Как проверить степень сжатия на двигателе?

xz106 › Блог › Как измерить компрессию двигателя?

Одна из причин снижения мощности автомобиля — уменьшение компрессии двигателя. Если компрессия в норме — двигатель находиться в хорошем работоспособном состоянии. А вот её уменьшении говорит о возможной неисправности.

В данной статье поговорим, как проверить компрессию в цилиндрах двигателя своими руками с помощью компресометра и без него.

Как проверить компрессию без компресометра

Есть два способа для измерения компрессии, которыми вы можете воспользоваться: точное измерение — компрессометром и приблизительное — вручную. Для последнего способа измерения требуются определенный навык, но в то же время нет ничего сложного и в нем.

измерение компрессии своими рукамиВыверните все свечи, кроме свечи первого цилиндра, и проворачивайте коленчатый вал двигателя до тех пор, пока в первом цилиндре не закончится такт сжатия (определить это можно по совпадению меток). Затем поочередно ввертывайте свечи в другие цилиндры и также проворачивайте коленчатый вал. Понять, в каком цилиндре компрессия понижена, можно, сравнивая усилия, прилагаемые для прокручивания коленвала.

Согласен, что это довольно условное измерение, т.к. оно связано с субъективными особенностями человеческой физиологии. Поэтому предпочтительней воспользоваться компрессометром. Необходимое значение компрессии для своего автомобиля вы можете узнать из техпаспорта.

Как измерить компрессию с помощью компрессометра?

Заведите автомобиль и прогрейте до рабочей температуры.
Выверните свечи зажигания.
Попросите помочь, т.к. обязательным условием измерения является полное открытие дроссельной заслонки, а помощник будет включать стартер, до конца выжав педаль газа.
Наконечник компрессометра плотно вставить в отверстие свечи зажигания, убедитесь, что соединение надежно.
Включите стартер и «крутите» двигатель, пока показания манометра не прекратят расти (обычно 2-3 секунды). Проверка компрессии в цилиндрах выполняется только при полностью заряженном аккумуляторе.
Выключите стартер, считайте показания прибора. Измерение производится во всех цилиндрах.
Не забывайте удалять воздух из компрессометра после каждого замера. Если у вас получились данные, отличающиеся от нормы, повторите измерения на данном цилиндре.

Разница показателей компрессометра между цилиндрами не должна превышать 10% от максимального показателя. Таким образом, падение компрессии на 15 % в данном цилиндре свидетельствует об износе поршня, цилиндра, поршневых колец или клапанов. Продолжительная эксплуатация двигателя с таким цилиндром ведет к усиленному износу и возможному ремонту двигателя.

Посмотреть таблицу результатов измерения компрессии можно ниже…

Что делать, если вы не знаете нормативных данных, приблизительный показатель нормативной компрессии для двигателя вашего автомобиля можно рассчитать по формуле:

Компрессия (кгс/см2) = степень сжатия * коэффициент Х

Степень сжатия всегда записывается в технической характеристике двигателя. Коэффициент Х зависит от вида двигателя:

Х = 1,2-1,3 для бензиновых двигателей;

Х = 1,7-2 для дизельных двигателей.

Компрессия в новых автомобилях или в находящихся в хорошем состоянии должна соответствовать данных завода-изготовителя или данным, следующим из указанной выше формулы.

Проверка компрессии и износ поршневых колец

Потеря компрессии в цилиндрах двигателя зависит от состояния деталей мотора и в частности от износа поршневых колец. Есть один способ проверить техническое состояние колец. Назовем этот вариант «масляная проверка». Для данного вида определения неисправностей нам и потребуется ранее упомянутые в инструментах шприц и машинное масло.

Впрысните в те цилиндры, где компрессия понижена, 10-30 мл моторного масла. Закройте свечное отверстие, сделайте несколько оборотов коленвала, чтобы масло распространилось по цилиндру, а затем снова измерьте компрессию.

Теперь необходимо сравнивать показания компрессометра до и после.

Если компрессия значительно повысилась или очень близка к норме, значит, негерметичны вследствие износа как правило поршневые кольца, поршни, цилиндры.
Если компрессия повысится незначительно — негерметичны клапаны и поршневые кольца или повреждена прокладка головки блока цилиндров.
Если компрессия осталась неизменной, значит, негерметичны клапаны и требуется притирка клапанов.

Результаты измерения компрессии и их результат

Основное правило, которое следует помнить: в большинстве случаев результаты замеров компрессии являются относительными. Это значит, что в первую очередь необходимо опираться на разницу в значениях компрессии у различных цилиндров, а не на саму ее абсолютную величину.

texako › Блог › Проверка компрессии двигателя

Проверка компрессии двигателя производится для поиска неисправностей в двигателе внутреннего сгорания. Компрессия – это сжатие смеси в цилиндре под воздействием сил извне. Компрессия измеряется как степень сжатия умноженная на 1,3. При измерении компрессии можно найти цилиндр, который имеет сбои в работе.

Если у машины появились различного рода проблемы, как то падение мощности, потери масла, троение в моторе, то проверяют свечи, датчики, осматривают двигатель на предмет повреждений и течи. Когда такие проверки не приносят результата, то прибегают к замеру компрессии.

Самостоятельно проверить компрессию можно с помощью компрессометра. На станциях технического обслуживания такие проверки делаются с помощью компрессографа или мотортестера.

Компрессия двигателя может снизиться по многим причинам:

— Износ поршней и деталей поршневой группы
— Неверной настройкой ГРМ
— Прогар клапанов и поршней.

