Компрессия автомобиля. Что такое компрессия и какой она должна быть. Увеличение мощности двигателя при помощи компрессора

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) относится к основной части любого транспортного средства. Зачастую вместе с понятием ДВС можно услышать и такое понятие как компрессия в двигателе. Это важный показатель, который отвечает за работу двигателя автомобиля. Разберемся, что такое компрессия, какая компрессия должна быть в двигателе и что будет с двигателем при нарушении норм.

Слово «компрессия» происходит от латинского «compression», что в переводе означает «сжатие». Т.е. под компрессией понимается сжатие газа, происходящее из-за действия внешних сил, чтобы уменьшить объем газа, а также увеличить температуру и давление.

Чтобы понять, что представляет собой компрессия в двигателе, стоит разобраться для начала из чего состоит двигатель внутреннего сгорания. В нем есть блок цилиндров, клапана, поршни с компрессионными и масляными поршневыми кольцами, шатуны и коленчатый вал.

При поднятии поршня на такте сжатия, клапаны закрыты, поэтому происходит топливной смеси, при этом давление образуется в цилиндре максимальное. А цифровое значение этого давления и представляет собой компрессию двигателя.

Измеряется компрессия в единицах измерения давления – бар, кг/см2, МПа.

На показатель компрессии влияют множество факторов. Среди них:

• посадка клапанов, особенно если они установлены плотно;
• наличие небольших трещин между седлами клапанов;
• цилиндры и поршни слишком изношены;
• поршневые кольца изношены;
• присутствие в цилиндрах масла.

Для того, чтобы понять работает двигатель в штатном режиме или есть проблемы нужно знать заводские параметры компрессии для каждого двигателя, т.к. они будут отличатся.

Обычно норма компрессии указывается в технических характеристиках. Можно только отметить, что из-за различий дизельных и бензиновых двигателей компрессия будет разная. Как правило, дизели имеют норму давления больше в два раза.

Компрессия в дизельном двигателе составляет более двадцати атмосфер. Чаще всего, она колеблется от двадцати восьми до тридцати двух атмосфер. Такие высокие показатели обусловлены сложностью устройства двигателя.

Норму компрессии для бензиновых двигателей можно рассчитать по формуле, в которую входит степень сжатия двигателя и коэффициент Х, который определяется в зависимости от типа мотора. Степень сжатия берется из технической документаций на автомобиль.

Х = 1,2-1,3 для четырехтактных моторов;

Х = 1,7-2 для четырехтактных дизельных моторов.

Как правило, норма компрессии бензинового двигателя немного больше десяти атмосфер.

Хорошо знать норму компрессии для своего автомобиля, но нужно еще и уметь ее измерять, чтобы быть уверенным, что двигатель работает исправно. Рассмотрим, какие способы измерения компрессии двигателя существуют.

Измерение компрессии своими руками

Чтобы измерить компрессию можно, конечно, обратиться в автосервис. Но проще сэкономить деньги и произвести измерения самостоятельно. Для таких измерений достаточно просто купить специализированный прибор – компрессометр. Это, по сути, манометр, но имеющий обратный клапан, измеряющий максимальное давление в цилиндре двигателя.

Сейчас на рынке предлагаются компрессометры для дизельных и для бензиновых моторов. Отличия в допустимых пределах измерений, потому как в дизельных движках давление намного выше.

Для проверки компрессии нам в первую очередь потребуется:

1. проверка уровня зарядки аккумулятора. Это необходимо, потому как, при измерении давления двигатель будет работать на аккумуляторе.
2. прогреть двигатель авто до рабочей температуры. Это необходимо, чтобы получить максимально точные результаты измерения.

После чего переходим ко второму этапу:

1. снятие всех свечных проводов;
2. выкручивание свечи зажигания каждого цилиндра;
3. при электрическом бензонасосе – его необходимо вытащить. Если бензонасос обычный, то просто отключается шланг, отвечающий за топливо;
4. отключение питающего провода с форсунок при необходимости.

Выполнив эти действия, можно приступать непосредственно к измерению компрессии в цилиндрах двигателя. Желательно измерения проводить вдвоем, чтобы один человек фиксировал результаты измерения, а другой – вращал мотор.

Для измерения выполняются следующие действия:

1. вкручивание компрессометра в проверяемый цилиндр;
2. нажатие педали газа до упора, чтобы полностью открыть дроссельную заслонку. Ключ зажигания начинаем вращать стартер. Вращение производится до тех пор, пока показатель прибора не перестанет расти – это и будет компрессия двигателя.

После полученного результата, необходимо сравнить с нормами, которые должны быть для данного двигателя. Если же результаты приближены к показателям нормы, то компрессия в двигателе хорошая и двигатель работает отлично, либо причина поломки двигателя не в этом.

