Компрессия в двигателе автомобиля: что это, как измерить и какая норма
Уже при первых проблемах с двигателем — затруднённый пуск, повышение расхода масла — рекомендуется проверять техническое состояние поршней. Зная, какая компрессия должна быть в двигателе, можно не ехать в сервис. Достаточно иметь диагностический прибор и уметь проводить расчёты.
Что такое компрессия?
Это давление (не путать с артериальным), создаваемое поршнем в конце такта сжатия. Но никак не степень сжатия — разница объёмов пространства цилиндра при противоположных состояниях поршня или безразмерный коэффициент. Степень сжатия — показатель практически неизменный, меняется только после проведения тюнинга ДВС или расточки цилиндров.
Компрессия — это давление, создаваемое поршнями мотора при вращении коленвала маховиком на оборотах 200-300 в минуту. По мере износа поршневой группы, показатель меняется. Поэтому его и используют для точной диагностики двигателя внутреннего сгорания. Замеряется он в барах, мегапикселях, кгс/см 2 . Но, чаще измеряют в атмосферах. Для нахождения проблемной зоны, значение фиксируют во всех цилиндрах и затем сопоставляют с оптимальной величиной.
Причины снижения
Причины снижения компрессии:
- износ поршневой группы двигателя, с увеличением зазоров и прочими дефектами;
- подгорание тарелок клапанов, неплотно сидящих в сёдлах и пропускающих газы;
- прогар или подвисание клапанов, что не позволяет создавать нужное давление;
- цилиндр имеет задиры на поверхностях, ведущие к утечке газов.
По величине значения можно в полной мере судить о картине, царящей внутри мотора.
Нормы компрессии
Для определения критической изношенности цилиндро‐поршневой группы нужно сверять стандартный показатель с имеющейся величиной. Естественно, идеальным он не может быть, тем более, на моторах со старым устройством. Различают 3 приемлемых значений, при которых работа движка считается удовлетворительной:
- для старых карбюраторных моторов с низкой степенью сжатия — до 9,9 атмосфер;
- для инжекторов — 10,8 атмосфер;
- для дизелей — до 29.7 атмосфер.
Такой разброс значений легко объяснить разностью степени сжатия. На старых силовых агрегатах она априори низкая — редко превышает 8,5 единиц. На DIESEL этот показатель, наоборот, высокий из‐за малых размеров камеры сгорания — доходит до 24 единиц. И только на современных бензиновых инжекторных моторах компрессия равна 9 или максимум 11 единицам.
На двигателе Ваз-2106 показатель компрессии равен 11 кгс/см 2 , а на уже на Ваз-2110 — 13 кгс/см 2 . Дизельный BHDA или BHDB, устанавливаемый на Ford Focus, отличается более высоким значением — 18 кгс/см 2 . На Mitsubishi ASX с движками 1.6, 1.8 и 2.0 литра, этот показатель варьируется в пределах 12-13 кгс/см 2 .
Как проводят измерение?
Компрессия обязана замеряться на двигателях, набравших свою рабочую температуру. Аккумулятор должен быть хорошо заряжен, проблемы со стартером и другими электрическими узлами — отсутствовать. Иначе замеры нельзя считать правильными.
Измерения следует проводить с помощью специального диагностического прибора. В его состав помимо стрелочного манометра со шкалой 0–4 МПа должно входить:
- гибкий шланг с резьбовым наконечником для вкручивания в свечное гнездо;
- обратный клапан, обеспечивающий герметизацию во время 5–10 тактов накачивания максимального давления;
- ручник — нужен для сброса воздуха, чтобы обнулить показания;
- переходники под различные резьбовые номера ‐ поскольку дизельные агрегаты мерятся через разные отверстия для форсунок или свечей накала.
Можно также использовать простейший вариант прибора ‐ обычный манометр с клапаном и конусообразной резиновой фурмой. Но в процессе измерения его надо вручную придерживать на свечном отверстии, так как шланг не вкручивается. Да и показатель, который он выдаст в таких условиях, нельзя считать оптимально верным. Куда правильнее использовать, пусть и дорогой, но профессиональный инвентарь.
Наиболее точные результаты получаются на прогретом двигателе. Ниже приводится подробный алгоритм действий:
- запустить силовой агрегат, довести рабочую температуру до 80 градусов Цельсия;
- скинуть бронепровода, вывернуть свечи зажигания, на дизеле — форсунки;
- обесточить топливный насос, вытащив нужный предохранитель;
- вкрутить насадку манометра в отверстие от первой свечи;
- открыть дроссель, выжав педаль акселератора, и завернуть стартер несколько раз — 7–8;
- снять показания с прибора;
- повторить процедуру на всех цилиндрах.
На дизельных силовых установках можно исключить попадание горючего в масляный картер, отключив электронное управление форсунками. На моторах с механической топливоподачей это делается с помощью рычага отсечки, который взаимодействует с ТНВД.
Безупречными можно считать результаты, которые не отличаются между всеми цилиндрами более чем на 1 бар. Это означает, что поршневая группа и клапаны находятся в исправном состоянии. Если отличия существенные — 2–3 бара и больше — повторите процедуру, но с залитым в проблемные свечные отверстия 5 миллилитрами автола. Повышение значения скажет о том, что неисправна поршневая группа, ведь смазка уплотняет прилегание колец. Если ничего не изменится — прогорел клапан. Наконец, при показаниях ниже нормы во всех цилиндрах, капитальный ремонт неизбежен. Здесь уже никакие тесты с маслом не помогут — мотор придётся разбирать.
Как часто проверять?
Как правило, специалисты рекомендуют проводить данную процедуру одновременно с заменой свечей зажигания — каждые 30–40 тыс. км. Таким образом, обеспечиваются и профилактические цели.
Однако двигатель нуждается во внеплановом проведении замера, если наблюдаются такие признаки:
- увеличился расход масла до 150 мл/1000 километров;
- затруднился пуск по утрам и в холодные дни;
- появился сизый дым из глушителя;
- ухудшился режим нейтрального хода — мотор частенько трясёт, он глохнет.
Все эти симптомы могут указывать и на другие неполадки. К примеру, нестабильный ХХ является характерным признаком неисправной системы зажигания. Поэтому перед измерениями всё это надо устранять. Иначе показатели будут неточными, а ремонт и затраты — лишними.
Восстановить компрессию агрегата можно, если нет повреждений ГРМ и показатель снижен из‐за закоксовки. Нужно купить специальную жидкость и провести раскоксовку на горячем моторе. Обычно в Москве такую процедуру проводят по сниженным ценам.
Испытали 7 приборов для оценки компрессии мотора
Термин «компрессия», вообще говоря, не совсем профессиональный — правильнее говорить о давлении в конце такта сжатия. Однако «компрессия» настолько прочно вошла в наш лексикон, что в дальнейшем мы будем использовать именно это слово.
Чем компрессия отличается от степени сжатия?
Всем! Компрессия — это давление, которое создается в цилиндре при выключенном зажигании (или при отключенной подаче топлива у дизеля) при положении поршня в верхней мертвой точке. Компрессия зависит от множества параметров: давления начала сжатия, фаз газораспределения, температуры, при которой проводится замер, и собственно изношенности деталей двигателя. Компрессия — это показатель реального здоровья мотора, которое с возрастом ухудшается.
А вот степень сжатия с годами не меняется. Это — безразмерный параметр, заложенный конструктором мотора. Он характеризует геометрию цилиндра, точнее — отношение его полного объема к объему камеры сжатия. Очевидно, что компрессия от степени сжатия зависит, а степень сжатия от компрессии — нет!
Камера сжатия или камера сгорания?
Речь об одном и том же: имеется в виду объем пространства над поршнем при его положении в верхней мертвой точке (ВМТ). Иногда его еще называют объемом конца сжатия. Термин «камера сгорания» не совсем корректен, поскольку сгорание топлива происходит почти во всем объеме цилиндра.
Если компрессия низкая…
Если компрессия понизилась, мотор будет хуже пускаться. Особенно это заметно на дизелях, где от давления и температуры конца сжатия зависит, воспламенится ли дизтопливо или нет.
В бензиновых моторах при пониженной компрессии топливо, попадающее в цилиндр, начинает хуже испаряться, оставаясь в виде негорючих капель. Увеличивается давление картерных газов — при этом растет токсичность, а камера сжатия ускоренно загрязняется. А если компрессия стала неравномерной по цилиндрам, мотор может начать вибрировать, особенно на оборотах холостого хода.
Как и чем измерить компрессию
Для измерения необходим компрессометр — прибор, который измеряет давление рабочей смеси по окончанию сжатия в цилиндре. Для экспертизы мы купили семь инструментов аналогичного назначения, но к ним вернемся чуть позже — предварительно надо подготовить мотор к замерам.