Чтобы конкретно определить причину неисправности и проводиться замер компрессии двигателя. Разберемся, как проводить такую процедуру.

Проверка компрессии двигателя

Для начала нужно подготовить двигатель к проверке. Для этого нам нужно для начала прогреть двигатель до высокой температуры в 70-90 градусов. После этого нужно отключить бензонасос, чтобы не подавалось топливо и вывернуть свечи зажигания.

Обязательно проверьте работоспособность стартера и зарядку аккумулятора. Последний этап подготовки – открыть дроссельную заслонку и воздушный клапан.

После всего этого переходим непосредственно к проверке компрессии:

1. Наконечник компрессометра вставляем в разъем свечи и стартером прокручиваем мотор до тех пор, пока не остановится рост давления.
2. Коленвал должен вращаться с оборотами около 200 в минуту.
3. Если двигатель исправен, то компрессия должна вырасти за считанные секунды. Если это происходит долго, свидетельство перегорания поршневых колец, если давление вообще не растет, то, скорее всего, нужно менять прокладку блока. вк.ком/autobap Минимальное давление в бензиновом двигателе должно быть от 10 кг/см? (в дизельном двигателе более 20 кг/см?).
4. После снятия показаний, спустите давление, открутив колпачок на приборе.
5. Аналогично проверьте все остальные цилиндры.

Есть другой способ проверки, который отличается от вышеуказанного тем, что в проверяемый цилиндр заливается моторное масло. Повышение давления указывает на износившиеся кольца поршней, если давление не повышается, то причина в прокладке головки цилиндра, или вообще есть течь в клапанах.
При исправности двигателя компрессия в нем должна быть от 9,5 до 10 атмосфер (бензиновый двиг.), при этом в цилиндрах она должна отличаться не более чем на атмосферу.

Диагностировать слабую компрессию можно также по работе карбюратора. При протечке воздуха нужно проверить прилегание пропускного клапана. Если же воздух вытекает через верх радиатора, то виноват неисправная головка цилиндра.
Что влияет на компрессию двигателя

1. Положение дросселя. При закрытом или прикрытом дросселе давление снижается
2. Загрязнение воздушного фильтра
3. Неверный порядок фаз газораспределениям, когда клапан закрывается и открывается не в нужные моменты. Такое бывает при неправильном монтаже ремня или цепи
4. Закрытие клапанов не вовремя из-за зазоров в их приводе.
5. Температура мотора. Чем больше его температура, тем больше и температура смеси. Следовательно, давление ниже.
6. Протечка воздуха. Утечки воздуха, снижают компрессию. Вызваны они повреждением или естественным износом уплотнителей камеры сгорания.
7. Попадание масла в камеру сгорания увеличивает компрессию
8. Если топливо попадает в виде капель, то компрессия снижается – смывается масло, которое играет роль уплотнителя
9. Отсутствие герметичности в компрессометре либо в обратном клапане
10. Скорость вращения коленвала. Чем она выше, тем выше компрессия, не будет утечек из-за негерметичности

Выше рассказано, как мерить компрессию в ДВС, работающего на бензине. В случае с дизельным мотором измерения производятся иначе.

Измерение компрессии в дизельном двигателе

1. Для того, чтобы отключить поступление дизеля в мотор, нужно отключить от электропитания клапан подачи топлива. Также это можно сделать зажимом рычага отсечки на насосе высокого давления.
2. Измерения на дизельном двигателе производятся специальным компрессометром, который имеет свои особенности.
3. При проверке не нужно жать педаль газа, так как в таких ДВС нет дросселя. Если же он есть, перед проверкой его необходимо прочистить.
4. Каждый тип двигателя снабжен специальной инструкцией о том, как проводится измерение компрессии на нем.

Стоить помнить, что замеры компрессии могут быть не точными. При измерениях по большей части нужно учитывать разницу давления в цилиндрах, а не среднюю величину компрессии.

Обязательно стоит учитывать такие параметры как температура масла, двигателя, воздуха, скорость вращения мотора и т.д. Только с учетом всех параметров можно делать вывод о степени износа поршней и других деталей, влияющих на компрессию. И как результат всех этих неисправностей давать заключение о потребности проведения капитального ремонта двигателя.

Способы проверки компрессии, причины низкой компрессии. Ремонт мотора или его замена?

Компрессией называют величину максимального давления в цилиндре, создаваемого при холостой прокрутке двигателя стартером (например, при отключении свечи зажигания). Компрессию двигателя не стоит путать со степенью сжатия, т.к. это разные понятия.

Компрессия – силовое воздействие на газообразное тело, приводящее к уменьшению занимаемого им объема, а также к повышению давления и температуры. В широком смысле слова компрессия — это величина давления, которое создаётся в цилиндре в конце такта сжатия.

При диагностике неисправностей связанных с перебоями в работе двигателя первым делом необходимо замерить компрессию. Это даст правильное направление для дальнейшего поиска неисправности. Можно сколько угодно улучшать зажигание и подачу топлива, но если цилиндр не достаточно герметичен, то нормально работать он не будет. Своевременный замер компрессии может выявить на ранних стадиях разгерметизацию цилиндров, таким образом сэкономить деньги на ремонте и время в поиске неисправности.

