Как померить компрессию на дизеле

Измерение компрессии дизельного двигателя

Многие специалисты с уверенностью готовы сказать, что компрессия двигателя играет важнейшую роль в жизни автомобиля. Она влияет не только на техническое состояние двигателя, качество запуска, но и на его мощность в целом. Сегодня мы узнаем о том, что собой представляет компрессия, какой ее уровень должен быть и как правильно измерять компрессию на автомобилях с дизельным двигателем.

Начать нужно с того, что компрессия — это давление сжатого воздуха в цилиндре двигателя в момент нахождения поршня в верхней мертвой точке. Уровень компрессии может падать во время эксплуатации автомобиля, поскольку происходит износ деталей. Уровень компрессии говорит о состоянии деталей двигателя.

Измеряется компрессия двигателя специальным устройством — компрессометром. Принцип его работы точно такой же, как и в манометре (прибор для измерения давления в шинах), но только он более мощный. Связано это с высокими показателями, с которыми обычный манометр не в силах справиться.

Какой уровень компрессии должен быть

Все владельцы автомобилей с дизельными двигателями должны знать то, каким должна быть компрессия для нормального запуска холодного двигателя. При определенном уровне компрессии двигатель сможет запуститься в определенную погоду.

Уровень компрессии не более 28 кг/см2 — двигатель сможет запуститься при 15 градусах мороза.
Уровень переходит отметку в 30 кг/см2 — двигатель запуститься уже при -20 градусах.
Уровень переходит отметку в 32 кг/см2 — двигатель способен запуститься даже при 25 градусах мороза.
Уровень компрессии 36 кг/см2 — хороший показатель, при котором двигатель сможет запуститься при -30 градусах.
Уровень компрессии доходит до 40 кг/см2. При этом показателе дизель способен запуститься даже при -35 градусах.

Приведенные выше данные являются примерными, поскольку они могут колебаться в зависимости от типа двигателя или других нюансов (старый аккумулятор, изношенный насосный плунжер и так далее). Эти данные были написаны с таким расчетом, что все системы и механизмы автомобиля находятся в полном порядке. При этом нужно запомнить один фактор: чем уровень компрессии выше, тем лучше двигатель будет заводиться при низкой температуре.

Как измеряется компрессия на дизеле?

Для этой процедуры вам понадобится всего две вещи: заряженный аккумулятор и прибор для измерения компрессии. Обратите внимание, вам нужен именно компрессометр для дизельных двигателей. Они отличаются от обычных большим сопротивлением, так как предназначены для большего давления.

Итак, достав все необходимое, можно приступать к измерению:

предварительно прогрейте двигатель;
извлеките свечу накаливания в измеряемом цилиндре;
вставьте дизельный компрессометр в свечное отверстие;
попросите помощника нажать на педаль газа, и провернуть ключ зажигания в положение "пуск";
запишите полученные данные и повторите процедуру на других цилиндрах.

Как правило, во время приближения к последним цилиндрам аккумулятор немного садится. Поэтому его нужно будет немного подзарядить. Вы узнаете о необходимости в зарядке в том случае, когда стартер начнет медленно и внатяжку крутить.

О КОМПРЕССИИ В ДИЗЕЛЬНОМ ДВИГАТЕЛЕ 1

Под процессом измерения компрессии понимается диагностирование состояния цилиндро-поршневой группы, головки блока, прокладки и распределительного механизма при помощи специального прибора — компрессометра ( компрессиметра ) или компрессографа. Разница между ними состоит только в том, что показания компрессометра отражаются на манометре, а компрессограф в состоянии записывать эти данные и сохранять их на бумаге или другом носителе информации.

Операция довольно простая и казалась бы не требующая никаких особых знаний и опыта. Соответственно, относятся к ней как к процедуре рутинной, считая результаты ее окончательным диагнозом для заключения приговора о жизни или смерти двигателя. Однако опыт показывает, что не все так просто, как это видится с первого взгляда. Более того, кроме общих закономерностей, свойственных как бензиновым, так и дизельным двигателям, при измерении компрессии дизелей появляются нюансы, которые на бензиновых двигателях практически не видны. Соответственно, их не принимают в расчет, считая, что их влияние практически не играет роли. В дальнейшем, с такими же взглядами мы начинаем подходить и к измерению компрессии на дизелях, но в данном случае это уже не проходит, так как здесь эти же факторы начинают играть более важную роль.

Поэтому, чтобы не совершить подобных ошибок, нам придется начать наше исследование с самых основ.

Все отлично знают, что степень сжатия — это соотношение геометрических величин, то есть просто цифра, которая выражает отношение камеры сгорания между поршнем и головкой при его положении в нижней мертвой точке к камере сгорания при положении поршня в верхней мертвой точке.

Это величина стабильная для каждого конкретного двигателя, она не изменяется в процессе эксплуатации, за исключением случая, если вы поставите прокладку головки блока другой толщины.

Для подавляющего большинства дизельных двигателей японского производства этот параметр составляет 19-23, если же рассматривать дизеля в целом, то он редко уходит за границы 16-25.

Для рядового владельца дизеля, да и автослесаря тоже, этот параметр не представляет особого интереса. Разве что кто-то обратит внимание, что эта величина значительно больше показателей бензинового двигателя.

Гораздо важнее такой показатель, как компрессия. В отличии от степени сжатия, этот показатель уже не геометрическая, а физическая величина. Ее размерность кг/см2, pci, бар и она характеризует давление, создаваемое в цилиндрах двигателя при вращении его стартером и отключенной системе питания.

Именно эта величина характеризует собой один из комплексных показателей технического состояния и работоспособности двигателя.

Величина компрессии всегда больше степени сжатия. Почему это происходит мы рассмотрим ниже.

III ЧУТЬ-ЧУТЬ ТЕРМОДИНАМИКИ

Не хочу вас переутомлять, но немного теории вам придется проглотить. Постараюсь представить все как можно доступнее.

