что такое компрессия в авто
Что такое компрессия и степень сжатия и чем они отличаются
При диагностике автомобиля перед покупкой опытные автовладельцы практически всегда советуют новичкам проверить компрессию. А еще существует степень сжатия – казалось бы, схожий термин, ведь компрессия – это и есть сжатие. На самом деле это совершенно разные вещи. Давайте разберемся, что есть что, а заодно поймем, что и как нужно проверять при покупке машины.
Начнем со степени сжатия. Как мы помним, поршень в цилиндре при работе двигателя движется вверх-вниз, имея две так называемых мертвых точки, верхнюю и нижнюю. Так вот, степень сжатия – это отношение между двумя объемами: полным объемом цилиндра, когда поршень находится в нижней мертвой точке, и объемом камеры сжатия, когда поршень находится в верхней мертвой точке. То есть степень сжатия – это математическое отношение, которое показывает, во сколько раз топливовоздушная смесь (или воздух, если речь о дизеле) сжимается в цилиндре при работе мотора.
Степень сжатия – одна из базовых характеристик любого двигателя, и закладывается она на стадии проектирования. У бензиновых моторов она ниже, чем у дизельных: в среднем от 8:1 до 12:1 у первых и от 14:1 до 23:1 у вторых. Дело в том, что работа дизельного мотора предполагает самостоятельное воспламенение топливовоздушной смеси от сжатия, а в бензиновом моторе смесь в каждом такте поджигается свечой зажигания. Однако в целом по мере развития технологий двигателестроения степень сжатия в моторах росла. Причина проста: повышение степени сжатия позволяет увеличить КПД мотора, получая больше мощности при том же рабочем объеме и расходе топлива. Собственно, с ростом степени сжатия связано и применение более высокооктановых бензинов.
Таким образом, степень сжатия – это конструктивная характеристика двигателя, и она не меняется по мере его износа и старения. Степень сжатия не нужно «проверять» при покупке, а знать ее нужно в основном для того, чтобы знать, какой бензин лучше заливать в бак купленной машины.
Если степень сжатия – параметр математический и неизменный, то компрессия – характеристика изменяемая. Компрессия – это давление, создаваемое в цилиндре в конце такта сжатия, когда поршень идет от нижней мертвой точки к верхней, сжимая воздух или топливовоздушную смесь. Давление в цилиндре в момент, когда поршень достиг верхней мертвой точки – это и есть компрессия. Можно подумать, что компрессия фактически должна быть равна степени сжатия – ведь она тоже показывает разницу давления в цилиндре при двух положениях поршня – верхнем и нижнем. Однако на самом деле компрессия оказывается значительно выше. Ведь воздух при резком сжатии нагревается, что означает увеличение давления. А еще он нагревается от горячих стенок цилиндра, ведь рабочая температура двигателя гораздо выше температуры окружающей среды. Таким образом, компрессия, конечно, зависит от степени сжатия, но не равна ей. И именно компрессию замеряют при диагностике двигателя, чтобы оценить его техническое состояние.
Замер компрессии проводится с учетом перечисленных выше условий: на полностью прогретом двигателе и при полностью открытой дроссельной заслонке, отвечающей за подачу воздуха в цилиндр. Разумеется, горение топлива для замера компрессии не нужно, в цилиндре сжимается только воздух. Так что подачу топлива отключают, а свечу зажигания (или накаливания, если речь идет о дизеле) выкручивают, а на ее место вкручивают шлаг компрессометра. Компрессометр – это прибор для измерения компрессии. Он фактически представляет собой манометр, подключаемый трубкой к цилиндру и оснащенный обратным клапаном, чтобы не сбрасывать измеренное давление.