Аккумуляторная батарея должна быть полностью заряжена. Проверку проводим на двигателе, прогретом до рабочей температуры. Пока будем готовиться к тесту, температура немного упадет, но она не должна быть ниже 50–60 °C. Во избежание смывания масляной пленки со стенок цилиндров желательно отключить подачу топлива. Для этого рассоединяем либо общий разъем жгута форсунок, либо разъемы от каждой форсунки.
Затем отсоединяем колодку проводов от модуля зажигания или индивидуальных катушек зажигания. Подготовив доступ и очистив углубления в головке блока цилиндров вокруг свечей, выворачиваем все свечи. Если не очистите, то не удивляйтесь, если компрессия вскоре упадет: песок, попавший в цилиндры, быстро угробит их.
Необходимо обеспечить свободный проход воздуха в цилиндры. Для этого на автомобилях с тросовым приводом дроссельной заслонки достаточно нажать педаль газа до пола. А вот с электронным приводом желательно убедиться, открывается ли заслонка при включенном зажигании, нажатии акселератора и прокрутке стартером. Для этого придется отсоединить патрубок, подводящий воздух к дроссельному узлу от воздушного фильтра. Если заслонка не открывается, надо демонтировать дроссельный узел. Второй вариант — на свой страх и риск, отключив электрический разъем от дроссельного узла, попробовать очень аккуратно повернуть заслонку пальцем до полного открытия. Она подпружинена, а потому ее придется удерживать во время всех замеров.
Для замеров вставляем или вворачиваем наконечник компрессометра в свечное отверстие. Стартером проворачиваем двигатель до тех пор, пока показания на манометре не перестанут расти. Фиксируем результат и сбрасываем давление в компрессометре.
Как оценивать результаты
Компрессия исправного бензинового двигателя должна находиться в пределах 11–14 бар, при этом разность показаний по цилиндрам не должна превышать 1 бара.
Для выяснения причин низкой компрессии заливаем в цилиндр через свечное отверстие 5–10 см³ моторного масла и повторяем измерение. Если компрессия возросла более, чем на пару бар, скорее всего, налицо износ, залегание или поломка поршневых колец. Если же показания не выросли, то, вероятно, клапаны неплотно прилегают к седлам. Такое происходит при нарушении тепловых зазоров в их приводе, а также при износе, прогаре или повреждении тарелок или седел клапанов.
Почему величина компрессии отличается от степени сжатия?
У двигателя с минимальными утечками по поршневым кольцам и герметичными клапанами компрессия выше геометрической степени сжатия потому, что воздух в цилиндре при сжатии подогревается — при этом дополнительно увеличивается его давление. А низкая компрессия может быть при значительных утечках.
Компрессия в двигателе — что это и как узнать её
Компрессия в цилиндрах является важным параметром в работе двигателя внутреннего сгорания. Её размер зависит от технического состояния деталей, входящих в устройство двигателя.
Что такое компрессия двигателя?
Компрессия – это величина максимального давления воздуха, создаваемого поршнем в конце такта сжатия.
Для правильного и эффективного сжигания топливовоздушной смеси её необходимо сжать как можно сильнее. Для этого нужно, чтобы камера сгорания была герметичной – это достигается за счёт малых зазоров в цилиндропоршневой группе (между поршневыми кольцами и стенками цилиндров) и плотного прилегания клапанов. Эти факторы влияют на показания компрессии.
Если, в цилиндропоршневой группе появляются дефекты или клапана перестают плотно прилегать теряется компрессия, а часть газов выходит в картер. Вследствие чего, топливовоздушная смесь сжимается недостаточно сильно, сгорает хуже, увеличивается расход топлива и теряется мощность двигателя.
В чём измеряется компрессия?
Атмосферы, паскали и килограммы на сантиметр (кг/см 2 ) – это основные величины измерения компрессии двигателя. Но наиболее распространённым являются «Атмосферы» и кг/см 2 .
Прибор для измерения компрессии
Для замера компрессии в цилиндрах двигателя используется прибор, который называется – компрессометр.
Существует большое количество компрессометров, но их отличия заключаются только во внешнем виде и качестве испольнения.