Если бы процесс сжатия воздуха в цилиндре при такте сжатия продолжался бесконечно длительное время, а утечек воздуха из цилиндра не было бы, тогда величина степени сжатия равнялась бы компрессии. Говоря проще, в этом случае при сжатии воздуха в два раза мы получили бы компрессию две атмосферы. Сжав воздух в 20 раз — получили бы компрессию 20 атмосфер.

Однако, ситуация совершенно другая. При сжатии воздуха выделяется дополнительная энергия, которая нагревает сжимаемый воздух, который в свою очередь расширяется и соответственно давит на стенки цилиндров с большей силой. Если бы процесс сжатия продолжался достаточно длительное время, то энергия, выделяющаяся в газе, успела бы поглотиться стенками цилиндров, блока и головки. Температура воздуха практически бы не изменилась и, соответственно, компрессия равнялась бы степени сжатия.

Как вы знаете, времени на процесс сжатия отводится крайне мало. За это время энергия, или назовем просто тепло, не успевает поглотиться стенками. Оно просто идет на расширение газа или, другими словами, на дополнительное увеличение давления того же воздуха.

Таким образом, при реальном сжатии газа предположим в 10 раз, давление там будет значительно выше.

Попытаемся разобраться, на сколько же компрессия больше степени сжатия.

Из законов термодинамики следует:

Для большинства, прочитавших вышенаписанное, это что-то туманное и непереваримое. Попытаемся перевести эту галиматью на родной нам русский.

Дословно это звучит примерно так: в процессе сжатия газа, изменение его давления обратно пропорционально изменению его объема в степени 1,4. Уточним, что это применимо только для теоретического случая, когда нет утечек воздуха и практически не происходит теплоотдачи к окружающим стенкам.

Попробуем подсчитать, чему же тогда будет равна компрессия при разных значениях степени сжатия. Подставляя различные значения, мы можем получить график зависимости компрессии от степения сжатия.

Не нужно сильно удивляться полученным данным, так как это всего лишь теоретически возможные значения компрессии. В реальном же двигателе значения компрессии значительно ниже указанных, вследствии просачивания части газа между кольцами, поршнями и цилиндрами, а также клапанами и седлами клапанов.

Вторым фактором снижения компрессии являются тепловые потери через поршня, гильзы и головку блока. Причем на новом двигателе эта составляющая превалирует в численном значении над потерями из-за утечек газа.

IV АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА КОМПРЕССИЮ

Постараемся проанализировать от чего могут зависеть каждый из этих факторов уменьшения давления в цилиндрах и какие возможны пути снижения этих потерь.

1.Количество утечек воздуха, а соответственно и снижение компрессии, зависит от состояния цилиндро-поршневой группы и клапанов (качества их уплотнения) и времени этих утечек( в данном случае — скорости вращения коленчатого вала). Чем хуже состояние ЦПГ и клапанов и ниже скорость вращения двигателя, тем меньше будут показания компрессии.

2.Количество теплопотерь в двигателе на такте сжатия зависят от площади стенок, с которыми соприкасается воздух, коэффициента теплопередачи этих стенок, а также времени контактирования воздуха с этими стенками. Соответственно, чем меньше времени будет контактировать воздух со стенками (выше скорость коленчатого вала), меньше будет удельная камера сгорания (отношение объема сжимаемого воздуха к площади контактируемых стенок) и меньше коэффициент теплопередачи маетриалов, тем меньше энергии потеряет сжимаемый воздух. Уменьшение потерь энергии приведет к увеличению давления газа — то есть компрессии.

К сожалению, многие знают только про первый фактор, влияющий на компрессию (состояние цилиндро-поршневой группы и клапанов), забывая порой даже о скорости вращения коленчатого вала.

Перейдем к рассмотрению каждого элемента, влияющего на величину компрессии:

1.1. Состояние цилиндро-поршневой группы.

Это пожалуй один из самых важных факторов, влияющих на показатели компрессии. Чем выше качество обработки и сборки двигателя, тем меньше утечки через сопряжения. И если для новых двигателей разброс показателей герметичности как правило небольшой (всетаки при зоводской сборке контроль качества довольно жесткий), то в процессе эксплуатации показатели при одном и том же пробеге могут в несколько раз отличаться друг от друга.

Объясняется это многими факторами:

— интенсивностью нагрузки ( Шумахер вы или спокойный отец семейства);

— используемыми смазочным материалами ( что у вас в двигателе — синтетика или бурда);

— условиями температурной напряженности ( запуск в -30С, постоянная эксплуатация в условиях перегрева, использование некачественных антифризов );

— герметичностью впускного тракта ( подсос воздуха с механическими примесями);

— качеством регулировочных работ,

а также множеством других факторов.

Эти причины, в своем большинстве, понятны и легко объяснимы.

Однако, есть один фактор, который знаком чаще всего специалистам, долгое время занимающимся ремонтом двигателей. Это размеры ЦПГ -цилиндро-поршневой группы.

В данном случае отслеживается явно выраженная закономерность увеличения максимального пробега двигателя с увеличением его объема, в частности диаметра цилиндров. То есть, чем больше двигатель, тем он долговечнее, в том числе и компрессия его падает значительно медленнее в процессе эксплуатации. Другими словами, несмотря на то, что при увеличении объема двигателя увеличивается количество газов, прорывающихся через сапун и клапана, однако, при пересчете на один литр объема, у больших двигателей этот показатель при равных пробегах, как правило, значительно меньше.