Особенно требовательны к компрессии дизельные двигатели, так как в них воспламенение топлива происходит без использования свечи зажигания. В таком двигателе в разогретый от сжатия в цилиндре воздух (до температуры, превышающей температуру воспламенения топлива) через форсунку впрыскивается порция топлива. Как следствие если нет достойной компрессии, то и не будет условий для воспламенения дизельного топлива. В процессе впрыскивания топливной смеси происходит его распыливание, а затем вокруг отдельных капель топливной смеси возникают очаги сгорания, по мере впрыскивания топливная смесь сгорает в виде факела. Так как дизельные двигатели не подвержены явлению детонации, характерному для двигателей с принудительным воспламенением, в них допустимо использование более высоких степеней сжатия (до 26), что, в сочетании с длительным горением, обеспечивающим постоянное давление рабочего процесса, благотворно сказывается на КПД данного типа двигателей, который может превышать 50%.

Читайте также  Как циркулирует жидкость в системе охлаждения двигателя?

Как правильно замерить компрессию

Чтобы измерить компрессию, необходимо вместо свечи (зажигания или накала) 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.

При измерениях компрессии надо соблюдать важные правила. Во-первых, двигатель должен быть «теплым». Подача топлива должна быть отключена. Можно, например, отключить бензонасос, форсунки или использовать другие способы, препятствующие попаданию большого количества топлива в цилиндры. Во-вторых, необходимо вывернуть все свечи. Выборочный демонтаж свечей, практикуемый на некоторых СТО, недопустим, так как увеличивает сопротивление вращению и произвольно снижает обороты при прокрутке двигателя стартером. В-третьих, аккумуляторная батарея должна быть полностью заряжена, а стартер – исправен.

Компрессию измеряют как с открытой, так и с закрытой дроссельной заслонкой. При этом каждый из способов дает свои результаты и позволяет определять свои дефекты. Так, когда заслонка закрыта, в цилиндры, очевидно, поступит мало воздуха, поэтому компрессия будет низкой и составит около 0,6-0,8 МПа. Утечки воздуха в этом случае сравнимы с его поступлением в цилиндр. Вследствие этого компрессия становится особо чувствительной к утечкам – даже при малых неплотностях ее значение падает в несколько раз.

При измерении компрессии с открытой заслонкой картина будет иной. Большое количество поступившего воздуха и рост давления в цилиндре, конечно, способствуют увеличению утечек. Однако они заведомо меньше подачи воздуха. Вследствие этого компрессия падает не столь значительно (приблизительно до 0,8-0,9). Поэтому замер компрессии с открытой заслонкой лучше подходит для определения более «грубых» дефектов двигателя, таких как: поломки поршней, закоксовывание колец, прогары клапанов, задиры поверхности цилиндров.

В обоих способах измерения желательно учитывать динамику нарастания давления – это поможет установить истинный характер неисправности с большей вероятностью. Так, если на первом такте величина давления, измеряемая компрессометром, низкая (0,3-0,4), а при последующих тактах резко возрастает, — это косвенно свидетельствует об износе поршневых колец. В таком случае заливка в цилиндр небольшого количества масла сразу увеличит не только давление на первом такте, но и компрессию.

Самым распространенным прибором для проверки компрессии является упомянутый выше компрессометр. В отличие от незамысловатых отечественных конструкций иностранные фирмы выпускают целые наборы с комплектом переходников (адаптеров), позволяющих проводить измерения на автомобилях любых марок и моделей.

Быстро и эффективно измеряют компрессию современные мотор тестеры. Эти приборы фиксируют фактически не давление, а амплитуду пульсации электрического тока, потребляемого стартером во время прокрутки. Ведь чем выше давление в цилиндре, тем больше затраты мощности стартера на вращение коленвала. Тем самым удается одновременно измерить компрессию во всех цилиндрах всего за несколько оборотов, не прибегая к выворачиванию свечей, что особенно важно для многоцилиндровых двигателей.

Недостаток измерения мотор-тестером заключается в том, что получаемые результаты выражаются в относительных единицах, например, в процентах к цилиндру, работающему лучше. Лишь самые дорогие мотортестеры способны измерять абсолютную величину компрессии в каждом цилиндре, но это возможно только на основе большого числа статистических данных по конкретной модели двигателя и их сопоставления с действительным давлением в цилиндре.

Основное правило, которое следует помнить: в большинстве случаев результаты замеров компрессии являются относительными. Это значит, что в первую очередь необходимо опираться на разницу в значениях компрессии у различных цилиндров, а не на саму ее абсолютную величину.

Поиск причин низкой компрессии

Если было обнаружено снижение компрессии в одном из цилиндров, следующим этапом необходимо выявить причины этой неисправности. Вообще причин снижения компрессии две – утечки могут происходить либо через компрессионные кольца, либо через клапана и их седла. Чтобы проверить, кто именно виноват, необходимо залить немного моторного масла в «слабый» цилиндр (через свечной канал) и повторить замер компрессии. Секрет в том, что добавленное моторное масло уменьшит зазор в паре поршень-цилиндр (при работе исправной цилиндропоршневой группы (ЦПГ) этот зазор герметизируется кольцами) и компрессия вырастет. Конечно, в двигателе с непосредственным впрыском стоит обратить внимание на то, что в поршне имеется выемка и часть масла будет оседать в ней (т.е. масла надо налить столько, чтоб наполнить эту выемку до краёв и чуть перелить). Если после добавления масла в цилиндр компрессия осталась прежней, значит необходимо ремонтировать клапана (притирать и т.д.).

Если компрессия поднялась (при замере с маслом), значит, виноваты кольца в этом цилиндре. Дальше два пути – либо разбор двигателя, либо раскоксовка и промывка масляной системы. Разумеется, сначала стоит попробовать сделать раскоксовку. И если не поможет тогда ремонт. Однако если раскоксовка помогла в дальнейшем стоит усилить наблюдение за этим цилиндром и планировать замену колец.

