Что такое компрессия двигателя и какой она должна быть

  Устройство и эксплуатация автомобиля        11 августа 2017        5231         0

Содержание статьи

• 1 Компрессия и степень сжатия
  • • 1.0.1 Видео: Обманчивая компрессия.Диагностика двигателя без автомобиля
• 2 Какая компрессия считается нормальной?
• 3 Что влияет на давление в цилиндрах?
• 4 Признаки снижение компрессии
  • • 4.0.1 Видео:Компрессия двигателя
• 5 Измеряем компрессию

Для определения состояния силовой установки автомастера пользуются замером компрессии в цилиндрах мотора.  Во время проверки этого параметра удается получить только цифры, но эта операция позволяет оценить состояние  цилиндропоршневой группы без сильной разборки двигателя. Замер компрессии – операция, которая выполняется за считанные минуты, а информации эта процедура дает немало. Но не все знают, что такое компрессия и как по ней оценивается степень износа и состояние силового агрегата автомобиля.

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.

Видео: Обманчивая компрессия.Диагностика двигателя без автомобиля

Какая компрессия считается нормальной?

Чрезмерное давление в цилиндрах, как и недостаточное, негативно сказывается на процессах в камерах сгорания. При слишком большой компрессии появляется взрывной характер сгорания топлива, начинается детонация мотора, сопровождающаяся созданием высоких температур и ударными нагрузками на ЦПГ и кривошипно-шатунный механизм.

Поэтому компрессия в двигателях находится в определенном диапазоне. На бензиновых двигателях давление, создаваемое в цилиндре, варьируется в диапазоне 11-13 кгс/см. кв. Но есть и исключения, силовые установки некоторых авто обладают компрессией 14-16 кгс/см. см.

Выше отмечалось, что воспламенение смеси в дизельных моторах происходит от давления, причем немалого. Поэтому в таких моторах показатель компрессии выше, чем у бензиновых. Рабочим считается у дизеля давление на уровне 22 кгс/см. кв.

Что влияет на давление в цилиндрах?

Сжать топливо в камере сгорания возможно только при условии, что в цилиндре обеспечивается герметичность. Поршни при работе мотора постоянно двигаются в цилиндрах, а где есть подвижное соединение, там будут зазоры. И хоть для устранения этих зазоров применяются уплотнители – поршневые кольца, но потери в месте контакта поршней с цилиндрами есть, поскольку часть газов прорывается в подпоршневом пространство.

Взаимодействие элементов ЦПГ между собой приводит к износу контактирующих поверхностей, из-за чего зазоры постепенно увеличиваются, что обеспечивает просачивание большего количества газов. А чем больше их выйдет, тем меньше будет компрессия.

Повлиять на компрессию могут и другие элементы, расположенные в камере сгорания. Закачка составляющих топливной смеси в цилиндр и отвод продуктов горения из него осуществляется клапанами газораспределительного механизма. При нормальном состоянии этих элементов их тарелки за счет пружин плотно прилегают к седлам. Но некоторые негативные процессы,которые  проходят в цилиндрах, становятся причиной подгорания седел и кромки тарелки клапанов, образования слоя нагара на них. В результате имеем еще одно место утечки газов при сжатии.

Между головкой и блоком цилиндров помещается прокладка, у которой при перегреве образуются трещины, сказывающиеся на герметичности камеры сгорания.

Это  снижает компрессию в цилиндрах. А без давления не соблюдаются условия для нормального сгорания топливной смеси.

Признаки снижение компрессии

Снижение компрессии приводит к изменениям в работе силовой установки. Топливо хуже перемешивается с воздухом, поэтому процесс горения проходит не так, как надо. Результатом этого становиться:

• падение мощности;
• затруднительный пуск мотора «на холодную»;
• перебои в работе;
• мотор «троит».

При критическом снижении компрессии в цилиндрах запуск дизельного мотора невозможен, бензиновый еще может завестись, но с трудом. Граничным считается падение давления на 10% от номинального показателя. К примеру, компрессия мотора составляется 11 кгс/см. кв. Если это значение упадет до 9,9 кгс/см. кв., то установка уже не запустится.

Видео:Компрессия двигателя

Помимо естественного износа существуют и другие факторы, которые влияют на компрессию. Использование некачественного топлива и смазочного материала становится причиной образования нагара внутри цилиндра и на поршне. Происходит закоксовка элементов ЦПГ, из-за которой поршневые кольца «залегают» — заклинивают в сжатом положении. Тот же нагар оседает на клапанах, мешает им плотно прилегать к тарелкам. Эти негативные факторы  влияют на компрессию всех цилиндров.

