Замер компрессии в цилиндрах двигателя
Содержание
Введение
Глава I. Влияние компрессии
.1Заблуждение первое «Компрессия и степень сжатия - одно и то же»
1.2Заблуждение второе: «Поднял компрессию - увеличил мощность»
.3Заблуждение третье: «Нет компрессии - сразу на капиталку»
.4Заблуждение четвертое: «Чем выше компрессия, тем лучше»
.5Что влияет на компрессию в двигателе?
Глава II. Замер компрессии в цилиндрах двигателя
.1Как замерить компрессию в цилиндрах двигателя
2.2Замеры для дизельного мотора
.3Как правильно замерить на бензиновом двигателе
.4Проверка аккумулятора
.5Проверка в двух позициях акселератора
.6Анализ полученных данных
.7Проверка причины низкой компрессии «народным» способом
Заключение
Введение
В случае если у вашего автомобиля вдруг упала мощность двигателя или вовсе двигатель начал запускаться с большим трудом, то потребуется провести первоначальную диагностику автомобиля, нужен и замер компрессии двигателя автомобиля. Любой, без исключения, автомобилист сможет провести проверку давления в цилиндре двигателя, то есть проверку компрессии двигателя.
Что такое компрессия двигателя?
Компрессия с латинского переводится как сжатие. Автомобилисты под компрессией понимают величину, которая определяет давление воздуха в цилиндрах в конечной точке такта сжатия. При проверке компрессии двигателя можно с определенной точностью узнать, какие проблемы имеются в работе двигателе, не разбирая его.
Для проверки компрессии для любительского использования есть специальный прибор - компрессометр. Современные компрессометры укомплектованы всем необходимым для потребителя, в том числе адаптерами (переходниками) для разных моделей, так же может быть измерена компрессия в дизельном двигателе автомобиля.
Измерение компрессии двигателя в автосервисах производится при помощи мотортестеров или компрессографов, но их мы рассматривать не будем.
Снижение компрессии может быть вызвано самыми различными причинами, в том числе износом деталей поршневой группы, неисправностями деталей газораспределительного механизма и т.д. Перечислять можно очень долго. Но самое главное, что нужно знать, так это то, что при понижении давления параметры двигателя и экономичность значительно ухудшаются.
Обычному автолюбителю вряд ли будут понятны цифры, которые получены при проверке компрессии в цилиндрах двигателя.
Для простоты и удобства есть специальные руководства по измерению компрессии двигателя. При этом необходимо использовать руководство для конкретного типа двигателя.
Глава I. Влияние компрессии
.1Заблуждение 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.
.2Заблуждение 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.
.3Заблуждение 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.
.4Заблуждение 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.
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.
1.5 Что влияет на компрессию в двигателе?
В первую очередь отметим положение дроссельной заслонки: чем больше она открыта, тем больше поступающего в цилиндр воздуха, тем выше компрессия и наоборот - закрытая заслонка уменьшит давление в цилиндре. Естественно на количество воздуха, поступающего в цилиндр влияет и степень загрязнения воздушного фильтра.
Также на компрессию влияет нарушение фаз газораспределения, например, при монтаже или в результате перескакивания ремня или цепи привода распределительного вала. Это приводит к изменению момента закрытия впускного клапана, сдвигая начало сжатия в цилиндре в ту или иную сторону. Тогда и значения компрессии будут отличаться.
Довольно сильно на компрессию влияют зазоры в приводе клапанов (при отсутствии гидрокомпенсаторов или при их неисправности).
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. Температура двигателя оказывает влияние на тепловые зазоры в приводе клапанов, что в свою очередь влияет на результаты замеров.
Но и это еще не все. Неисправности топливной аппаратуры; масло поступившее в камеру сгорания через направляющие втулки клапанов, поршневые кольца, систему вентиляции картера и уплотнения турбокомпрессора; степень заряженности аккумуляторной батареи и неисправности стартера способны оказать влияние на величину компрессии.
Глава II. Замер компрессии в цилиндрах двигателя
.1Как замерить компрессию в цилиндрах двигателя
От того, правильно ли она произведена, зависит, насколько высока вероятность точной диагностики неисправности силового агрегата автомобиля. Проверка компрессии в цилиндрах двигателя, позволяет составить общее представление:
·о техническом состоянии цилиндро-поршневой группы;
·о состоянии колец;
·впускных и выпускных клапанов;
·о степени их регулировки.
Конкретной диагностики замер компрессии, скорее всего, не даст, поскольку даже если измерение дало какие-то определенные результаты по разнице в давлении в некоторых цилиндрах относительно друг друга, все равно придется диагностировать неисправность, сообразуясь с достаточно широким перечнем вероятных поломок и нарушений в работе, но померить время от времени ее все-таки стоит.
Если низкий уровень компрессии во всех четырех цилиндрах примерно одинаков - скорее всего, неисправности нет. Налицо лишь общий износ.
