Компрессия в цилиндрах двигателя: способы проверки, возможные причины низкой компрессии у бензинового и дизельного мотора

Компрессией называют величину максимального давления в цилиндре, создаваемого при холостой прокрутке двигателя стартером (например, при отключении свечи зажигания). Компрессию двигателя не стоит путать со степенью сжатия, т.к. это разные понятия.

Компрессия – силовое воздействие на газообразное тело, приводящее к уменьшению занимаемого им объема, а также к повышению давления и температуры. В широком смысле слова компрессия — это величина давления, которое создаётся в цилиндре в конце такта сжатия.

При диагностике неисправностей связанных с перебоями в работе двигателя первым делом необходимо замерить компрессию. Это даст правильное направление для дальнейшего поиска неисправности. Можно сколько угодно улучшать зажигание и подачу топлива, но если цилиндр не достаточно герметичен, то нормально работать он не будет. Своевременный замер компрессии может выявить на ранних стадиях разгерметизацию цилиндров, таким образом сэкономить деньги на ремонте и время в поиске неисправности.

Особенно требовательны к компрессии дизельные двигатели, так как в них воспламенение топлива происходит без использования свечи зажигания. В таком двигателе в разогретый от сжатия в цилиндре воздух (до температуры, превышающей температуру воспламенения топлива) через форсунку впрыскивается порция топлива. Как следствие если нет достойной компрессии, то и не будет условий для воспламенения дизельного топлива. В процессе впрыскивания топливной смеси происходит его распыливание, а затем вокруг отдельных капель топливной смеси возникают очаги сгорания, по мере впрыскивания топливная смесь сгорает в виде факела. Так как дизельные двигатели не подвержены явлению детонации, характерному для двигателей с принудительным воспламенением, в них допустимо использование более высоких степеней сжатия (до 26), что, в сочетании с длительным горением, обеспечивающим постоянное давление рабочего процесса, благотворно сказывается на КПД данного типа двигателей, который может превышать 50%.

Критерии и нормы компрессии в цилиндрах

Бытует точка зрения хозяев инновационных транспортных средств, что давление накаленного ДВС может составлять от восьми до десяти атмосфер.

На машинах используются моторы разной конфигурации, обусловленной числом клапанов и распредвалов, формой впускного коллектора, вмонтированной шатунно-поршневой системой. Согласно этому определяется его конкретный уровень натиска — это отношение вместительности цилиндра к вместительности камеры сгорания.

Чем больше уровень сжатия, тем больше цифра компрессии. У моторов работающих на бензине, показатель сжатия лежит в промежутке восемь — двенадцать единиц, что указывается в техпаспорте определенного транспортного средства.

В теории посчитать каким должно быть давление в цилиндрах для определенного двигателя не трудно. Необходимо показатель уровня сжатия умножить на коэффициент 1.3.

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:

1. Приготовьте денатурированный спирт и керосин.
2. Перемешайте по 25 мл каждого компонента в подходящей емкости (это объем раствора — 50 мл — для одного цилиндра).
3. Заведите силовую установку и прогрейте ее, потом заглушите.
4. Выверните свечи и в каждое отверстие введите по 50 г смеси.
5. Оставьте транспортное средство на 12 ч (можно на ночь).
6. 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.

Внимание: не пытайтесь после заливки жидкости менее чем через 10 ч вворачивать свечи и заводить машину: остатки средства способны привести к гидроудару и поломке деталей ЦПГ. После этого снова произведите замеры компрессии. Если она осталась на прежнем уровне, то придется заняться серьезным восстановлением работоспособности движка. Здесь подразумевается замена колец, самих поршней и расточка цилиндров (гильз) под ближайший ремонтный размер.

Чем замерить компрессию в двигателе

Процедура осуществляется особым приспособлением — компрессометром, включающим следующие компоненты:

• Манометр с резьбой;
• Металлическую трубу либо мягкий шланг с вмонтированным запорным клапаном и клавишей выпускания воздуха;
• Деталь для ввинчивания в цилиндр, подпитываемая переходниками под иные резьбы или конусом из резины.

Манометр встроен в трубку (гибкий шланг), с противоположной стороны поставлена резьба. Обратный клапан необходим для определения показателей манометра, поскольку при тестировании поршень набирает давление за пару вращений коленвала (примерно десять).

Для контроля бензиновых и дизельных ДВС, могут использоваться манометры с разными мерными шкалами. Если для моторов функционирующих на бензине хватит устройства, предусмотренного на двадцать — двадцать пять Бар, то для исследования дизеля понадобиться шкала минимум в пятьдесят Бар.

Анализ данных

Если правильно все делать, то получится снимать корректные значения. Для разных типов двигателя существуют свои нормативы, с которыми стоит сравнить полученные результаты.

Как замерить компрессию в двигателе?

Для первоначального общего оценивания компрессии в цилиндрах бензинового ДВС нужно соблюдать такие правила:

• Нагрет до оптимальной температуры;
• Свечи зажигания в вывернутом состоянии из всех цилиндров;
• Выключена подача горючего (на инжекторных моторах нужно выключить преобразователь положения коленвала, на карбюраторных — приглушить впуск горючего с бензонасоса);
• Генератор имеет полный заряд либо добавочно подсоединен к пусковому агрегату;
• Стартер в рабочем состоянии;
• Педаль сцепления выжата;
• Дроссельная заслонка открыта;
• Режимы замера по всем цилиндрам идентичны по скорости прокручивания стартером (либо по числу тактов).

Как быть, если замеры компрессометра вас не радуют

Если хотя бы один из замеров имеет сильное отклонение от нормы, это может свидетельствовать о проблемах с мотором. В таком случае двигатель нуждается в ремонте. При сниженных данных речь может идти о таких неисправностях:

1. Изнашивание поршней, гильз и колец (если показатели снижены идентично). При доливке в цилиндры 5 мл масла для двигателя компрессия должна вырасти – это подтвердит предыдущий анализ замеров.
2. При различных показаниях возможна проблема негерметичности клапанов.
3. Разрушение поршня в различных местах (сбоку или по центру).

Все неисправности вследствие износа отдельных деталей ремонтируются путём разборки и замены конкретного аксессуара на новый. Однако, лучшим решением будет замена всех клапанов, так как при смене одного вскоре возможна поломка следующего. Таким же комплектом производится замена всех поршней.

Замер компрессии является наиболее эффективным методом тестирования правильной работы двигателя. Он является первоочередным пунктом в алгоритме проверки главной установки машины. По полученным с компрессометра данным легче всего принять решение – проводить дальнейшие осмотры и искать проблему либо приступить непосредственно к демонтажу и детальному ремонту самого мотора.

Устройства для проверки компрессии

Компрессометр — агрегат, который содержит манометр со шкалой, клапан сброса натиска и наконечников.

Самым практичным считается эластичный шланг с резьбой, где вмонтирован ниппель для предотвращения обратного выхода воздуха из приспособления.

Исследование компрессии в цилиндрах ДВС, предполагающих в сооружении свечные колодцы, выполняется ввинчиванием гибкого шланга в резьбовую щель свечи, что не допускает пропускание сжатого воздуха от негерметичного соприкосновения жестких наконечников без резьбы.

Компрессометр

ВНИМАНИЕ! Найден совершенно простой способ сократить расход топлива! Не верите? Автомеханик с 15-летним стажем тоже не верил, пока не попробовал. А теперь он экономит на бензине 35 000 рублей в год! Читать дальше»

Замер показателей сжатия лучше всего проводить компрессометром, работающим по принципу манометра. Если последний измеряет давление в шинах и рассчитан на малые нагрузки, то компрессометр – уже более мощная установка. Сравните давление внутри двигателя и шины, и тогда станет видна разница между этими двумя устройствами. Однако принцип их функционирования во многом схож.

На сегодняшний день различают три разновидности компрессометров.

1. Для бензиновых агрегатов.
2. Для дизелей.
3. Универсальный вариант, применяемый для диагностики силовых агрегатов любой машины.

Помимо того, что компрессометры бывают разные в плане видов, они еще отличаются и по моделям.

Компрессометр – это диагностическая установка, входящая в состав обязательных инструментов для проведения технического обслуживания. Опытные автомобилисты с его помощью проводят анализ техсостояния мотора, не пользуясь дорогими услугами СТО. Хороший компрессометр позволяет проводить диагностику самостоятельно, без помощи ассистента, что тоже оценивается как большой плюс. Как только заметил проблемы с двигателем, взял и проверил.

Обязательным условием качественного измерителя является наличие на нем наконечника, позволяющего вкручивать прибор-измеритель в свечное отверстие. Без такого вывода с резьбой точность замера снижается в разы.

Рекомендуется также приобретать измеритель, который оснащен сапуном фиксации сжатия в самом наконечнике, закручиваемым в свечное отверстие. Если же клапан расположен непосредственно под шкалой, показания будут менее точными.

Обычный компрессометр чаще всего применяется для определения уровня сжатия в гаражных условиях. Однако замер этот можно назвать малоинформативным, хотя общую картину прояснить, все же, можно.

Для более полной диагностики рекомендуется проводить проверку, используя спецоборудование, желательно на СТО. Например, такая установка как АГЦ используется для мониторинга состояния ЦПГ. Вариант измерения ничем не отличается от компрессометрового, но АГЦ помогает снять значения вакуума, а не сжатия в цилиндрах.

АГЦ также используется для определения утечек, которые связаны с процессом сгорания топлива. Установка помогает определить эффективность прилегания клапанов, оценить состояние поршней, обнаружить закоксовку или залегание колец.

Замерить компрессию в цилиндрах самостоятельно

Сперва нужно определить по техпаспорту какой является оптимальный натиск бензинового мотора именно к данному транспортному средству и вычислить уровень доступности к свечам зажигания.

Если вход нуждается в разборке иных узлов мотора (дроссельный узел, впускной ресивер), которые препятствуют их демонтажу и есть уверенность в их эффективной разборке и сборке, то можно проводить замеры.

Ремонт мотора или замена на контрактный?

