Компрессия в двигателе и степень сжатия

Эти слова часто можно услышать в гаражных курилках и мастерских СТО. Водители и инженеры жонглируют понятиями «сжатие» и «степень сжатия». Всегда ли эти термины используются правильно? Что это такое? Чем эти значения могут быть полезны вам и мне?

Механик думает

Определимся с терминами

Компрессия – это величина максимального давления воздуха в камере сгорания неработающего двигателя, которое развивается в конце такта сжатия. В настоящее время значение измеряется в Барах (бар), Атмосферах (ат, атм) и Паскалях (Па), а раньше — в килограммах силы на квадратный сантиметр (кг/см2) и фунтах на квадратный дюйм (psi, ksi). Измерение компрессии — очень эффективный метод исследования, а полученное значение — важный диагностический показатель «здоровья» двигателя.

Степень сжатия — чисто инженерная характеристика, расчетная и безразмерная. Это отношение объема цилиндра, когда поршень находится в нижней мертвой точке (НМТ), и остаточного объема цилиндра (включая объем камеры сгорания), когда поршень находится в верхней мертвой точке (ВМТ). Другими словами, степень сжатия – это во сколько раз объем газа (включая топливно-воздушную смесь), поступающего в цилиндр двигателя, сжимается за ход поршня.

Сжатие зависит от степени сжатия, но не наоборот. Чем выше степень сжатия, тем выше давление, зарегистрированное во время измерения. Однако на величину этого давления влияет большое количество внешних факторов, изменяя и анализируя которые, с большой вероятностью можно найти источник проблем, либо убедиться в его отсутствии.

Значение степени сжатия (СГ) для среднего водителя может дать лишь очень приблизительное представление об октановом числе используемого здесь бензина. Например:

  • СЖ = 5,6 (двигатель ГАЗ-11 от грузовика ГАЗ-51) — А-66;
  • 5 («Волга» Газ-21) — А70-А72;
  • 0 (МЗМА-408 «Москвич» 403 и 408) — А72-А76;
  • 5 (ВАЗ-2101) — АИ-92;
  • 0 («атмосферный» двигатель EP6 для легковых автомобилей Mini One, Peugeot 308 и Citroen C4) — АИ-95;
  • 0 и выше (Mazda Skyactive и др.) — АИ-98.

Если двигатель имеет современную конструкцию, то взаимосвязь между этими параметрами может отсутствовать из-за «продвинутой» топливной смеси, технологий зажигания и сгорания, а также компьютерного управления, позволяющего изменять настройки в широких пределах. Наличие турбокомпрессора подразумевает работу на бензине с октановым числом не ниже АИ-95-98, а если среди разрешенных упоминается «92», то только на качественном, ибо подделка станет смертельным ядом для турбо двигатель.

Как проверить компрессию в двигателе

При измерении обычно соблюдаются следующие правила: двигатель должен быть прогрет до рабочей температуры (не всегда), должен быть снят воздушный фильтр и/или отсоединена дроссельная заслонка (по возможности), либо дроссельная заслонка должна быть полностью открыта открыт, при наличии карбюратора воздушная заслонка должна быть полностью открыта, свечи зажигания выключены (для дизелей свечи накаливания) всех цилиндров. Конечно, чтобы мероприятие состоялось правильно, необходимо правильно отрегулировать механизм газораспределения (как минимум: метки должны быть на месте, не должно быть «скачков», а натяжители и их «башмаки» должны иметь нормальный износ), стартер должен быть исправен, а аккумулятор должен быть полностью заряжен.

Компрессометр простой конструкции

Пример компрессометра простой конструкции

Компрессометры: приборы для измерения компрессии. Их дизайн и конструкция могут сильно различаться, как и цена — от «газонокосилки» за простейшее изделие промышленного производства до сотен тысяч рублей за профессиональный диагностический прибор с множеством дополнительных функций. Но принцип действия у всех одинаков.

Сложное устройство с функцией компрессометра

Диагностический прибор с измерением компрессии двигателя и обнаружением утечек

Манометры обычно имеют наконечник, припаянный к отверстию свечи зажигания, и манометр с «памятью» с обратным клапаном. «Память» манометра необходима для фиксации («запоминания») максимального давления, развиваемого за десять оборотов коленчатого вала. После того, как вы вставите наконечник, вам нужно повернуть ключ зажигания и с помощью стартера дать двигателю сделать десяток оборотов. На циферблате (или экране) прибора мы увидим величину компрессии в данном цилиндре. «Для чистоты опыта» измерения следует провести 3-5 раз, после чего в таблицу занести среднее арифметическое значение.

Процесс измерения компрессии

Измерение компрессии в цилиндрах двигателя

А какая компрессия должна быть?

«Числа показывают, как устроен мир» (Иоганн Вольфганг Гете)

При измерении компрессии для разных марок и моделей двигателей мы получим разные значения для каждого из них. Это нормально, поскольку у них по крайней мере будет разная степень сжатия.

В качестве примера приведем некоторые нормальные значения компрессии для разных двигателей:

  • Двигатель МЗМА-408 («Москвич-403-408») — 8,0 бар;
  • Двигатель ВАЗ-2101 («Жигули-копейки») — 10,5 бар;
  • Двигатель TU3JP (Citroen Berlingo First) — 11,3 бар;
  • Двигатель EW10A (Пежо 407) – 12,8 бар;
  • Двигатель EP6C (Mini One) — 13,5 бар.

Эти цифры разрушают одно из опасных предубеждений, давно бытовавших в кругах водителей, о том, что значение компрессии каким-то образом численно связано со степенью сжатия двигателя. Как видите, никакой зависимости нет: у одного двигателя со степенью сжатия 7,0 нормальная компрессия от 7,5 до 9,5 бар, а у другого, при CV=11,0, диапазон сжатия «здоровый» от 12,0 до 14,0 бар.

Величина компрессии двигателя за его ресурс и ресурс меняется.

Для «молодого» двигателя, только что сошедшего с конвейера, компрессия может быть 8,0 — 10,0 бар, когда он «скруглен» и все его части вкатились друг в друга — 12,0 — 14,0 бар, а когда ресурс подходит к концу и на пробеге одометра более 200 000 км, компрессометр покажет 7,0 — 9,0 бар с тенденцией к дальнейшему снижению давления, что свидетельствует о околокритическом износе цилиндро-поршневой группы, седел клапанов и их гиды. Это нормальные значения для естественного износа двигателя. Но главная задача измерения компрессии – выявить «болезни» двигателя на ранних стадиях.

Основным показателем «здоровья» двигателя, содержащимся в ряду значений компрессии в каждом из цилиндров, является ее нахождение в узком диапазоне 2 бар. Другими словами: разница более 2 бар между самым низким и самым высоким значениями компрессии между цилиндрами одного и того же двигателя критична и однозначно указывает на неисправность!

Также нужно «бить тревогу», если, например: на трех цилиндрах двигателя компрессометр показал 12,3 – 12,6 бар, а на четвертом – 11,5 бар. Такое «расхождение» значений свидетельствует о наличии какой-то неисправности.

Задир в зеркале цилиндра

Царапина зеркала – частая причина потери компрессии в одном из цилиндров

Если давление в конце такта сжатия одного из цилиндров двигателя явно ниже общего диапазона значений, то для «уточнения диагноза» и «выписки рецепта» воспользуемся простейшим известным на тот момент методом время от Победы и ЗиСова — в «подозреваемый» цилиндр через отверстие для свечей заливаем около 30-50 мл моторного масла, после чего снова меряем компрессию.

Если давление явно увеличилось — признак того, что нарушена герметичность поршневых колец.

Поршневые кольца потеряли герметичность

Засорение маслосъемных колец

Если давление не изменилось, велика вероятность треснувших клапанов, прогоревшего поршня, выпавшего седла клапана, негерметичной прокладки ГБЦ и т д.

Диск клапана с трещиной

Трещины на стержнях клапанов

Компрессия может быть не только ниже, но и выше нормы.

Слишком высокое давление в одном из цилиндров по отношению к другим свидетельствует о повышенном количестве нагара на пластинах клапанов, головке поршня и стенках камеры сгорания. Это может быть результатом изношенных маслосъемных колпачков и направляющих клапанов, заедания поршневых колец и критического износа отверстия цилиндра.

Нагар на поршне

Слой сажи на дне поршня

Более глубокими причинами таких повреждений могут быть слишком большие интервалы между ТО, использование неподходящего или контрафактного моторного масла, эксплуатация на некачественном топливе, несвоевременная замена свечей зажигания, плохо отрегулированные зазоры, использование комплектующих и дешевых или контрафактных фильтров системы зажигания. Компрессия увеличивается за счет того, что накопившиеся отложения уменьшают объем камеры сгорания, что увеличивает степень сжатия и, следовательно, давление в конце такта сжатия.

Замер компрессии в двигателе: для профи и любителей

Изделие аналогичного назначения входит в «вооружение» профессиональных тестеров на сжатие. Однако не все заправки могут позволить себе дорогостоящие устройства, а создать описываемое устройство под силу даже обычному автолюбителю.

Дизайн продукта элементарный:

  • резьбовой штуцер для шланга около 14 мм или подходящий резьбовой штуцер для свечного отверстия;
  • резиновый шланг с внутренним диаметром 14 мм, длиной около 3-4 метров;
  • клапан с резиновым корпусом для бескамерных шин легковых автомобилей;
  • винтовые зажимы подходящего диаметра;
  • электрический насос для накачки автомобильных шин (чем мощнее и эффективнее, тем лучше).

В одном из старых журналов «За рулем» для аналогичного изделия предлагалось взять металлический корпус неисправной свечи зажигания со снятым изолятором центрального электрода и приварить (или приварить) стальную трубку необходимого диаметра к нему, превратив его в аксессуар.

Устройство собирается следующим образом. Штуцер (принадлежность) крепится к шлангу, а соединение фиксируется хомутом. С резинового корпуса клапана острым ножом срезается грибовидная «шапочка». Полученный штуцер диаметром около 15 мм вставляется в противоположную часть шланга, и соединение фиксируется хомутом. Штуцер плотно ввинчивается в свечное отверстие в головке исследуемого цилиндра. Клапан крепится к насосу. Устройство готово к работе.

Как это работает (после измерения компрессии) . Поршень проверяемого цилиндра ставится в положение, соответствующее моменту зажигания, когда все клапаны закрыты. Откручивается крышка расширительного бачка системы охлаждения и вынимается маслоизмерительный щуп. Если на двигателе нет маслоизмерительного щупа, то откручивается крышка маслозаливной горловины. Электрический насос включается. Если такого нет под рукой, то можно воспользоваться ножным шинным насосом и прибегнуть к услугам помощника. Воздух начинает нагнетаться в цилиндр двигателя. После этого на слух определяется источник утечки давления из камеры сгорания:

  • Если шипение нагнетаемого воздуха исходит из выхлопной трубы, вероятной проблемой является протечка, треснувший или сгоревший выпускной клапан;
  • Если вы слышите шипение воздуха из впускного коллектора, проблема во впускных клапанах;
  • Если из трубки щупа выходит воздух, что можно проверить мыльным раствором или баллоном, от негерметичных поршневых колец до прогоревшего поршня;

Сгоревший поршень

Пример сгоревшего поршня

  • Если в расширительном бачке видна «сода» (кровоточащие пузыри), а когда прикрываешь горло ладонью, чувствуется давление воздуха изнутри, воздух попадает в рубашку охлаждения двигателя через пробитую прокладку ГБЦ.

Пузыри в расширительном бачке охлаждающей жидкости

«Сода» в расширительном бачке — признак пробитой прокладки ГБЦ

Предлагаемое устройство и проверка двигателя с его помощью помогают выявить характер неисправности с высокой степенью точности, не прибегая к помощи «половинки» двигателя.

В качестве эпилога к истории компрессии, хотелось бы обратить ваше внимание на большие преимущества этой функции: получив ее значение, есть прекрасная возможность провести диагностику двигателя без применения дорогостоящего высокотехнологичного оборудования и тонкого комплекса разборка двигателя.

Периодическое измерение компрессии на СТО или самостоятельно очень полезно не только для обеспечения долгой и комфортной службы двигателя и всего автомобиля, но и для экономии финансовых средств владельца и, что более важно, ваши нервы.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector