Как измерить компрессию

Еще недавно двигатель работал как часы, но вот упала мощность,увеличились расходы топлива и масла. На холостом ходу стала заметна вибрация -двигатель явно троит, т.е. один из цилиндров не работает должнымобразом. И если замена свечей ничего не изменит, в подобных случаях дляопределения причины неисправности нередко прибегают к измерению компрессии -одному из самых простых и доступных способов диагностики.

Компрессией называют величину максимального давления в цилиндре, создаваемогопри холостой прокрутке двигателя стартером (например, при отключении свечизажигания). Чтобы измерить компрессию, необходимо вместо свечи установитькомпрессометр. Этот прибор представляет собой манометр, соединенный шлангом соштуцером и обратным клапаном. При вращении коленчатого вала двигателя в шлангнагнетается воздух до тех пор, пока давление в шланге не сравняется смаксимальным давлением в цилиндре. Его значение зафиксирует манометр.

Видимая простота и доступность снискаликомпрессометру славу некоего универсального прибора, способного нетолько определить неисправность, но и вообще оценить техническое состояниедвигателя в целом. К сожалению, эта универсальность обманчива - полученныерезультаты измерений часто требуют специального анализа, и делать по нимоднозначные выводы не всегда правильно.

Вот только два тому примера. Сравнительно новыйдвигатель не удается запустить. Компрессия в цилиндрах составляет 0,5-0,6 МПа(5-6 кг/см2), что примерно вдвое ниже нормы. Причинами могут быть механическаяполомка или износ деталей цилиндро-поршневой группы. Но такое же падениекомпрессии будет наблюдаться, если из-за неисправности системы управления вцилиндры поступил избыток топлива. Оно смыло масло со стенок цилиндров, ипоршневые кольца перестали надлежащим образом уплотнять полость камерысгорания.

Другой случай: у старого двигателя измереннаякомпрессия составляет 1,1-1,2 МПа. Норма! Однако двигатель расходует масласвыше 1 л на 1000 км. Оно и понятно, если принять во внимание износ колец, поршнейи цилиндров. В чем же дело? Да просто большое количество масла, проникающего вкамеру сгорания, хорошо уплотняет зазоры между изношенными деталями.

Как видим, к результатам замеров следуетотноситься с осторожностью. И, чтобы во время ремонта не ошибиться в выводах,следует знать, в каких случаях на результаты измерений можно с уверенностьюположиться, а когда - только принять к сведению.

1.jpg

При движении поршня их нижней мертвой точки (а) давление начинает повышаться только после закрытия впускного клапана (б) и достигает максимума в верхней мертвой точке (в): h - перемещение поршня, при котором давление в цилиндре не повышается

Что влияет на компрессию?

Теоретически максимальное давление в цилиндре вконце такта сжатия, когда поршень находится в верхней мертвой точке (ВМТ),зависит от целого ряда факторов. С точки зрения ремонтной практики они в конечномсчете влияют на количество поступающего в цилиндр воздуха - чем оно больше, темвыше компрессия. В первую очередь отметим положение дроссельной заслонки - ееприкрытие или закрытие, очевидно, сильно уменьшит давление в цилиндре. Понятнымобразом на количество воздуха влияет и степень загрязнения воздушного фильтра.

Некоторые механики допускают ошибки в установкефаз газораспределения, например, при монтаже ремня или цепи приводараспределительного вала. Это приводит к изменению момента закрытия впускногоклапана, сдвигая начало сжатия в цилиндре в ту или другую сторону. Тогда изначения компрессии будут отличаться.

Довольно сильно на компрессию влияют зазоры вприводе клапанов. Так, малый зазор в приводе впускных клапанов приведет к болеепозднему их закрытию и, соответственно, к уменьшению компрессии. Одновременномалые зазоры в выпускных клапанах увеличат так называемое перекрытие клапанов -величину угла поворота коленвала, в течение которого открыты одновременно обаклапана в цилиндре. Результат тот же -компрессия уменьшится.

На компрессию повлияет и температура двигателя -чем она меньше, тем сильнее будет охлаждаться воздух, сжимаемый в цилиндре, итем меньше будет его давление. Кстати, зазоры в приводе клапанов так же будутследить за температурой - чем она ниже, тем меньше зазоры икомпрессия.

Но и это еще не все. Как только воздух в цилиндреоказывается достаточно сжат, станут проявляться разного рода его утечки череззазоры между изношенными или поврежденными деталями, уплотняющими полость камерысгорания.

Естественным образом из сказанного вытекают выводыо том, что утечки будут минимальными, если цилиндр имеет идеально круглуюформу, отсутствуют продольные риски на его рабочей поверхности, поршневыекольца идеально прилегают к ней и к торцевым поверхностям канавок поршня; еслиблизка к нулю величина зазоров в замках колец и, наконец, тарелки клапановидеально прилегают к седлам.

Но все мы знаем, ничего идеального в природе небывает. Какие-то утечки есть всегда, даже у нового двигателя. Вопрос лишь втом, насколько они велики. Поэтому напомним факторы, в той или иной меревлияющие на интенсивность утечек воздуха, а, следовательно, и на компрессию:

o в первую очередь укажем на температуру двигателя -она, повышаясь, увеличивает компрессию, так как детали лучше прилегают друг кдругу, принимая размеры и взаимное положение, больше соответствующие рабочим;

o затем напомним, что масло, поступившее в камерусгорания через направляющие втулки клапанов, поршневые кольца, системувентиляции картера и уплотнения турбокомпрессора, существенно повышаеткомпрессию, так как оказывает уплотняющее действие;

o топливо, поступившее в цилиндр в виде капель,напротив, снижает компрессию, так как разжижает и смывает масло с деталей и неоказывает уплотняющего действия из-за малой вязкости;

o таким же образом сказываются негерметичностьобратного клапана или шланга компрессометра, а также большое усилие пружиныобратного клапана;

o и, наконец, чем больше обороты коленчатого вала,тем меньше утечки через неплотности, тем выше компрессия.

Как правильно измерить компрессию?

Если принять во внимание все перечисленные вышефакторы, то при измерениях компрессии надо соблюдать следующие несложныеправила:

o двигатель должен быть теплым. Подачатоплива должна быть отключена. Можно, например, отключить бензонасос, форсункиили использовать другие способы, препятствующие попаданию большого количестватоплива в цилиндры;

o необходимо вывернуть все свечи. Выборочныйдемонтаж свечей, практикуемый на некоторых СТО, недопустим, так как увеличиваетсопротивление вращению и произвольно снижает обороты при прокрутке двигателястартером;

o аккумуляторная батарея должна быть полностьюзаряжена, а стартер - исправен.

2.jpg

Основные места утечек воздуха изкамеры сгорания: а) в зазор между кольцами и поверхностью цилиндра или в зазорв замке колец; б) в зазор по торцевым поверхностям колец и канавок поршней; в)в зазор между седлом и клапаном; г) в зазор между поврежденной прокладкой иплоскостью головки или блока; д) в трещину в стенке камеры сгорания.

Компрессию измеряют как с открытой, так и сзакрытой дроссельной заслонкой. При этом каждый из способов дает своирезультаты и позволяет определять свои дефекты.

Так, когда заслонка закрыта, в цилиндры, очевидно,поступит мало воздуха, поэтому компрессия будет низкой и составит около 0,6-0,8МПа. Утечки воздуха в этом случае сравнимы с его поступлением в цилиндр.Вследствие этого компрессия становится особо чувствительной к утечкам - дажепри малых неплотностях ее значение падает в несколько раз. Эта посылкапозволяет сделать выводы или предположения о следующих дефектах двигателя: невполне удовлетворительном прилегании клапана к седлу; зависании клапана,например, из-за неправильной сборки механизма с гидротолкателями; дефектахпрофиля кулачка распределительного вала в конструкциях с гидротолкателями, итом числе неравномерном износе или биении тыльной стороны кулачка;негерметичности вызванной прогаром прокладки головки или трещиной в стенкекамеры сгорания.

При измерении компрессии с открытой заслонкойкартина будет иной. Большое количество поступившего воздуха и рост давления вцилиндре, конечно, способствуют увеличению утечек. Однако они заведомо меньшеподачи воздуха. Вследствие этого компрессия падает не столь значительно(приблизительно до 0,8-0,9 МПа). Поэтому способ замеров с открытой заслонкойлучше подходит для определения более грубых дефектов двигателя,таких, как поломки и прогары поршней, поломки или зависание (закоксовывание)колец в канавках поршня, деформации или прогары клапанов, серьезные повреждения(задиры) поверхности цилиндров.

В обоих способах измерения желательно учитыватьдинамику нарастания давления - это поможет установить истинный характер неисправностис большей вероятностью. Так, если на первом такте величина давления, измеряемаякомпрессометром, низкая (0,3-0,4 МПа), а при последующих тактах резковозрастает, - это косвенно свидетельствует об износе поршневых колец. В такомслучае заливка в цилиндр небольшого количества масла (3-5куб.см) сразу увеличитне только давление на первом такте, но и компрессию.

С другой стороны, когда на первом такте давлениедостигает 0,7-0,9 МПа, а на последующих тактах почти не растет, вероятнее всегоналицо негерметичность клапана или прокладки головки. Разумеется, более точноустановить причину можно с помощью других средств диагностики.

Как использовать на практикерезультаты измерений

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

Такой подход позволяет, с одной стороны, быстролокализовать неисправность в конкретном цилиндре. С другой стороны, исключаютсяошибки, часто встречающиеся в ремонтной практике при попытке оценитьтехническое состояние двигателя в целом - слишком много факторов влияет накомпрессию, чтобы учесть это влияние на результаты. Тем не менее, на самувеличину компрессии иногда тоже можно положиться. Но для этого необходимо,во-первых, знать данные о величине компрессии этого двигателя, полученные наболее ранних интервалах его эксплуатации (разумеется, если измерения проводилисьс полным соблюдением всех правил); и, во-вторых, иметь большую базустатистических данных по компрессии этой модели двигателя на разных этапах егоэксплуатации.

Эти данные обязательно должны включать такиеусловия проведения замеров, как температура масла, частота вращения,температура воздуха, состояние систем автомобиля и др.

Только так можно использовать измеренную величинукомпрессии для того, чтобы судить об износе деталей поршневой группы.

Чем измеряют компрессию?

Самым распространенным прибором дня этих целейявляется упомянутый выше компрессометр. В отличие от незамысловатыхотечественных конструкций иностранные фирмы выпускают целые наборы с комплектомпереходников (адаптеров), позволяющих проводить измерения на автомобилях любыхмарок и моделей.

Удобны в работе и компрессографы. Их назначение тоже, но результаты измерений записываются на бумаге или специальных пластиковыхкарточках, что дает возможность архивировать их для последующего сравнения вразные периоды эксплуатации автомобиля. Недостатком компрессографа являетсятрудность оценки динамики нарастания давления при прокрутке коленвала.

Быстро и эффективно измеряют компрессиюсовременные мотортестеры. Эти приборы фиксируют фактически не давление, аамплитуду пульсации электрического тока, потребляемого стартером во времяпрокрутки - ведь чем выше давление в цилиндре, тем больше затраты мощностистартера на вращение коленвала. Тем самым удается одновременно измеритькомпрессию во всех цилиндрах всего за несколько оборотов, не прибегая к выворачиваниюсвечей, что особенно важно для многоцилиндровых недостаток мотортестера -получаемые результаты выражаются в относительных единицах, например, впроцентах к цилиндру, работающему лучше. Лишь самые дорогие мотортестерыспособны измерять абсолютную величину компрессии в каждом цилиндре, но этовозможно только на основе большого числа статистических данных по конкретноймодели двигателя и их сопоставления с действительным давлением в цилиндре.

Некоторые дефекты и неисправностибензиновых двигателей, выявляемые измерением компрессии:

/img.php?i=http://santer323.users.photofile.ru/photo/santer323/3712288/xlarge/87743469.jpg
/img.php?i=http://santer323.users.photofile.ru/photo/santer323/3712288/xlarge/87743471.jpg

(c)

Как измерять компрессию и что это даст

Посмотреть еще на тему Двигатель, Топливная система, Охлаждение

Информация по двигателям БМВ а так же по всему, что с этим связано.

Обсуждения на БМВ Форуме

Загрузка...

Перейти на Форум BMW
^Наверх
Вливайся в тусовку BMW!