Компрессия и степень сжатия
Компрессия – параметр, который показывает давление внутри камеры сгорания при достижении поршня ВМТ на такте сжатия. Она показывает, насколько сжимается топливовоздушная смесь, закачанная в цилиндр при такте впуска.
Давление – один из факторов, участвующих в процессе горения. Если брать дизельный мотор, то в нем воспламенение топливной смеси происходит за счет сильного сжатия, из-за чего смесь разогревается настолько, что происходит самовоспламенение. Давление напрямую влияет на горение.
В бензиновых же моторах загорание смеси происходит от искры свечи зажигания. Но и в таких моторах нужно, чтобы топливовоздушная смесь сжималась. В процессе этого топливо испаряется и лучше перемешивается с воздухом, что обеспечивает легкость воспламенения, полное сгорание смеси с лучшей отдачей энергии. Поэтому компрессия считается важным параметром двигателя.
Автопроизводители в технической документации указывают степень сжатия. Автолюбители воспринимают это показатель как компрессию. В действительности это два разных параметра.
Степень сжатия характеризует соотношение объема цилиндра при нахождении поршня в НМТ и ВМТ. Это геометрический параметр указывающий, как сильно сжимается топливная смесь. Единиц измерения он не имеет. В документации к автомобилю указывается, что степень сжатия составляет 10:1. Отсюда понимаем, что в цилиндре происходит 10-кратное уменьшение объема цилиндра при такте сжатия.
Но степень сжатия — не показатель давления. И виной тому физические процессы, происходящие в цилиндре. При сжатии происходит нагревание топливной смеси, которая находится в газообразном состоянии. А газ при повышении температуры расширяется, увеличивает свой объем. Это и становится причиной того, что значение компрессии выше, чем степени сжатия, на 20%. В результате при степени сжатия в 10:1 получаем давление в камере при завершении такта сжатия на уровне 12 кгс/см. кв. Но это значение не точное, поскольку компрессия меняется из-за тех же физических процессов. На холодном двигателе показатель ниже из-за меньшего расширения газа.
Компрессия в цилиндрах напрямую зависит от степени сжатия, но в обратном направлении никакой зависимости нет. Давление в цилиндрах на геометрический показатель повлиять не может.
Как измерить компрессию в двигателе без компрессометра
Проверка компрессии — это диагностическая процедура, которая дает нам определенную информацию о состоянии двигателя без его разборки и дефектовки. По показателям компрессии мы можем узнать, не нарушена ли герметичность цилиндров и насколько эффективно происходит сжатие топливно-воздушной смеси.
Если компрессия падает, то условия для нормального сгорания заряда нарушаются, и в работе ДВС начинают накапливаться проблемы (падает мощность, движок начинает троить, увеличивается расход топлива, могут появиться шумы и т.д.). Чтобы отдельные неприятности не переросли в целый ком серьезных проблем, нужно оперативно найти источник бед и устранить его.
Есть 2 способа сделать замер компрессии
: прибором под названием компрессометр и «ручным» методом. Конечно, прибор дает более точные результаты, но если его под рукой не оказалось, можно обойтись и так. С одной стороны, чтобы замерять давление в цилиндре, нужны некоторые навыки и знания, но с другой, ручной способ не такой уж сложный, и справиться с работой может даже «зеленый» водитель. Главное, следовать инструкции:
1. Выкручиваем все свечи зажигания, кроме одной: в первом цилиндре.
2. Поворачиваем коленвал так, чтобы поршень в первом цилиндре оказался в конце такта сжатия. Чтобы не промахнуться, сверяемся с метками.
3. Стараемся запомнить, с каким усилием проворачивался коленвал.
4. Затем вкручиваем свечу во второй цилиндр, вращаем коленвал. И так далее со всеми свечами.
Смысл этой процедуры — найти проблемный цилиндр. Логика здесь простая: где пришлось приложить меньше усилий, там компрессия понижена. Т.е. проблема в том цилиндре, где после установки свечи зажигания коленвал крутился легче всего.
Если же нужны точные показатели компрессии, то здесь поможет только компрессометр. Порядок работы (понадобится еще помощник):
1. По технической документации узнаем конкретное значение компрессии для конкретного двигателя. Проверяем, чтобы стартер был исправен, а АКБ полностью заряжена — это важные условия!
2. Прогреваем движок до рабочей температуры (должен включиться вентилятор охлаждения).
3. Теперь аккуратно выкручиваем свечи зажигания.
4. Наконечник компрессометра плотно вставляем в свечное отверстие.
5. Помощник выжимает педаль газа и прокручивает двигатель стартером 3-4 сек.
6. Полученные показания сверяем с рекомендуемыми.
Допустим разброс данных до 0,1 от максимального показателя. Если же давление в каком-либо цилиндре упало на 15 % и более, то определенно стоит искать неисправность. При этом нужно понимать, что дальше ездить на такой машине как минимум нерационально: детали неисправного цилиндра будут и дальше изнашиваться, двигатель начнет работать еще хуже, а из-за разжижения масла (неизбежно при низкой компрессии) износ мотора ускорится в разы.
Что же вызывает падение давления в двигателе?
Одна из самых часто встречающихся причин — износ, повреждение или залегание поршневых колец. Проверить их состояние можно даже без разбора ДВС. Для этого понадобятся моторное масло, шприц и свечной ключ.
В цилиндр с низкой компрессией через отверстие для свечей заливается шприцем 20-30 мл масла, отверстие закрывается и двигатель прокручивается стартером, чтобы масло разлилось по цилиндру. После этого делаются повторные замеры давления в цилиндре. Если показатель стал существенно выше, то, скорее всего, проблема кроется в поршнях, кольцах или стенках цилиндров.
Если же показатель повысился не сильно, то повреждены могут быть клапаны, поршневые кольца или прокладка ГБЦ.
Если же показатели компрессии вообще не изменились, значит, нарушена герметичность камеры сгорания. Это может быть следствием неплотного прилегания клапанов к седлам или трещин в блоке цилиндров или ГБЦ.
Проверяем систему питания двигателя
В первую очередь нужно убедиться, что в бензобаке есть достаточное количество бензина. Внутри бензобака есть небольшая трубка, которая отбирает бензин не со дна бензобака, а чуть выше. Поэтому может оказаться, что бензин в баке еще есть, но в карбюратор он не поступает. Поэтому, если есть возможность — долейте бензин хотя бы до половины бака, и попробуйте снова завести мопед. Возможно причина именно в этом.
Также нужно знать, что бензокран мопеда «Альфа» имеет два положения: в одном, он берет бензин ближе ко дну бензобака, а в другом — чуть выше. Если Вы не знаете в каком положении открыт бензокран — попробуйте установить его в другое, возможно это поможет.
Очень удобно проверять подачу бензина, если у вас прозрачная трубка от бензобака до карбюратора, либо установлен сменный бензофильтр. В этом случае сразу видно есть бензин или нет.
Также есть еще одна простая проверка системы питания: набрать небольшое количество (5-10мл.) бензина в шприц, снять трубку забора воздуха с карбюратора и залить бензин прямо в карбюратор. Если после этого мопед будет заводиться, или как говорят «схватывать» — значит причина точно в подаче бензина и нужно проверить подачу топлива и карбюратор.
Если после всех описанных проверок проблема не обнаружилась — остается еще одна проверка — проверка компрессии двигателя.
Компрессия в дизельном двигателе
Уровень компрессии бензинового и дизельного двигателя значительно различаются, а связано это с особенностями работы.
Дизель воспламеняется значительно тяжелее бензина
И от компрессии в дизельном двигателе зависит не только силовые характеристики, но и холодный запуск мотора, значит ей надо уделять большее внимание. Показатель компрессии здесь колеблется от 16 до 25 атмосфер, что в два раза выше компрессии бензиновых моторов
Такие двигателя имеют более сложное устройство, поэтому они более дорогие, но в тоже время они более долговечные и экономичные.
Существуют способы еще более поднять компрессию в двигателе. Например, можно снять несколько миллиметров с нижней части головки цилиндров. Тем самым камера возгорания уменьшится, а, следовательно, степень сжатия увеличится.
Делается это для того чтобы повысить коэффициент полезного действия, повысить мощность и снизить расход топлива. Но мнение это ошибочное, на самом деле все наоборот. Расход топлива на низких оборотах на самом деле уменьшится, но если немного повысить обороты, то резко увеличится и расход. Так же происходит и с мощностью, на низких оборотах наблюдается равномерная тяга, но на высоких разница незаметна.
Не стоит гнаться за сильным увеличением компрессии, как это делают многие люди, ведь это сильно уменьшает запас прочности двигателя. Кроме этого под каждую степень сжатия следует подбирать свой бензин. Чем она выше, тем выше требуется октановое число бензина. Иначе он будет детонировать.
Детонация – самопроизвольное возгорание бензина. Это приведет к разрушению подшипников, поршней, шатунов.
Итог
Таким образом, компрессия одна из важных составляющих для нормальной работы двигателя. Благодаря ей создаются благоприятные условия для возгорания топливной смеси, энергия которого переходит во вращательный момент на валу. А затем уже передается на колеса. Чтобы уменьшить износ необходимо своевременно менять масло, а также не допускать повышенных нагрузок и перегрева. Тогда сердце вашего мотора прослужит вам очень и очень долго.
Еще один вариант того, как поднять компрессию в двигателе вы найдете в этом видео:
Слабая компрессия в двигателе: причины
Прежде всего, важно понимать, почему пропадает компрессия в одном или нескольких цилиндрах двигателя. На практике снижение компрессии или ее полное отсутствие чаще всего возникает по следующим причинам:
- проблемы с поршневыми кольцами (залегание, закоксовка, разрушение);
- задиры на стенках цилиндров;
- негерметичность клапанов ГРМ;
- прогар/повреждения прокладки блока;
- трещины в самом блоке или ГБЦ;
Например, износ двигателя и нарушение геометрии цилиндров, а также образование задиров на стенках цилиндров в результате попадания металлической стружки может привести к снижению компрессии. Проблемы с прокладкой ГБЦ укажут на то, что
герметичность окажется нарушенной
Также после перегревов ДВС в блоке или головке может возникнуть трещина. Еще неплотное прилегание (в результате закоксовки или неправильной регулировки), разрушение тарелки клапана (часто от прогара) приводит к тому, что должного закрытия не происходит, компрессия падает.
Еще не следует исключать и естественный износ мотора, когда в двигателе с пробегом происходит увеличение зазора между стенкой цилиндра и поршнем. Параллельно стоит упомянуть и проблемы с самими поршнями (разрушение, прогар и т.д.).
Как мерить компрессию в двигателе
В любом случае, для точного определения поломки, необходимо иметь компрессометр, который позволяет точно замерить компрессию по цилиндрам. Устройство подходит для бензиновых и дизельных моторов, так как комплектуется набором насадок и переходников, что позволяет использовать данное решение на разных типах ДВС.
- Что касается самой проверки, в двух словах, нужно иметь хорошо заряженный аккумулятор, свечной ключ и компрессометр. Перед замерами мотор потребуется прогреть.
- Далее агрегат останавливают, свечи поочередно на каждом цилиндре следует выкрутить, после чего в свечное отверстие вставляется компрессометр.
- Затем помощник прокручивает двигатель стартером, в то время как другой человек фиксирует показания компрессометра. Такая процедура повторяется на каждом цилиндре, а показания сравниваются между собой.
- Если замечено отклонение от нормы во всех или только в нескольких цилиндрах, нужно выяснять причину неисправности.
Как проверить компрессию?
При помощи компрессометра
Чтобы понять, есть в вашем двигателе компрессия или нет, нужно воспользоваться компрессометром. Соответствие замеренного уровня должно совпадать с тем, который указан в сервисном мануале к вашему авто. Сама процедура замера должна осуществляться на моторе с рабочей системой электропривода стартера и мощной аккумуляторной батареей. В противном случае добиться точного результата будет очень сложно.
Итак, вам потребуется компрессометр. Он представляет собой, по сути, обычный манометр, только с установленными на нем удлинителями и переходниками для свечей различных размеров. Учтите, что для дизельного и бензинового авто компрессометры бывают разные, поскольку в дизельном моторе уровень давления намного выше, чем в бензиновом. На сегодняшний день стоимость одного компрессора может варьироваться от 25 до 50 долларов. Это около 250 — 1 300 гривен (800 — 5 000 рублей).
Проверка при помощи компрессометра
В первую очередь, откройте капот, выкрутите и извлеките все свечи из разъемов.
Затем следует приготовить сам компрессометр
Для этого определитесь с тем, какой переходник и удлинитель вам нужны, после чего все это нужно подключить.
Затем переходник от устройства необходимо осторожно вкрутить в разъем для свечи, вставить ключ в замок зажигания и покрутить стартером. Если у вас транспортное средство с дизельным двигателем, то вам также потребуется выкрутить форсунки.
Проверьте уровень давления в каждом из цилиндров.
Сверьте показания компрессометра с теми, которые указаны производителем вашего авто
Таким образом, вы можете сделать вывод о состоянии поршневой группы вашего мотора.
Проверка маслом
Также проверить, есть в одном или двух цилиндрах компрессия или нет, можно при помощи обычного моторного масла. Залейте около тридцати-пятидесяти граммов жидкости в гнездо выкрученной свечи, а затем опять проверьте уровень при помощи устройства. Если вы увидели, что уровень компрессии резко повысился, а разница в уровнях между цилиндрами пропала, то это может свидетельствовать об одном. В вашем двигателе закоксовались кольца либо же их сальники.
В этом случае считайте, что вам повезло. Поскольку заменить сальники можно и в домашних условиях. Если же дело именно в кольцах, то здесь ситуация немного сложней, поскольку придется производить демонтаж головки блока. Тем не менее, эта процедура не особо сложна и, соответственно, не особо дорогая.
Что делать, если в двигателе нет компрессии или компрессия низкая
Вполне очевидно, что снижение компрессии указывает на необходимость ремонта силового агрегата, что предполагает разборку и дефектовку ДВС. Только после указанных процедур можно получить представление о том, в каком состоянии находится ЦПГ и ГРМ, а также другие элементы и узлы двигателя.
Однако бывает и так, что причину снижения компрессии можно устранить, не разбирая мотор. Речь идет об удалении кокса, нагара и отложений. Такое решение позволяет очистить камеру сгорания, вернуть подвижность поршневым кольцам, убрать нагар с клапанов и добиться их плотного прилегания.
Чтобы точнее определить, насколько серьезна проблема, причем без разборки ДВС, нужно для начала залить 7-8 «кубиков» моторного масла в проблемные цилиндры. Затем компрессию нужно замерить повторно.
Если заливка масла не изменила ситуацию, тогда вероятны проблемы, связанные с клапанами. Если же компрессия после заливки масла увеличилась, тогда стоит искать проблему в износе элементов ЦПГ. Так вот, в этом случае кольца могли залечь, а раскоксовка поршневых колец в некоторых случаях может исправить ситуацию.
Сразу отметим, что данный способ не обязательно поможет, однако попробовать стоит, тем более от владельца не потребуется значительных финансовых вложений.
- Если коротко, чтобы раскоксовать мотор, нужно приобрести специальную жидкость-очиститель.
- Далее нужно выкрутить свечи зажигания и залить 30-40 грамм в каждое свечное отверстие.
- Затем свечи не закручиваются (можно закрыть отверстия чистой ветошью), а сам автомобиль следует оставить в гараже на 10-12 часов.
- Спустя указанное время потребуется прокрутить двигатель стартером с выкрученными свечами. Далее свечи зажигания очищают и устанавливают на место.
Обратите внимание, после заливки раскоксовки сразу вкручивать свечи и пытаться заводить двигатель нельзя! В этом случае остатки жидкости в камере сгорания могут стать причиной гидроудара. После того, как двигатель завелся, мотор нужно немного прогреть, после чего потребуется выехать на трассу
Затем машину разгоняют до 110-130 км/ч, после чего на высоких оборотах с высокой скоростью нужно проехать 25-30 км
После того, как двигатель завелся, мотор нужно немного прогреть, после чего потребуется выехать на трассу. Затем машину разгоняют до 110-130 км/ч, после чего на высоких оборотах с высокой скоростью нужно проехать 25-30 км.
По окончании необходимо повторить замеры компрессии. Если ничего не изменилось, тогда раскосовка колец не помогла или проблема заключается в сильно изношенных деталях. В этом случае двигатель нужно только ремонтировать.
Также добавим, что некоторые автовладельцы стремятся избежать ремонта ДВС и активно используют различные присадки для восстановления компрессии
Важно понимать, что на практике такие решения могут помочь в отдельных случаях, однако убрать задиры и «сгладить» другие дефекты попросту неспособны.. Фактически, подобные составы также являются средствами раскоксовки, однако цена может существенно отличаться в большую сторону от более доступных аналогов
Еще некоторые присадки для восстановления компрессии двигателя могут в дальнейшем усложнить неизбежный ремонт силового агрегата в том случае, если состав позиционируется как ревитализант металла, то есть имеет свойство формировать на изношенных поверхностях так называемый защитный и восстанавливающий слой
Фактически, подобные составы также являются средствами раскоксовки, однако цена может существенно отличаться в большую сторону от более доступных аналогов. Еще некоторые присадки для восстановления компрессии двигателя могут в дальнейшем усложнить неизбежный ремонт силового агрегата в том случае, если состав позиционируется как ревитализант металла, то есть имеет свойство формировать на изношенных поверхностях так называемый защитный и восстанавливающий слой.
Что делать, если компрессия дизельного двигателя сильно снижена?
Если в вашем силовом агрегате сильно снижена компрессия, следует обратиться на СТО с просьбой о диагностике двигателя. Чаще всего при серьезном снижении этого показателя, а также с большим пробегом автомобиля речь идет именно о физическом износе. В таком случае нужно решить, будет ли целесообразным проводить капитальный ремонт агрегата. Многие современные дизельные двигатели получили славу «одноразовых», то есть тонкость стенок цилиндров не позволяет выполнить капитальный ремонт. Потому последовательность действий при обнаружении плохой компрессии должна быть следующей:
- прекращение эксплуатации автомобиля — если речь не об износе жизненно важных органов двигателя, дальнейшая эксплуатация сделает ремонт дороже;
- проведение качественной профессиональной диагностики, которая расскажет все о причинах проблемы и способах ее возможного устранения;
- принятие решения о том, какой способ устранения неполадки будет выбран, а также где и как будет выполняться ремонт вашего силового агрегата;
- покупка деталей, которые необходимы для проведения восстановительных работ, проверка качества всех купленных элементов;
- передача машины мастеру, выполняющему специфические работы по капитальному ремонту двигателей, ожидание окончания ремонтных работ;
- проверка автомобиля путем тщательного исследования визуальных и звуковых особенностей работы, тестирование на дороге с замером расхода топлива.
Вот так выглядит капитальный ремонт силового агрегата дизельного типа, который утратил необходимую компрессию. Практически все двигатели, которые устанавливаются на современные легковые авто, обходятся в ремонте очень дорого. Потому есть и другой вариант восстановления работы силового агрегата. Это покупка контрактного двигателя — подержанного силового агрегата с малым пробегом, привезенного из другой страны. Такой двигатель сделает ваше авто практически новым, но его официальное оформление сегодня предполагает значительные сложности.
Предлагаем посмотреть на видео процесс замера компрессии в силовом агрегате Volvo XC90:
Проводим замер компрессии
Но, с другой стороны, замер компрессии иногда выдаёт относительные результаты и полностью на них ориентироваться не следует. Это всего лишь один из методов диагностики. Один из многих.
Первым показателем того, что в двигателе низкая компрессия в одном цилиндре, как минимум, является поведение авто во время движения. Двигатель не тянет.
Кстати, цифровые параметры значений компрессии для своего двигателя вы найдёте в Инструкции по эксплуатации.
Хотя процедура замера компрессии уже описана, коротко напомним. Замер производится на прогретом до 80 градусов двигателе, при наличии исправного и заряженного аккумулятора. Для получения точных параметров вам понадобится компрессометр.
Отключаем подачу топлива, выворачиваем свечи и замеряем компрессию, как при открытой, так и при закрытой дроссельной заслонке. Естественно нужен помощник. Получаем безрадостный результат – разная компрессия в цилиндрах.
Причин этому может быть сколько угодно: начиная от качества топлива и работы топливной системы, и заканчивая (в худшем случае) неисправностью поршней, клапанов и самих цилиндров. Не забудьте добавить сюда дефекты в прокладках и уплотнителях.
Сразу же грозной тучей надвигается неприятный вопрос, — что, неужели нужно делать капитальный ремонт двигателя? Ответ пока однозначный – нет.
Как повысить компрессию в двигателе?
Восстановление компрессии в двигателе является сложным ремонтом. По-другому компрессию не восстановить.
Под ремонтом понимается устранение неисправностей перечисленных выше.
Для этого необходимо выполнить следующие операции:
- расточка блока цилиндров под ремонтный размер;
- подборка новых поршней и колец, под гильзы цилиндров;
- шлифовка плоскости головки цилиндров и замена ее прокладки;
- притирка клапанов.
После данных операций, сборки двигателя в правильном порядке, а так же прохожденияи обкатки, компрессия должна вернуться на место. Но не все просто как кажется, ведь данный ремонт самостоятельно выполнить очень сложно.
А если у вас не было опыта в данной сфере, то лучше предоставить это дело профессионалам. Выйдет это чуть дороже, зато проблем с сердцем автомобиля в ближайшее время не возникнет.
Компрессия недостаточная: что делать
Эксплуатация автомобиля при малом давлении в цилиндрах ведет к повреждению деталей ЦПГ и ГРМ. Причем чем дольше не предпринимать необходимых мер, тем дороже в конечном итоге обойдется ремонт силового агрегата. Наиболее характерные признаки падения компрессии:
- двигатель стал заметно хуже заводиться;
- работа мотора нестабильна на всех режимах;
- жор масла;
- вырос расход горючего;
- цилиндры работают плохо (мотор «троит»);
- рост давления в охлаждающей системе: из-под ее прокладок начнет выдавливаться антифриз;
- у дизеля при заведенном моторе слышны хлопки.
Если процесс износа элементов ГРМ и цилиндро-поршневой группы не дошел до критического уровня, то можно воспользоваться специальными присадками, которые несколько отодвинут капитальный ремонт. Также можно воспользоваться народным средством, но только тогда, когда причиной уменьшения компрессии является образование плотной корки отложений на зеркале цилиндров и днищах поршней. Процедура заключается в следующем:
- Приготовьте денатурированный спирт и керосин.
- Перемешайте по 25 мл каждого компонента в подходящей емкости (это объем раствора — 50 мл — для одного цилиндра).
- Заведите силовую установку и прогрейте ее, потом заглушите.
- Выверните свечи и в каждое отверстие введите по 50 г смеси.
- Оставьте транспортное средство на 12 ч (можно на ночь).
- Введите в цилиндры посредством одноразового шприца по 4-5 г моторного масла, вверните свечи, пустите ДВС и дайте ему поработать с полчаса. За это время образовавшиеся отложения выгорят.
Вместо смеси керосина с денатуратом можно воспользоваться специальными средствами для очистки нагара, реализуемыми в автомагазинах. В этом случае алгоритм действий немного другой:
- Выкрутите свечи зажигания и в освободившиеся отверстия влейте купленный раствор (30-40 г на цилиндр).
- Прикройте отверстия ветошью, чтобы туда не попала грязь.
- Оставьте машину на 10-12 ч.
- Уберите ветошь, и, не вкручивая свечей, прокрутите мотор стартером в течение 20-30 секунд.
- Очистите свечи и вверните их.
- Заведите машину, прогрейте двигатель и выезжайте на трассу. Разгоните автомобиль до 110-130 км/ч. На такой скорости рекомендуется проехать 25-30 км.
Проверка компрессии в двигателе может многое рассказать о состоянии его механических компонентов. Например, такая диагностика покажет снижение давления через кольца, цилиндры, клапана или прокладку головки блока цилиндров без необходимости полной разборки силового агрегата. Это поможет вам сэкономить много денег и времени.
Падение компрессии в двигателе
Компрессия- это максимальная величина давления в цилиндре двигателя, которое создаётся при прокрутке двигателя стартером. При измерении величины компрессии должны соблюдаться некоторые условия:
- Двигатель надо раскрутить стартером до максимально возможных оборотов. Для этого надо обеспечить все условия, снизив потери энергии
- Свечи зажигания должны быть отключены и выкручены со всех цилиндров, чтобы не создавать сопротивление вращению.
- Двигатель должен быть «тёплым», это нужно для обеспечения сопряжений деталей при температурах, близких к рабочим.
- Топливо надо отключить, чтобы не смывало масло со стенок цилиндров.
- Аккумулятор должен быть полностью заряжен, чтобы максимально раскрутить двигатель