Компрессия в двигателе

Принцип действия ДВС основан на воспламенении топливно-воздушной смеси в цилиндре. От степени сжатия ТВС напрямую зависит эффективность работы мотора. Если компрессия будет недостаточна, бензиновый силовой агрегат будет функционировать с меньшим КПД, а владельцы дизельных машин и вовсе будут испытывать серьезные сложности с пуском и стабильностью работы ДВС. 

Разберем подробнее, как измерить компрессию и с какими эталонными значениями сравнивать, чтобы обнаружить неисправность двигателя.

Мастера по ремонту авто и инженеры компрессией в двигателе называют давление в цилиндре. Оно определяется в тот момент, когда поршень занимает верхнее положение. 

В чем измеряется компрессия в цилиндрах:

• Паскалях — 1 Ра равен 1 Н/м2;
• физических атомсферах — 1 Атм равна 360 мм ртутного столба;
• технических атмосветах — 1 Атм равна 1 кгс/см2;
• Барах — 1 бар равен 0,98 Атм.

В сервисных центрах по ремонту автомобилей компрессия в цилиндрах измеряется либо в атмосферах, лимбо в микропаскалях (мПа). 

Для проведения замера компрессии нужно понимать физические принципы, на основе которых функционирует ДВС. Агрегат, установленный в автомобиле, состоит из следующих элементов:

• цилиндров с поршнями;
• впускных и выпускных клапанов;
• коленвала и шатунов. 

Рабочий цикл мотора предусматривает движение поршня по цилиндру вверх и вниз с поочередным открыванием впускного и выпускного клапанов. В момент поднятия поршня до верхней точки при закрытых клапанах происходит воспламенение топливно-воздушной смеси. 

Не нужно путать компрессию в двигателе со степенью сжатия ТВС в цилиндре. Под этим понятием механики и инженеры понимают соотношение объема камеры сгорания с общим объемом цилиндра. Она обозначается в виде дроби. Например, 1 к 12 или 1 к 20. 

В большинстве случаев компрессия равна степени сжатия, но в некоторых моделях авто эти значения отличаются. Особенно в машинах, где установлены форсированные моторы или ДВС с турбонаддувом. 

Перед замером необходимо разобраться, какая компрессия должна быть в двигателе. Она зависит от типа силового агрегата автомобиля:

• Для бензиновых моторов этот показатель составляет от 8 до 12 атм. Степень сжатия может быть от 1 к 10 до 1 к 13. 
• Для силовых установок на дизельном топливе от 14 до 18 атм. При этом степень сжатия составляет не ниже 1 к 20. 

Разница в компрессии объясняется небольшими отличиями в схеме работы ДВС. В первом случае для воспламенения используется искра от свечи. Во втором возгорание происходит только за счет повышенного давления и температуры. 

На компрессию в цилиндрах влияют различные факторы:

• Величина зазоров между подвижными частями силового агрегата;
• Герметичность цилиндров и дроссельной заслонки;
• Плотность прилегания клапанов к впускным отверстиям.

Замеры этого показателя производятся в процессе диагностики авто. Отклонения от нормы свидетельствуют о наличии дефектов силового агрегата. Если компрессия дизельного двигателя низкая, необходимо записаться на углубленный осмотр, определить причину проблемы и устранять ее. 

Проверка компрессии в цилиндрах двигателя проводится периодически при плановом обслуживании автомобиля, а также перед покупкой машины с пробегом. Кроме того, о возможных неисправностях и необходимости визита в сервисный центр говорят такие внешние признаки:

• проблемы с запуском мотора;
• нестабильная работа на холостых оборотах и во время движения;
• посторонний шум из-под капота;
• снижение мощности двигателя и динамики разгона;
• увеличенный расход топлива. 

Наиболее ярким признаком дефекта является сизый дым из выхлопной системы. Он появляется в момент запуска дизельного двигателя. 

Проблема вызвана такими факторами:

• сильный износ поршней мотора;
• западание маслосъемных колец поршней, из-за которых механизм травит воздух;
• появление механических дефектов на поверхности поршней или внутри цилиндров;
• образование трещин и потертостей в головке блока цилиндров, из-за которых двигатель теряет герметичность;
• повреждение или износ прокладки, которая установлена между корпусом мотора и ГБЦ;
• накопление нагара на внутренних поверхностях мотора из-за использования солярки или бензина низкого качества;
• неправильная работа системы впрыска, отказ клапанов или другие дефекты. 

В случае обнаружения одного из перечисленных признаков нужно произвести замер компрессии в двигателе самостоятельно или обратиться за помощью к квалифицированным мастерам сервисного центра. Они проведут инструментальную проверку, выявят причину проблемы и выберут способ ее устранения. 

Проверку компрессии в цилиндрах можно сделать самостоятельно. Для этого нужно уметь работать со слесарными приспособлениями, знать устройство мотора и приобрести необходимые измерительные приспособления. 

Основным инструментом является компрессометр. Его легко купить в обычном автомагазине или через интернет. Он состоит из следующих элементов:

• механический манометр с диапазоном измерений от 0 до 4 МПа;
• обратный клапан, который герметизирует камеру сгорания для накачивания полного давления при движении поршня;
• механизм для сброса воздуха из цилиндра, необходим для обнуления результатов замеров;
• переходники с разными диаметрами для подключения компрессометра к отверстиям форсунок или свечей. 

Некоторые мастера используют упрощенное приспособление. Оно состоит из манометра с клапаном, на входную трубку которого надет резиновый конус. Минус его в том, что во время проверки нужно руками плотно прижимать прибор к отверстию. Самостоятельно провести диагностику не получится. 

Перед замерами следует проверить уровень заряда в аккумуляторе. Во время тестов проворачивать коленчатый вал мотора будет стартер без работающего генератора. Батарея может быстро потерять заряд и выйти из строя. 

Кроме того, нужно заранее прогреть мотор, чтобы он вышел на рабочую температуру. В этом случае погрешности будут минимальными.

Подготовка к процессу проверки состоит из таких этапов (для бензинового двигателя):

1. Снять провода со свечей зажигания. 
2. Выкрутить свечу из цилиндра.
3. Вытащить бензонасос или снять шланг, по которому к инжектору подается топливо. 

В автомобилях, где впрыск производится с помощью форсунок, нужно отключить их электропривод. 

Определять, какая должна быть компрессия в дизельном двигателе или бензиновом силовом агрегате, нужно вдвоем. Один человек будет проворачивать ключ в замке зажигания, а второй смотреть показатели манометра. 

Измерительное устройство подключается к одному из цилиндров. После его тестирования можно переходить к следующему и так далее для всех четырех (шести или более в зависимости от модели машины и типа ДВС). 

Порядок работы:

1. Нажать на педаль газа для полного открытия дроссельной заслонки.
2. Провернуть ключ зажигания до той позиции, в которой начинает работать стартер и двигаются поршни. 
3. В процессе проверки показатель давления будет постепенно расти. Его максимум и будет значением компрессии в конкретном цилиндре. 

После завершения процедуры в справочнике нужно узнать норму компрессии в цилиндрах двигателя и сравнить ее с полученными фактическими значениями. Если разница в меньшую сторону большая, необходимо проводить глубокую диагностику и искать дефект мотора. 

Когда измерения показали низкую компрессию, нужно определить место утечки давления (потери герметичности). Для этого в цилиндр следует добавить около 50 мл смазочной жидкости и замерить давление повторно. Смазка в этом случае послужит дополнительным уплотнителем. 

Если данные не изменились, воздух травит в другом месте. Это может происходить в камере сгорания. Либо в залипших поршневых кольцах. 

Проблемой является сильная разница между штатной компрессией и той, что была получена во время замера. Такие результаты говорят о серьезных дефектах. Устранить их можно только с помощью капитального ремонта в специализированной мастерской. Небольшую разницу в компрессии ликвидируют с помощью присадок к топливу. 

Обратите внимание, что давление может упасть только в одном цилиндре. В этом случае причиной может быть накопление сильного налета в камере сгорания и на поршне. Он также удаляется промывочными жидкостями. Если замеры показывают отклонения во всех цилиндрах, без посещения сервисного центра не обойтись. 

Без профильного образования и навыков ремонта автомобилей точно определить причины падения компрессии практически невозможно. Для проведения проверки нужны специальные приспособления, инструменты и стенды, которых обычно нет у автолюбителя. 

Далее разберем подробнее возможные варианты. 

Физический износ поверхности цилиндров или дефекты ГРМ

Чаще всего проблема вызвана механическим повреждением, прогоранием или износом клапанов. Они не могут удерживать давление внутри цилиндра из-за недостаточно плотного прилегания к отверстиями. Для устранения дефекта нужно заменить изношенные запчасти на новые и тщательно притереть их к седлу. 

Клапана двигателя внутреннего сгорания деформируются при неправильной настройке положения шестерен во время замены ремня. Признаком проблемы является нестабильная работа или невозможность запустить мотор из-за нарушения порядка впрыска топлива в цилиндры. 

Для повышения компрессии до стандартного значения нужно перенастроить клапана. Если зазор в них недостаточный, отверстие не будет открываться в нужный момент, из-за чего происходит прогорание. 

Разрушение поршней или залипание колец колец

Компрессия двигателя внутреннего сгорания может падать из-за повреждения поверхности цилиндра и поршня. Кроме того, давление уменьшается из-за износа компрессионного кольца, которое не создает нужной герметичности. 

Проблема часто возникает из-за топлива низкого качества или моторного масла, характеристики которого не подходят для конкретного двигателя. Кроме того, залипание может произойти из-за редкой замены масла. Смазочная жидкость теряет свою вязкость, не может обволакивать подвижные детали. Трение между ними повышается, что приводит к появлению дефектов. 

Контролировать давление в в цилиндрах лучше при каждом сервисном обслуживании. Тем более что такая диагностика не требует больших затрат. Если у водителя есть компрессометр, процедуру легко провести самостоятельно. 

Крайне рекомендуется замерять компрессию максимум через 30-40 тыс. км. проблега. В этом случае можно своевременно обнаружить дефект и предотвратить его развитие в серьезную поломку. 

Как можно быстрее следует проконтролировать давление в случае повышения расхода топлива и машинного масла или сложностей с запуском мотора в холодную  погоду. Помните, что проблема может быть не связана с компрессией. Дифференцировать симптомы и правильно подобрать способ ремонта может только квалифицированный мастер по ремонту авто. 

Также нужно заботиться о профилактике. Она помогает в случае, если низкая компрессия обнаружена только в одном цилиндре. Лучше сразу купить промывочный состав и избавиться от нагара. 

Недостаточное сжатие топливно-воздушной смеси в цилиндре не позволит запустить дизельный мотор, в котором отсутствует свеча для воспламенения топлива. В этом случае лучше вызвать эвакуатор и отвезти автомобиль на станцию техобслуживания. 

Когда такой возможности нет, придется заводить ДВС народными средствами. Техники по обслуживанию авто рекомендуют использовать такие методы:

• Нагреть корпус мотора паяльной лампой. При повышении температуры увеличивается давление смеси. Его может оказаться достаточно, чтобы произошло возгорание. 
• Выкрутить форсунки и впрыснуть в цилиндр масло. Как только коленчатый вал провернется и поршень сдвинется с места, смазочная жидкость растечется по поверхностям и герметизирует просветы. Это поможет повысить компрессию. 

Помните, что такие действия нужно проводить только в экстренных случаях. Если тестирование показало низкое давление, следует сразу обращаться за помощью на СТО. 

Измерение компрессии ДВС — простой и недорогой способ диагностики неисправностей мотора. Но специалисты по ремонту транспортных средств низко оценивают его информативность. Определить погрешность можно как соотношение структурного и диагностического параметров. 

Несложные расчеты показывают, что в относительных единицах к номинальному значению отклонения при проведении замеров могут составлять от 18,8 до 21,7%. Этого недостаточно для точного диагностирования неисправностей. Кроме того, ошибки при замерах могут быть еще больше из-за низкой чувствительности прибора, нарушении порядка измерения и других субъективных факторов. 

Кроме того, на компрессию в цилиндре оказывают влияние обороты коленвала и температура мотора. Если проводить тесты при севшем аккумуляторе, то потеря давления составит до 2 атмосфер. 

При проведении замеров для моторов, у которых цилиндро-поршневая группа сильно изношена, влияние на результаты будут оказывать также излишки смазочной жидкости или топливной смеси в камере сгорания. Кроме того, вмешиваются дополнительные факторы:

• температура масла;
• паразитный объем переходного устройства;
• сопротивление во впускном коллекторе. 

Более информативным методом диагностики является анализ пневмоплотности цилиндров с помощью соответствующего измерительного приспособления. Способ использования устройства АПЦ не отличается от применения компрессометра. 

Действовать нужно по такой схеме:

• выкрутить свечу из мотора;
• подключить анализатор;
• прокрутить коленвал с помощью стартера;
• определить параметры работы мотора. 

Разница состоит в том, что аппарат покажет не компрессию, а полный и остаточный вакуум. 

Значение этих понятий:

• Полный вакуум. Показывает степень герметичности камеры сгорания и потери давления из-за неплотного прилегания клапанов, износа прокладки головки блока цилиндров, прогара поршня.
• Остаточный вакуум. Это значение позволяет определить потери через кольца поршня. По этому параметру можно определить износ уплотнителей от нормального до полного закоксовывания или залегания. 

Преимущество использования этого прибора в том, что с помощью АПЦ можно точно определить причину проблемы. Понадобится меньше времени на диагностику, мастер сможет быстрее и точнее устранить неисправность. 

Измерение компрессии в двигателе нужно для проверки работы мотора и своевременного обнаружения поломки. Хотя использовать компрессометр легко, процесс все равно требует определенных навыков и знаний. Кроме того, отклонение от нормы не позволяет понять, что именно вышло из строя в моторе. 

Если ваш автомобиль потребляет много топлива или масла, из трубы выходит плотный сизый дым, следует как можно быстрее запланировать визит на станцию технического обслуживания авто. Мастера быстрее и точнее проведут нужные замеры и восстановят нормальную работу силового агрегата.