Замер компрессии позволяет оценить исправность и техническое состояние двигателя. Во-первых, после замера можно сравнить соответствие полученного результата заводским параметрам – то есть оценить компрессию в имеющемся двигателе по сравнению с новым. Во-вторых, низкий показатель компрессии означает наличие проблем с мотором, ведь он сигнализирует о том, что воздух «утекает» из камеры сгорания, а при работе мотора из нее будут прорываться раскаленные газы. Причин может быть довольно много: поршневые кольца, повреждения седел клапанов и самих клапанов, негерметичность прокладки ГБЦ и даже трещина в самом поршне. Ну а в-третьих, важна не только сама величина компрессии, но и ее равномерность во всех цилиндрах двигателя. Если компрессия в одном или нескольких цилиндрах ниже, чем в других, это говорит о неравномерном износе и наличии проблем.
Таким образом, замер компрессии – одна из простых, но эффективных методик оценки исправности и общего технического состояния двигателя. Он позволяет быстро отсеять заведомо «мертвые» моторы, имеющие проблемы с цилиндропоршевой группой, клапанами и так далее. Поэтому замер компрессии можно и нужно проводить при диагностике практически любого автомобиля перед покупкой.
Компрессия важный показатель, но главный ли?
Хотим сказать что наших подписчиков ждут подарки для их автомобиля.
На что влияет компрессия?
В официальной технической литературе слово «компрессия» не используется. Первоисточники называют это давлением конца такта сжатия. Данный параметр измеряется при положении поршня в верхней мертвой точке (ВМТ) и без взрыва топлива в камере сгорания. Многие автомобилисты полагают, что замер «компрессии» в цилиндрах двигателя является главной процедурой диагностики. Если давление ниже нормы, то двигатель, по их мнению, непременно нуждается в капитальном ремонте. Однако насколько показательной является компрессия в действительности?
Рвение автолюбителей разбираться в моторах весьма похвально, однако для того, чтобы рассуждать о столь сложных инженерных устройствах, необходимо учить матчасть. Одно из вопиющих заблуждений дилетантов является отождествление компрессии (то, что под ней подразумевают) и степени сжатия. Что такое компрессия было обозначено выше. А вот степень сжатия – это совсем другое. Степень сжатия является безразмерным параметром, который описывает геометрию цилиндра, в частности, отношение полного объема цилиндра к объему камеры сжатия (объему над поршнем, когда тот находится в положении ВМТ). Пространство камеры сжатия часто называют «камерой сгорания». Но если придерживаться точной терминологии, то последнее название некорректно, поскольку сгорание топлива происходит также и при более низких положениях поршня.
Именно изменение геометрии цилиндро-поршневой группы, мы получаем обрабатывая двигатель нашим составом НТ-10.
Важно понимать, что компрессия (будем так ее называть) всегда зависит от степени сжатия, а степень сжатия от компрессии – никогда. На величину компрессии влияет множество других параметров. Это и температура при проведении измерений давления, и регулировка фаз газораспределения, давление начала сжатия, герметичность камеры, зависящая от степени изношенности поршневых колец и стенок цилиндров, а также многое другое.
Заблуждение первое :«Поднял компрессию – увеличил мощность»
Не совсем так. Компрессию можно поднять двумя способами – увеличить степень сжатия или уменьшить протечки из камеры сгорания.
Теоретически максимальное давление в цилиндре в конце такта сжатия, когда поршень находится в верхней мертвой точке (ВМТ), зависит от целого ряда факторов. С точки зрения ремонтной практики они в конечном счете влияют на количество поступающего в цилиндр воздуха — чем оно больше, тем выше компрессия. В первую очередь отметим положение дроссельной заслонки — ее прикрытие или закрытие, очевидно, сильно уменьшит давление в цилиндре. Понятным образом на количество воздуха влияет и степень загрязнения воздушного фильтра.
Естественным образом из сказанного вытекают выводы о том, что утечки будут минимальными, если цилиндр имеет идеально круглую форму, отсутствуют продольные риски на его рабочей поверхности, поршневые кольца идеально прилегают к ней и к торцевым поверхностям канавок поршня; если близка к нулю величина зазоров в замках колец и, наконец, тарелки клапанов идеально прилегают к седлам. Напоминаем это и есть геометрия ЦПГ.
Заблуждение второе: «Нет компрессии – сразу на капиталку»
Обычно механик, обнаруживший низкую компрессию, тут же заявляет: «Двигатель изношен, требуется капиталка». Так ли все однозначно?
Нет, конечно! Можно назвать множество 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. Именно метод диагностирования АГЦ, по которому мы работаем, позволяет наиболее точно определить степень износа двигателя. Низкая компрессия – еще не приговор!
Заблуждение третье: «Чем выше компрессия, тем лучше»
Рост до 15-17 бар не столько полезен, сколько вреден для двигателя. Т.к. надо иметь в виду, что в нормальном состоянии, даже восстановив зазоры до состояния нового двигателя, компрессию выше штатной не получить.
А в итоге при такой компрессии можно получить детонацию, калильное зажигание и прочее. Так что небывалому росту компрессии не радоваться надо.
Так на что 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 холодом 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 это одна из причин вибрации двигателя, особенно ощутимая на холостом ходу и при малых оборотах. А это, в свою очередь, вредит и трансмиссии, и подвеске мотора. Да и самому водителю. Если компрессия в цилиндрах неравномерна, то происходит разбалансировка двигателя. Именно поэтому наша задача в идеале получить одинаковые заводские значения компрессии по всем цилиндрам. Что мы и получаем с использованием нашего состава.
Если хотите получить очень «бодрый» двигатель, уменьшить вибрацию, улучшить динамику, то лучше получить одинаковые значения компрессии по цилиндрам, и снизить потери мощности ДВС за счет уменьшения коэффициента трения, при улучшении показателей по КПД, Именно эти задачи наша компания может решить.
Так же Вы можете прочитать наши статьи по этим ссылкам.
Как проверить компрессию и устранить перепады давления в цилиндрах двигателя своими руками?
Из статьи вы узнаете, как проверить компрессию и при надобности устранить перепады давления в цилиндрах двигателя автомобиля своими руками. Кроме того, выясним, в чем разница между степенью сжатия и давлением, а также, какие существуют наиболее эффективные способы измерения компрессии в гаражных условиях.
Рекомендуем ознакомиться со статьей: Причины появления синего дыма из выхлопной трубы?
Общепринятое понятие “компрессия” не считается профессиональным. Большинство профессиональных автомехаников в этом случае говорят о давлении в цилиндре силового агрегата в конце такта сжатия. Но мы, в дальнейшем, будем использовать более привычный для нашего лексикона термин — компрессия.
В ЧЕМ РАЗНИЦА МЕЖДУ СТЕПЕНЬЮ СЖАТИЯ И ДАВЛЕНИЕМ?
По большому счету, компрессия, то есть давление, образуется в цилиндре двигателя тогда, когда поршень находится в верхней мёртвой точке (ВМТ), а зажигание выключено. В случае с дизельными силовыми установками, компрессия образуется в цилиндре мотора тогда, когда подача топлива остановлена. На компрессию оказывает влияние множество факторов: степень изношенности деталей цилиндропоршневой группы, давление в начале такта сжатия, рабочая температура в системе, а также фазы газораспределения. В целом, компрессия — это верный показатель внутреннего состояния двигателя, которое не становится лучше в процессе его эксплуатации.
Справочно заметим, что в отличии от компрессии, на степень сжатия возраст силовой установки (пробег) не влияет. Этот параметр конструктивно заложен в двигатель внутреннего сгорания и считается безразмерным. Он обуславливает геометрию цилиндра, или отношение камеры сгорания к его полному объёму. Добавим, что степень сжатия влияет на компрессию, тогда как компрессия не влияет на степень сжатия.
НИЗКАЯ КОМПРЕССИЯ ИЛИ ЕЕ ОТСУТСТВИЕ
При низкой компрессии у бензинового или дизельного двигателя могут возникнуть проблемы с запуском. Особенно это относится к дизельным силовым агрегатам, в которых от температуры такта сжатия и давления непосредственно зависит процесс воспламенения горючего.
Если речь идёт о бензиновых моторах, то в них при пониженной компрессии нарушается режим испарения топлива, поэтому горючее остаётся в цилиндре в виде капель. Также наблюдается увеличение токсичности из-за повышения давления картерных газов и происходит ускоренное засорение камеры сжатия. Для справки заметим, что, если мотор на холостом ходу начал вибрировать, значит компрессия в цилиндрах неравномерная.
Одной из основных причин низкой компрессии в цилиндрах зачастую становится, перегрев силового агрегата. Как утверждают автомеханики, в случае сильного перегрева мотора, могут появляться механические повреждения на стенках цилиндров и даже самих поршнях, то есть возникают задиры. Кроме того, поршни, при сильном перегреве имеют свойство прогорать и плавиться. Так, например, современные двигатели ВАЗ (в том числе и новая серия ВАЗ 11182 1.6) чаще других моторов страдают от перегревов. У отечественных силовых агрегатов от перегрева нередко рассыпаются перегородки поршневых колец, из-за чего резко падает показатель компрессии в цилиндрах, а мотор начинает троить и тарахтеть на холостых оборотах.
Проблемы в газораспределительной системе также очень часто становятся причиной снижения компрессии в цилиндрах. Так, например, прогорел один из клапанов – показатель компрессии может сразу упасть на “двоечку-троечку”, из-за чего автовладельцу придется вскрывать ГБЦ, проверять клапана и возможно их менять или притирать.
Следующая ситуация. Произошел перескок цепи ГРМ или обрыв ремня ГРМ. В этом случае владельцу очень повезет, если не согнутся клапана, а вот компрессия уже неминуемо упадет. Или другая ситуация, связанная с регулировкой тепловых зазоров клапанов. Зазор выставили неправильно или клапан не закрывается, в последствии возникает пониженная компрессия или ее полное отсутствие.
Также причиной низкой компрессии может быть пробитая прокладка, расположенная между блоком цилиндров и головкой. Или наоборот, прокладка ГБЦ банально прогорела и отработанные газы выходят в систему охлаждения или напрямую в масляную магистраль. Низкий показатель компрессии может также возникать из-за чрезмерного износа поршневых колец, поршней и критической выработки стенок цилиндров, которые принимают форму эллипса. В данном случае наряду с падением давления в цилиндрах может наблюдаться повышенный расход горючего и масла (масложор).
Опасной причиной низкой компрессии иногда могут служить и появившиеся трещины в ГБЦ. Кроме того, наглухо засоренный воздушный фильтр двигателя также нередко становится виновником падения давления в цилиндрах. Дело все в том, что загрязнения, скопившиеся на сетке фильтрующего компонента, не пропускают необходимый поток воздуха, который стремится в цилиндры, из-за чего опять же, снижается компрессия.
САМЫЕ ЭФФЕКТИВНЫЕ СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИЯ КОМПРЕССИИ
Чтобы точно замерить компрессию в цилиндрах вам в любом случае понадобиться специальное приспособление — прибор, предназначенный для измерения давления рабочей смеси по завершению такта сжатия. Данный прибор называется компрессометр. На сегодняшний день существует множество видов компрессометров и внешне они могут быть различными, но предназначение у них одно.
Итак, как правильно замерить компрессию при помощи компрессометра? Перед проведением диагностики силовой агрегат потребуется подготовить. Аккумулятор автомобиля необходимо зарядить полностью. Мотор нужно прогреть до оптимальной рабочей температуры (около 60 градусов по Цельсию). Чтобы не удалить со стенок цилиндров масляную плёнку, следует закрыть подачу топлива. Для этого можно просто рассоединить общий разъём форсунок.
Далее переходим к размыканию модуля зажигания и колодки проводов, а также выкручиваем свечи и вынимаем их из колодцев. Не забудьте аккуратно вычистить свечные колодцы, чтобы в цилиндр не попал песок или грязь. В цилиндры должен поступать воздух. Поэтому, если привод дросселя тросовый, то нужно до отказа выжать педаль акселератора. Если привод электронный, чтобы удостовериться что дроссельная заслонка открывается, потребуется нажать на педаль газа и включив зажигание немного провернуть стартер.