Компрессометр состоит из манометра, на котором имеется шкала с величинами и стрелка. Обычно, на монометрах изображается две или три шкалы с разными единицами измерения: Bar – почти тоже, что и атмосферы (1 бар = 0.99 атмосфер), кПа – килоПаскали и kg/cm 2 — килограмм на сантиметр. Ещё есть PSI, что значит «фунт-сила на квадратный дюйм», но это больше подходит для американских автовладельцев, нам же лучше использовать кг/см 2 или бары.
Затем при помощи шланга, или металлической трубки монометр соединяется с наконечником, который имеет обратный клапан на конце. Этот наконечник может быть либо резиновым, либо металлическим и с резьбой. В зависимости от вида наконечника, он либо вкручивается в цилиндр на место выкрученной свечи, либо просто сильно прижимается.
Выбирать компрессометр можно из собственных предпочтений. Однако, лучше выбрать вариант с возможностью вкручивания наконечника вместо свечи. С таким компрессометром можно работать без помощника.
Как проверить компрессию в двигателе?
Перед замером компрессии необходимо иметь хорошо заряженный аккумулятор и прогретый до рабочей температуры (80-90 градусов) двигатель. Если эти два пункта выполнены, можно переходить к подготовке к замеру.
В первую очередь нужно как-то отключить подачу топлива или искры. Для этого на инжекторных двигателях нужно отключить фишку с датчика коленвала. Или фишку с модуля зажигания.
На двигателях с карбюраторной системой подачи топлива можно снять центральный провод с катушки зажигания, а также шланг подачи топлива с бензонасоса.
Затем для более лёгкого вращения двигателя откручиваются все свечи зажигания.
Теперь можно приступить непосредственно к замеру. Если у вас компрессометр с наконечником, который вкручивается в цилиндр, то замер можно произвести одному.
Необходимо вкрутить компрессометр, а затем сев за руль нажать педаль акселератора (газа), тем самым открыв дроссельную заслонку для облегчения вращения за счёт отсутствия сопротивления для воздуха.
Крутить двигатель стартером следует до тех пор, пока показания компрессометра не перестанут расти.
После замера, запоминаем или записываем показания и сбрасываем их на компрессометре. Затем также замеряем остальные цилиндры.
После проверки всех цилиндров можно подключать все датчики и шланги, которые были отсоединены. Теперь можно приступать к анализу полученным нами данных.
Какая компрессия должна быть в двигателе?
Для каждый машины свои нормы компрессии, но все они должны быть в пределах 10-15 кг/см3, а разница между ними не более 1 кг/см, то компрессия в двигателе идеальная. Если значения меньше или разница большая — значит имеются проблемы с двигателем.
Причины низкой компрессии
Если компрессия значительно меньше нормы, стоит узнать что является виновником низкой компрессии. Для этого нужно капнуть немного масла в цилиндр и заново приступить к замеру. Если после добавления масла компрессия увеличивается, значит имеется износ у маслосъёмных колец. Масло закрывает зазоры между поршневыми кольцами и стенками цилиндров — за счёт этого компрессия повышается.
Если компрессия не увеличилась, значит проблема в другом:
Впускные или выпускные клапаны. Клапана имеют несколько видом дефектов:
прогар — часто происходит на автомобилях с ГБО или при неправильно отрегулированными тепловым зазором. На клапан отгорает часть фаски и топливовоздушная смесь выходит через него.
неправильный тепловой зазор — при неправильном зазоре клапан не плотно прилегает к седлу и как в вышеописанной дефекте топливная смесь не сжимается.
Если компрессия упала после обрыва ремня ГРМ, то есть шанс того, что клапана загнуло. Тут поможет только их замена.
Пробитая прокладка ГБЦ также может стать виновником образовавшейся проблемы. Обычно если прокладк пробита между цилиндрами, то при замере компрессии можно будет услышать шипение из соседнего цилиндра.
Пробитая прокладка между каналами системы охлаждения и цилиндром станет виновником постоянного перегрева двигателя и появлению воздуха в расширительном бачке или радиаторе.
Для более точного поиска проблемы можно воспользоваться следующим методом:
Выставляем поршень цилиндра в котором отсутствует компрессия в ВМТ, натягиваем ручник и включаем передач. Затем при помощи компрессора нагнетается воздух в цилиндр и прислушиваемся к шипению в цилиндре, расширительном бачке (заранее открутив крышку) или во впускном и выпускном коллеторах.
Есть вопросы? Вы так и не решили проблему?
Приглашаю к обсуждению вашей проблемы в комментариях. Мы поможем вам решить вашу проблему с ремонтом автомобиля.