Все причины низкой компрессии

Если вы столкнулись с потерей компрессии или ее просадкой в одном из цилиндров, точную причину стоит искать следующим образом.

Сверху за герметичность камеры сгорания отвечают клапана, но снижение компрессии может быть не только из-за утечек в паре тарелка клапана/седло клапана. Отложения смолистых веществ на клапанах могут снижать площадь впускного канала (дополнительное сопротивление впуску), или даже препятствовать полному закрытию клапана. Появление отложений на клапане и нарушение его прилегания к седлу приводят к ухудшению теплоотвода (тепло от клапана рассеивается через седло, к которому он прилегает) и, в последствии, к прогоранию клапана. Но клапан может прогореть еще и из-за уменьшения теплового зазора: в этом случае при прогреве двигателя клапан перестанет нормально прилегать к седлу. Образовавшаяся кольцевая щель между тарелкой клапана и его седлом снижает компрессию. Через эту щель прорываются раскаленные газы и сжигают тонкую кромку тарелки, что еще больше снижает компрессию. Двигатель теряет мощность, а тарелка клапана сгорает.

Неправильно выставленные фазы газораспределения могут быть причиной снижения компрессии вследствие несвоевременного открытия/закрытия клапанов. Эта проблема влияет на все цилиндры одинаково, т.е. на перепадов компрессии между цилиндрами не будет обнаружено.

Некоторые современные двигатели регулируют подачу воздух в цилиндры не привычной для нас дроссельной заслонкой, а высотой/фазами подъема впускных клапанов (Valvetronic у BMW, MultiAir у Fiat и проч.). Теоретически при неисправностях системы регулировки подъемов клапанов компрессия так же может снижаться, т.к. подъем клапанов при замере может быть не полным. Влияние этой неисправности на все цилиндры будет одинаково, если неисправность постоянная. Однако если неисправность носит плавающий характер, замер компрессии будет показывать каждый раз новые данные, и судить о неисправности конкретного цилиндра по компрессии в этом случае опрометчиво. Причиной могут быть как неисправность управления электроклапаном регулирования фаз газораспределения выпускных клапанов, так и сбои датчика.

Снизу за герметичность камеры сгорания отвечают элементы цилиндропоршневой группы. К снижению компрессии приводит износ и как следствие увеличение зазоров в ЦПГ, что также сопровождается увеличенным пропуском газов в картер. Такие же последствия дает изменение геометрии (деформация поршня или цилиндра) по причине перегрева двигателя, залегание колец, задиры на зеркале цилиндра, сломанное компрессионное кольцо. Прогоревший поршень в первую очередь проявляет себя посторонними шумами при работе двигателя, и лишь затем снижением компрессии в цилиндре.

Отдельно выделим прогар прокладки головки блока цилиндров. Эту неисправность можно дополнительно проверить, создав давление в цилиндре при закрытых клапанах (допустим компрессором), и понаблюдав за появлением пузырьков в расширительном бачке системы охлаждения, либо услышав шум в соседнем цилиндре.

Ремонт мотора или замена на контрактный?

Вообще любые неисправности, которые привели к снижению компрессии в цилиндрах двигателя, устранимы. Если проблема кроется в клапанах/ГБЦ, то ремонт и восстановление обойдется в 300-600 рублей. Гильзовка одного цилиндра обойдется в 80-120 рублей. Если были повреждены поршни, то необходимо заменить их. Цена вопроса сильно варьируется от мотора и производителя поршней. Например, на сильно страдающие «масложором» моторы TFSI поршень Kolbenschmidt стоит около 200 рублей, а оригинал – 650 рублей за штуку (эти поршни идут в сборе со всеми кольцами).

К этим суммам следует добавить расходы на снятие и установку мотора, его разборку и сборку. В итоге получается, что капремонт популярного с точки зрения проблем по ЦПГ мотора 2-литрового TFSI/TSI обойдется в сумму порядка 3600 рублей. Это если менять все четыре поршня. Контрактный двигатель стоит от 2500 до 3000 рублей (плюса работа по замене, а также расходники – 1000 рублей). В этом случае – а мы говорим о моторах TFSI/TSI – многие люди идут на капремонт, в процессе которого устанавливают модернизированные поршни, с которыми проблема «масложора» исчезает.

Также на капремонт с гильзовкой блока идут владельцы автомобилей, чьи моторы хронически страдают износом ЦПГ: появлением задиров на стенках цилиндров. Это касается многих бензиновых моторов BMW, Mercedes (и упомянутых выше моторов Audi/VW), а также широко распространенного двигателя G4KD/4B11 (Kia, Hyundai, Mitsubishi), которого разборках практически не предлагают. Тут целесообразно решить проблему раз и навсегда.

Если проблема с компрессией связана с износом ГБЦ, то также можно смело рассматривать вариант с ее восстановлением. Работа обойдется, как мы упоминали, в 300-600 рублей плюс порядка 200-400 рублей за ее снятие и установку с заменой прокладки.

В большом количестве других случаев, если к снижению компрессии привела случайность, ошибки в обслуживании или огромный пробег, можно смело рассматривать вариант с заменой мотора на контрактный. Моторы, не пользующиеся большим спросом, обойдутся в 1000 – 2000 рублей, плюс порядка 600 – 1000 рублей на снятие и установку с заменой масла и необходимых расходников.

Как рассчитать и изменить степень сжатия двигателя

Одним из главнейших технических показателей автомобильного мотора является коэффициент сжатия. Он показывает соотношение разницы между объёмом свободного участка над цилиндровым поршнем и под ним в крайних его положениях.

Читайте также  Для чего нужен маховик в двигателе?