Как бы то ни было, согласно утверждениям специалистов, не настолько важно соответствие показателей давления техническим параметрам двигателя (которые изначально предоставлены производителем), насколько - чтобы относительно друг друга все четыре цилиндра показывали примерно одинаковое давление. Чтобы разброс в атмосферном показателе давления не составлял бы больше одной атмосферы, скажем, для отечественного ваза. Общий низкий показатель, который дал замер компрессии, скорее всего, свидетельствует об общем износе цилиндро-поршневой группы, что, в общем-то, характерно для двигателей, отбегавших уже от пятидесяти тысяч километров и выше. А вот если замер компрессии в цилиндрах двигателя дал ощутимую разницу в одном из четырех, тогда уже следует, как говорится, подсуетиться, и продиагностировать мотор, провести проверку работы его систем.
С дизелем ситуация потруднее - замерять необходимо соответствующим оборудованием, и лучше всего с этим справятся профессионалы.
.2Замеры для дизельного мотора
Проверить компрессию дизельного двигателя - это процедура на порядок сложнее, и самому, в домашних условиях справиться с ней и замерить куда проблематичней. Будет правильно, если в случае необходимости замера компрессии дизельного двигателя владелец обратиться к специалистам. Ведь для дизельного двигателя характерно и более высокое (на порядок, примерно в два раза) давление в цилиндрах, и свечи накаливания в них выкручивать (без этого проверка компрессии невозможна), гораздо труднее. Померить конечно можно, но знать нужно куда больше.
.3 Как правильно замерить на бензиновом двигателе
Ну а с бензиновым двигателем все гораздо легче. Для того чтобы правильно, с соблюдением нормативов, измерить компрессию в цилиндрах, нам понадобится уже упомянутый выше компрессометр, а также свечной ключ и один помощник. Ведь замер компрессии производится при включенном стартере, так что понадобится как минимум два человека: один за рулем, другой - у капота, чтобы правильно снять показания с прибора.
2.4 Проверка аккумулятора
Затем, если хотите максимально правильно провести замер компрессии, следует проверить аккумулятор. Он должен быть полностью заряженным, ибо слабое напряжение в бортовой сети не позволит раскрутить стартер на полную мощность. И это серьезным образом исказит результаты, которые даст проверка двигателя. А ведь от результатов проверки уровня компрессии в цилиндрах двигателя зависит, в каком направлении придется искать вероятную неисправность.
.5 Проверка в двух позициях акселератора
Теперь - о самом процессе замера давления в цилиндрах двигателя. Итак, компрессометр закреплен в гнезде, откуда вывернута свеча (должны быть вывернуты, кстати, все свечи обязательно). Аккумулятор проверен. Доступ топлива к карбюратору тоже перекрываем. Теперь, при выжатом до упора акселераторе поворачиваем ключ зажигания (крутим стартер) и проверяем все четыре свечи, записываем показания. Точно так же нужно измерить компрессию на всех цилиндрах при закрытой дроссельной заслонке (к педали акселератора не касаемся). Делается это для того, чтобы понять характер вероятной неисправности.
… потому что может, прогорела прокладка или трещина в блоке…
Ведь если большая разница в компрессии одного из цилиндров наблюдается при закрытой дроссельной заслонке, то это является свидетельством одного рода неисправности: например о том, что прогорел или завис клапан, а то и вовсе прогорела прокладка головки двигателя или (что еще хуже) есть трещина в блоке камеры сгорания.
… а может - задиры в цилиндро-поршневой группе
. неполадок (прогара, задиров) цилиндро-поршневой группы и поломка;
. прогар или закоксовывание уплотнительных колец.
Именно потому, что от методов проверки зависит максимально точная диагностика вероятных повреждений двигателя, и следует в точности следовать вышеприведенным инструкциям. Тогда можно считать, что замер давления в цилиндрах произведен правильно, что измерение компрессии двигателя дало свои результаты.
.6 Анализ полученных данных
Если компрессия во всех цилиндрах лежит в пределах 11 - 15 и разность давления между цилиндрами не составляет более 1, то значит на вашем двигателе отличная компрессия (для более точного определения пределов нормы компрессии, конкретно для вашего двигателя свертись с технической документацией вашего автомобиля, так как эти показатели для разных двигателей могут отличаться).
Если в некоторых цилиндрах давление на порядок ниже это говорит о наличии, каких-то неисправностей. Для предварительного выявления неисправности в цилиндре нам необходимо добавить в него 5 - 10 мл чистого моторного масла и вновь произвести замер.
Если компрессия в нем поднялась или даже превысила показания в других цилиндрах, то это говорит о большом износе или о залегании колец. В этом случае вам поможет раскоксовка двигателя.
Если компрессия осталась на прежнем уровне, то возможно, что проблема в неплотном прилегание впускного или выпускного клапана (прогорании или неправильной регулировке клапанов), либо пробое прокладки головки блоков цилиндров ГБЦ или трещине в поршне, головке или блоке. Для выявления этого ряда причин нам потребуется компрессор. Выставляем поршень подозрительного цилиндра в ВМТ, ставим автомобиль на ручной тормоз, а ручку переключения скоростей на 4 или 5 передачу. Включаем компрессор, нагнетаем давление в цилиндр и ищем утечку воздуха:
1.Если шипение мы слышим в соседнем цилиндре, то пробой прокладки произошел между цилиндрами. Выход замена прокладке ГБЦ.
2.Если прокладка пробита в систему охлаждения (предварительно необходимо выкрутить пробку на радиаторе или расширительном бочке , подробнее система охлаждения), то мы увидим увеличение уровня жидкости или пузырьки в расширительном бачке .
.Если шипение раздается во впускном или выпускном коллекторе (шипение будет доноситься из выхлопной трубы), то проблема в каком-то из этих клапанов или их регулировке.
Основное правило, которое следует помнить: в большинстве случаев результаты замеров компрессии являются относительными. Это значит, что в первую очередь необходимо опираться на разницу в значениях компрессии у различных цилиндров, а не на саму ее абсолютную величину.
Вот только два примера, подтвеждающих справедливость данного заявления. 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 может наблюдаться из-за неисправности системы подачи топлива. В цилиндры поступил избыток топлива, оно смоет масло со стенок цилиндров, и поршневые кольца перестают надлежащим образом уплотнять полость камеры сгорания.
Другой случай: у старого двигателя 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? Ответ прост, большое количество масла, проникающего в камеру сгорания уплотняет зазоры в зонах износа. 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. В Таблице 1 указан перечень неисправностей и данные некоторых замеров компрессии при их наличии. Разумеется, эти данные имеют не конкретные значения, а только несколько облегчат определить направление поиска неисправности.
Если в цилиндрах вашего двигателя разная компрессия, то в движении это легко замечается. Автомобиль уже не тянет не только в гору, но даже не ровной дороге. Особенно это ощущается при наборе скорости. Если вы столкнулись с этим, то необходимо лишний раз убедиться в проблеме, а потом восстановить изначальные показатели. При этом рассчитывать на замеры компрессии сильно не стоит, ведь результат такой диагностики может быть довольно относителен.
Стоит помнить, что компрессия может быть нарушена сразу в нескольких цилиндрах. А информацию о должных показателях для вашей модели можно получить в инструкции по эксплуатации машины.
2.7Проверка причины низкой компрессии «народным» способом
В цилиндр с низкой компрессией залить 25 см3 моторного масла, и снова провести проверку давления в этом цилиндре. Величина компрессии осталась прежней, почти со стопроцентной уверенностью можно сказать, что повреждена прокладка ГБЦ или неплотное прилегание клапанов к сёдлам. Увеличение давления по сравнению с первым показателем говорит об износе поршневых колец.
В цилиндр при помощи компрессора подаём сжатый воздух, надев на шланг компрессора конический наконечник от компрессометра. Поршень, перед подачей воздуха в цилиндр, выставляем в DVN/ давление воздуха 2,5-3 кГ/см. Рычаг КПП на высшую передачу и фиксируем ручной (стояночный) тормоз для предотвращения прокрутки коленвала.
Выход воздуха через карбюратор, говорит о том, что впускной клапан прилегает неплотно. Воздух выходит в соседний цилиндр или через радиатор (определим по пузырькам воздуха у горловины) - повреждена прокладка ГБЦ.
В любом случае, если при проверке компрессии двигателя, прибор показывает значительные отклонения или изменения параметров, от заданных производителем, то требуется более комплексная и тщательная диагностика.
Хотя, и так уже понятно, что ремонта двигателя не избежать. А уже в ходе разборки головки блока цилиндров, можно более точно сделать вывод о ремонте или замене той или иной детали. Проверка компрессии выполнила свою миссию - указала на примерное направление поиска неисправностей двигателя.
компрессия сжатие двигатель мотор
Заключение
Прежде чем сделать окончательный вывод о неисправности нужно помнить, что нельзя основываться лишь только на замерах компрессии. Например, если на автомобиле продолжительное время форсунка льет бензин, плохо распыляя его в цилиндре, то может произойти так, что бензин будет смывать масляную пленку со стенок цилиндра, тем самым очень сильно снижая компрессию. Или у автомобиля наблюдается повышенный расход масла из-за изношенных масляных колец. Измерив на нем компрессию, мы можем получить высокие показатели давления в цилиндрах. Все потому что излишки масла будут ликвидировать большие зазоры износа.
Какие же неисправности показывает компрессия?
Динамика нарастания компрессии говорит о том, что если при первом такте сжатия давление низкое 3-4 атм, а затем идёт по нарастающей вверх, например до 8 атм, то причиной может быть: износ колец, поршневых канавок, стенок цилиндра;
Компрессия не увеличивается, то это свидетельствует о выходе воздуха через повреждения деталей (сёдла клапанов) головки блока цилиндров;
При полностью открытой заслонке изменение параметров компрессии указывает на такие неисправности, как: задиры на поверхности цилиндров двигателя, деформация клапанов, прогар клапанов или поршня, закоксовывание колец ит.д.;
При закрытой заслонке изменение компрессии может указывать на трещины в стенке камеры сгорания, прогар прокладки ГБЦ, зависание клапанов и т.д.