Определить, какая компрессия должна быть в двигателе, из руководства по эксплуатации не всегда возможно — производители редко указывают этот диагностический параметр.
Для чего необходимо знать компрессию двигателя
Измерение компрессии — давления сжатия при оборотах, создаваемых стартером, позволяет диагностировать состояние цилиндропоршневой группы и герметичности клапанов газораспределения.
Не стоит путать эти два понятия:
- компрессия — это давление;
- степень сжатия — конструктивная характеристика и безразмерная величина, полученная делением полного объема цилиндра на объем камеры сгорания.
Последний параметр для автомобильных ДВС практически не изменяется в процессе эксплуатации, этот показатель определяет склонность двигателя к детонации и является основным при выборе сорта топлива. Повышенная степень сжатия — важное конструктивное отличие дизельного мотора.
Общепринятое значение того, какая компрессия должна быть в двигателе — это степень сжатия, умноженная на некий коэффициент (обычно он равен 1,1–1,3).
О чем говорит низкая компрессия в ДВС
Низкое давление на сжатии свидетельствует об износе, дефекте или поломке деталей поршневой группы и ГРМ. Его сильное падение, вплоть до нулевого значения свойственно внештатным ситуациям:
- разрушение или прогар поршня;
- прогорание или обрыв клапана;
- загибание клапанов вследствие столкновения с поршнями (обычно оно происходит из-за обрыва или смещения ремня ГРМ).
Есть еще редкая неисправность — выход поршневого пальца. Это результат некачественной сборки: незакрепленный палец смещается вдоль своей оси и достигает рабочей поверхности гильзы. Постепенно он делает на втулке аккуратную выборку, как после фрезерного станка. Повреждение сопровождается уменьшением мощности и повышенным расходом масла.
Если давление на 1–2 кг/см2 ниже нормы — это, скорее всего, износ стенок цилиндра и поршневых колец.
Измерение давления производится компрессометром. Это прибор, состоящий из манометра, завернутого в полый стержень. С другой стороны он имеет резиновый конус или резьбу, которые присоединяются к свечному отверстию. Устройство оборудовано невозвратным клапаном, позволяющим зафиксировать наивысшее показание. Результат сбрасывают, надавив на специальный шток, который приоткрывает клапан. Еще один подобный прибор — максиметр, он фиксирует максимальное давление.
Есть и другие способы тестирования герметичности ЦПГ и ГРМ, которые могут давать даже больше сведений, чем компрессометр, но показать, какая компрессия должна быть в двигателе, они не способны.
Замер давления бензинового двигателя
Перед проведением измерений агрегат прогревают. На холодном двигателе могут возникнуть погрешности, связанные с вязкостью масла: густая смазка заливает дефекты колец, тогда показания будут завышены.
Если разряженный аккумулятор не сможет провернуть коленчатый вал с частотой 200 об/ мин, показания будут занижены. Аккумулятор должен быть заряжен, стартер исправен.
На бензиновом моторе используют компрессометр как с резьбовым, так и с резиновым наконечником. Второй вариант проще в использовании, но предполагает участие двух человек.
Порядок замера компрессии двигателя:
- На прогретом моторе отключите катушки зажигания и подачу бензина.
- Снимите наконечники свечей. Воздушный фильтр должен быть чистым, в противном случае — демонтируйте его.
- Тщательно очистите пространство вокруг свечей: продуйте воздухом или воспользуйтесь пылесосом: песок — это абразив, который губительно влияет на состояние ЦПГ.
- Выверните свечи зажигания и проверьте их состояние: замасленные — говорят о неисправности или износе ЦПГ, либо маслосъемных колпачков.
- Прижмите обрезиненный наконечник прибора к свечному отверстию (или привинтите устройство).
- Нажмите педаль газа, если дроссельная заслонка управляется механически. Выжим сцепления, доступный на МКПП, немного облегчит работу стартера. Если дроссель приводится в действие электрическим исполнительным механизмом, надо разобраться в конструкции, и обеспечить ее открытие не повредив систему.
- Включите стартер и проворачивайте коленчатый вал с полностью открытой дроссельной заслонкой до тех пор, пока показания не перестанут расти. Стрелка остановится, указав искомую величину.
Какая компрессия должна быть в двигателе, зависит от его типа и модели. Норма для бензинового ДВС находится в пределах 10–14 бар. Это не касается моторов, переделанных под низкооктановый бензин.
Измерение компрессии дизельного мотора
Перед началом процесса прогрейте двигатель и проверьте воздушный фильтр. Отключите подачу топлива. Беспокоиться насчет дроссельной заслонки не нужно — ее нет: дизель получает воздух всегда в полном объеме.
Отсутствие необходимости регулировки количества воздуха позволяет значительно сократить количество управляющей электроники и повысить надежность дизельного мотора.
Компрессометр с резиновым наконечником для данного ДВС не подойдет. Из-за высокого давления руками его не удержать, даже уперевшись в прибор сверху. Дизельный компрессометр — резьбовой и имеет шкалу до 40 бар минимум.
Прибор устанавливается вместо форсунок или свечей накаливания. Технически снять свечу проще, но могут возникнуть серьезные проблемы: если деталь закисла в резьбе, то сдвинуть ее с места на старом моторе бывает тяжело. Поломка свечи накаливания грозит серьезным ремонтом — вплоть до снятия головки блока цилиндров. При отворачивании свечи не используйте рожковые и даже накидные ключи, стронуть деталь с места лучше головкой с двухсторонним воротком: такой инструмент обеспечивает только вращательную нагрузку и исключает опасный перекос.
