Компрессия в машине. Какая компрессия должна быть в двигателе? Измерение компрессии двигателя

В широком смысле слова компрессия - это величина давления, которое создается в цилиндре в конце такта сжатия. Этот параметр в очень широких пределах зависит от условий, при которых его замеряют, и в значительной степени от технического состояния мотора. Именно поэтому компрессия «взята на вооружение» как диагностический фактор, позволяющий объективно оценивать исправность двигателя.
Как и для всякого оценочного показателя, режимы и способы замера должны быть всегда одинаковыми. Для компрессии они означают, что двигатель прогрет до рабочей температуры, дроссельная заслонка полностью открыта, свечи во всех цилиндрах - вывернуты стартер - исправен, аккумулятор - полностью заряжен.
Несколько слов о компрессометрах - приборах, которые необходимы для этой цели. Их множество, но в сущности они отличаются друг от друга лишь конструктивным исполнением. Как правило, компрессометр состоит из наконечника, вставляемого в свечное отверстие, обратного клапана на входе и манометра. Манометр с наконечником могут быть соединены шлангом или металлической трубкой. Клапан в наконечнике компрессометра необходим для того, чтобы стрелка манометра при замере фиксировалась на уровне наибольшего давления, возникшего в цилиндре. На СТО часто применяют более сложные приборы, где вместо стрелочного манометра установлен самописец, фиксирующий величину измеряемого давления на специальном бланке, либо цифровоке табло.
Как оценивать результаты при замере компрессии? В инструкционных материалах отечественные производитель приводит минимальные значения компрессии, допустимые при эксплуатации автомобиля. Но это не единственное условие. Очень важно, чтобы разница между цилиндрами по величине компрессии была минимальной. Одинаковые или близкие значения свидетельствуют о равноценном состоянии деталей и степени изношенности цилиндров. Возьмем такой пример: в одном из цилиндров мотора компрессометр зарегистрировал 10,1 кгс/см 2 , а в остальных - 11,6-11,8 кгс/см 2 . Несмотря на то, что абсолютные величины компрессии в каждом цилиндре находятся в допустимых пределах, их перепад - сигнал о какой-то неисправности. Поэтому технические нормативы допускают разницу между наибольшим и наименьшим показаниями компрессии в цилиндрах не более 1 кгс/см 2 .
Остановимся на случае, когда компрессия не соответствует заводским требованиям в одном или нескольких цилиндрах. Как и где искать причину?
Простейший и хорошо известный способ: в «подозреваемый» цилиндр через свечное отверстие вливают примерно столовую ложку моторного масла и снова замеряют компрессию. Если давление заметно увеличилось - недостаточна герметичность поршневых колец, если нет - дефект вызван другими причинами (негерметичностью клапанов или прокладки под головкой цилиндров, трещиной или прогаром в стенках камеры сгорания, в днище поршня).
Если есть возможность устранить неисправность своими силами, целесообразно провести более подробное обследование, которое поможет установить конкретную причину пониженной компрессии. Для этого надо сделать простое приспособление. Понадобится вышедшая из строя свеча зажигания, из которой, выбивают изолятор, а к металлическому корпусу приваривают (можно прочно припаять) стальной вентиль от негодной автомобильной или мотоциклетной камеры. Устанавливают поршень обследуемого цилиндра в положение момента зажигания, вворачивают в свечное отверстие изготовленный переходник и присоединяют к нему шланг шинного насоса. Затем, предварительно сняв пробки радиатора и маслозаливной горловины и попросив помощника накачивать воздух в цилиндр, на слух определяют, каким путем происходит его утечка из камеры сгорания. Если воздух поступает в выхлопную трубу - негерметичен выпускной клапан, если во всасывающий коллектор - впускной клапан. При неплотности прокладки головки цилиндров воздух может поступать в рубашку системы охлаждения, что проявится пузырьками в верхнем бачке радиатора. Недостаточная герметичность поршневых колец часто может быть обнаружена по шипению воздуха, прослушиваемому через маслозаливную горловину. Такая проверка помогает более точно представить характер дефекта, объем предстоящих работ и избежать лишней разборки двигателя.
До сих пор речь шла о компрессии в связи с определением и устранением дефектов. Но не менее важно знать, от чего зависит компрессия на исправном двигателе и какие факторы влияют на ее величину.
Понятно, что самый очевидный фактор - степень сжатия в двигателе. Чем она выше, тем выше и давление в цилиндре после такта сжатия. Простота этой зависимости нередко приводит к ошибочному выводу, что величина компрессии должна быть численно равна степени сжатия. Фактически она заметно больше. Откуда же берется дополнительное давление?
Уместно напомнить, что степень сжатия - чисто конструктивный параметр, показывающий соотношение геометрических показателей - полного объема цилиндра над поршнем в нижней мертвой точке (НМТ) и объема камеры сгорания над поршнем, находящимся в верхней мертвой точке (ВМТ). Что же касается сжатия реального газа при перемещении поршня из НМТ в ВМТ, то тут в дело вмешиваются законы термодинамики. На сжатие газа (рабочей смеси или воздуха) затрачивается энергия, которая вызывает повышение его температуры (вспомните нагревание шланга у шинного насоса), что, в свою очередь, ведет к увеличению давления в камере сгорания в конце такта сжатия. Дополнительно этому способствует нагревание газа от стенок цилиндра и камеры сгорания, которые прогреты примерно до 90° С, в то время как всасываемый воздух имеет наружную температуру. На самом же деле тепловые процессы, безусловно, значительно сложнее, чем об этом сказано здесь, однако смысл в том, что именно от этих явлений, происходящих в строго определенный временной промежуток, зависит фактическая величина давления при сжатии. Отсюда ясно, как важно при замере компрессии выдерживать заданный тепловой режим двигателя и частоту вращения коленчатого вала.
Есть и другой фактор, имеющий практическое влияние на результат замера компрессии. В упрощенном виде можно принять, что перед тактом сжатия цилиндр заполнен газом, имеющим всегда одинаковое давление, практически - атмосферное. А если оно будет пониженным? Тогда, естественно, и конечное значение давления будет более низким. Заполняется цилиндр во время такта всасывания, когда в нем создается разрежение и порция воздуха проходит через весь впускной тракт - воздушный фильтр, впускной коллектор. Чем меньше здесь сопротивление газовому потоку, тем больше будет наполнение цилиндра перед сжатием. Вывод прост - забитый пылью воздушный фильтр может существенно исказить результат замера, даже если воздушная и дроссельная заслонки при этом будут открыты, как и положено.
Существует также конструктивный фактор, благодаря которому двигатели разных моделей могут отличаться друг от друга по компрессии, несмотря на то, что степень сжатия их одинакова. Считают, что сжатие в цилиндре начинается сразу, как только поршень начал движение вверх от НМТ. Это возможно лишь при условии, если впускной клапан, через который во время предыдущего такта заполнялся цилиндр, уже полностью закрыт. Однако в современных моторах впускной клапан закрывается значительно позже, когда поршень уже пройдет часть пути к ВМТ. Величина этого «запаздывания », выраженная в углах поворота коленчатого вала, составляет 40°-70°.
Такое конструктивное решение обеспечивает получение высокой мощности на больших оборотах коленчатого вала, поскольку в начале такта сжатия, когда давление в цилиндре еще невелико, поток топливной смеси по инерции продолжает поступать в цилиндр и тем самым производит его дозарядку. Иная картина на малых оборотах, когда скорость и инерционность потока смеси малы. При небольшой частоте вращения коленчатого вала, которая достигается стартером, к моменту закрытия впускного клапана поршень успевает вытолкнуть обратно во впускной тракт часть газа, заполнявшего цилиндр, и фактически сжатие начинается только после закрытия клапана.
Таким образом, двигатель каждой модели обладает индивидуальными особенностями, зависящими еще и от фаз газораспределения. В реальной жизни каждый мотор может иметь заметные отклонения от параметров фаз, которые заложены конструкторами. Причина этого - износы деталей привода и нарушение их регулировок. Следовательно, и этот фактор нужно учитывать на практике.
Еще раз подчеркнем роль компрессии: она дает хорошую возможность объективно оценить «состояние здоровья» двигателя, не требуя при этом сложного оборудования. Регулярная проверка компрессии - на СТО или самостоятельно - должна стать правилом, так как это позволит содержать двигатель исправным и, в конечном счете, экономить топливо, масло и средства на текущий ремонт.

Основным и важным показателем работы двигателя является герметичность камеры сгорания. Компрессия в цилиндрах двигателя определяет степень эффективного сгорания топлива, и соответственно, влияющая в прямой зависимости на уверенный его запуск, независимо от температуры окружающей среды, а также устойчивую работу как на холостом ходу, так и в движении.

Основные понятия

Компрессия - это параметр величины давления, создаваемый в цилиндре в конце такта сжатия. Величина зависит от достаточно большого количества факторов. Важно соблюдать правила замера в целях снижения процента ошибок при оценке технического состояния двигателя.

Общие правила измерения

Для предварительной общей оценке показателя компрессии в цилиндрах бензинового двигателя необходимо соблюдать следующие условия:

• прогрет до рабочей температуры;
• свечи зажигания вывернуты из всех цилиндров;
• отключена топливоподача (на инжекторных двигателях достаточно отключить датчик положения коленчатого вала, на карбюраторных — заглушить подачу топлива с бензонасоса);
• аккумулятор полностью заряжен или дополнительно подключен к пусковому устройству;
• стартер исправен;
• педаль сцепления полностью нажата;
• дроссельная заслонка полностью открыта;
• режимы замера по всем цилиндрам одинаков по времени прокрутки стартером (или по количеству тактов).

Стандарты и нормы

Существует мнение владельцев современных автомобилей, что компрессия горячего мотора может иметь значение от 8 до 10 атм.

Норма компрессии в цилиндрах любого двигателя от 12 атм, за редким исключением.

На автомобилях эксплуатируются двигатели различной конфигурации, определяемой количеством клапанов и распределительных валов, геометрией впускного коллектора, установленной шатунно-поршневой группы. В соответствии с этим рассчитывается его конкретная степень сжатия - это отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания.

Чем выше степень сжатия, тем выше значение компрессии. У бензиновых двигателей степень сжатия находится в пределах 8 — 12 единиц, что указывают в технической документации конкретного автомобиля. Теоретически определить какой должна быть компрессия в цилиндрах для конкретного двигателя не сложно. Достаточно величину степени сжатия умножить на коэффициент 1.3.

К примеру, степень сжатия в характеристиках автомобиля указывается равной 9,5 единиц, умножив 9,5 на коэффициент 1,3 получим расчетную величину равную 12,35 атм.

Приборы для проверки компрессии

Компрессометр - прибор, состоящий из манометра со шкалой, клапана сброса давления и наконечников. Наиболее удобным является гибкий шланг с резьбовым наконечником, в который установлен ниппель для предотвращения обратного выхода воздуха из прибора. Проверка компрессии в цилиндрах двигателя, предусматривающих в конструкции свечные колодцы, осуществляется вворачиванием гибкого шланга в резьбовое отверстие свечи, что исключает потери сжатого воздуха от неплотного прилегания жестких наконечников без резьбы.

Измерить компрессию в цилиндрах своими руками

Прежде всего необходимо установить по технической документации какой является нормальная компрессия бензинового двигателя конкретно к этому автомобилю и определиться с сложностью доступа к свечам зажигания. Если доступ требует разборки других узлов двигателя (дроссельный узел, впускной ресивер), препятствующих их выкручиванию и существует уверенность в их успешной разборке и сборке, то можно приступить к замеру.

Как мерить компрессию

Бытует мнение, чтобы правильно замерить компрессию в двигателе необходимо стартером провернуть коленчатый вал на два-три оборота. Такой метод приведет к неправильному определению неисправности и как следствие к неоправданным затратам на ремонт двигателя.

Проверку выполняют на разных режимах с целью широкого анализа состояния мотора:

• с закрытой дроссельной заслонкой;
• с полностью открытой заслонкой;
• с добавлением масла в цилиндр;
• на «холодном» двигателе.

Проверка с закрытой дроссельной заслонкой

Такой способ измерения нужен для определения малых дефектов двигателя, чувствительных при небольшом поступлении воздуха в цилиндры. Это может быть трещина на тарелке клапана, небольшой прогар кромки или отсутствие герметичности в паре седло-клапан. Поступление воздуха через закрытую дроссельную заслонку при замере компрессии ограничивается, и величина ее будет невысокой (от 10 до 11 атм). В связи с малым поступлением воздуха в цилиндры чувствительность на утечки повышается, вследствие чего результаты параметров давления занижаются.

Проверка с полностью открытой дроссельной заслонкой

Для определения сильных износов двс компрессию проверяют с полностью открытой дроссельной заслонкой, обеспечивая максимальное поступление воздуха в цилиндры. Увеличенное количество воздуха способствует росту давления, но также увеличиваются и утечки, но в сравнении с массой поступающего воздуха они настолько малы, что величина падения компрессии незначительна и достигает 12 – 13 атм. Если имеются «грубые» дефекты в двигателе, то снизиться до 8 – 9 атм. Возможные причины:

• поломка или залегание колец в канавках поршня;
• поломка днища поршня или прогар;
• сильный прогар тарелки клапана или деформация его оси;
• в следствии попадания инородных материалов возник задир стенки цилиндра;
• после ремонта двигателя с законченным ресурсом, связанного с заменой поршневых колец, не было принято во внимание овальность цилиндров и не производилась их расточка под другой размер поршня и колец.

Плохая компрессия в двигателе

Поведение автомобиля изменилось. Двигатель запускается не с первой прокрутки стартером или требует продолжительного вращения, а при минусовой температуре окружающей среды может вообще не запуститься. Если вывернуть свечи зажигания и осмотреть их визуально, то причина отказа в запуске становится ясной — свечи «мокрые» от переизбытка топлива, поступающего в цилиндры. Это симптомы плохой компрессии в двигателе.

Признаки

• двигатель завелся, после прогрева работает ровно на холостом ходу, но при движении ощущается потеря мощности;
• провалы при разгоне и увеличился расход топлива;
• работает с пропусками воспламенения - «троит».

Что делать, если выявлены вышеперечисленные признаки

Во избежание дальнейшего и скорого износа необходимо в кратчайшие сроки установить причины и выявить узлы, подлежащие ремонту.

По результатам замера компрессии возможны следующие показатели:

• высокая - больше 15;
• низкая - меньше 12;
• нет - 0.

Повышение компрессии в моторе видно по выхлопным газам — цвет становится сизо-белым и увеличивается расход масла. При разгоне появляется звон поршневых пальцев. Большая компрессия вызывает увеличение нагара на тарелках клапанов и направляющих, а на стенках камеры сгорания образуется слой кокса, уменьшающий объем камеры и соответственно изменяющий степень сжатия цилиндров.

Высокая компрессия постепенно вызывает детонационные стуки двигателя, разрушающие шатунно-поршневую группу.

Причина завышенной компрессии

Анализ ревизии двигателя показывает, что причина не одна. В таблице приведены причины повышенной компрессии в моторе:

Причина низкой компрессии

Слабая компрессия выявляется при его запуске, особенно в холодную погоду, а также признаки обнаруживаются в потере динамики и увеличению расхода топлива.

Низкая компрессия увеличивает скорость износа двигателя, а если дефект в одном цилиндре, то холостой ход неустойчив, машина часто глохнет или занижает обороты холостого хода.

В таблице приведены основные причины:

Если нет компрессии в одном или более цилиндров, то двигатель очень плохо заводится, а заведенный тут же начинает работать несбалансированно, с сильными вибрациями и тряской.

Если же пропала компрессия одновременно во всех цилиндрах — двигатель не заведется. Одной из причин может быть обрыв ремня ГРМ на заведенном двигателе и столкновение поршня с клапанами. После удара клапана гнутся. Система газораспределения теряет герметичность, и сжимаемая топливовоздушная смесь с большой скоростью направляется в впускной и выпускной коллекторы.

Также пропадает компрессия в одном из цилиндров из-за сильного прожига тарелки клапана. Есть примеры, когда от 40 до 50% площади тарелки клапана оплавлено и компрессия равна нулю. Это легко определить и без компрессометра. Достаточно завернуть в этот цилиндр свечу и при прокрутке стартером коленчатый вал будет вращаться легко и однородно, не выделяя такты сжатия.

При замере компрессии желательно наблюдать за стрелкой измерителя давления (манометра) и следить за динамикой его нарастания. По скорости нарастания компрессии можно косвенно определить в какой группе деталей сильный износ. Если на первом такте манометр показывает низкую компрессию (3-5 атм), а при последующих тактах скорость нарастания давления увеличивается, то с большой вероятностью можно установить, что изношены поршневые кольца. В качестве перепроверки показаний можно применить метод искусственного создания масляной пленки на стенке цилиндров, добавив через свечное отверстие 5-10 мл масла. Если с добавленным маслом компрессия резко увеличится на первом же такте и установится номинальной, то можно уже конкретно утверждать об износе копрессионных колец. В случае измерения в двух соседних цилиндрах и получении низкого результата без масла и с маслом, можно сделать заключение о дефекте в прокладке головки блока цилиндров.

Возможен и другой вариант, когда достигается на первом такте 6-9 атм и на последующих тактах стрелка манометра зависает в этом же положении. При такой ситуации предполагается отсутствие герметичности клапана или прокладки ГБЦ. Более точно установить причину можно другими диагностическими приборами, такие как пневмотестер или электронный осциллограф.

Почему нет компрессии в двигателе

Возникают и такие ситуации, когда двигатель отремонтировали и установили новую поршневую группу, произвели расточку цилиндров, притерли клапана к седлам. Иными словами, ремонт произведен строго по технологической карте. Произвели замер компрессии, а давление в цилиндрах отсутствует.

После проведенного ремонта гидрокомпенсаторы могут оказывать давление на стержни клапанов, вследствие чего они могут быть открыты. Через определенное время гидрокомпенсатор заполнится маслом, и начнет функционировать.

Допустимая компрессия в карбюраторном двигателе

Допустимое давление в карбюраторном двигателе при использовании бензина Аи-76 (низко октановый бензин) около 8 — 10 атм, а при использовании высокооктанового бензина 11-12 атм.

Оценка результатов измерений

Получение корректных данных является залогом точного определения неисправности.

Одинаковые значения, полученные при измерении, свидетельствуют об однородном состоянии деталей газораспределительного механизма и одинаковой степени износа шатунно-поршневой группы.

В случае падения давления в одном из цилиндров на величину 1 атм, в сравнении с другими цилиндрами, необходимо применить другие методы диагностики с целью установления точной причины.

Восстановление компрессии

Восстановить возможно, если не поврежден газораспределительный механизм на ГБЦ. Может возникнуть залегание поршневых колец. В этом случае повысить давление можно без разборки двигателя. Для этого нужно купить жидкость для растворения кокса и на горячем двигателе провести процедуру «раскоксовки». Цена процедуры минимальная, в сравнении с разборкой мотора. Чтобы оценить восстановление жидкостью для удаления кокса с поршневых колец замеряют до и после «раскоксовки». В большинстве случаев такой способ временно восстанавливает мотор.

Существует также способ, заливки масла в цилиндры перед запуском двигателя. Позволяет поднять компрессию исключительно для запуска двигателя, особенно в холодную погоду. Суть метода заключается в принудительном создании масляной пленки на стенках цилиндров, которая кратковременно блокирует утечки газов в картер двигателя.

Проверка на снятом ДВС

В гаражных условиях померить компрессию возможно, подключив клеммы стартера к аккумулятору. Но необходимо учесть, что температура будет равна окружающей.

Залегшие кольца или трещина в клапане - значительно более частые причины снижения компрессии, чем износ двигателя.

Компрессия - это вульгаризм. Правильно - давление конца такта сжатия. Это давление, которое создается в цилиндре при выключенном зажигании (или без подачи топлива - для дизеля) при положении поршня в верхней мертвой точке. Так вот, многие диагносты по величине замеренной компрессии (прости, наука, за жаргон!) дают заключение: «жив пациент» или «в морг», то есть на капитальный ремонт. По мнению многих продвинутых автомобилистов, компрессия для мотора чуть ли не всё! Но так ли это?

Компрессия и степень сжатия - одно и то же: сказка первая

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. «Компрессия» - то максимальное давление, которое мы измеряем в цилиндре при выключенном зажигании.

Поднял компрессию - увеличил мощность: сказка вторая

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%. Здорово! 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. Компрессия резко выросла, а мощность - нет. Вместе с компрессией проснулась детонация, и угол опережения зажигания пришлось сдвигать назад. А он влияет на мощность сильнее.

Нет компрессии - сразу на капиталку: сказка третья

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. Но это - тема отдельной статьи.

Чем выше компрессия, тем лучше: сказка четвертая

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. Изменение удельного расхода топлива при фиксированных оборотах (2500 об/мин) в двух вариантах двигателя - базовом и с кольцами, в которых увеличены зазоры. Компрессия упала, но по расходу это заметно только при малых нагрузках.

И совсем не сказка...

Так на что же 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 холодном 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.

Когда речь заходит о состоянии двигателя внутреннего сгорания, то часто говорят о компрессии. Если она низкая, то дело плохо – движку требуется ремонт. Что же это за параметр?

Компрессия – это давление в цилиндре, которое создается при достижении поршнем верхней мертвой точки. Это официально, а теперь разберем данное явление по-простому.

В процессе работы двигателя, поршень каждого цилиндра совершает циклические движения вверх-вниз. При этом в верхней части цилиндра в определенный период открываются и закрываются соответствующие клапаны. Когда поршень поднимается вверх, существует промежуток времени, когда и впускной и выпускной клапаны закрыты, таким образом, газ, находящийся в цилиндре, начинает сжиматься. При достижении поршнем самого верхнего положения (Верхней Мертвой Точки, ВМТ), давление в цилиндре будет наиболее сильным. Именно это значение и называют компрессией.

Что зависит от компрессии?

От компрессии зависит общая «эффективность» работы двигателя. При нормативном давлении в цилиндрах, двигатель будет работать с максимальной отдачей (при условии, что и другие параметры будут в норме). Когда компрессия низкая, сгорание топливно-воздушной смеси в цилиндре будет проходить неэффективно, потому что давление, которое должно перемещать поршень вниз, будет частично стравливаться из цилиндра вхолостую. Такой двигатель не сможет нормально разгонять автомобиль. В самом тяжелом случае он вообще не заведется.

Компрессометр — прибор для измерения компрессии в цилиндрах двигателя

Чрезвычайную важность компрессия двигателя приобретает при запусках в мороз. Для того чтобы топливная смесь воспламенилась, она должна представлять собой почти пар. Бензин хорошо испаряется, но только когда на улице тепло. Когда же «за бортом» тридцатиградусный мороз, образования бензиновых паров не происходит и поджечь смесь очень сложно. В исправном двигателе, благодаря сжатию, топливная смесь разогревается, и шансы на ее воспламенение повышаются. Если компрессия слишком слаба, этого разогрева не происходит и двигатель не заведется.

Почему падает компрессия?

Чтобы в цилиндре создавалось нормальное давление, необходимо, чтобы этот цилиндр был герметичен в нужный момент времени. Как уже говорилось выше, когда поршень идет вверх, оба клапана в головке цилиндров закрыты, и объему газа некуда деться. Кроме закрытых клапанов за герметичность цилиндра отвечают и компрессионные кольца, надетые на поршень. Они не дают давлению стравливаться в масляный картер.

Компрессионные кольца устанавливаются на поршень и обспечивают герметичность цилиндра

Со временем любые детали двигателя изнашиваются: компрессионные кольца стачиваются, клапаны прогорают или начинают неплотно закрываться. Через образовавшиеся щели и стравливается давление.

На самом деле, причин низкой компрессии гораздо больше. Вот их обширный перечень.

Причины низкой компрессии в двигателе:

— Изношенные компрессионные кольца

— Прогоревшие тарелки клапанов

— Неплотно закрывающиеся клапаны (изгиб стержня клапана, разрушение направляющей втулки, клин пружины и т.д.)

— Неправильная регулировка клапанов

— Неверная работа газораспределительного механизма

— Трещина в головке цилиндров

— Пробой прокладки головки цилиндров

— Чрезмерный износ стенок цилиндра

Компрессию в цилиндрах двигателя измеряют специальным прибором – компрессометром.

– отличный диагностический метод. С его помощью можно достаточно точно определить многие неисправности, не прибегая к разборке двигателя. Когда, после ремонта компрессия восстанавливается, любой водитель чувствует это на себе. Исправный двигатель, имеющий нормативную компрессию, радует хозяина приемистостью, низким расходом топлива и максимальной мощностью.

Компрессия – один из главных показателей жизнеспособности двигателя. Непосредственно влияет на долговечность работы силового агрегата без капитального ремонта. Если компрессия слишком низкая, то мотору в скором времени потребуется помощь. Если параметр находится в пределах нормы, то силовая установка без проблем отработает не один десяток тысяч километров. В этой статье мы поговорим о роли компрессии в жизненном цикле ДВС, особенностях её проверки и возможных результатах.

Что такое компрессия двигателя?

Compressio («компрессия») переводится с латинского языка как «сжатие». Этим термином обозначается предельный уровень давления воздуха в камере сгорания, создаваемый во время прокрутки стартером в момент достижения поршнем максимально высокой точки. Компрессия – это давление, которое измеряется в завершении такта сжатия. От её уровня зависит техническое состояние мотора и следующие процессы:

• расход масла;
• сгораемость бензинового или дизельного топлива;
• простота запуска.

Чем выше параметр компрессии, тем лучше сжимается рабочая смесь. В результате посторонние газы не попадают в картер мотора. Это увеличивает КПД силового агрегата. Компрессия, соответствующая показателю, установленному автопроизводителем, является гарантией оптимального режима работы ДВС.

В каких единицах измерения указывается?

• паскалях (Па);
• килограммах на квадратный сантиметр (кг/см2);
• атмосферах (атм).

О различиях между степенью сжатия и компрессией

Стоит различать понятия «компрессия» и «степень сжатия». Первая измеряется в определённых единицах (паскалях, атмосферах и т.д.), а вторая – нет. Степень сжатия показывает, во сколько раз размер камеры сгорания меньше, чем полный объём цилиндра. Это постоянная величина, которая указывается автопроизводителем в техдокументации.

Получается, что степень сжатия напрямую влияет на компрессию. Но не наоборот! Компрессия изменяется из-за огромного количества рабочих параметров (регулировка фаз газораспределения и др.). На неё влияет и наличие или отсутствие протечек в камере сгорания, которые появляются из-за проблем с цилиндрами и кольцами.

Влияние компрессии на работоспособность силового агрегата

От этого показателя давления зависит запуск двигателя, особенно в зимний период эксплуатации автомобиля.

Компрессия должна обязательно интересовать владельцев машин с дизельной силовой установкой. В моторах, работающих на тяжёлом топливе, на процесс воспламенения горючего напрямую влияет и температура, и давление конца сжатия.

Бензиновые агрегаты лучше приспособлены к изменениям компрессии. Однако следить за ней всё равно необходимо. Главная причина заключается в том, что компрессия влияет на испаряемость горючего. Это очень важно при старте мотора «на холодную».

О сниженной и неравномерной компрессии по цилиндрам

Различные значения компрессии в топливных цилиндрах способствуют появлению вибраций и неприятных дёрганий на холостом ходу и невысоких оборотах. Такой режим работы ДВС негативно сказывается на техническом состоянии коробки передач и подвеске мотора. Более того, водителю и пассажирам становится менее комфортно во время поездки.

Сниженный показатель компрессии является причиной увеличенного давления отработавших газов. В результате повышается токсичность выхлопа, а камера сгорания быстрее загрязняется.

Какая компрессия считается оптимальной для дизельного и бензинового двигателя?

Чтобы определить оптимальное давление конца такта сжатия, необходимо использовать следующую формулу.

Компрессия = специальный коэффициент для ДВС х степень сжатия

Коэффициент указывается для каждого класса силовых установок. Для 4-тактных бензиновых моторов с инжекторной системой питания этот параметр равен 1,2-1,3. Таким образом, для силовых установок со степенью сжатия от 8 до 9 компрессия составляет от 10,4 до 11,7 атм.

С дизельными моторами иная ситуация. Компрессия в двигателе на соляре значительно выше по сравнению с бензиновыми двигателями. Чтобы горючее нагрелось до температуры, необходимой для воспламенения, потребуется давление от 25 до 33 кг/см2. Окончательное значение зависит от температуры на улице и технического состояния мотора.

Какие факторы оказывают влияние на компрессию?

Топливный цилиндр – рабочая камера объёмного вытеснения. Является системой замкнутого типа, состоящей из большого количества деталей:

• клапанов;
• поршня и колец;
• стенок цилиндра.

Каждый элемент влияет на работоспособность системы. Если один из них повреждён или сильно изношен, то снижается давление. Треснувший поршень приведёт к утечке отработавших газов. Это плохо отразится на мощностных характеристиках.

Уровень давления часто снижается из-за повреждения или загрязнения колец. Неправильно выставленные фазы газораспределения, низкокачественный состав рабочей смеси, угол опережения впрыска с ошибкой также становятся причиной образования нагара в клапанах. В итоге это приводит к потере давления и дальнейшим проблемам.

Как правильно и с помощью чего проверять компрессию?

Основное диагностическое оборудование, с помощью которого измеряется компрессия, называется компрессометром. Имеет вид прибора с обратным клапаном, соединительным шлангом и специальным штуцером. Замеры проводятся следующим образом: при вращении коленвала в шланг нагнетается воздух до того момента, пока не выровняется давление в нём и цилиндре.

При измерении придерживайтесь следующих правил:

1. Запрещено проводить замеры на только что запущенный двигатель. Силовой агрегат должен поработать какое-то время. Затем следует остановить подачу топлива. Это можно сделать путём отключения топливонасоса.
2. Свечи зажигания должны быть выкручены. Обратите внимание, что необходимо провести демонтаж каждого устройства для воспламенения рабочей смеси.
3. Проводить измерения следует при исправном стартере и заряженном аккумуляторе.

Компрессия замеряется 2 способами – с открытой либо закрытой заслонкой дросселя. Каждый из них позволяет найти неисправности. Результаты проверок будут различаться. При закрытой заслонке наблюдается низкий уровень компрессии (около 0,7 МПа). Воздушные утечки сопоставимы по объёму с поступлением воздуха в топливный цилиндр. Поэтому проверка с закрытой дроссельной заслонкой даёт более точные результаты. Компрессия может снизиться даже при небольших утечках.

Тест с заслонкой, находящейся в открытом состоянии, даёт другой результат. Он будет составлять 0,8-0,9 МПа. В итоге наблюдается меньший объём утечек при возросшем поступлении воздуха.

Если сравнивать 2 способа, то проверка компрессии с закрытой заслонкой позволяет находить незначительные дефекты двигателя. Для выявления более серьёзных поломок (прогара клапанов, образования кокса на кольцах и т.д.) лучше воспользоваться вторым методом.

Важно наблюдать за динамикой увеличения давления. Если автовладелец внимателен и сосредоточен, то характер поломки станет легче определить. К примеру, на первом такте наблюдается низкая компрессия (около 0,4 МПа), а при последующих заметно её существенное увеличение. Такие результаты свидетельствуют об износе колец.

О тестерах

Тестер – ещё один инструмент для проведения замеров. Имеет другой принцип работы. В отличие от компрессометра фиксирует изменения пульсации тока, необходимого стартеру во время прокрутки. Благодаря этому прибору упрощается задача для владельцев авто с ДВС, имеющими много цилиндров. Узнать результаты можно за пару-тройку оборотов коленвала. При этом отсутствует необходимость в демонтаже свечей накаливания.

Главный изъян в работе тестеров заключается в отображении результатов в относительных единицах. К примеру, электронный прибор указывает разницу в работе одного цилиндра к другому в процентном отношении. Только самые функциональные и дорогие тестеры измеряют давление и показывают результат для каждого цилиндра.

Какую информацию дают замеры?

1. Разница в цилиндрах более 0,5 атм. Это свидетельство негерметичности колец. Проблема с повышенной компрессией часто решается заменой этих расходных материалов.
2. Уменьшение в каждом из цилиндров на 0,5 атм. Если снижение уровня компрессии наблюдается вместе с увеличением топливного расхода, уменьшением тяги двигателя внутреннего сгорания и появлением выхлопных газов сизого цвета, то проблема в кольцах и в маслосъёмных колпачках.
3. Разница между цилиндрами более 3 атм. Изменения давления вместе с сизым либо белым дымом из системы выхлопных газов сигнализируют о проблемах с прокладкой ГБЦ.
4. Падение на 5-6 атм в одном, двух или во всех цилиндрах. В большом снижении компрессии часто виноват прогоревший клапан.

Если по результатам замеров не выявлено снижение или увеличение компрессии, но наблюдается возрастание топливного расхода, падение мощности и изменение цвета отработавших газов на тёмно-серый, то проблема может заключаться в следующем:

• топливных форсунках;
• свечах накаливания;
• неправильной работе карбюратора;
• износе или повреждении маслосъёмных колец и колпачков (если наблюдается снижение уровня масла).

Вас также заинтересует:

Что делать, если низкая компрессия?

При невысокой компрессии возникают трудности с холодным запуском силового агрегата. Становится заметным перерасход горючего и масла, ухудшение разгонной динамики. В силовых установках, работающих на бензине, ещё заливает свечи.

Низкий уровень компрессии — свидетельство появления утечек в камере сгорания или возникновения крупных зазоров между отдельными деталями цилиндропоршневой группы. Проблема может заключаться и в большом количестве нагара на клапанах, разрушении поршня, износе маслосъёмных колец, дефектах на прокладках ГБЦ и т.д.

Очень часто при серьёзных нарушениях компрессии приходится разбирать силовой агрегат. Например, для проведения расточки или гильзовки БЦ, замены поршней и колец, выполнения других работ.

Если мотор имеет большой пробег, то без капитального ремонта не обойтись. Однако низкая компрессия не всегда является приговором для ДВС. Автомеханики, которые после проверки уверяют владельца транспортного средства в 100-процентной необходимости проведения капремонта мотора, либо заблуждаются, либо лукавят.

Проблема в том, что низкая компрессия связана с менее серьёзными дефектами, устранение которых не требует больших денежных затрат. В первую очередь это относится к:

• Закоксованности колец;
• Необходимости регулирования газораспределительного механизма.

Поэтому на первый план в решении проблемы с невысокой компрессией выходит умение определять её истинную причину. Владельцы, плохо разбирающиеся в технической части транспортного средства, убеждены, что очень высокая компрессия – это всегда хорошо. Отчасти это является заслугой продавцов автохимии, говорящих о «волшебных» свойствах присадок. Подобные препараты действительно работают. Однако увеличение компрессии происходит за счёт изменений с камерой сжатия, которая просто уменьшается в объёмах.

Если разобрать двигатель после продолжительного использования специальных добавок и присадок, то можно обнаружить налёт неизвестного происхождения. Таким образом, покупка и применение автохимии является лишь временным решением проблемы. Присадка не устраняет неполадку. Дополнительные образования в камере сжатия ухудшают отведение тепла, что приводит к детонации и появлению эффекта «калильного зажигания».

Видео: Компрессия двигателя