Что такое степень сжатия двигателя

Условно величину сжатия представляют и как соотношение давлений в устройстве при подаче горючего и взрыве смеси. Конкретно эта степень обусловлена конструкцией автомобильного двигателя, и может быть высокой или низкой.

Перед непосредственным процессом воспламенения горючей смеси, поршни сжимают топливо до определённого объёма. Инженеры способны варьировать этот показатель, рассчитывая его ещё на стадии проектирования. Узнав количественное соотношение данной величины к объёму камеры сгорания, можно делать различные выводы.

На бензиновых силовых установках показатель сжатия достигает максимум 12 единиц. Чем выше здесь степень сжатия двигателя или ССД, тем больше удельная мощность мотора. Однако при сильном увеличении данного показателя снижается ресурс агрегата, особенно при заправке низкосортным бензином. На дизельных моторах, ввиду их технических отличий, она может варьироваться от 14 до 18 единиц.

В бензиновые двигатели с увеличенной до 12 единиц степенью сжатия нельзя лить ничего, кроме АИ-98 Премиум. Очевидно, что это существенно удорожает расходы на топливо.

На что она влияет

ССД непосредственно определяет объём работы, произведённой ДВС. Чем изначально выше рассчитана степень сжатия, тем продуктивнее будет воспламенение. Пропорционально увеличится и отдача мотора. Вспомним, как разработчики в 90-е годы старались повышать этот показатель, полностью не модернизируя двигатель. Таким способом они конкурировали между собой, делая агрегаты мощнее, и не затрачивая при этом много средств. Но что самое интересное — моторы в этом случае не потребляли больше горючего, а даже становились экономнее.

Однако всему есть предел, и как было сказано выше, чересчур высокий коэффициент приводит к снижению ресурса ДВС. Почему это происходит? Дело в том, что при значительном сжатии топливная смесь начинает самопроизвольно детонировать, взрываться. Особенно это затрагивает агрегаты на бензине, поэтому здесь данный коэффициент имеет строгое ограничение.

Помните, что применение низкооктанового топлива становится причиной детонации на агрегатах с повышенной ССД. И наоборот, высокооктановое горючее может не позволять двигателю полностью раскрываться, если будет использовано в агрегатах с низким коэффициентом сжатия. По этой причине оба параметра должны соответствовать. Подробнее в таблице ниже.

Отличие степени сжатия от компрессии

Степень сжатия двигателя не является компрессией. Они полностью различаются, хотя многие их путают. Коэффициент, о котором идёт речь в статье, не раскрывает значение оптимального давления ТВС перед возгоранием. Измеряется ССД лишь относительно, в соотношении к единице объёма камеры.

Под компрессией принято понимать предельное значение сжатия, образуемого в камере сгорания, на конечном этапе давления горючей смеси. Данная величина априори не может быть относительной, поэтому её измеряют в абсолютных значениях — атм, кг/см2, бар.

Степень сжатия и компрессия неразрывно связаны, но не идентичны. Показатель компрессии зависит не только от сжатия. На него оказывает влияние температура ДВС, наличие зазоров в приводных клапанах, состав топлива и многое другое.

Расчет коэффициента сжатия

Ввиду того, что желательно увеличивать степень сжатия до определённого значения, необходимо уметь рассчитывать этот показатель. К тому же это даст возможность избежать детонационных моментов, разрушающих силовой агрегат изнутри в процессе форсирования.

Таким образом, необходимость в измерении этого показателя требуется в таких случаях, как:

  • форсировка мотора;
  • подгонка под топливо с другим АИ или для метанового топлива с октановым числом 120;
  • послеремонтная корректировка.

Турбированные моторы

На турбомоторах расчёт коэффициента сжатия отличается. Это объясняется наличием наддува воздуха. Поэтому в этом случае величину, полученную в ходе вычислений, умножают на показатель турбокомпрессора.

Кроме того, при вычислении степени сжатия турбированных моторов учитывается не только давление наддува, но и показатель эффективного сжатия, климатические изменения и многое другое. В данном случае процесс значительно усложняется по сравнению с измерениями на атмосферном двигателе.

Пример подсчета

Вот как выглядит общепринятая расчётная формула для автомобильного ДВС: «ССД = (РО+ОКС)/ОКС». Степень сжатия здесь отмечена как «ССД», рабочий объём цилиндра — «РО», а объём камеры сгорания — «ОКС».

Для расчёта «РО» нужно в первую очередь разложить единый объём двигателя или литраж на количество используемых цилиндров. К примеру, литраж мотора «четвёрки» — 1997 см3. Для определения ёмкости одного цилиндра, надо 1997 разделить на 4. Получится около 499 см3.

Для вычисления параметра «ОКС» специалисты пользуются проградуированной в см3 трубкой или пипеткой. Под камерой подразумевается место, где непосредственно происходит возгорание горючего. Камеру заправляют, а затем измеряют объём с помощью жидкостной бюретки. Если нет градуированной трубочки, можно жидкость выкачать с помощью шприца, а затем измерить в мерной посуде или на весах. В этом случае желательно для расчёта использовать не бензин или солярку, а чистую воду, так как её удельный вес более соотносим к объёму в см3.

Внимание! Для точного измерения «ОКС» дополнительно приплюсовывается объём толщины прокладки ГБЦ, учитывается форма днища поршней и другие особенности. Поэтому расчёт этой величины рекомендуется доверить специалистам.

Как увеличить степень сжатия двигателя

Если необходимо увеличить данный показатель, используют несколько способов:

  • расточка блока и установка поршней с большим диаметром;
  • уменьшение объёма камеры сгорания путём удаления слоя металла в месте соединения ГБЦ.