Кроме того, многие автомеханики настоятельно рекомендует отсоединять патрубок дросселя и воздушного фильтра. Если заслонка останется в закрытом положении, узел придётся демонтировать. Впрочем, заслонку можно приоткрыть вручную и удерживать в данном состоянии в процессе проведения замеров давления.
Теперь настала очередь компрессометра. В одно из свечных отверстий вворачиваем наконечник этого полезного прибора и начинаем вращать стартер до тех пор, пока показание на манометре не зафиксируется. После того, как показатель отобразится на шкале, нужно записать полученные данные. Как можем видеть, особых трудностей процедура по замеру компрессии у автовладельца вызвать не должна, главное иметь под рукой компрессометр и четко соблюдать пошаговую инструкцию.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЯ КОМПРЕССИИ
В автомобиле с исправным бензиновым мотором компрессия должна варьироваться от 11,0 до 14,0 Бар. Разница давления в цилиндрах должна быть не более 1,0 Бара. Если компрессия низкая, нужно залить в свечное отверстие немного моторного масла (около 10 кубических сантиметров) и ещё раз провести замер. Повышение компрессии на пару Бар является свидетельством того, что поршневые кольца залегли или износились и требуют замены. Если показания остались прежними, значит отсутствует необходимая степень прилегания клапанов к седлам. Подобное наблюдается при некорректных тепловых зазорах, прогаре или выработке седел клапанов.
Диагностика с использованием компрессометра, это первичный и несложный метод оценки технического состояния силового агрегата. При более детальном исследовании можно применить эндоскоп, чтобы иметь представление о степени утечки воздуха из цилиндров. Иногда диагностика проводится мотор-тестером с подключением его к датчикам управления силовой установкой автомобиля. В этом случае наверняка потребуется навестить ремонтный сервис, так как своими руками подобную процедуру провести ощутимо сложнее, чем при помощи компрессометра.
В завершении статьи отметим, что компрессию цилиндров можно назвать одним из ключевых показателей жизнеспособности двигателя, ведь он напрямую демонстрирует текущее состояние здоровья силового агрегата, от уровня которого зависят многие процессы в моторе (расход масла, быстрота заводки, сгораемость топливно-воздушной смеси и стабильность работы двс). Таким образом, компрессия – это максимально возможный показатель давления воздуха в камерах сгорания цилиндров, который образуется при достижении поршнями самых верхних мертвых точек в процессе такта сжатия.
БЛАГОДАРИМ ВАС ЗА ВНИМАНИЕ! ПРОЯВЛЯЙТЕ ВЗАИМОУВАЖЕНИЕ НА ДОРОГАХ!
Компрессия
весь текс скопирован у пользователя JohnyA
перемещаю себе для сохранения и перечитывания, многие удаляют свои блоги безвозвратно с большой кладезью полезной информации
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. По мнению многих «продвинутых» автомобилистов, компрессия для мотора чуть ли не всё, и степень сжатия — одно и то же. 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.* 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.
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 холодом 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.
* — Камера сжатия (объем конца сжатия) — это объем пространства над поршнем при его положении в ВМТ. Называть ее камерой сгорания некорректно, поскольку сгорание 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.
«Поднял компрессию — увеличил мощность» Не совсем так. Компрессию можно поднять двумя способами — увеличить степень сжатия или уменьшить протечки из камеры сгорания.
Подтверждение теории на практике
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 — 10-11 бар. 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.
Ценная информация о замерах компрессии из книги Хрулева А.Э. «Ремонт двигателей зарубежных автомобилей»
Диагностика неисправностей двигателя измерением компрессии в цилиндрах
Измерение компрессии в цилиндрах является наиболее простым и дешевым, а потому широко распространенным способом диагностирования двигателя.
Компрессометр представляет собой манометр с обратным клапаном и заворачивается вместо свечи зажигания у бензинового двигателя или свечи накаливания у дизеля. Простота и доступность этого прибора сделали его практически «универсальным» средством и для определения неисправностей двигателя и для оценки его технического состояния в целом. К сожалению, это весьма распространенное заблуждение. При всей простоте способа полученные результаты нередко требуют определенного объяснения, иначе можно сделать совершенно неверные выводы. Наиболее характерный пример — измерение компрессии в бензиновом двигателе с пробегом в 230-250 тыс. км. дает 1,1-1,2 МПа, что не только соответствует норме, но и близко к уровню нового двигателя. В то же время расход масла может превышать 1500-2000 г на 1000 км пробега. Таким образом, в данном примере результаты измерения компрессии могут ввести в заблуждение, причем подобных примеров много.
Рассмотрим влияние различных факторов на компрессию. Очевидно, что максимальное её значение будет при минимальных утечках газов из цилиндра, что соответствует следующим условиям:
— цилиндр идеально круглый; поверхность цилиндра не имеет продольных рисок; поршневые кольца идеально прилегают к поверхности цилиндра;
— величина зазора в замках колец близка к нулю; торцевые поверхности колец идеально соответствуют торцевым поверхностям канавок поршня;
— тарелки клапанов идеально прилегают к седлам. Указанные факторы являются эксплуатационными и определяют отсутствие или наличие утечек воздуха из цилиндра.
С другой стороны, на количество воздуха, поступающего в цилиндр, влияют (в сторону увеличения):
— полностью открытое положение дроссельной заслонки; чистый воздушный фильтр;
— продолжительность фаз впуска и выпуска, зависящее, например, от зазоров в механизме привода клапанов;
малое перекрытие клапанов (имеется в виду на той частоте вращения, при которой выполняется проверка компрессии).
Очевидно, чем больше воздуха поступает в цилиндр, тем меньше влияют на компрессию утечки, особенно при возрастании частоты вращения, когда уменьшается время, в течение которого происходят эти утечки.
Помимо указанных, на давление (компрессию) влияют:
— температура двигателя (повышает компрессию); масло, прошедшее через маслосъемные колпачки, поршневые кольца, уплотнения турбокомпрессора (повышает компрессию, т.к. уплотняет зазоры в сопряженных деталях);
— топливо, поступившее в цилиндр в виде капель (понижает компрессию, т.к. смывает масло с деталей и не обладает, в отличие от масла, уплотняющими свойствами из-за малой вязкости);
— негерметичность обратного клапана компрессометра или магистрали от клапана до манометра (уменьшает компрессию).
Большое число факторов, влияющих на максимальное давление в цилиндре, может существенно изменить результаты измерений. Упомянутый выше пример со старым изношенным двигателем, имеющим высокую (более 1,1 МПа) компрессию, можно дополнить новым двигателем с малым пробегом и компрессией менее 0,5 МПа. Этот двигатель не имеет никаких неисправностей механической части — просто из-за неис-правности системы управления в цилиндры поступило очень большое количество топлива, которое «смыло» масло со стенок деталей, чем и вызвало такой «дефект».
Указанные примеры подтверждают необходимость очень осторожного обращения не только с результатами, но и с методикой измерения компрессии. Рассмотрим этот вопрос более подробно.
При измерении компрессии следует соблюдать несколько условий:
— двигатель должен быть «теплым»;
— желательно отключить подачу топлива в цилиндры (отключив бензонасос, форсунки или другим способом), особенно, если есть вероятность обогащения смеси;
— необходимо вывернуть свечи во всех цилиндрах; аккумуляторная батарея должна быть полностью заряжена, а стартер исправен.
Измерение компрессии можно выполнять как при полностью открытой, так и закрытой дроссельной заслонке. Каждый из этих способов определяет «свои» дефекты.
Если заслонка полностью закрыта, то в цилиндры поступает малое количество воздуха. Максимальное давление в цилиндре оказывается невелико (порядка 0,6+0,8 МПа) из- за малого давления в коллекторе (0,05+0,06 МПа вместо 0,1 МПа при полностью открытом дросселе). Утечки при закрытой заслонке также оказываются малы из-за малого перепада давления, но даже при этом соизмеримы с поступлением воздуха. Вследствие этого, величина компрессии в цилиндре оказывается очень чувствительной к утечкам — даже из-за незначительной причины давление падает сразу в несколько раз.
При полностью открытом дросселе этого не происходит. Значительное увеличение количества поступившего в цилиндры воздуха приводит и к росту компрессии, однако утечки, несмотря на их небольшой рост, становятся значительно меньше подачи воздуха. Вследствие этого компрессия даже при серьезных дефектах может еще не упасть до недопустимого уровня (например, до 0,8+0,9 МПа у бензинового двигателя).
Исходя из особенностей различных вариантов измерения компрессии, можно дать некоторые рекомендации по их использованию.
Измерения компрессии с полностью открытой заслонкой позволяют обнаружить:
— поломки и прогары поршней;
— зависание (закоксовывание) колец в канавках поршня;
— деформации или прогар клапанов;
— серьезные повреждения (задиры) поверхности цилиндра.
Измеряя компрессию с закрытой заслонкой, удается определить:
— не вполне удовлетворительное прилегание клапана к седлу;
— зависание клапана (из-за неправильной сборки механизма привода клапана с гидротолкателем);
— дефекты профиля кулачка распределительного вала в конструкциях с гидротолкатепями (например, износ, биение тыльной стороны кулачка).
При измерениях следует учитывать динамику нарастания давления. Так, если на первом такте величина давления, регистрируемого компрессометром, низкая (0,3+0,4 МПа), а при последующих тактах резко возрастает — это свидетельствует об износе поршневых колец (проверяется заливкой в цилиндр через свечное отверстие 5+10 см3 свежего масла). Напротив, если на первом такте достигается умеренное давление (=0,7+0,9 МПа), а при последующих тактах эта величина практически не растет — это косвенно свидетельствует о наличии утечек (клапаны, прокладка, трещина в головке и т.п.).
Проводя измерения компрессии, в большинстве случаев следует рассматривать полученные результаты, как относительные, т.е. неисправные цилиндры сравниваются с исправными, а абсолютное значение компрессии не оценивается. Это позволяет исключить ошибки, при оценке технического состояния в целом исправного двигателя. Тем не менее, измерение величины абсолютной компрессии для получения косвенной информации о техническом состоянии двигателя может быть рекомендовано в следующих случаях:
а) наличия данных о величине компрессии этого двигателя, полученных на более ранних интервалах его эксплуатации (например, 40 тыс., 100 тыс., 150 тыс. км и т.п.) при полной исправности систем топливоподачи и запуска;
б) наличия большой базы статистических данных (замеры компрессии на разных интервалах эксплуатации) для данной модели двигателя. При этом замеры должны быть произведены в одинаковых условиях (температура масла, частота вращения коленчатого вала, температура окружающего воздуха, полная исправность всех систем двигателя и т.д.).
Наиболее быстро и эффективно проверку величины компрессии позволяют осуществить современные мотортестеры. В этом случае происходит измерение амплитуды пульсаций тока, потребляемого стартером при прокрутке коленчатого вала. Преимуществом данного метода является быстрота, одновременное измерение по всем цилиндрам за один цикл (10+15 с прокрутки стартером), отсутствие необходимости выкручивания свечей, что особенно удобно при диагностике многоцилиндровых двигателей. Недостаток метода — получение в большинстве случаев только величины относительной (в процентах к лучшему цилиндру) компрессии. Лишь самые дорогие мотортестеры способны измерять абсолютное значение пика тока на каждый цилиндр, однако эта величина также нуждается в сопоставлении с действительным давлением.