Это объясняется тем, что в небольших двигателях даже при незначительных износах поршневых колец, в них резко изменяются эпюры напряжений давления этих колец на гильзы. И если в новом двигателе их можно было скомпенсировать качественным изготовлением кольца, то по мере износа сделать это уже не возможно. Соответственно, кольца, а за ним и гильза интенсивно изнашиваются. Как правило, этот износ имеет выраженную форму эллипса. Конечно, эллипсность является не только следствием возникающих напряжений в кольцах, но и результатом увеличенной нагрузки поршней на гильзы именно в этом направлении. Однако, если рассматривать двигателями с большими диаметрами цилиндров, то вы заметите, что относительная величина эллипсности значительно меньше. А это влечет за собой меньший прорыв газов, да и дальнейшее падение компрессии не столь значительно, как в двигателях с меньшим диаметром цилиндров.

Практический вывод из этого — чем больше двигатель, тем он надежнее, а компрессия в нем падает значительно меньше при равных пробегах с маленькими двигателями. Это правило особенно актуально для дизелей, так как компрессия у них играет ведущую роль в процессе работы двигателя.

1.2. Скорость вращения коленчатого вала.

Как не покажется странным, но именно этот фактор является главной составляющей компрессии, так как она определяет не только утечки воздуха из цилиндров, но и степень отдачи энергии, образующейся при сжатии газа, окружающим стенкам.

Чем выше скорость вращения коленчатого вала, тем меньше утечки воздуха через неплотности, а, соответственно, выше давление сжимаемого воздуха — компрессии в цилиндрах.

В какой-то степени доказать, что скорость вращения играет более важную роль в создании компрессии в цилиндрах можно на двух примерах.

При снижении компрессии в дизельном форкамерном двигателе менее 18 атмосфер его практически невозможно завести стартером, при условии неприменения эфира или другой легковоспламеняющейся жидкости. Я не рассматриваю варианта заливки в цилиндры масла, так как это один из способов искусственного поднятия компрессии. Попытайтесь завести двигатель при компрессии 16 атмосфер!

( Не кидайте в меня раньше времени камни, утверждая, что спокойно заводили свой дизель при компрессии значительно меньшей 18. Я все объясню, когда дойду до главы, посвященной компрессиметрам.)

Однако, если вы привяжете его на удавку к другому автомобилю и попытаетесь завести с толкача, то, возможно, вам удастся завести его и с компрессией 12. Вот только работать он будет лишь на повышенных оборотах, а при попытке убавления оборотов — заглохнет.

Все объясняется довольно просто.

Стартер вращает коленчатый вал с частотой 200-250 оборотов в минуту. Когда вы тащите автомобиль другой машиной, скорость вращения коленчатого вала по меньшей мере в несколько раз превышает эту частоту. Газы просто не успевают прорваться из камеры сжатия через неплотности, в результате, при таких оборотах давление газов в цилиндре значительно выше и двигатель способен завестись. То есть, даже при критическом износе цилиндро-поршневой группы, но при повышенных оборотах коленчатого вала давление газов в цилиндре можно значительно повысить вплоть до воспламенения топлива.

Думаю, что большинство из вас не видели дизельного двигателя с так называемым " кривым стартером" — рукояткой для ручного запуска двигателя. Дело в том, что дизельный двигатель (я имею в виду автомобильный, а не вариант дизельэлектростанции мощностью 2-3 кВт) практически невозможно завести вручную. При хорошей компрессии дизеля требуется очень большой крутящий момент, чтобы провернуть с достаточной скоростью двигатель. При слабой компрессии вам также не хватит сил, чтобы вращать его с еще большей скоростью.

Я сознательно несколько преувеличил. В действительности есть такой автомобиль с "кривым стартером". Называется он "Робур", если не ошибаюсь, чешского производства. В конце 80-х — начале 90-х мне приходилось ремонтировать эти автомобили. Самым большим приколом для водителей в автобазе тогда была такая шутка. Новичку-шоферу, только что получившему "Робур", в случае если разрядился аккумулятор или был неисправен стартер, предлагали завести двигатель с ручки как все остальные автомобили, тем более, что она имелась в каждом таком автомобиле по штату. Новичок брался за работу, тут же собиралась толпа советующих. Одни объясняли как правильно держать рукоятку; другие, что крутить нужно резко; третьи, что нужно сначала покрутить плавно чтобы создать небольшое давление, а уж потом крутить что есть мочи. Через полчаса изнурительного кручения виновник торжества был весь в мыле, результата никакого, а все присутствующие потешались как могли. Вся изюминка заключалась в том, что рукоятка предназначалась не для заводки двигателя, а для проворачивания коленчатого вала при регулировке клапанов и ТНВД.

Все это повествование я привожу к тому, что когда вам порекомендуют замерить компрессию, вы не возмущались: "Да при чем здесь компрессия, когда у меня машина с удавки максимум через 15 метров заводится, а потом уже работает без проблем!" Потому и заводится, что при этом обороты как минимум в три раза больше. Почему он в дальнейшем работает без проблем и нормально заводится пока не постоит ночь на морозе, я объясню немного позднее.

Основной смысл процедуры замера компрессии в том и заключается, чтобы определить значение давления в конце такта сжатия при вращении его стартером. Еще раз повторяю — стартером с обычным аккумулятором, а не с пускозарядным устройством или другими вспомогательными средствами ускоряющими обороты вращения двигателя.

И вот здесь всплывает один очень важный нюанс, связанный со скоростью вращения коленчатого вала, на который я просто обязан обратить внимание.

Для чего же мы измеряем компрессию?

Однако, чтобы не разорвать логическую цепочку, мы вернемся к нему в следующей главе.

2.1.Площадь стенок, контактирующих с сжимаемым газом.

Этот фактор стабилен для каждого конкретного двигателя. Однако, если рассматривать общую закономерность, то чем меньше площадь контакта, тем меньше тепловые потери и выше создаваемое давление.

Именно этим фактором в основном и объясняется гораздо лучший запуск в холод двигателей с непосредственным впрыском топлива по сравнению с предкамерными двигателями. Наличие предкамеры значительно увеличивает площадь контакта, а, следовательно, снижает температуру газов — уменьшает давление.