Нельзя забывать, что в некоторых случаях потребуется инсталляция модернизированных поршней. Это делается, чтобы исключить такое нежелательное последствие, как встреча поршней с клапанами. В частности, на элементах увеличивают выемки клапанов. Также в обязательном порядке корректируются заново фазы газораспределения.

Интересно, что лучше всех раскрыли потенциал степени сжатия ДВС японские производители. В то время как европейские автокомпании пошли путём усовершенствования гибридных моторов, японцам удалось увеличить ССД до 14 единиц и на бензиновых силовых агрегатах, применив изменяемую величину. Но как это возможно без детонационных моментов? Всё оказалось просто. Оказывается, нужно охладить камеру, где происходит возгорание. Тогда можно будет без опасения сжимать смесь. И вовсе не обязательно для этого использовать прохладный воздух: достаточно модернизировать систему выпуска.

Приём, давно известный ещё по гоночным движкам. Выпускные каналы меняются согласно схеме 4-2-1. Порции выхлопных газов здесь не мешаются, поочерёдно вылетают в трубу. Благодаря такой чёткой системе выхлопа, улучшается продувка цилиндров, где остаётся меньше горячих газов.

Секрет японской формулы, согласно которой можно без опаски сжимать горючую смесь, имеет строго математическое соотношение. Так, если процент выхлопа снизить в 2 раза, ССД можно поднимать на 3 единицы, но не больше. Если же при этом ещё и охлаждать воздух, поступающий в цилиндры, можно приплюсовать ещё одну единицу.

Однако для реализации данного метода нужно будет еще модернизировать газообмен, раскошелившись на фазовращатели обоих распредвалов. Вдобавок потребуется доработать некоторые моменты. К примеру, изменить длину поршневого хода посредством компьютерного вмешательства.

Применяется система изменяемого коэффициента на многих японских движках, например, для Inflniti. Способность автоматически менять этот показатель сжатия в зависимости от нагрузки позволяет значительно повышать КПД мотора, особенно турбированного. Каждая порция смеси сгорает при оптимальном на данный момент работы сжатии. Так, если нагрузки на мотор незначительные и смесь обеднённая, включается максимальное сжатие. И наоборот, в нагруженном режиме задействуется минимальная степень, так как бензина впрыскивается много и возможна детонация.

Таким образом, передовая система изменения ССД позволяет вдвое уменьшать литраж мотора, сохраняя при этом мощность и динамические характеристики.

Курс на увеличение степени сжатия двигателя наблюдался и в середине 20 века в США. Основная масса американских двигателей, выпущенных в 70-е годы, находилась в пределах 11-13 единиц. Но работали они только на очень качественном, высокооктановом топливе, получаемом путём этилирования. После того как этилирование запретили, в серийных образцах ДВС наблюдалось снижение показателя сжатия.

Важно знать, что прирост мощности будет наиболее заметен на двигателях, штатно работающих на низкой степени сжатия. Например, моторы с показателем 8 единиц, доведённые до 10, выдадут больше мощности, чем агрегаты со стоковым параметром 11 единиц, форсированные до 12.

Дефорсирование ДВС: для чего нужно и как осуществить

Иногда бывает необходимо уменьшить показатель сжатия. В этом случае устанавливается дополнительная металлическая прокладка ГБЦ. Можно использовать две прокладки вместо одной, тем самым утолщая промежуток — объём камеры растёт за счёт высоты головки блока. Более сложный способ подразумевает укорочение поршня — удаление верхнего слоя на токарном станке.

Дефорсирование двигателя, как правило, процедура вынужденная. В том числе это делается для снижения налоговых выплат или в целях увеличения ресурса агрегата. Как известно, моторы с низкой степенью сжатия дольше работают, меньше подвержены износу. Однако любой такой процесс усложняется законом, чтобы недобросовестные владельцы искусственно не занижали технические данные.

Что касается снижения показателя сжатия на турбированных моторах, то здесь потребуется модернизация системы электрики с датчиками, всей поршневой группы и форсунок, если это дизельный агрегат.

В отдельных случаях дефорсированию предпочитают свап, когда менее мощный контрактный мотор устанавливают вместо штатного.

Испытали 7 приборов для оценки компрессии мотора

Термин «компрессия», вообще говоря, не совсем профессиональный — правильнее говорить о давлении в конце такта сжатия. Однако «компрессия» настолько прочно вошла в наш лексикон, что в дальнейшем мы будем использовать именно это слово.

Чем компрессия отличается от степени сжатия?

Всем! Компрессия — это давление, которое создается в цилиндре при выключенном зажигании (или при отключенной подаче топлива у дизеля) при положении поршня в верхней мертвой точке. Компрессия зависит от множества параметров: давления начала сжатия, фаз газораспределения, температуры, при которой проводится замер, и собственно изношенности деталей двигателя. Компрессия — это показатель реального здоровья мотора, которое с возрастом ухудшается.

А вот степень сжатия с годами не меняется. Это — безразмерный параметр, заложенный конструктором мотора. Он характеризует геометрию цилиндра, точнее — отношение его полного объема к объему камеры сжатия. Очевидно, что компрессия от степени сжатия зависит, а степень сжатия от компрессии — нет!

Камера сжатия или камера сгорания?

Речь об одном и том же: имеется в виду объем пространства над поршнем при его положении в верхней мертвой точке (ВМТ). Иногда его еще называют объемом конца сжатия. Термин «камера сгорания» не совсем корректен, поскольку сгорание топлива происходит почти во всем объеме цилиндра.