Причины и последствия низкой компрессии

Если при измерениях получена низкая компрессия двигателя, то необходимо в срочном порядке восстанавливать давление в цилиндрах. Иначе могут быть серьезные последствия в дальнейшем при эксплуатации автомобиля. Например, будет сложно завести движок, обороты двигателя будут скакать, мотор будет очень сильно шуметь, мощность двигателя значительно снизится, увеличится расход топлива, появится синий дым, который будет выходить из выхлопной трубы при запуске двигателя.

Самыми распространенными причинами низкой компрессии может быть:

• сгорела прокладка блока цилиндра;
• сгорел поршень или клапан;
• сильный износ деталей цилиндра;
• разрушилось седло клапана.

В первую очередь необходимо проверить все эти детали и заменить неисправные. После чего, компрессия должна быть в норме, стоит провести повторные измерения.

Причины и последствия высокой компрессии

Если же результаты измерения компрессии оказались высокими, то стоит проверить, возможно в камеру сгорания попадает масло или двигатель перегревается.

Последствия высокой компрессии приводят к детонации и возникновению калильного зажигания, что в свою очередь способствует повреждению поршня и цилиндра двигателя.

При высоких показателях компрессии стоит также, проверить, не износились ли маслосъемные колпачки и кольца или нет ли нагара в цилиндрах, возможно двигателю потребуется раскоксовка ДВС.

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.

Для определения состояния силовой установки автомастера пользуются замером компрессии в цилиндрах мотора. Во время проверки этого параметра удается получить только цифры, но эта операция позволяет оценить состояние цилиндропоршневой группы без сильной разборки двигателя. Замер компрессии – операция, которая выполняется за считанные минуты, а информации эта процедура дает немало. Но не все знают, что такое компрессия и как по ней оценивается степень износа и состояние силового агрегата автомобиля.

Компрессия и степень сжатия

Компрессия – параметр, который показывает давление внутри камеры сгорания при достижении поршня ВМТ на такте сжатия. Она показывает, насколько сжимается топливовоздушная смесь, закачанная в цилиндр при такте впуска.

Давление – один из факторов, участвующих в процессе горения. Если брать дизельный мотор, то в нем воспламенение топливной смеси происходит за счет сильного сжатия, из-за чего смесь разогревается настолько, что происходит самовоспламенение. Давление напрямую влияет на горение.

В бензиновых же моторах загорание смеси происходит от искры свечи зажигания. Но и в таких моторах нужно, чтобы топливовоздушная смесь сжималась. В процессе этого топливо испаряется и лучше перемешивается с воздухом, что обеспечивает легкость воспламенения, полное сгорание смеси с лучшей отдачей энергии. Поэтому компрессия считается важным параметром двигателя.

Автопроизводители в технической документации указывают степень сжатия. Автолюбители воспринимают это показатель как компрессию. В действительности это два разных параметра.

Степень сжатия характеризует соотношение объема цилиндра при нахождении поршня в НМТ и ВМТ. Это геометрический параметр указывающий, как сильно сжимается топливная смесь. Единиц измерения он не имеет. В документации к автомобилю указывается, что степень сжатия составляет 10:1. Отсюда понимаем, что в цилиндре происходит 10-кратное уменьшение объема цилиндра при такте сжатия.

Но степень сжатия — не показатель давления. И виной тому физические процессы, происходящие в цилиндре. При сжатии происходит нагревание топливной смеси, которая находится в газообразном состоянии. А газ при повышении температуры расширяется, увеличивает свой объем. Это и становится причиной того, что значение компрессии выше, чем степени сжатия, на 20%. В результате при степени сжатия в 10:1 получаем давление в камере при завершении такта сжатия на уровне 12 кгс/см. кв. Но это значение не точное, поскольку компрессия меняется из-за тех же физических процессов. На холодном двигателе показатель ниже из-за меньшего расширения газа.

Компрессия в цилиндрах напрямую зависит от степени сжатия, но в обратном направлении никакой зависимости нет. Давление в цилиндрах на геометрический показатель повлиять не может.

Видео: Обманчивая компрессия.Диагностика двигателя без автомобиля

Какая компрессия считается нормальной?

Чрезмерное давление в цилиндрах, как и недостаточное, негативно сказывается на процессах в камерах сгорания. При слишком большой компрессии появляется взрывной характер сгорания топлива, начинается детонация мотора, сопровождающаяся созданием высоких температур и ударными нагрузками на ЦПГ и кривошипно-шатунный механизм.

Поэтому компрессия в двигателях находится в определенном диапазоне. На бензиновых двигателях давление, создаваемое в цилиндре, варьируется в диапазоне 11-13 кгс/см. кв. Но есть и исключения, силовые установки некоторых авто обладают компрессией 14-16 кгс/см. см.