Практика показывает, что взаимное влияние большого числа факторов на абсолютное значение компрессии столь велико, что результаты измерения могут быть неправильно или произвольно истолкованы и ввести в заблуждение. Поэтому для определения технического состояния в целом исправного и устойчиво работающего двигателя только измерения компрессии недостаточно. В таких случаях оно должно применяться в комплексе с другими способами и средствами диагностики.
Несколько отличная от описанной ситуация наблюдается у дизелей. Значительно более высокие давления в цилиндре дизеля обуславливают и значительно более сильное влияние различных неисправностей и дефектов деталей на величину компрессии. При этом условия, в которых проводятся измерения, не имеют такого значения, как у бензиновых двигателей. В связи с этим в литературе по ремонту дизелей всегда указывается величина минимальной компрессии, и если при измерении получено меньшее значение, это практически однозначно свидетельствует о наличии дефектов деталей цилиндро-поршневой группы и/или клапанного механизма.
Диагностика неработающего двигателя по внешним признакам
Определение неисправности неработающего двигателя представляет собой отдельную и нередко весьма трудную задачу по сравнению с диагностикой работающего двигателя. У неработающего двигателя, в основном, приходится иметь дело не столько с причиной, не дающей ему работать, сколько со следствием этой причины.
Рассматривая данный вопрос, необходимо отметить, что неисправность механической части, систем управления, агрегатов могут дать похожие на первый взгляд внешние признаки. Если неисправность связана, например, с механической частью двигателя, то для ее устранения потребуется частичная или полная его разборка. Таким образом, при проведении диагностики неработающего двигателя вначале необходимо не столько определить причину, сколько правильно оценить, с чем она связана — с механической частью или системой управления и агрегатами. Ошибка на данном этапе ведет к неоправданным затратам времени на проведение ненужных работ. После того, как область поиска сужена, ищется причина неисправности. При этом следует отметить, что неисправность в механике часто оставляет «следы» на многих деталях. Но даже после полной разборки двигателя не всегда удается установить причину неисправности, ко-торая может иметь различные последствия для деталей.
По внешним признакам неисправности могут быть разделены на две большие группы. Первая — когда коленчатый вал проворачивается (стартером, специальным ключом и т.п.), а вторая — когда этого сделать нельзя.
Рассмотрим первую группу неисправностей такого рода. Здесь существенное значение имеют тип и конструкция двигателя и системы его управления. Например, для бензиновых двигателей наиболее частой причиной невозможности запуска являются неисправности систем питания или зажигания. В то же время для дизелей, помимо отказов в системе питания и нарушения работы свечей накаливания, возможна низкая компрессия из-за износа ЦПГ, стержней, направляющих втулок и седел клапанов. Поэтому, если исключить неисправности стартера и аккумуляторной батареи, не позволяющие вращать при запуске коленчатый вал с необходимой для этого скоростью, следует рассматривать причины невозможности запуска бензиновых и дизельных двигателей раздельно.
Если коленчатый вал двигателя не вращается, что легко определяется с помощью ключа с рычагом, устанавливаемого на болт шкива коленчатого вала, то причины этого у всех типов двигателей являются общими. В таком случае неисправности систем питания и зажигания оказываются маловероятными, а основные причины неисправности заключены в механике самого двигателя.
* Для конструкций с гидротолкателями
** При условии хорошего состояния маслоотражательных колпачков, клапанов и направляющих втулок
Интересно отметить, что многие неисправности как механической части, так и систем управления, напрямую ведут к выходу из строя стартера. Например, из-за тугого вращения коленчатого вала происходит перегрев обмоток стартера, ускоренный износ щеток, коллектора, перегрев контактов тягового реле. Похожий результат будет, если запуск двигателя затруднен из-за неисправности систем питания или зажигания, хотя при этом ротор стартера будет вращаться с гораздо более высокой частотой. Таким образом, на практике нередко оказывается справедливым и обратное — если неисправен стартер, значит двигатель имеет какую-либо неисправность, связанную с трудностью запуска.