Для компенсации этих потерь в предкамерные двигателя устанавливаются свечи накаливания. Если быть верным, то здесь логическая цепочка немного разорвана. Свечи нужны для компенсации тепловых потерь, а не для повышения давления в цилиндрах. Немного ниже я постараюсь вернуться к этому.

2.2. Коэффициент теплоотдачи материалов.

Этот показатель также практически стабилен для конкретного двигателя. Однако, если рассматривать конструкторские разработки в данном направлении, то наблюдаются интересные варианты попыток уменьшения коэффициента теплоотдачи за счет применения таких материалов, как сталь и керамика, при изготовлении поршней, и керамики — в гильзах. Сразу оговорюсь, что этим пытаются достичь не столько хороший запуск, сколько увеличить коэффициент полезного действия двигателя за счет уменьшения потерь тепловой и механической энергии.

V ДЛЯ ЧЕГО ИЗМЕРЯЮТ КОМПРЕССИЮ?

Каким бы странным не показался этот вопрос, но нам необходимо дать на него ответ.

Я заранее предугадываю ваш ответ: "А что здесь трепаться — компрессия позволяет определить состояние износа двигателя". Ответ правильный, но не полный. К сожалению, большинство рассматривают компрессию именно как параметр технического состояния цилиндро-поршневой группы и клапанов и только. Однако, компрессия является комплексного состояния всего двигателя, а также систем энергоснабжения и пуска.

В одной из интернетовских конференций по дизелям меня обсмеяли за данное высказывание, дополнительно приписав:"А при чем здесь провода от аккумулятора к стартеру?"

Постараюсь доказать правоту своей точки зрения, а заодно затронем и провода.

Так для чего же нужен замер компрессии?

1 Вариант. Чаще всего замер компрессии используется, как я уже говорил, для определения технического состояния цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) и клапанов. Однако, для этих целей данный параметр малоинформативен, так как на его показания влияют очень много факторов, не связанных с ЦПГ и клапанами:

— скорость вращения коленчатого вала;

— сопротивление движению воздуха во впускной системе;

— сопротивление на выпуске;

— соотношение фаз газораспределения;

— наличие факторов, влияющих на изменение утечек воздуха в ЦПГ.

Причем, это укрупненные комплексные факторы, которые сами, в свою очередь, состоят из целого ряда мелких факторов, влияющих на величину измеренной компрессии.

Нам необходимо рассмотреть составляющие этих факторов, чтобы осознать их влияние, и, по возможности, определить пути по компенсации их влияния на результаты окончательных выводов о состоянии ЦПГ и клапанов.

1 Скорость вращения коленчатого вала.

Мы уже рассматривали ее влияние на величину компрессии, поэтому здесь не должно возникать вопросов. Нам достаточно рассмотреть факторы, влияющие на ее величину:

— аккумулятор и его техническое состояние. Надеюсь, что вы признаете, что выбор емкости и стартерного тока аккумулятора, а также его техническое состояние будут значительно влиять на скорость вращения коленчатого вала двигателя, и особенно дизеля при -30С.

— провода с аккумулятора на стартер и массу и качество их контакта. При кажущейся глупости данного пункта, их влияние в некоторых случаях существенно. Плохой контакт массового провода к блоку двигателя, а в некоторых случаях и его отсутствие ( так как при снятии-постановке двигателя забыли поставить провод, соединяющий кузов автомобиля и двигатель ), приводит к значительному падению напряжения в силовой цепи стартера, что в свою очередь уменьшает его обороты.

— стартер и его техническое состояние. Пробой обмоток стартера, зависание щеток, неисправность обгонной муфты (бендекса) и другие неисправности могут вызывать снижение оборотов коленчатого вала.

— неправильная сборка двигателя — малый тепловой зазор колец, неправильно подобранные вкладыши и так далее.

— заливка несоответствующего масла в двигатель при низких температурах также может значительно снизить обороты при запуске.

2 Сопротивление воздушному потоку на впуске.

Увеличенное сопротивление на впуске влечет за собой снижение наполняемости цилиндров воздухом, и как следствие, — уменьшение максимально создаваемого давления.

Основными причинами повышения сопротивления являются:

— засоренность или неправильная установка воздушного фильтра;

— присутствие и неправильная работа заслонки во впускном коллекторе;

— повышенное нагарообразование во впускном патрубке и каналах;

— присутствие посторонних предметов.

3 Сопротивление на выпуске.

Этот фактор в меньшей мере влияет на уровень компрессии в цилиндрах, чем остальные. В основном он сказывается на заводку и работу двигателя и особенно при повышении оборотов.

Основными причинами могут быть заклинившие турбина, суперчаржер или забитая выхлопная труба.

4 Соотношение фаз газораспределения

Этот фактор может выпить много крови не только у водителей, но и у подготовленных специалистов, так как в некоторых случаях диагностировать его очень проблематично.

Как правило, любое изменение ( имеется в виду двигатель, в котором не производилось конструктивных изменений ) этого параметра в процессе эксплуатации влечет ухудшение наполняемости цилиндров и, соответственно, — уменьшение компрессии.

Основными причинами изменения данного фактора являются:

— неправильная установка ремня или цепи газораспределения ( хотя на дизельных двигателях изменение этого параметра возможно в крайне ограниченных пределах, так как это обычно влечет за собой загнутые клапана, поломанные коромысла и распредвалы );

ЗАМЕР КОМПРЕССИИ ДВИГАТЕЛЯ

Замер компрессии – самый популярный метод диагностики среди автомехаников. Положительные качества его очевидны – простота, доступность, универсальность. Однако этот метод позволяет лишь определить наличие или отсутствие компрессии в цилиндре. Одним замером практически невозможно разделить утечки связанные с не герметичностью клапанов или компрессионных колец. Приходится производить два замера компрессии по цилиндру с закрытой и полностью открытой дроссельной заслонкой или добавлять 3-5 мл масла для усиления масляного клина сопряжении компрессионное кольцо – гильза.