Измеряем компрессию

Замер компрессии выполняется специальным прибором – компрессометром. Это манометр с переходником для установки на двигатель.

Технология замера несложная, но чтобы показания были корректными, необходимо выполнение некоторых условий. Для примера рассмотрим, как проводится операция на бензиновом моторе:

1. Перед началом работ убеждаемся, что АКБ полностью заряжен и способен активно крутить коленчатый вал.
2. Прогреваем силовой до рабочей температуры.
3. Выкручиваем все свечки зажигания.
4. Перекрываем подачу топлива (в карбюраторных моделях отсоединяем топливный патрубок от насоса, в инжекторных – вытаскиваем предохранитель бензонасоса).
5. В свечное отверстие вкручиваем компрессометр.
6. Садимся за руль, выжимаем на педаль акселератора, чтобы открыть дроссельную заслонку, и задействуем стартер на 10-15 сек.
7. Смотрим результат на манометре и записываем его.
8. Проводим аналогичные замеры в остальных цилиндрах.

После замера сверяем показания, на основе которых получаем  информацию. А она может быть разной.

Если показания в цилиндрах одинаковое или имеется разница (разбежность в показаниях до 1 кгс/см. кв. между цилиндрами считается нормальной) и при этом не отмечается падения ниже критической отметки – машину можно дальше эксплуатировать.

Компрессия в цилиндрах ниже граничной отметки – сильный износ ЦПГ. Двигатель требует капитального ремонта.

Давление в одном из цилиндров значительно меньше, чем в остальных – имеется место сильной утечки.

Выявить, что стало причиной сильного падения компрессии несложно. Для этого заливаем 20-30 гр. масла в него и повторно проводим замер. Если компрессия подскочила – кольца залегли или разрушились.

Если же заливка масла на компрессию не повлияла – неисправность ищем в клапанах ГРМ или прокладке ГБЦ. Бывают и более серьезные поломки – прогорание поршня или пробой стенки цилиндра, но такие неисправности проявляются не только падением давления, поэтому выявляются они раньше.

Компрессия в цилиндрах двигателя — как и чем проверить

Компрессия – это величина, которая показывает степень сжатия топливовоздушной смеси при подходе поршня к верхней мертвой точке. Данный показатель является самым важным и в корне определяет мощность двигателя автомобиля. Компрессия должна находиться в пределах определенных норм, которые должны обязательно соблюдаться. Ведь слишком большая компрессия приведет к поломке мотора, а слишком малая снизит мощность двигателя и увеличит расход топлива. Постараемся узнать, как производятся замеры компрессии и что означают числа, полученные в процессе измерений.

В каких случаях и чем выполняется проверка компрессии?

Если для начинающего автолюбителя компрессия является абсолютно незначимым параметром, о опытный автомеханик по данным числам может определить степень износа определенных деталей и принять решение о том, какой ремонт необходим двигателю.

Замеры компрессии выполняются в двух случаях. Первый – это когда мощность двигателя значительно снизилась, а расход топлива стал намного выше и второй, когда головка блока цилиндров или сам блок подвергались капитальному ремонту. В первом случае, замер компрессии просто необходим, только после этого можно делать какие –либо выводы о неисправностях двигателя, а второй является лишь контрольным.

Чем выполняются замеры?

Для проверки компрессии своими руками, необходим специальный прибор, который называется компрессометр. Современный рынок компрессометров позволяет применять на них насадки, которые соединят прибор с любым типом двигателя.

Помимо самого прибора, вам будет необходимо руководство по эксплуатации вашего автомобиля. Там подробно расписаны нормы замеров именно для вашего типа двигателя. Ведь на разных двигателях компрессия может заметно различаться.

Как выполняется проверка компрессии?

Проверка компрессии на разных марках двигателей не имеет различий и выполняется в строго одинаковой последовательности. Перед проведением работ, необходимо, в первую очередь, прогреть двигатель, затем отключить подачу топлива в форсунки или карбюратор. Для этого, отсоединяется шланг, ведущий от бензопровода к бензонасосу или штекер, подающий питание на электрический бензонасос. Аккумулятор должен быть обязательно полностью заряжен.

При выполнении замеров, необходимо вывернуть все свечи зажигания. Некоторые неопытные «мастера» выворачивают только одну, из-за чего допускают грубейшую ошибку.