Выше отмечалось, что воспламенение смеси в дизельных моторах происходит от давления, причем немалого. Поэтому в таких моторах показатель компрессии выше, чем у бензиновых. Рабочим считается у дизеля давление на уровне 22 кгс/см. кв.

Что влияет на давление в цилиндрах?

Сжать топливо в камере сгорания возможно только при условии, что в цилиндре обеспечивается герметичность. Поршни при работе мотора постоянно двигаются в цилиндрах, а где есть подвижное соединение, там будут зазоры. И хоть для устранения этих зазоров применяются уплотнители – поршневые кольца, но потери в месте контакта поршней с цилиндрами есть, поскольку часть газов прорывается в подпоршневом пространство.

Взаимодействие элементов ЦПГ между собой приводит к износу контактирующих поверхностей, из-за чего зазоры постепенно увеличиваются, что обеспечивает просачивание большего количества газов. А чем больше их выйдет, тем меньше будет компрессия.

Повлиять на компрессию могут и другие элементы, расположенные в камере сгорания. Закачка составляющих топливной смеси в цилиндр и отвод продуктов горения из него осуществляется клапанами газораспределительного механизма. При нормальном состоянии этих элементов их тарелки за счет пружин плотно прилегают к седлам. Но некоторые негативные процессы,которые проходят в цилиндрах, становятся причиной подгорания седел и кромки тарелки клапанов, образования слоя нагара на них. В результате имеем еще одно место утечки газов при сжатии.

Между головкой и блоком цилиндров помещается прокладка, у которой при перегреве образуются трещины, сказывающиеся на герметичности камеры сгорания.

Это снижает компрессию в цилиндрах. А без давления не соблюдаются условия для нормального сгорания топливной смеси.

Признаки снижение компрессии

Снижение компрессии приводит к изменениям в работе силовой установки. Топливо хуже перемешивается с воздухом, поэтому процесс горения проходит не так, как надо. Результатом этого становиться:

• падение мощности;
• затруднительный пуск мотора «на холодную»;
• перебои в работе;
• мотор «троит».

При критическом снижении компрессии в цилиндрах запуск дизельного мотора невозможен, бензиновый еще может завестись, но с трудом. Граничным считается падение давления на 10% от номинального показателя. К примеру, компрессия мотора составляется 11 кгс/см. кв. Если это значение упадет до 9,9 кгс/см. кв., то установка уже не запустится.

Видео:Компрессия двигателя

Помимо естественного износа существуют и другие факторы, которые влияют на компрессию. Использование некачественного топлива и смазочного материала становится причиной образования нагара внутри цилиндра и на поршне. Происходит закоксовка элементов ЦПГ, из-за которой поршневые кольца «залегают» — заклинивают в сжатом положении. Тот же нагар оседает на клапанах, мешает им плотно прилегать к тарелкам. Эти негативные факторы влияют на компрессию всех цилиндров.

Измеряем компрессию

Замер компрессии выполняется специальным прибором – компрессометром. Это манометр с переходником для установки на двигатель.

Технология замера несложная, но чтобы показания были корректными, необходимо выполнение некоторых условий. Для примера рассмотрим, как проводится операция на бензиновом моторе:

1. Перед началом работ убеждаемся, что АКБ полностью заряжен и способен активно крутить коленчатый вал.
2. Прогреваем силовой до рабочей температуры.
3. Выкручиваем все свечки зажигания.
4. Перекрываем подачу топлива (в карбюраторных моделях отсоединяем топливный патрубок от насоса, в инжекторных – вытаскиваем предохранитель бензонасоса).
5. В свечное отверстие вкручиваем компрессометр.
6. Садимся за руль, выжимаем на педаль акселератора, чтобы открыть дроссельную заслонку, и задействуем стартер на 10-15 сек.
7. Смотрим результат на манометре и записываем его.
8. Проводим аналогичные замеры в остальных цилиндрах.

После замера сверяем показания, на основе которых получаем информацию. А она может быть разной.

Если показания в цилиндрах одинаковое или имеется разница (разбежность в показаниях до 1 кгс/см. кв. между цилиндрами считается нормальной) и при этом не отмечается падения ниже критической отметки – машину можно дальше эксплуатировать.

Компрессия в цилиндрах ниже граничной отметки – сильный износ ЦПГ. Двигатель требует капитального ремонта.

Давление в одном из цилиндров значительно меньше, чем в остальных – имеется место сильной утечки.

Выявить, что стало причиной сильного падения компрессии несложно. Для этого заливаем 20-30 гр. масла в него и повторно проводим замер. Если компрессия подскочила – кольца залегли или разрушились.

Если же заливка масла на компрессию не повлияла – неисправность ищем в клапанах ГРМ или прокладке ГБЦ. Бывают и более серьезные поломки – прогорание поршня или пробой стенки цилиндра, но такие неисправности проявляются не только падением давления, поэтому выявляются они раньше.

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.

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.