При разборке системы не забудьте заизолировать подводящий плюсовой провод.
Если снимаются форсунки, необходимо сначала убрать загрязнения с окружающей их области, чтобы исключить попадание мелких частиц в камеры сгорания. Очистите штуцеры трубок высокого давления как возле форсунок, так и с подающей стороны.
Не отгибайте в сторону топливные трубки. Хорошо подогнуть их обратно чрезвычайно сложно, а перекосы иногда заканчиваются сорванной резьбой. В классической системе трубки жестко соединены стяжками в единую конструкцию. Ее нужно снять в сборе, отвернув штуцеры от форсунок и от насоса высокого давления.
После этого заглушите трубки и штуцеры. Попадание мельчайших механических частиц в форсунку приводит к заклиниванию иглы распылителя и последующему ремонту всей детали (симптом неисправности — стук в ЦПГ).
Порядок измерения компрессии на дизеле:
- Снимите форсунки (при необходимости поменяйте уплотняющие шайбы).
- Установите компрессометр.
- Запустите стартер и вращайте коленчатый вал, пока показание не достигнет максимума — это и будет искомое значение.
Долгое время на легковых дизелях применялись разделенные камеры сгорания и организовать непосредственный впрыск в маленьком объеме не получалось. Пусковые качества этих машин требовали большой степени сжатия — обычно 21, но доходило и до 23. Предельно допустимое значение того, какая компрессия должна быть в двигателе, которое указывалось в технической документации, равнялось 18 бар. При равномерном естественном износе с таким показателем машина нормально заводилась даже зимой, мотор при этом не терял мощности и не пожирал масло.
Организация непосредственного впрыска с применением современных систем топливоподачи позволила снизить степень сжатия до 16–19 единиц.
Пользуясь случаем, желательно протестировать форсунки на стенде, оценить плотность плунжерных пар ТНВД. А проверить работу свечей накаливания совсем просто: они видны через посадочные отверстия форсунок и при включении должны раскалиться.
Другие способы определения герметичности цилиндра
Основным методом является измерение компрессометром на прогретом силовом агрегате. Остальные способы могут его только дополнять: в основном, они не показывают, какая компрессия должна быть в двигателе, но имеют свои преимущества при поиске неисправностей.
Если после замера становится ясно, что цилиндр неисправен, следует конкретизировать дефект. Здесь также может помочь компрессометр — простой прибор, который только и умеет, что мерить давление. Проверим параметр еще раз, но теперь дольем в камеру сгорания 10 куб. см моторного масла. Если износились поршневые кольца или зеркало цилиндра имеет дефекты, смазка зальет зазоры и углубления. В результате масляная компрессия в цилиндрах двигателя повысится. Если этого не произойдет, скорее всего, виноват газораспределительный механизм, гораздо реже — прокладка головки блока цилиндров.
Народных способов измерения давления без компрессометра много, хотя они менее точны:
- Можно вращать коленчатый вал динамометрическим ключом и на каждом цилиндре измерять крутящий момент.
- Некоторые автолюбители предпочитают ставить машину под уклон и засекать время, через которое воздух выйдет из очередного цилиндра и автомобиль покатится вниз.
Иногда нужно выставить цилиндр на такт сжатия. Величина давления при этом не важна. Нужно просто понять, есть ли сжатие или нет. В основном это требуется при установке положения трамблера или ТНВД на дизеле. Здесь есть возможность ошибиться, так как коленвал за цикл проходит ВМТ дважды — в конце сжатия и выхлопа. Свечное отверстие затыкается, например, полиэтиленовой затычкой, прозванной в народе «чопик». Топливо в дизеле и искру в бензиновом моторе надо подать в конце сжатия. Вал двигателя поворачивают за центральный болт. На такте сжатия пробка вылетает.
Если стартер легко крутит двигатель быстрее обычного и без сопротивления поршней, значит, ремень ГРМ оборвался и клапана загнуло.
Пневматический тестер работает вместе с компрессором. Он не требует проворачивания коленчатого вала стартером: воздух нагнетается через свечное отверстие в надпоршневое пространство, когда оба клапана закрыты. По скорости падения давления определяется состояние машины. Стрелка прибора указывает допустим ли существующий износ. Но для этого поршень должен находиться именно вблизи ВМТ. Также инструмент может указать, куда именно уходит воздух:
- При износе или залегании колец шипение будет слышно в маслозаливной горловине.
- Негерметичность впускного и выпускного клапанов тоже определяется по звуку во впускном коллекторе или выхлопной трубе соответственно.
- При пробитой прокладке ГБЦ, запузырится охлаждающая жидкость в расширительном бачке.
При положении поршня близко к нижней мертвой точке, когда один из клапанов непременно открыт, устройство бесполезно. А ведь не исключено, что именно там рабочая поверхность цилиндра имеет дефект.
Косвенные методы определения состояния цилиндров нашли свое применение и в современных средствах диагностики — мотор-тестерах. В них используются данные о скорости замедления поршня и о величине тока, потребляемого стартером. Каждый новый подход позволяет по-своему уточнить диагностику.