Проверка компрессии выполняется как при закрытой дроссельной заслонке, так и при открытой. Дело в том, что при открытой заслонке, лучше всего, выявляются такие дефекты, как: задиры на поверхностях цилиндров, прогар клапанов или поршней и закоксовывание компрессионных колец. При закрытой заслонке, можно узнать о присутствии таких неисправностей как: зависание клапана, а также его негерметичность. Отсюда можно делать вывод, что в камере сгорания имеется трещина, клапан сидит недостаточно плотно или просто прогорела прокладка ГБЦ.

Компрессометр поочередно устанавливается в каждый цилиндр, и двигатель прокручивают стартером до тех пор, пока показания не перестанут увеличиваться. После этого, результаты измерений фиксируются, а показания сбрасываются. После этого, производят замер следующего цилиндра.

Видео — Как определить разную компрессию в цилиндрах без компрессометра

Определение неисправностей по результатам замеров компрессии

Прежде чем судить о неисправностях двигателя, необходимо понимать, что компрессия – это относительная величина. Нельзя вычислять среднее арифметическое значение из всех полученных показаний, вас должна интересовать только разница давления в разных цилиндрах. С помощью данного метода можно легко и быстро вычислить, в каком именно цилиндре скрывается главная проблема.

Уменьшенная компрессия в цилиндре говорит о том, что клапан недостаточно плотно закрывает камеру сгорания. В этом случае проведите регулировку зазора клапанов. Кроме того, сниженная компрессия может указывать на неисправность компрессионных колец.

Уменьшение компрессии, также может происходить и из-за плохого прогрева двигателя. Дело в том что, если двигатель не прогревается до рабочей температуры, то и давление газов в камере сгорания также уменьшается. Следовательно, снижается мощность, и ухудшаются динамические характеристики автомобиля. Кроме того, если компрессия снижена во всех цилиндрах, это говорит о том, что настройка угла опережения зажигания и фаз газораспределения установлена неверно и требует регулировки.

Слишком большая компрессия указывает на высокую температуру двигателя и стоит тщательно проверить систему охлаждения. Дело в том, что при повышении температуры, увеличивается давление в камере сгорания. Следовательно, повышенное давление может плохо сказаться на герметичности закрывания клапанов и способствует появлению различных утечек. В некоторых случаях, повышенное давление «вырывало» свечу зажигания и посадочного места. После это, ремонта головки блока цилиндров просто не избежать.

Не смотря на то, что плохая герметичность в камере сгорания может привести к снижению компрессии, есть и обратная сторона. При попадании масла в цилиндр через клапана, компрессия увеличивается, так как густое масло обладает уплотняющим действием, соответственно, увеличивает давление. В этом случае, стоит обратить внимание на цвет и интенсивность дыма из выхлопной трубы. Тем не менее, попавшее топливо в виде капли никак не отражается на уплотнении газа, так как, оно разжижает масло и действует, как «балласт» в камере сгорания. В связи с этим, компрессия падает, а расход топлива увеличивается, соответственно, необходимо проверить герметичность форсунок или подающего устройства карбюратора.

Пожалуй, это все, что необходимо знать о компрессии начинающему автолюбителю. Во всех случаях, полученные знания приходят  только с опытом, поэтому первое время, ремонт двигателя после неудовлетворительных результатов замера компрессии рекомендуется поручать профессионалам. В случае, если компрессия находится в норме, значит с двигателем все в порядке. 

Видео — Восстановление компрессии после 15 минут промывки двигателя

Самый важный тест подержанного автомобиля, который вы должны пройти, прежде чем принять решение о покупке подержанного автомобиля

Основа двигателя внутреннего сгорания

правильный для вас, вам нужно начать с очень простого теста, который позволит вам сразу узнать, есть ли у подержанного автомобиля потенциал хорошей покупки; или потенциально может стать денежной ямой, требующей капитального ремонта в будущем.

Основа работоспособности любого двигателя внутреннего сгорания строится на таких камнях, как топливо, сжатие, искра и синхронизация. На самом деле, это то, что делает эти старые двигатели V8 такой радостью для владения и работы — они очень прощающие и будут пыхтеть, как пациент с респираторной проблемой в смотровой, пока врач / механик не выяснит, что происходит. когда целостность любого из этих четырех камней несколько нарушена.

Однако, покупая подержанный автомобиль, мы хотим большего, чем просто «он работает», как показано в некоторых рекламных объявлениях.

Мы хотим знать, работает ли автомобиль, по крайней мере, если не очень хорошо, но также будет ли он продолжать работать достаточно долго, чтобы оправдать наши деньги. И на этот вопрос вам может ответить тест на сжатие.

Проверка компрессии

Проверка компрессии — это, по сути, процедура, при которой двигатель мгновенно прокручивается, пока компрессометр вставляется в одно отверстие для свечи зажигания. Когда двигатель вращается, манометр будет измерять максимальное давление в проверяемом цилиндре.

Значение этой меры заключается в том, что значение компрессии в цилиндре зависит от клапанов двигателя, его седел клапанов, поршневых колец; и равномерно ли изнашиваются эти детали. Если какой-либо из этих компонентов ослаблен, негерметичен, открыт или сожжен, сжатие теряется, и производительность значительно снижается.

Грубо говоря, исправные показания цилиндра должны показывать компрессию более 100 фунтов на квадратный дюйм на цилиндр с не более чем 10-процентной разницей между самым высоким и самым низким показаниями среди остальных протестированных цилиндров.

Если показания относительно низкие по отношению к характеристикам двигателя вашего автомобиля; или, что еще хуже, показать слишком большую разницу между цилиндрами, то вам может потребоваться ремонт двигателя в ближайшем будущем.

Другими словами, если потенциальная покупка подержанного автомобиля не проходит только этот тест, вам следует двигаться дальше и найти лучший подержанный автомобиль для вашего дома, независимо от того, что показывают другие тесты во время осмотра.

Как проверить компрессию в подержанных автомобилях старых и новых моделей

Если вы можете самостоятельно обслуживать свечи зажигания, значит, вы достаточно способны проверить компрессию в подержанной машине старой модели, используя несколько простых инструментов, которые должны быть в каждом домашнем гараже. . Для более новых моделей это не так просто, но все же выполнимо с помощью нескольких простых приемов, таких как процедура «сделай сам» для домашнего механика.

Тем не менее, вот полезное видео на YouTube с канала Скотти Килмера, в котором показано, как проверить компрессию в старых автомобилях с помощью компрессометра; а также чистый и простой метод определения относительной компрессии в новых моделях автомобилей, не пачкая рук. Основываясь только на этих тестах, вы сможете решить, является ли эта подержанная машина хорошей покупкой или… «до свидания».

Вот как настоящий механик проверяет подержанную машину перед покупкой

И, наконец…

Для получения дополнительных статей о подержанных автомобилях обязательно ознакомьтесь со следующими ссылками: «Как определить, что подержанный автомобиль перевернулся после урагана» и «Когда запах бензина вокруг вашей машины является неотложной проблемой».

ПРИБЛИЖАЕТСЯ СЛЕДУЮЩИЙ: Выходные Дня Труда Новые предложения автомобилей!

Тимоти Бойер — автомобильный репортер Torque News из Цинциннати. Имея опыт реставрации ранних автомобилей, он регулярно восстанавливает старые автомобили с модификациями двигателя для повышения производительности. Следите за новостями Тима в Твиттере @TimBoyerWrites, чтобы быть в курсе ежедневных автомобильных новостей.

Понимание анализа относительного сжатия

ОСНОВЫ ИСПЫТАНИЯ АВТОМОБИЛЬНОГО ОТНОСИТЕЛЬНОГО СЖАТИЯ

Сохранить эту страницу как PDF-документ

правильные показания датчиков и правильное функционирование приводов. Сам двигатель также должен быть в хорошем состоянии, и с помощью теста относительной компрессии вы можете легко определить, все ли цилиндры имеют примерно одинаковую компрессию. Анализ относительной компрессии не измеряет фактическое давление, а просто сравнивает один цилиндр с другим. Отсюда и термин «родственник».

Принцип проверки относительной компрессии основан на отслеживании изменений тока/напряжения аккумуляторной батареи во время проворачивания коленчатого вала для определения значений компрессии во всех цилиндрах. Анализ изменений тока/напряжения дает сравнительные значения компрессии для всех цилиндров. Двигатель с плохой компрессией в одном или нескольких цилиндрах можно быстро определить с помощью проверки относительной компрессии.

Для проведения проверки относительной компрессии топливная система должна быть отключена, чтобы предотвратить запуск двигателя.

Существует два метода проверки относительной компрессии – Ток и Напряжение :

• Текущий метод основан на отслеживании изменений тока стартера во время запуска двигателя. Затем осциллограф анализирует компрессию, отслеживая ток в каждом такте сжатия цилиндра. Чем лучше сжатие, тем выше ток, и наоборот. Важно, чтобы у вас был одинаковый ток на всех цилиндрах. Ток, необходимый для проворачивания двигателя, зависит от нескольких факторов, типа топлива — бензин или дизель, в том числе от объема двигателя, количества цилиндров, вязкости масла, состояния аккумуляторной батареи, стартера, состояния электрической цепи стартера, компрессию в каждом из цилиндров и механическое состояние цилиндра.
  Типичный ток четырехцилиндрового бензинового двигателя составляет от 100 до 200 А. Начальный пиковый ток до 500 А — это ток, необходимый для преодоления постоянного трения и инерции для вращения двигателя. Как только двигатель начинает вращаться, этот ток снижается.
• Метод напряжения основан на отслеживании изменений напряжения аккумуляторной батареи во время запуска двигателя для определения значений компрессии во всех цилиндрах. Затем осциллограф анализирует и сравнивает компрессию, отслеживая падение напряжения аккумуляторной батареи в каждом такте сжатия цилиндра. Чем лучше компрессия, тем ниже напряжение, и наоборот. Важно, чтобы у вас было одинаковое падение напряжения на всех цилиндрах.

 

2. Преимущества теста относительного сжатия

• Быстрый тест

  для подтверждения наличия серьезных механических проблем двигателя;

• все цилиндры могут быть проверены одновременно;

• для проверки каждого цилиндра не нужны датчики давления;

• не нужно снимать свечи зажигания, свечи накаливания, форсунки или отсоединять провода свечей зажигания;

• подходит для любого транспортного средства вне зависимости от производителя — легковые, грузовые, автобусы и т. д.

• подходит для бензиновых и дизельных двигателей;

• нужен только осциллограф со специальным режимом для этого теста и токоизмерительные клещи;

• независимо от количества цилиндров (до 12)

3. Недостатки испытания относительного сжатия:

• показывает только относительную разницу компрессии в цилиндре, выраженную в процентах;

• , если все цилиндры имеют примерно одинаковую потерю компрессии из-за износа деталей цилиндра, то испытание относительной компрессии не обнаружит это состояние;

• типичная ошибка

  составляет около 10%, но в некоторых случаях, при некорректной работе отдельных узлов двигателя, может достигать 20%;

• Для выполнения этого теста необходимы специальные знания осциллографа

  ;

• нельзя использовать на роторных двигателях Ванкеля;

4. Выполнение теста относительного сжатия с помощью автомобильного лабораторного осциллографа

Обычно требуется лабораторный осциллограф с одним входом, но если требуется синхронизация для определения порядка срабатывания цилиндра, то используются два входа осциллографа. нужный. Если используется метод переменного напряжения, необходим осциллограф с входом, связанным по переменному току! При использовании метода постоянного тока необходимо использовать токоизмерительные клещи переменного/постоянного тока с рабочим диапазоном от 500 А до 1000 ампер, а осциллограф может быть с входом постоянного или переменного тока.

Результаты проверки относительной компрессии зависят от аккумулятора, стартера и состояния проводки. Чтобы получить хорошие и надежные результаты испытания на относительную компрессию, аккумулятор и система запуска должны быть в хорошем состоянии.

Измерения можно проводить без синхронизации, но при обнаружении проблемы можно добавить синхронизацию для определения неисправного цилиндра(ов).

В качестве синхронизации сигнал от цилиндра 1 или любого выбранного цилиндра можно использовать для синхронизации с кривой тока/напряжения. Возбуждение катушки может быть использовано в качестве сигнала синхронизации, и маркер помещается на экране против крючка с емкостным зажимным цилиндром, указывающим на это на осциллограмме. Другие цилиндры можно быстро идентифицировать по осциллограмме, следуя порядку зажигания.

Важное примечание: Перед выполнением проверки относительной компрессии необходимо отключить топливную систему, чтобы предотвратить запуск двигателя! На некоторых автомобилях отключение топливной системы не дает немедленного эффекта из-за остаточного топлива в магистралях. Двигатель будет пытаться завестись во время запуска до тех пор, пока не сгорит оставшееся топливо, но как только вы прокрутите достаточно долго и израсходуете топливо в рампе, вы можете выполнить тест!

Если вклад всех цилиндров выше 80%, то компрессия двигателя считается нормальной. Если цилиндр или цилиндры ниже этого значения, вы можете продолжить расследование.

 

• Метод напряжения переменного тока

После завершения теста на относительное сжатие должна быть получена форма волны, подобная приведенной ниже:

В приведенном ниже примере с лабораторного осциллографа семейства CarScope показан результат после анализа полученной формы волны (нажата кнопка <Анализ>) :

• Метод постоянного тока

После завершения теста относительного сжатия должна быть получена форма сигнала, подобная приведенной ниже:

В приведенном ниже примере из лабораторного осциллографа семейства CarScope результат после анализа полученной формы сигнала (нажата кнопка <Анализ>):

При тестировании на нескольких автомобилях с использованием методов тока и напряжения мы пришли к выводу, что более надежным методом должен быть метод «Постоянный ток » .