Читайте также  Чем раскоксовать кольца в бензиновом двигателе?

Если компрессия низкая…

Если компрессия понизилась, мотор будет хуже пускаться. Особенно это заметно на дизелях, где от давления и температуры конца сжатия зависит, воспламенится ли дизтопливо или нет.

В бензиновых моторах при пониженной компрессии топливо, попадающее в цилиндр, начинает хуже испаряться, оставаясь в виде негорючих капель. Увеличивается давление картерных газов — при этом растет токсичность, а камера сжатия ускоренно загрязняется. А если компрессия стала неравномерной по цилиндрам, мотор может начать вибрировать, особенно на оборотах холостого хода.

Как и чем измерить компрессию

Для измерения необходим компрессометр — прибор, который измеряет давление рабочей смеси по окончанию сжатия в цилиндре. Для экспертизы мы купили семь инструментов аналогичного назначения, но к ним вернемся чуть позже — предварительно надо подготовить мотор к замерам.

Аккумуляторная батарея должна быть полностью заряжена. Проверку проводим на двигателе, прогретом до рабочей температуры. Пока будем готовиться к тесту, температура немного упадет, но она не должна быть ниже 50–60 °C. Во избежание смывания масляной пленки со стенок цилиндров желательно отключить подачу топлива. Для этого рассоединяем либо общий разъем жгута форсунок, либо разъемы от каждой форсунки.

Затем отсоединяем колодку проводов от модуля зажигания или индивидуальных катушек зажигания. Подготовив доступ и очистив углубления в головке блока цилиндров вокруг свечей, выворачиваем все свечи. Если не очистите, то не удивляйтесь, если компрессия вскоре упадет: песок, попавший в цилиндры, быстро угробит их.

Необходимо обеспечить свободный проход воздуха в цилиндры. Для этого на автомобилях с тросовым приводом дроссельной заслонки достаточно нажать педаль газа до пола. А вот с электронным приводом желательно убедиться, открывается ли заслонка при включенном зажигании, нажатии акселератора и прокрутке стартером. Для этого придется отсоединить патрубок, подводящий воздух к дроссельному узлу от воздушного фильтра. Если заслонка не открывается, надо демонтировать дроссельный узел. Второй вариант — на свой страх и риск, отключив электрический разъем от дроссельного узла, попробовать очень аккуратно повернуть заслонку пальцем до полного открытия. Она подпружинена, а потому ее придется удерживать во время всех замеров.

Для замеров вставляем или вворачиваем наконечник компрессометра в свечное отверстие. Стартером проворачиваем двигатель до тех пор, пока показания на манометре не перестанут расти. Фиксируем результат и сбрасываем давление в компрессометре.

Как оценивать результаты

Компрессия исправного бензинового двигателя должна находиться в пределах 11–14 бар, при этом разность показаний по цилиндрам не должна превышать 1 бара.

Для выяснения причин низкой компрессии заливаем в цилиндр через свечное отверстие 5–10 см³ моторного масла и повторяем измерение. Если компрессия возросла более, чем на пару бар, скорее всего, налицо износ, залегание или поломка поршневых колец. Если же показания не выросли, то, вероятно, клапаны неплотно прилегают к седлам. Такое происходит при нарушении тепловых зазоров в их приводе, а также при износе, прогаре или повреждении тарелок или седел клапанов.

Почему величина компрессии отличается от степени сжатия?

У двигателя с минимальными утечками по поршневым кольцам и герметичными клапанами компрессия выше геометрической степени сжатия потому, что воздух в цилиндре при сжатии подогревается — при этом дополнительно увеличивается его давление. А низкая компрессия может быть при значительных утечках.

Как проверить компрессию в двигателе

Как проверить компрессию в двигателе автомобиля и как определить причину низкого давления. Для правильной диагностики неисправности. Какой способ замера даёт более полное представление о возникшей проблеме. Для того чтобы ответить на эти вопросы. Можно сделать замеры двумя методами. При помощи компрессометра и прибора для замера давления в цилиндрах.

Причины падения давления в цилиндрах

Двигатель автомобиля теряет мощность. Неравномерно работает. Троит. При замене свечей работает какое-то время нормально потом снова начинает троить. Увеличивается расход бензина. На холодную двигатель заводится нормально. Но на горячую двигатель завести уже проблема. Все это говорит о том, что возможно возникли проблемы в цилиндро-поршневой группе.

Износ поршневых колец. Прогорание клапанов. Выработка в сёдлах и самих клапанах. Прогорание прокладки головки блока. Это одни из немногих причин которые приводят к неэффективной работе двигателя. Проблемы с цилиндро-поршневой группой можно диагностировать.

Как проверить компрессию в двигателе компрессометром

Одним из способов диагностики является замер компрессии возникающей в камере сгорания при достижении поршнем верхней мертвой точки в такте сжатия.

На всех двигателях устанавливается раннее зажигание. Топливо воспламеняется до того как поршень дойдет до верхней мертвой точки. В ВМТ уже горящее топливо сжимается возникает давление, при котором топливо сгорает наиболее эффективно. Происходит как бы взрыв топлива. То есть в результате горения газы начинают мгновенно расширяться. И если давления сжатия не достаточно. То интенсивного горения не происходит. Топливо в цилиндре сгорает не полностью. Двигатель теряет мощность. Для бензиновых двигателей давление которое поршень должен создавать в ВМТ соответствует 10- 13 bar. Если давление ниже 9 bar можно сказать что в двигателе возникли серьёзные проблемы. Связанные с прогоранием клапанов поршневых колец или прокладок.

