Показатель компрессии цилиндропоршневой группы позволяет определить состояние двигателя внутреннего сгорания или его отдельных элементов. Чаще всего этот параметр заменяют, когда мощность силового агрегата заметно снизилась или когда наблюдаются трудности с запуском двигателя.
Рассмотрим, по каким причинам может падать или вообще пропадать давление в цилиндрах, как проверить этот параметр, какой инструмент для этого понадобится, а также некоторые тонкости данной процедуры.
Что показывает замер компрессии: основные неисправности
Прежде чем рассматривать, как измерить компрессию, необходимо разобраться с самим определением. Нередко ее путают со степенью сжатия. На самом деле степень сжатия – это соотношение объема всего цилиндра к объему камеры сжатия (пространство над поршнем, когда он находится в верхней мертвой точке).
Это постоянная величина, и меняется она, когда изменяются параметры цилиндра или поршня (например, при замене поршня с выпуклого на ровный степень сжатия уменьшается, так как увеличивается объем камеры сжатия). Она всегда обозначается дробью, например 1:12.
Под компрессией (более точное определение – давление конца такта сжатия) подразумевается максимальное давление, которое создает поршень, когда он достигнет верхней мертвой точки в конце такта сжатия (закрыты оба клапана – и впускной, и выпускной).
Компрессия зависит от степени сжатия, однако второй параметр не зависит от первого. Величина давления в конце такта сжатия также зависит от дополнительных факторов, которые могут присутствовать во время проведения замеров:
- давления в начале такта сжатия;
- как отрегулированы фазы газораспределения;
- температура во время проведения замеров;
- протечки в цилиндре;
- пусковые обороты коленвала;
- севший аккумулятор;
- излишнее количество масла в цилиндре (при изношенной цилиндропоршневой группы);
- сопротивление в патрубке впускного коллектора;
- вязкость моторного масла.
Некоторые механики пытаются повысить мощность мотора путем увеличения степени сжатия. На самом деле эта процедура лишь незначительно изменяет этот параметр. О других способах добавить двигателю «лошадок» можно прочитать в отдельной статье.
Измененная степень сжатия
На что влияет давление в конце такта сжатия? Вот лишь некоторые факторы:
- Холодный пуск двигателя. Особенно важен этот фактор для дизельных моторов. В них воздушно-топливная смесь воспламеняется благодаря температуре сильно сжатого воздуха. Для бензиновых агрегатов этот параметр не менее важен.
- В некоторых случаях уменьшение компрессии является причиной повышения давления картерных газов. Из-за этого больший объем масляных паров попадает обратно в двигатель, что приводит к повышению токсичности выхлопа, а также к загрязнению камеры сгорания.
- Динамика автомобиля. При снижении компрессии приемистость мотора заметно падает, возрастает расход топлива, уровень масла в картере быстрее падает (при утечке смазки через маслосъемное кольцо масло сгорает, что сопровождается синим дымом из выхлопной трубы).
Для давления конца такта сжатия нет универсальной величины, так как оно зависит от параметров отдельного силового агрегата. В виду этого невозможно назвать универсальную величину компрессии для всех силовых агрегатов. Этот параметр можно узнать их технической документации транспортного средства.
Когда во время измерений выявлено изменение давления, то это может указывать на следующие неисправности:
- Износ поршней. Так как эти детали изготавливаются из алюминия, со временем они изнашиваются. Если в поршне образуется отверстие (прогорает), компрессия в том цилиндре может сильно снизиться или практически исчезнуть (зависит от величины отверстия).
- Прогорание клапанов. Такое часто происходит при неправильной настройке зажигания. В этом случае сгорание воздушно-топливной смеси происходит, когда клапан открыт, что приводит к перегреву его краев. Еще одной причиной прогорания седла клапана или «тарелки» является обедненная воздушно-топливная смесь. Снижение компрессии также может быть следствием того, что клапаны неплотно сидят в седлах (деформированы). Зазоры между клапаном и его седлом являются причиной преждевременной утечки газов, из-за чего поршень выталкивается с недостаточной силой.
- Повреждение прокладки головки блока цилиндров. Если она по какой-либо причине лопнула, в образовавшуюся трещину газы будут частично проступать (давление в цилиндре высокое, и они обязательно найдут «слабое место»).
- Износ поршневых колец. Если кольца в хорошем состоянии, то они регулируют расход масла и уплотняют скользящие движения поршня. Еще одна их функция – отводить тепло от поршня к стенкам цилиндра. Когда нарушается герметичность компрессионных поршней, отработанные газы в большей мере проникают в картер, а не удаляются в выхлопную систему. Если изнашиваются маслосъемные кольца, в камеру сгорания попадает большее количество смазочного материала, что приводит к повышенному расходу масла.
Также во время замеров стоит обратить внимание на то, в какой степени изменилось давление в цилиндрах. Если процедура показала равномерный спад показателя во всех цилиндрах, то это свидетельствует о естественном износе цилиндропоршневой группы (или некоторых ее деталей, например, колец).
Когда давление конца такта сжатия одного цилиндра (или нескольких) существенно отличается от компрессии в других, то это говорит о неисправности в данном узле. Среди причин можно выделить следующие:
- Прогоревший клапан;
- Просевшие поршневые кольца (механики называют это «залегли кольца»);
- Прогорание прокладки головки блока цилиндров.
Как измеряют компрессию
Для получения достоверных результатов, при замере компрессии необходимо придерживаться нижеследующих правил:
- прогрейте мотор до 70-90 градусов;
- перекройте подачу горючего: отсоедините провод питания бензонасоса или отсоедините топливный шланг (чтобы в цилиндры не попадало много горючего);
- извлеките все свечи, чтобы уменьшить сопротивление вращению;
- убедитесь, что стартер в рабочем состоянии, а аккумулятор заряжен (рекомендуется применять пускозарядное устройство – тогда вал будет гарантировано вращаться с одинаковой скоростью при измерении компрессии в разных цилиндрах).
Методы замера компрессии на горячем двигателе
Существует пара основных способов измерения давления в цилиндрах ДВС: с открытым или закрытым дросселем. Здесь имеется в виду проведение процедуры с выжатой педалью акселератора или при отсутствии на нее воздействия. Каждый из этих методов позволяет получить свои результаты, помогающие более точно определить причину отсутствия компрессии.
Измерения при открытой заслонке
При такой ситуации в цилиндры подается много воздуха, и среднее давление будет в пределах 11-13 кг/кв. см (справедливо для бензина АИ95). В этом случае измерения утечки воздушной массы сопоставимы с его количеством, поступающим в цилиндр двигателя внутреннего сгорания. Т. е. если давление будет ниже нормы, то это значит, что утечки происходят «альтернативным методом». Это может быть неплотное прилегание клапана к посадочному месту, изъян профиля кулачка распредвала (в двигателях с гидротолкателями) или его износ, а также отсутствие герметичности прокладки ГБЦ либо сквозная трещина в камере сгорания.
Как проверить компрессию в двигателе с закрытой заслонкой
Здесь уже картина иная. В цилиндры поступает мало воздуха, благодаря чему давление в цилиндрах вырастает, что увеличивает утечки. Но их объем все равно будет меньше количества подаваемого воздуха. Компрессия должна составлять 12-14 кгс/кв. см. Данным методом можно определить наиболее грубые дефекты:
- закоксовывание колец (либо их залегание);
- прогар клапана (одного или нескольких) либо поршней (возможна поломка последних);
- износ стенок цилиндра.
Измерения с добавкой масла в цилиндры
Оба вышеизложенных способа не позволяют брать в расчет нарастание давления при вращении коленвала. Например, если оно при первых тактах невысокое – 4-5 кг/кв. см, а затем резко увеличивается, то это может свидетельствовать об износе или поломке поршневых колец. Однако есть смысл провести дополнительное тестирование. Как проверить компрессию с учетом нарастания давления? Для этого плесните в цилиндр немного (4-5 мл) моторного масла. Это повысит компрессию, поднимет давление при первом такте и не даст газам прорваться через кольца в картер. Если измеряемые параметры не изменились, то можно с большой долей вероятности утверждать, что пробита прокладка ГБЦ или прогорел поршень. При изменении давления в большую сторону можно говорить о залегании, деформации или закоксовывании колец.
Есть и другая сторона использования масла: если после его добавления на последующих тактах (после первого) компрессия не увеличивается, стоит проверить герметичность клапанов (возможно неплотное прилегание или прогар). При использовании обоих методов замера компрессии первой проведите процедуру с открытой заслонкой, затем с закрытой.
Проверка компрессии на холодном двигателе
Этот способ обычно применяется в случае затрудненного пуска. Давление в цилиндрах холодного мотора иногда бывает в 2 раза (6-7 кг/кв. см) меньше нормального при серьезных выработках деталей цилиндро-поршневой группы. После запуска и последующего прогрева силового агрегата компрессия поднимается на 3-5 единиц. Если это не так, нужен капитальный ремонт двигателя. Т. е. очевидно, что комплексная проверка (на «холодную» и «горячую») эффективнее.
Проверка компрессии сжатым воздухом
Данный метод позволяет точнее понять причину уменьшения давления в проблемном цилиндре. Подгоните поршень под ВМТ на такте сжатия (все свечи нужно извлечь и заодно удалить пробку с маслозаливной горловины). Далее понадобится компрессор, с помощью которого нужно подать в «подозреваемый» цилиндр воздух под давлением от 2-х до 3-х атмосфер. Если из отверстия под свечу, находящегося рядом, идет воздух, значит, повреждена прокладка ГБЦ. Шипение из-под самой нижней прокладки карбюратора свидетельствует о неплотном прилегании (или прогаре) впускного клапана. Воздушный поток из горловины говорит о нарушении целостности корпуса поршня либо его прогаре. А если шипение идет из трубы глушителя, значит, неисправен выпускной клапан. Последняя неприятность – наиболее распространенная.
Ниже приведена таблица нормальной компрессии у наиболее популярных автомобилей:
Оборудование для самостоятельного измерения: компрессометр и АГЦ
Измерение компрессии двигателя проводится, чтобы выявить косвенные неисправности мотора. Для точной диагностики используются следующие инструменты:
- Компрессометр;
- Компрессограф;
- Анализатор герметичности цилиндров.
Компрессометр
Он позволяет провести бюджетную проверку состояния ЦПГ. Дешевая модель стоит в районе 11 долларов. Ее хватит на несколько замеров. Стоимость более дорогой версии – около 25 долларов. В ее комплект чаще всего входит несколько переходников со шлангами разной длины.
