатый вал с помощью стартера;
  • повторить операцию для всех остальных цилиндров.

Полученные данные нужно сравнить между собой — они не должны различаться больше, чем на десять процентов.

Понятно, что для проведения измерений аккумулятор должен быть полностью заряжен, а стартер — в исправном состоянии, чтобы мог прокрутить коленвал хотя бы до ста оборотов в минуту.

Автомеханики измеряют компрессию различными способами и сравнивают показания компрессометра при открытой или закрытой дроссельной заслонке. Если компрессия пониженная, то приступают к поиску причины: поршневые кольца, клапаны, прогоревшие поршни и так далее. Ремонт может вылиться в большую сумму, а возможно понадобится только замена прокладки или воздушного фильтра.

С вашей же стороны, как от владельца автомобиля, требуется полностью следовать требованиям производителя: заливать нужный тип масла, заправляться бензином указанной марки, время от времени проходить диагностику.

На данном видео вы увидите как определять компрессию двигателя.

Пример, замерки компрессии на автомобиле марки ВАЗ.

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.

Компрессия двигателя. О чем она говорит ?

Еще недавно двигатель работал как часы, но вот упала мощность, увеличились расходы топлива и масла. На холостом ходу стала заметна вибрация — двигатель явно «троит», т.е. один из цилиндров не работает должным образом. И если замена свечей ничего не изменит, в подобных случаях для определения причины неисправности нередко прибегают к измерению компрессии — одному из самых простых и доступных способов диагностики.

Компрессией называют величину максимального давления в цилиндре, создаваемого при холостой прокрутке двигателя стартером (например, при отключении свечи зажигания). Чтобы измерить компрессию, необходимо вместо свечи установить компрессометр. Этот прибор представляет собой манометр, соединенный шлангом со штуцером и обратным клапаном. При вращении коленчатого вала двигателя в шланг нагнетается воздух до тех пор, пока давление в шланге не сравняется с максимальным давлением в цилиндре. Его значение зафиксирует манометр.
Видимая простота и доступность снискали компрессометру славу некоего «универсального» прибора, способного не только определить неисправность, но и вообще оценить техническое состояние двигателя в целом. К сожалению, эта универсальность обманчива — полученные результаты измерений часто требуют специального анализа, и делать по ним однозначные выводы не всегда правильно.
Вот только два тому примера. Сравнительно новый двигатель не удается запустить. Компрессия в цилиндрах составляет 0,5-0,6 МПа (5-6 кг/см2), что примерно вдвое ниже нормы. Причинами могут быть механическая поломка или износ деталей цилиндро-поршневой группы. Но такое же падение компрессии будет наблюдаться, если из-за неисправности системы управления в цилиндры поступил избыток топлива. Оно смыло масло со стенок цилиндров, и поршневые кольца перестали надлежащим образом уплотнять полость камеры сгорания.
Другой случай: у старого двигателя измеренная компрессия составляет 1,1-1,2 МПа. Норма! Однако двигатель расходует масла свыше 1 л на 1000 км. Оно и понятно, если принять во внимание износ колец, поршней и цилиндров. В чем же дело? Да просто большое количество масла, проникающего в камеру сгорания, хорошо уплотняет зазоры между изношенными деталями.
Как видим, к результатам замеров следует относиться с осторожностью. И, чтобы во время ремонта не ошибиться в выводах, следует знать, в каких случаях на результаты измерений можно с уверенностью положиться, а когда — только принять к сведению.

Читать еще:  Что такое фазы газораспределения двигателя?

Что влияет на компрессию?

Теоретически максимальное давление в цилиндре в конце такта сжатия, когда поршень находится в верхней мертвой точке (ВМТ), зависит от целого ряда факторов. С точки зрения ремонтной практики они в конечном счете влияют на количество поступающего в цилиндр воздуха — чем оно больше, тем выше компрессия. В первую очередь отметим положение дроссельной заслонки — ее прикрытие или закрытие, очевидно, сильно уменьшит давление в цилиндре. Понятным образом на количество воздуха влияет и степень загрязнения воздушного фильтра.
Некоторые механики допускают ошибки в установке фаз газораспределения, например, при монтаже ремня или цепи привода распределительного вала. Это приводит к изменению момента закрытия впускного клапана, сдвигая начало сжатия в цилиндре в ту или другую сторону. Тогда и значения компрессии будут отличаться.
Довольно сильно на компрессию влияют зазоры в приводе клапанов. Так, малый зазор в приводе впускных клапанов приведет к более позднему их закрытию и, соответственно, к уменьшению компрессии. Одновременно малые зазоры в выпускных клапанах увеличат так называемое перекрытие клапанов — величину угла поворота коленвала, в течение которого открыты одновременно оба клапана в цилиндре. Результат тот же -компрессия уменьшится.
На компрессию повлияет и температура двигателя — чем она меньше, тем сильнее будет охлаждаться воздух, сжимаемый в цилиндре, и тем меньше будет его давление. Кстати, зазоры в приводе клапанов так же будут «следить» за температурой — чем она ниже, тем меньше зазоры и компрессия.

Но и это еще не все. Как только воздух в цилиндре оказывается достаточно сжат, станут проявляться разного рода его утечки через зазоры между изношенными или поврежденными деталями, уплотняющими полость камеры сгорания.
Естественным образом из сказанного вытекают выводы о том, что утечки будут минимальными, если цилиндр имеет идеально круглую форму, отсутствуют продольные риски на его рабочей поверхности, поршневые кольца идеально прилегают к ней и к торцевым поверхностям канавок поршня; если близка к нулю величина зазоров в замках колец и, наконец, тарелки клапанов идеально прилегают к седлам.
Но все мы знаем, ничего идеального в природе не бывает. Какие-то утечки есть всегда, даже у нового двигателя. Вопрос лишь в том, насколько они велики. Поэтому напомним факторы, в той или иной мере влияющие на интенсивность утечек воздуха, а, следовательно, и на компрессию:

  • в первую очередь укажем на температуру двигателя — она, повышаясь, увеличивает компрессию, так как детали лучше прилегают друг к другу, принимая размеры и взаимное положение, больше соответствующие рабочим;
  • затем напомним, что масло, поступившее в камеру сгорания через направляющие втулки клапанов, поршневые кольца, систему вентиляции картера и уплотнения турбокомпрессора, существенно повышает компрессию, так как оказывает уплотняющее действие;
  • топливо, поступившее в цилиндр в виде капель, напротив, снижает компрессию, так как разжижает и смывает масло с деталей и не оказывает уплотняющего действия из-за малой вязкости;
  • таким же образом сказываются негерметичность обратного клапана или шланга компрессометра, а также большое усилие пружины обратного клапана;
  • и, наконец, чем больше обороты коленчатого вала, тем меньше утечки через неплотности, тем выше компрессия.

Как правильно измерить компрессию?

Если принять во внимание все перечисленные выше факторы, то при измерениях компрессии надо соблюдать следующие несложные правила:

  • двигатель должен быть «теплым». Подача топлива должна быть отключена. Можно, например, отключить бензонасос, форсунки или использовать другие способы, препятствующие попаданию большого количества топлива в цилиндры;
  • необходимо вывернуть все свечи. Выборочный демонтаж свечей, практикуемый на некоторых СТО, недопустим, так как увеличивает сопротивление вращению и произвольно снижает обороты при прокрутке двигателя стартером;
  • аккумуляторная батарея должна быть полностью заряжена, а стартер — исправен.

Компрессию измеряют как с открытой, так и с закрытой дроссельной заслонкой. При этом каждый из способов дает свои результаты и позволяет определять свои дефекты. Так, когда заслонка закрыта, в цилиндры, очевидно, поступит мало воздуха, поэтому компрессия будет низкой и составит около 0,6-0,8 МПа.
Утечки воздуха в этом случае сравнимы с его поступлением в цилиндр. Вследствие этого компрессия становится особо чувствительной к утечкам — даже при малых неплотностях ее значение падает в несколько раз. Эта посылка позволяет сделать выводы или предположения о следующих дефектах двигателя: не вполне удовлетворительном прилегании клапана к седлу; зависании клапана, например, из-за неправильной сборки механизма с гидротолкателями; дефектах профиля кулачка распределительного вала в конструкциях с гидротолкателями, и том числе неравномерном износе или биении тыльной стороны кулачка; негерметичности вызванной прогаром прокладки головки или трещиной в стенке камеры сгорания.
При измерении компрессии с открытой заслонкой картина будет иной. Большое количество поступившего воздуха и рост давления в цилиндре, конечно, способствуют увеличению утечек. Однако они заведомо меньше подачи воздуха. Вследствие этого компрессия падает не столь значительно (приблизительно до 0,8-0,9 МПа). Поэтому способ замеров с открытой заслонкой лучше подходит для определения более «грубых» дефектов двигателя, таких, как поломки и прогары поршней, поломки или зависание (закоксовывание) колец в канавках поршня, деформации или прогары клапанов, серьезные повреждения (задиры) поверхности цилиндров.
В обоих способах измерения желательно учитывать динамику нарастания давления — это поможет установить истинный характер неисправности с большей вероятностью. Так, если на первом такте величина давления, измеряемая компрессометром, низкая (0,3-0,4 МПа), а при последующих тактах резко возрастает, — это косвенно свидетельствует об износе поршневых колец. В таком случае заливка в цилиндр небольшого количества масла (3-5куб.см) сразу увеличит не только давление на первом такте, но и компрессию.
С другой стороны, когда на первом такте давление достигает 0,7-0,9 МПа, а на последующих тактах почти не растет, вероятнее всего налицо негерметичность клапана или прокладки головки. Разумеется, более точно установить причину можно с помощью других средств диагностики.

Некоторые дефекты и неисправности бензиновых двигателей,
выявляемые измерением компрессии
Неисправность Признаки неисправности Компрессии, МПа
полностью
открытая
заслонка
закрытая
заслонка
Полностью исправный двигатель Отсутствуют 1,0-1,2 0,6-0,8
Трещина в перемычке поршня Синий дым выхлопа, большое давление в картере 0,6-0,8 0,3-0,4
Прогар поршня То же, цилиндр не работает на малых оборотах 0,5-0,5 0-0,1
Залегание колец в канавках поршня То же 0,2-0,4 0-0,2
Задир поршня и цилиндра То же, возможна неустойчивая работа цилиндра на холостом ходу 0,2-0,8 0,1-0,5
Деформация клапана Цилиндр не работает на малых оборотах 0,3-0,7 0-0,2
Прогар клапана То же 0,1-0,4
Зависание клапана То же 0,4-0,8 0,2-0,4
Дефект профиля кулачка распредвала (для конструкций с гидротолкателями) То же 0,7-0,8 0,1-0,3
Повышение количества нагара в камере сгорания в сочетании с изношенными маслосъемными колпачками и кольцами Повышенный расход масла с синим дымом выхлопа 1,2-1,5 0,9-1,2
Естественный износ деталей поршневой группы То же 0,6-0,9 0,4-0,6


Александр Хрулев,
к. т. н., директор фирмы «АБ-Инжиниринг», «А+С»

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector