< Назад

Все о компрессии

Проверка компрессии

Дизельный двигатель нормально заводится, если у него компрессия более 22 кг/см2. Если компрессия во всех цилиндрах двигателя менее 20 кг/см2, то он, скорее всего, не заведется. Хотя известен случай запуска дизеля при компрессии 12 кг/см2 — для запуска ему в цилиндры влили трансмиссионное масло. Проверить компрессию легче всего через отверстие, в которое вкручивается свеча накаливания. Если у вас нет компрессометра, то попробуйте пальцем заткнуть это отверстие и провернуть двигатель. Нормальный взрослый человек давление более 20 кг/см2 в свечном отверстии пальцем не удержит. Снижение компрессии «вдруг» бывает только по трем причинам: 1 — двигатель разбирался, и производится первый его запуск, стенки цилиндров и их поршни не смазаны как следует, и поэтому нет компрессии; 2 — двигатель долго гоняли стартером, но он по какой-то причине не запускался. Дизельное топливо за это время смыло смазку со стенок цилиндров и теперь, когда причину устранили, компрессии уже не хватает; 3 — недостаточна частота вращения двигателя. Это чаще всего бывает из-за севшего аккумулятора, неисправного стартера и слишком вязкого масла.

Снижение компрессии также может произойти из-за сильного «износа» масла. Но это «вдруг» не бывает, так как масло не может потерять все свои свойства за одну ночь.

Завести дизель со слабой компрессией в цилиндрах можно следующим образом. Вывернуть свечи и в каждое свечное отверстие залить 20—30 см3 моторного масла. Можно это масло залить и через отверстия, в которые ввернуты форсунки, но демонтировать форсунки значительно труднее. После этого гаечным ключом проверните двигатель на 2—3 оборота. Это нужно для того, чтобы все стенки цилиндров смазались маслом. Теперь накиньте сверху на двигатель какую-нибудь тряпку и проверните двигатель стартером на 3—4 оборота. Этим вы все лишнее масло выбросите из цилиндров, иначе двигатель при ввернутых свечах накаливания не провернется (гидроклин). Теперь ввертывайте свечи и заводите двигатель. Если низкая компрессия обусловлена плохим уплотнением в поршневых кольцах, что бывает в 99 случаях из 100, то компрессия сразу же увеличится до 25—30 кг/см2. Приэтом способе дизельный двигатель, если его температура около 0°С или выше, запустится даже со всеми неработающими свечами накаливания.

Геометрия и жизнь

Частенько даже бывалые специалисты путают такие понятия, как компрессия и степень сжатия, в то время как разница между ними изрядная (приблизительно, как между дедушкой и бабушкой). Внесем ясность.

Компрессия - это физическая величина, имеющая размерность давления и измеряемая, соответственно, в Атм(осферах), Бар(ах), МПа(скалях) и так далее. В отличие от компрессии степень сжатия - величина относительная, не имеющая ровным счетом никакой единицы измерения. Относительность степени сжатия проистекает из того, что она представляет собой отношение двух объемов - полного объема цилиндра (Vn) и объема камеры сгорания (Vc) - и показывает, во сколько раз уменьшается объем смеси или воздуха, находящихся в цилиндре, при движении поршня от нижней мертвой точки к верхней. Поэтому желающие с полным основанием могут измерять степень сжатия в Раз(ах), хотя, строго говоря, измерять ее нет нужды. Это параметр конструктивный, раз и навсегда присущий данному типу двигателя и не изменяющийся в процессе эксплуатации. Если бы то же самое можно было сказать о компрессии!

В технических характеристиках двигателя чаще всего указывают именно степень сжатия, которая отражает совершенство конструкции, степень форсированности, способность работать на современных, высокооктановых сортах топлива. Степень сжатия и компрессия связаны между собой. Из общих соображений понятно, что чем выше степень сжатия, тем больше должно быть давление, в результате этого сжатия создаваемое. Все было бы так просто, если бы не существовало таких факторов, как нагрев смеси и ее

судить о состоянии механизмов (двигателя. Это величина компрессии в цилиндрах и давление масла в системе смазки. Надеемся, что все нижесказанное будет являться тому доказательством.

Геометрия и жизнь

Признаки снижения компрессии

затрудненный пуск двигателя
неустойчивая работа на всех режимах
не работают один или несколько цилиндров
хлопки во впускной или выпускной тракт
увеличение расхода топлива
повышение давления в патрубках системы охлаждения

Причины, приводящие к изменению компрессии

неправильная регулировка клапанов, повреждение гидрокомпенсаторов тепловых зазоров
износ направляющих втулок, деформация стержня клапана
прогорание клапана
сквозная трещина в головке блока цилиндров
коробление посадочной поверхности головки блока
прогорание прокладки головки блока
износ стенок цилиндра и компрессионных колец
закоксовывание или разрушение поршневых колец
сквозное прогорание или частичное разрушение поршня
нагар на стенках камеры сгорания и днище поршня

«заряда». Молекулы горючего (бензина) и окислителя (воздуха), которым предстоит участвовать в реакции горения, сближаются.

Во-вторых, термодинамические особенности процесса сжатия таковы, что температура топливной смеси возрастает до 400-500"С.

Это приводит к тому, что еще до наступления момента искрообра-зования в топливном заряде начинают протекать так называемые предпламенные окислительные реакции, что облегчает процесс воспламенения, а горение смеси становится максимально стабильным и эффективным. Если смесь недостаточно сжата и разогрета, сделайте вывод сами. Следует отметить, что в технике так же, как и в жизни вообще, вредны излишество и чрезмерность.

Так, увеличение компрессии и связанное с этим повышение температуры топливного заряда выше расчетного уровня может привести к детонационному, взрывному сгоранию топлива, перегреву и даже разрушению двигателя.

Все сказанное имеет отношение к бензиновым двигателям. Компрессия играет не менее важную роль и в нелегкой судьбе дизелей. Стоит лишь вспомнить особенности рабочего цикла дизеля, в цилиндре которого сжимается

1 - утечки через детали ГРМ (прослушиваются в районе впускного и выпускного коллекторов и маслоза-ливной горловины);

2 - утечки по плоскости разъема головки и блока цилиндров (вызывают бурление охлаждающей жидкости);

3 - утечки через детали ЦПГ (прослушиваются в районе трубки масляного щупа и пробки для слива масла)

Куда девается компрессия?

Чтобы ответить на этот вопрос, предлагаем воспользоваться элементарной логикой.

Как убедились те, кто уже успел ознакомиться с содержанием технической справки, степень сжатия является постоянной величиной для данного типа двигателя. Это означает, что поршень всякий раз всасывает в цилиндр двигателя одинаковый объем топливной смеси и, двигаясь к верхней мертвой точке, уменьшает его (сжимая содержимое цилиндра) в неизменное количество раз.

В чем же причина того, что в результате сжатия не создается требуемого давления? Логично предположить, что так или иначе нарушается герметичность объема, в котором происходит сжатие, и процесс сопровождается утечками сжимаемого вещества.

Это приводит к уменьшению первоначального количества смеси, падению ее давления и температуры перед воспламенением. Те же соображения справедливы в случае сжатия воздуха в цилиндре дизеля.

Если припомнить, как устроены внутренности автомобильного двигателя, можно сообразить, каковы возможные пути утечки сжимаемого в цилиндре газообразного вещества (они наглядно показаны на рисунке).

Видно, что сжимаемая смесь (или воздух) могут выходить из надпоршневого пространства по трем основным направлениям

— через детали ГРМ (впускные и выпускные клапаны);

— по плоскости разъема • блока цилиндров и головки блока, уплотняемой прокладкой ;

— через детали ЦПГ и места их сопряжения.

Реже встречаются случаи, когда падение компрессии происходит из-за образования сквозных

| Прогрели двигатель. Состояние воздушного фильтра казалось сомнительным, поэтому полностью сняли магистраль подачи воздуха вместе с фильтром. После этого отсты-ковали разъем низковольтной цепи питания катушки зажигания

4 Очистили свечные ниши и аккуратно вы-

вернули все свечи зажигания. Это необходимо для того, чтобы «облегчить жизнь» стартера и увеличить частоту вращения коленчатого вала до необходимого уровня претензий к автомобилю со стороны владельца не было и отдал он нам машину на растерзание скорее из любопытства.

Замер компрессии был проведен в четком соответствии с рекомендациями, что подтверждено приведенными фотографиями.

Результаты измерений несколько удивили, причем, обладателя автомобиля ^— приятно, нас ^— не очень [конечно, не потому, что мы желали неприятностей хозяину машины, а потому, что эти результаты не давали никаких

9 Двигатель автомобиля оснащен механи-ческим бензонасосом. Для предотвращения подачи топлива сняли и заглушили подающий топличчый патрубок

Оснастив измерительный патрубок ком-прессометра подходящей быстросъемной насадкой, приладили ее к свечному отверстию и, сжав рычажки на патрубке, надежно загермети-зировали соединение. Поочередно замерили компрессию во всех цилиндрах основоний для теоретизирования). Несмотря на почтенный возраст, во всех цилиндрах был зафиксирован одинаковый результат - 1 1,5Бар при норме 8,5-1 2Бар. Вот оно, знаменитое немецкое качество! Пока мы восхищенно цокали языками, хозяин «мерина» между прочим обронил, что машина всего два месяца, как прибыла из Швеции. Как говорится в таких случаях -предупреждать надо! В Швеции-то, оно понятно,все в порядке!

трещин в блоке цилиндров .и головке блока.

Причиной появления трещин являются термические напряжения, возникающие при перегреве. Попытка устранить его доливом холодного тосола в систему охлаждения «закипевшего двигателя» усугубляет ситуацию.

Следует различать естественное уменьшение компрессии в результате износа деталей и механизмов двигателя при его длительной эксплуатации и изменения компрессии, вызванные аварийными ситуациями.

В первом случае, как правило, происходит постепенное равномерное снижение компрессии во всех цилиндрах двигателя. Когда она уменьшается до нижнего допустимого уровня, приходит время задуматься о переборке двигателя.

Более коварно неожиданное падение компрессии в одном или двух цилиндрах, что обычно свидетельствует о повреждении таких деталей двигателя, как клапана, прокладка головки блока, поршни, компрессионные кольца. В этом случае ремонт нужно проводить незамедлительно. Поэтому чаще всего, когда речь идет о предельных отклонениях величины компрессии, в «Руководстве по ремонту» приводятся данные о неравномерности этого параметра по цилиндрам двигателя.А что дальше ?

I Чтобы грамотно организовать и выполнить предстоящий ремонт, недостаточно зафиксировать факт снижения компрессии. Как говорилось выше, причин, приводящих к этому, чрезвычайно много. Полезно уже на этапе диагностирования определить, из-за чего упало давление сжатия, то есть локализовать неисправность.
При этом можно воспользоваться следующими соображениями.
Если обнаружено равномерное уменьшение компрессии во всех
цилиндрах, это говорит об износе ЦПГ или о неправильной регулировке клапанов. Для проверки можно залить в каждый из цилиндров небольшое количество (до Юг) моторного масла. Здесь самое главное - не переборщить, особенно — при небольшом объеме камеры сгорания, что характерно для двигателей малого объема и дизелей. Избыток масла может привести к гидравлическому удару при прокручивании двигателя стартером. Если после этого компрессия временно восстановилась, виновница — ЦПГ. Чтобы исключить фактор зарегули-рованности клапанов, можно либо проверить их регулировку, либо временно «распустить» их, то есть увеличить тепловые зазоры. Безусловно, если отсутствуют гидравлические компенсаторы.
Если компрессия исчезла в одном или двух цилиндрах, скорее всего произошла механическая поломка деталей, обеспечивающих герметичность камеры сгорания.
Работа двигателя, сопровождающаяся хлопками во впускную и выхлопную системы, свидетельствует о повреждении клапанов.
Если не работают два соседних цилиндра, часто это указывает на то, что между ними пробита прокладка головки блока.
Повреждение прокладки может носить иной характер. При прогора-нии может соединяться объем камеры сгорания и канал системы
охлаждения. При этом наблюдается перегрев двигателя, повышение давления в патрубках системы охлаждения, густой выхлоп белого цвета. Свеча зажигания в этом случае выглядит девственно чистой, так как тосол, попадающий в камеру сгорания, хорошо смывает нагар.

Еще недавно двигатель работал как часы, но вот упала мощность, увеличились расходы топлива и масла. На холостом ходу стала заметна вибрация — двигатель явно «троит», т.е. один из цилиндров не работает должным образом. И если замена свечей ничего не изменит, в подобных случаях для определения причины неисправности нередко прибегают к измерению компрессии — одному из самых простых и доступных способов диагностики.

Компрессией называют величину максимального давления в цилиндре, создаваемого при холостой прокрутке двигателя стартером (например, при отключении свечи зажигания). Чтобы измерить компрессию, необходимо вместо свечи установить компрессометр. Этот прибор представляет собой манометр, соединенный шлангом со штуцером и обратным клапаном. При вращении коленчатого вала двигателя в шланг нагнетается воздух до тех пор, пока давление в шланге не сравняется с максимальным давлением в цилиндре. Его значение зафиксирует манометр.
Видимая простота и доступность снискали компрессометру славу некоего «универсального» прибора,способного не только определить неисправность, но и вообще оценить техническое состояние двигателя в целом. К сожалению, эта универсальность обманчива — полученные результаты измерений часто требуют специального анализа, и делать по ним однозначные выводы не всегда правильно.
Вот только два тому примера.
Сравнительно новый двигатель не удается запустить. Компрессия в цилиндрах составляет 0,5-0,6 МПа (5-6 кг/см2), что примерно вдвое ниже нормы. Причинами могут быть механическая поломка или из

нос деталей цилиндро-поршневой группы. Но такое же падение компрессии будет наблюдаться, если из-за неисправности системы управления в цилиндры поступил избыток топлива. Оно смыло масло со стенок цилиндров, и поршневые кольца перестали надлежащим образом уплотнять полость камеры сгорания.
Другой случай: у старого двигателя измеренная компрессия составляет 1,1-1,2 МПа. Норма! Однако двигатель расходует масла свыше 1 л на 1000 км. Оно и понятно, если принять во внимание износ колец, поршней и цилиндров. В чем же дело? Да просто большое количество масла, проникающего в камеру сгорания, хорошо уплотняет зазоры между изношенными деталями.
Как видим, к результатам замеров следует относиться с осторожностью. И, чтобы во время ремонта не ошибиться в выводах, следует знать, в каких случаях на результаты измерений можно с уверенностью положиться, а когда — только принять к сведению. Что влияет на компрессию?