Кроме того, на показатели компрессии влияют пусковые обороты коленчатого вала и температура. При разряженном аккумуляторе потеря компрессии составляет в среднем 0,1-0,2 МПа. Помимо этого, на показатели компрессии изношенной ЦПГ сильно влияет излишнее количество масла или топлива и цилиндре, сопротивление во впускном патрубке, температура масла, паразитный объем переходного устройства и т.д. В самом щадящем варианте методическая погрешность оценки ЦПГ по давлению сжатия (компрессия) составляет не менее 30%.

Измерение компрессии (давления сжатия в цилиндре) позволяет узнать «реальное» давление в каждом цилиндре двигателя и сравнить эти значения с номинальными (заводскими) параметрами. Так определяют «больной» цилиндр (значение компрессии в котором сильно отличается от остальных). По реальной величине компрессии косвенно определяют неисправность в цилиндре (не герметичность клапанов, состояние колец), далее диагностику продолжают уже специализированным диагностическим оборудованием.

Замер компрессии на двигателе производят как с закрытой, так и с открытой дроссельной заслонкой (не трогая или полностью выжимая педаль газа), на прогретом и холодном двигателе. Каждый из этих способов дает свои результаты и позволяет точнее определять свои дефекты.

Выбор компрессометра для измерения компрессии

Для измерения компрессии двигателя используют диагностический прибор — компрессометр. Есть еще более дорогие тестеры — компрессографы. Это тот же компрессометр, только с возможностью графической фиксации параметров замера компрессии по цилиндрам.
бензиновый компрессометр ATZ-605 На многих бензиновых авто замерить компрессию можно самостоятельно. Для этой цели достаточно прикупить простой компрессометр за 500-800 рублей типа ДРУГ или ИЗМЕРИТ (его обычно хватает на 2-3 диагностики двигателя). Более качественные модели стоят от 2000 руб.

Совет: выбирайте прибор с резьбовым наконечником (чтобы он вкручивался в свечное отверстие, а не вжимался в него), тогда замер компрессии будет более точный и его можно провести и одному. Также проверьте, чтобы клапан фиксации давления компрессометра находится в наконечнике, который вкручивается в свечное отверстие, а не под манометром. Так Вы получите более точные показатели компрессии при измерении.

Владельцам дизельных авто лучше обратиться в автосервис, т.к. демонтаж форсунки или свечи накала требует специальных навыков и инструмента, да и компрессометр там понадобится со специальным переходником для крепления его в форсуночном или свечном отверстии.
Хотя дизельный компрессометр TU-15A у нас покупают обычно для личного автомобиля, им удобно измерять компрессию через отверстия для свечей накаливания. Главное перед покупкой дизельного компрессометра определитесь через что именно будете производить замеры: свечу накала или форсунку, чтобы в покупаемом приборе был именно такой адаптер, а то покупка будет бесполезна.

Основные правила замера компрессии

Замер компрессии двигателя производите соблюдая следующие правила:
— двигатель должен быть «теплым» (60-70 градусов, чтобы масло имело «рабочую» текучесть). Обычно двигатель «прогревают» до первого срабатывания вентилятора охлаждения, а потом сразу выкручивают свечи и начинают замерять компрессию;
— подачу топлива следует отключить. Можно отключить бензонасос, форсунки или использовать другие способы, препятствующие попаданию большого количества топлива в цилиндры (чтобы не размывался масляный клин и не занижалось давление в цилиндре);
— необходимо вывернуть свечи из всех цилиндров.
Выборочный демонтаж свечей недопустим, так как увеличивает сопротивление вращению и произвольно снижает обороты при прокрутке двигателя стартером;
— аккумуляторная батарея должна быть полностью заряжена, а стартер — исправен. Иногда измерение компрессии осуществляют при помощи пускозарядного устройства. Это повышает точность замера параметров, т.к. измерения компрессии во всех цилиндрах происходят на одинаковой скорости вращения коленчатого вала. Разряженный аккумулятор не позволит точно произвести замер компрессии в цилиндре.

СПОСОБЫ ЗАМЕРА КОМПРЕССИИ

Измерение компрессии двигателя с закрытой дроссельной заслонкой

Когда заслонка закрыта в цилиндры поступает меньше воздуха, поэтому замеряемое давление будет низким и составит около 11-13 бар (кг/см2) для АИ-95. Утечки воздуха в этом случае сравнимы с его поступлением в цилиндр. Вследствие этого измеряемый параметр становится особо чувствительным к утечкам – даже при малых утечках его значение падает в несколько раз.

Эта величина позволяет сделать выводы или предположения о следующих дефектах двигателя: не герметичность пары клапан-седло; зависании клапана, например, из-за неправильной сборки механизма с гидро-толкателями; дефектах профиля кулачка распределительного вала в конструкциях с гидро-толкателями, и том числе неравномерном износе или биении тыльной стороны кулачка; не герметичности из-за прогара прокладки головки или трещиной в стенке камеры сгорания.

Измерение компрессии двигателя с открытой заслонкой

При измерении давления 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 12-14 атм (бар). Поэтому замер компрессии с открытой заслонкой лучше подходит для определения более «грубых» дефектов двигателя, таких, как поломки и прогар поршня, поломки или зависание (коксование) колец в канавках поршня, деформации или прогар клапана, серьезные повреждения (задиры) поверхности цилиндров.

В обоих способах диагностики желательно учитывать динамику нарастания давления — это поможет установить истинный характер неисправности с большей вероятностью. Так, если на первом такте величина компрессии, измеряемая компрессометром, низкая (4-5 атм), а при последующих тактах резко возрастает, — это косвенно свидетельствует об износе поршневых колец.

В таком случае заливка в цилиндр небольшого количества масла (5 мл) сразу увеличит не только давление на первом такте, но и компрессию в целом. Если компрессия в двух смежных цилиндрах низкая, и если добавление масла в эти цилиндры не поможет увеличить компрессию, то скорее всего утечка давления происходит через пробой прокладки. Если это так, замените прокладку головки блока цилиндров.

С другой стороны, когда на первом такте давление достигает 7-9 атм, а на последующих тактах почти не растет, вероятнее всего налицо не герметичность клапана или прокладки головки. Разумеется, более точно установить причину можно с помощью других средств диагностики.

Если Вы решили применить оба способа, то рекомендуем сначала произвести замер компрессии по всем цилиндрам с открытой дроссельной заслонкой, после этого следует закрутить свечи и завести двигатель. Дать ему поработать для подзарядки аккумуляторной батареи и прогрева двигателя, и после этого измерить компрессию уже при закрытой дроссельной заслонке.

Замер компрессии на «холодном» двигателе

При затрудненном пуске мотора измерение компрессии рекомендуем производить «на холодную» (температура двигателя одинакова с температурой окружающего воздуха). В этом случае из-за сильного износа деталей ЦПГ или при залегании поршневых колец давление в нескольких цилиндрах бензинового двигателя обычно снижается в два раза (до 6-7 атм). После пуска и прогрева двигателя компрессия обычно увеличивается на несколько единиц. Вот почему увидеть такую неисправность можно только при комплексной проверке.

Особенно показательны такие измерения у дизельных двигателей — если компрессия «на холодную» не превышает 17-18 атмосфер такой двигатель завести практически невозможно. Кроме того, компрессия дизеля сильно зависит от наличия масла в цилиндрах, поэтому перед диагностикой мотор должен «отстояться» несколько часов, чтобы излишки масла стекли в картер. Если компрессия не превышает 24 атмосферы, то потребуется произвести капремонт двигателя.

Определение «больного» цилиндра

Итак, замер компрессии по цилиндрам произведен. Тот цилиндр, где компрессия заметно отличается от других, является «больным». Если разница составляет менее 1-й атм, то возвращайтесь в поисках причин «троения» обратно к зажиганию, подаче топлива, подсосу воздуха и прочему.

Разброс в 1 атм скорее всего, будет указывать на неравномерность износа ЦПГ, вполне допустимую для двигателя с пробегом более 50-70 тыс. км. Особенно этим грешат 3 или 4 цилиндры из-за особенностей порядка их работы. Величина компрессии должна равняться, примерно степени сжатия, умноженной на коэффициент 1,1-1,3. Величину степени сжатия двигателя вы можете найти в технических характеристиках вашего автомобиля.

Почему примерно? Потому, что эта величина зависит от многих изменчивых факторов — температура двигателя, вязкость масла, заряженность аккумуляторной батареи и т. д. Да и разброс в точности показаний разных компрессометров может достигать 0,1-3 атм. Так что главный ориентир, это сравнение величин компрессии между цилиндрами одним прибором.

Компрессия в «больном» цилиндре необязательно должна быть меньше, чем в остальных. Например, излишнее попадание масла в цилиндр двигателя увеличивает давление, что может подтвердить и свеча вывернутая из него и имеющая наросты нагара от сгорания этого масла. А причинами попадания излишнего масла может быть и поломанное маслосъёмное поршневое кольцо и дефект в паре клапан — направляющая втулка и пр.

Поэтому, при измерении компрессии учитывайте следующие факторы:
1. «Ест» двигатель масло, и если да, то сколько.
2. Внимательно осмотрите свечи зажигания (наличие на них масла и нагара также принесет дополнительную информацию).

Величины компрессии двигателя

Какая компрессия должна быть у двигателя исправного автомобиля указывают в соответствующих инструкциях по обслуживанию и ремонту. У бензиновых двигателей с исправной ЦПГ компрессия в двигателе, измеренная «на горячую», должна быть не менее 12-14 атмосфер для АИ-92-98.
Компрессия дизеля — 20-35 атмосфер (на «свежих» моторах она 28-35 атм, у «старичков» ближе к 22-26), а разброс ее значений по цилиндрам не должен превышать 0,5-1,0 атмосфер (для дизельных — 2,5-3 атм).

Полученные при измерениях данные иногда могут озадачить автовладельца: например получили слишком высокие значения компрессии двигателя автомобиля с пробегом в 150-200 тыс. км. Хотя причиной этого может быть и толстый слой нагара на деталях камеры сгорания, который уменьшает объем камеры сгорания, увеличивая компрессию или излишнее количество масла на кольцах, уплотняющее масляный клин. В общем будьте внимательны.

Замер компрессии с добавлением масла в цилиндр

Рассмотрим случай падения компрессии в одном из цилиндров. Замер компрессии выявил что в одном цилиндре очень низкая компрессия по сравнению с остальными. Этот дефект встречается чаще всего. Первым делом заливаем в этот цилиндр 5 — 10 мл чистого масла (стараясь попасть на стенки гильзы, а не на днище поршня), и снова производим замер. Масло должно усилить масляный клин между кольцом и гильзой и не пропустить утечки газов через кольца в картер.

Если повторный замер компрессии показал, что давление в цилиндре выросло и даже превысило показания в остальных цилиндрах, то это указывает на поломку, сильную закоксовку или залегание поршневых колец.
Если компрессия не изменились, то причиной низкой компрессии в цилиндре являются утечки из камеры сгорания, а это может быть: неплотное прижатие клапанов к сёдлам (прогорание или неполное закрытие из-за неправильной регулировки зазоров или залипания гидрокомпенсаторов), повреждение прокладки головки блока цилиндров, прогорание поршня или трещина в нём.

Подача сжатого воздуха в цилиндр

Чтобы конкретнее определить причину падения компрессии, установите поршень этого цилиндра в положение близкое к ВМТ (верхняя мёртвая точка) на такте сжатия и подайте в цилиндр сжатый воздух под давлением 2 — 3 атм. (Воспользуйтесь автомобильным компрессором). При этом не забудьте включить 4-ю или 5-ю передачу и зафиксировать автомобиль от движения «ручником» или колодками.

Повреждение прокладки головки блока цилиндров можно определить по шипению воздуха из соседнего свечного отверстия. Выход воздуха через карбюратор укажет на не плотность посадки впускного клапана. Повышенный выход воздуха из маслозаливочной горловины (со снятой крышкой) указывает на прогорание или трещину в поршне двигателя. Выход воздуха через глушитель автомобиля говорит о проблеме с выпускным клапаном. Чаще всего выпускной клапан прогорает — эта «беда» встречается при «троении» двигателя в 90% случаев.

Замер компрессии на автомобиле ВАЗ

1. Перед проведением измерений прогреть двигатель до рабочей температуры (температура охлаждающей жидкости около 80°С, обычно двигатель прогревают до включения вентилятора).
Аккумуляторная батарея должна быть полностью заряжена. замер компрессии Рекомендуем проверить состояние воздушного фильтра. Если он сильно загрязнен, необходимо его заменить. Допускается временно отстыковать магистраль подачи воздуха от впускного коллектора.

2. Отключить систему зажигания, для чего отсоединить высоковольтные провода со свечей. Для двигателей с распределителем зажигания снять с катушки центральный высоковольтный провод и соединить его с «массой» автомобиля. Предотвратить подачу топлива. В двигателях с механическим бензонасосом отсоединить от него подающую топливную магистраль и заглушить. Если бензонасос электрический — обесточить реле бензонасоса.

3. Очистить свечные ниши от пыли и снять наконечники проводов, вывернуть все свечи зажигания.

4. Установить рычаг переключения коробки передач в нейтральное положение и затянуть стояночный тормоз. В автомобилях с автоматической трансмиссией установить рычаг селектора в положение «Р».
Несколько раз провернуть двигатель стартером для удаления из цилиндров остатков нагара и копоти.

5. Подсоединить компрессометр к первому цилиндру. Помощнику следует при полностью выжатой педали газа провернуть двигатель стартером в течение 4-5 секунд, пока не установится максимальное показание на приборе, которое следует зафиксировать. Выжимать педаль газа необходимо для того, чтобы полностью открыть дроссельную заслонку, что уменьшает сопротивление впускного тракта.
Поочередно так же проверить компрессию в остальных цилиндрах двигателя.

6. Вернуть все в первоначальное положение.

Таков порядок измерения компрессии на бензиновых двигателях. При перестановке прибора на следующий цилиндр не забудьте сбросить давление с манометра.

Замер компрессии дизельного двигателя

Для отключения подачи топлива в дизельных двигателях нужно отжать вниз рычаг отсечки, расположенный на насосе высокого давления, либо обесточить электромагнитный клапан прекращения подачи топлива, расположенный на топливной магистрали.

Подключение тестера осуществляется через отверстие для вворачивания форсунок или свечи накала (в зависимости от удобства доступа или рекомендаций «Руководства по ремонту…»). Не забудьте что необходим дизельный компрессометр с увеличенным пределом измерения (обычно 50-70 атм). Для большинства дизелей нет необходимости выжимать педаль газа, поскольку дроссельная заслонка, как таковая, отсутствует. Исключение составляют двигатели, снабженные клапаном во впускном трубопроводе для создания разрежения, используемого для работы вакуумного усилителя тормозов и вакуумного регулятора.

В нашей статье «Диагностика дизельных двигателей» подробно расписаны номинальные и критические значения компрессии для дизельного двигателя.

Если вы получили ответы на все вопросы, смело приступайте к диагностике.

ИНФОРМАТИВНОСТЬ МЕТОДА ЗАМЕРА КОМПРЕССИИ В ДВИГАТЕЛЕ

Положительные качества замера компрессии очевидны: простота, доступность, универсальность. Однако профессионалы относятся к нему скептически. Для начала оценим информативность (“чувствительность”) метода, т.е. соотношение величин изменения, соответственно, структурного и диагностического параметров. Если принять изменение структурного параметра (например, увеличение до предельного значения допуска на овальность и конусность гильзы) за 100 %, то изменение диагностического параметра (компрессии) для карбюраторного двигателя и дизеля будет соответственно 1.15 МПа-0.9 МПа=0.25 МПа; 3.2 МПа-2.6 МПа=0.6 МПа, что в относительных единицах к верхнему (номинальному) значению составит 21,7 % и 18,8 %. Такой информативности метода явно недостаточно не только для прогнозирования остаточного ресурса, но и для постановки “окончательного диагноза” о состоянии ЦПГ. Но, кроме информативности, существует еще и методическая погрешность, обусловленная влиянием ряда субъективных факторов.

На показатели компрессии также влияют пусковые обороты коленчатого вала и температура. При разряженном (севшем) аккумуляторе потеря компрессии составляет в среднем 1-2 атм. Кроме того, на показатели компрессии изношенной ЦПГ сильное влияние будут оказывать такие факторы, как излишнее количество масла или топлива в цилиндрах (о чем подробнее будет сказано ниже), сопротивление во впускном патрубке, температура масла, паразитный объем переходного устройства (ПУ) и т.д. Так известный специалист в области ремонта ДВС А. Э. Хрулев приводит два типовых примера: компрессия в карбюраторном двигателе с большим пробегом машины составила 1.1-1.2 МПа, что соответствует норме нового двигателя. В то же время расход масла на угар превысил 1.2-2.0 кг на 1000 км пробега. В другом примере двигатель машины с малым пробегом имел компрессию около 0.5 МПа вследствие неисправности системы топливоподачи – в цилиндры поступало большое количество топлива, которое размывало масло со стенок цилиндров.

В самом щадящем варианте, суммарная методическая погрешность оценки ЦПГ по давлению в конце сжатия (компрессия), составляет соответственно 0.1-0.18 МПа, что в переводе на относительные показатели в диапазоне изменения параметра (0.25 и 0.6 МПа), составляет соответственно 25 и 30 %%. При наличии такой высокой методической погрешности, наряду с малой информативностью, данный метод можно также смело отнести к разряду индикаторных (без учета класса точности манометра).

Более информативный способ диагностики ЦПГ двигателя

Намного больше информации о состоянии цилиндров двигателя даёт диагностика прибором АПЦ. Диагностика этими приборами проста и не отличается от замера компрессии. Вместо компрессометра к свечному отверстию подключается анализатор пневмоплотности АПЦ , стартером прокручивается коленвал и снимаются показатели. Только измеряется не давление сжатия в цилиндре (компрессия), а два параметра вакуума (полный и остаточный).

Полный вакуум показывает утечки через камеру сгорания (герметичность клапанов, пробой прокладки ГБЦ и прогар днища поршня, если с этим все в порядке, то можно оценить износ гильзы, ее выработку). Остаточный вакуум характеризует утечки через кольца в картер двигателя, по его величине определяют состояние колец (от нормального состояния до разной степени закоксовки и залегания).

Этот прибор точно определяет текущую неисправность в каждом цилиндре: закоксовка или залегание колец, поломка перегородок поршня, не герметичность клапанов, прогар поршня или клапана, степень износа гильзы. Его рекомендуют ведущие диагносты.

РАСКОКСОВКА ПОРШНЕВЫХ И МАСЛОСЪЕМНЫХ КОЛЕЦ

Если замер компрессии показал снижение компрессии по цилиндрам или ее завышение, а также у двигателя вырос расход масла (более 300 гр. на 1000 км пробега), а судя по общему пробегу кап. ремонт двигателя делать ещё рано (для ВАЗ моторесурс 100-150 тыс.км, для иномарок 200 тыс.и более), и нет явных признаков течи масла через маслоотражательные колпачки клапанов, то рекомендуем сделать раскоксовку. Раскоксовка позволит продлить моторесурс и повысить компрессию двигателя.

Вот пример по замеру компрессии и раскоксовке двигателя автомобиля Тойота «Камри». Двигатель 4S.

Пробег до раскоксовки 173115 км / пробег после применения раскоксовки ЭДИАЛ 173583 км

Компрессия в дизельном двигателе: норма, инструкция по самостоятельному замеру

Компрессия в дизельном двигателе напрямую зависит от состояния компонентов газораспределительного механизма и цилиндропоршневой группы. В процессе эксплуатации ДВС элементы ГРМ и ЦПГ подвергаются интенсивному износу.

Необходимость проверки

Проверка компрессии дизельного двигателя проводится для того, чтобы обнаружить или исключить отклонения показателя. Наличие отклонений приведёт к нестабильной работе и/или затрудненному запуску силовой установки.

Проявления снижения компрессии

Профессиональная или самостоятельная проверка компрессии дизельного двигателя должна быть проведена при следующих признаках снижения показателя:

существенное увеличение расхода топлива;
образование масляных потёков на поверхностях мотора;
вибрации на любых оборотах, в особенности пониженных;
появление сизого дыма из выхлопной трубы при запуске дизеля;
рост давления в системе охлаждения, перегрев мотора;
провалы в работе, падение мощности;
неравномерные обороты;
пропуски зажигания, отказ одного из цилиндров.

Узнать о том, какая компрессия в дизельном двигателе, также необходимо при проблемах с горячим и холодным запуском силовой установки.

Компрессия в дизельном двигателе: норма и проверка

Компрессия дизеля – создаваемое по окончанию цикла сжатия смеси давление в цилиндрах дизельного мотора. Величина замеряется в килограммах давления на квадратный сантиметр (кг/см 2 ).

Нормы компрессии

Стабильный запуск силовой установки дизельного типа наблюдается при компрессии минимум в 22 кг/см 2 и выше.

При снижении показателя ниже 20 кг/см 2 двигатель без дополнительных действий, например, прямой заливки в цилиндры трансмиссионного или моторного масла, уже не запустить. Случается, что такой метод запуска помогает один раз, повторно завести дизель после простоя при низкой компрессии уже не получится.

Важно! Норма компрессии для дизелей составляет 20-32 кг/см 2 .

Инструменты проверки

Для проверки компрессии дизельного двигателя понадобится демонтировать свечи накаливания или форсунки. Поэтому, помимо самого компрессометра, потребуется переходник для крепления наконечника измерителя в отверстии для свечей или форсунок.

Обратите внимание: компрессометр для дизеля должен справляться с замерами до 60 атмосфер.

Этапы самостоятельной проверки

Процесс осуществляется поэтапно:

на одном из цилиндров демонтируйте форсунку или свечу накала. Вкрутите вместо снятой детали штуцер компрессометра;
используя стартер, проверните коленвал и зафиксируйте данные давления. Минимальное количество оборотов в минуту для стартера при этом – 200 единиц;
отсоедините тестер и проверьте тем же образом все цилиндры. Показатели проверки на всех цилиндрах должны быть приблизительно равными;
снова выкрутите форсунки или свечи накаливания. Во все цилиндры впрысните по 40-60 мл моторного масла;
прокрутите стартером двигатель при отсутствующих форсунках или свечах. Заново измерьте компрессию в каждом цилиндре.

Читать показания необходимо следующим образом:

если данные компрессии остались неизменными, нужно отрегулировать тепловые клапанные зазоры в газораспределительном механизме;
если данные выросли, значит, в цилиндрах мотора износились элементы шатунно-поршневой группы.

Для увеличения компрессии в дизеле предлагаются специализированные присадки, которые нужно использовать при замене моторного масла. Такие средства повысят показатели вязкости и изменят изначальный состав рабочей жидкости. Благодаря этому объёмы теряемого через компрессионные кольца давления снизятся. Ещё один способ минимизации утечек и увеличения давления – притирка клапанов.