Фактически замерив компрессию в цилиндрах, мы можем определить наличие или отсутствие серьезных проблем с двигателем. Замерить компрессию можно при помощи специального прибора компрессометра. Он представляет собой манометр, который герметично соединяется с полостью камеры сгорания. И при вращении двигателя стартером. Замеряет возникающее давление в камере сгорания.

Для того чтобы произвести замер необходимо выполнить несколько условий.

Условия проведения замера

  1. Двигатель должен быть прогрет до рабочей температуры. Потом у что тепловые зазоры должны соответствовать именно той температуре, в которой двигатель эксплуатируется.
  2. Необходимо вывернуть свечи со всех цилиндров. Что бы компрессия, возникающая в цилиндрах, не оказывала сопротивление на стартере. С помощью, которого будет проворачиваться двигатель. В противном случае не сможет создать максимально возможный крутящий момент. И измерения будут неправильными.
  3. Необходимо отключить катушку зажигания, что бы при вращении не образовывалась искра достаточно снять разъём с катушки или модуля зажигания. Потом у что возникающее напряжение будет образовывать искру в любом месте. И это могут оказаться обмотки катушки зажигания. Может повредиться изолирующий слой проводов. Или диэлектрических элементов катушки. В результате пробоя катушка выйдет из строя.
  4. Заслонка акселератора должна быть открыта полностью. Что бы не создавалось сопротивление поступающего в камеру сгорания воздуха. Любое сопротивление снизит фактическое показание компрессии в камере сгорания.

Как померить компрессию в двигателе

Прибор для измерения компрессии присоединяется к свечному отверстию. Вращается стартер. На манометре возникает давление. По максимально возросшему давлению судят о состоянии цилиндро поршневой группы.

Анализ измерений

Существует мнение, что разность показания манометра между цилиндрами в 0,5-1 bar говорит о неисправности в поршневой группе. И двигатель требует ремонта. Но на самом деле с точной уверенностью сказать этого нельзя. Потому что изначально цпг не герметичная система. Потери давления присутствуют даже на совершенно новом обкатанном двигателе. Речь идет о среднем допустимом давлении, при котором происходит воспламенение и расширение горящих газов. Стартер создает небольшое количество оборотов. На заведенном двигателе даже на холостых оборотах картина изменится в лучшую или худшую сторону.

По этому с уверенностью можно только сказать. Что если компрессия ниже 9 bar то существует проблема требующая вмешательства. Но нет возможности определить в каком именно месте возникла проблема.

Дедовский способ определения источника проблемы. Заключается в следующем. При замере компрессии обнаружено низкое давление в цилиндре. Добавляют 5-10 моторного масла в камеру сгорания.

  • Если давление повысилось. Проблема в гильзе или поршневых кольцах.
  • Давление осталось неизменным значит причина в клапанах или прокладке.

Но это не правда. Потому что давление повысится в любом случае. Так как масло уплотнит поршневые кольца с гильзами. И давление возрастет даже если существует прогар клапанов или прокладки.

Говорить о детальной диагностике неисправности цилиндро-поршневой группы при использовании компрессометра не приходится. Детально определить неисправност возможно если применить другой прибор. Для измерения давления камере сгорания.

Тестер для замера потери давления в цилиндрах двигателя

Устройство тестера

Выглядит тестер следующим образом. Два манометра подключены к общему каналу. В канале установлен жиклер который. Жиклер дает возможность подавать фиксированное количество воздуха в камеру сгорания. Которое измеряется манометром в процентном соотношении от допустимой нормы потери воздуха в цилиндре. Первым прибором мы устанавливаем давления воздуха идущее от компрессора. Для бензиновых двигателей оно составляет 5 bar. Второй прибор показывает давление, создаваемое в цилиндре. С учетом возможных потерь. Шкала разделена на три зоны:

  • Зеленая — допустимые потри давления
  • Желтая — критичное падение давления
  • Красная — не допустимое падение давления

Применение тестера

Тестер подключается к компрессору. Который создает необходимое давление воздуха. С другой стороны шланг соединяется с камерой сгорания через переходники в свечное отверстие.

Условия проведения замера

Они такие же как и при использовании компрессометра. Добавляется толь ко то что замер производится при нахождении поршня цилиндра в ВМТ такта сжатия. Как и при регулировки клапанов. То есть клапана должны быть полностью закрыты. Для проведения измерения давления придется в каждом цилиндре выставлять поршень в такте сжатия.

После того как поршень в измеряемом цилиндре подведён в ВМТ прибор соединяется с камерой сгорания и на него подается давление воздуха от компрессора. При помощи крана выставляется давление в 5 bar. На первом манометре. Второй прибор уже показывает потерю давления.

В зеленой зоне все нормально

Желтая зона требуют внимания.

Красная зона требуется ремонт

Анализ показаний прибора

С применением данного прибора уже можно сориентироваться где именно возникла потеря давления. Прорывающийся воздух будет создавать шум

  • Если воздух слышен при открытии масло заливной пробки. Значит потеря давления происходит через поршневые кольца в картер двигателя
  • Потери воздуха слышны в выхлопной трубе. Нет герметичности в выпускном клапане
  • Воздух во впускном коллекторе значит проблема с впускным клапаном.
  • Бурление в расширительном бачке системы охлаждения. Прогорела прокладка либо трещина в гильзе или головке блока.

Тестер для замера давления в цилиндрах как диагностический прибор даёт больше информации чем просто проверить компрессию в двигателе. Можно уже диагностировать конкретную неисправность. И планировать возможный ремонт.