Вообще любые неисправности, которые привели к снижению компрессии в цилиндрах двигателя, устранимы. Если проблема кроется в клапанах/ГБЦ, то ремонт и восстановление обойдется в 300-600 рублей. Гильзовка одного цилиндра обойдется в 80-120 рублей. Если были повреждены поршни, то необходимо заменить их. Цена вопроса сильно варьируется от мотора и производителя поршней. Например, на сильно страдающие «масложором» моторы TFSI поршень Kolbenschmidt стоит около 200 рублей, а оригинал – 650 рублей за штуку (эти поршни идут в сборе со всеми кольцами).

К этим суммам следует добавить расходы на снятие и установку мотора, его разборку и сборку. В итоге получается, что капремонт популярного с точки зрения проблем по ЦПГ мотора 2-литрового TFSI/TSI обойдется в сумму порядка 3600 рублей. Это если менять все четыре поршня. Контрактный двигатель стоит от 2500 до 3000 рублей (плюса работа по замене, а также расходники – 1000 рублей). В этом случае – а мы говорим о моторах TFSI/TSI – многие люди идут на капремонт, в процессе которого устанавливают модернизированные поршни, с которыми проблема «масложора» исчезает.

Также на капремонт с гильзовкой блока идут владельцы автомобилей, чьи моторы хронически страдают износом ЦПГ: появлением задиров на стенках цилиндров. Это касается многих бензиновых моторов BMW, Mercedes (и упомянутых выше моторов Audi/VW), а также широко распространенного двигателя G4KD/4B11 (Kia, Hyundai, Mitsubishi), которого разборках практически не предлагают. Тут целесообразно решить проблему раз и навсегда.

Если проблема с компрессией связана с износом ГБЦ, то также можно смело рассматривать вариант с ее восстановлением. Работа обойдется, как мы упоминали, в 300-600 рублей плюс порядка 200-400 рублей за ее снятие и установку с заменой прокладки.

В большом количестве других случаев, если к снижению компрессии привела случайность, ошибки в обслуживании или огромный пробег, можно смело рассматривать вариант с заменой мотора на контрактный. Моторы, не пользующиеся большим спросом, обойдутся в 1000 – 2000 рублей, плюс порядка 600 – 1000 рублей на снятие и установку с заменой масла и необходимых расходников.

Как измерить компрессию

Существует точка зрения, чтобы грамотно рассчитать давление в силовом агрегате нужно стартером прокрутить коленвал на 2-3 вращения.

Этот способ ведет к неграмотной диагностике поломки и в результате к необоснованным расходам на починку ДВС.

Исследование осуществляют на различных режимах для детального исследования двигателя:

• С закрытым дроссельным затвором;
• С открытым запором;
• С прибавлением масляной жидкости в цилиндр;
• На не разогретом ДВС.

Подведём итог

Компрессия — диагностический фактор, позволяющий объективно оценивать исправность двигателя. Замер компрессии поможет выявить причину неисправности двигателя, его нестабильной работы, повышенного расхода масла или топлива. Показания ниже нормы не означают, что «мотор пошел на переборку», множество различных причин влияют на компрессию. Главное уметь различать эти причины, понимать степень их опасности и знать методы борьбы с ними.

Современные машины также требуют к себе современного подхода, поэтому без специального инструмента бывает просто не обойтись. Это относится как к любителям заняться своим авто в гараже, так и к профессионалам, работающим на современных станциях обслуживания.

Хороший, качественный и точный инструмент будет экономить время, деньги и нервы. А работа с ним — приносить удовольствие.

Замер компрессии с закрытым дросселем

Данный метод измерения необходим для диагностики несущественных повреждений силового агрегата, которые чувствительны при малом впуске воздуха в цилиндры.

Это может быть разлом на блюдце клапана, незначительный прогар кромки либо негерметичность в отношении седло-клапан.

• Подача воздуха через закрытую дроссельную крышку при измерении компрессии уменьшается, и показатель ее будет низким (от десяти до одиннадцати атмосфер).
• В связи с небольшим количеством подаваемого воздуха в цилиндры чувствительность на утечки становится выше, в итоге показатели давления понижаются.

Процедура проведения замера

Все начинается с подготовки, как основы грамотного проведения любой операции. В данном случае она включает проверку состояния двигателя, так как от этого зависит правильность измерения. Например, если в работе мотора заметны даже слабые отклонения, они способны повлиять на показатель сжатия в ходе замера.

Подготовка включает также подбор нужных инструментов:

• полностью исправного АКБ;
• трубного ключа;
• собственно, самого компрессометра.

В некоторых случаях, особенно новичкам, рекомендуется воспользоваться помощью ассистента.

Сам процесс выполнения измерения выглядит так:

• мотор изначально нагревается до температуры 50-60°;
• свечи выкручиваются с машины (используется трубной, свечной ключ);
• датчик кривошипного вала отсоединяется от разъема;
• в свечное отверстие вкручивается вывод измерителя;
• ассистент включает зажигание и нажимает на педаль акселератора;
• после того, как стрелка на измерителе остановится, надо записать данные;
• повторить эту же процедуру на всех цилиндрах.

Почему отсоединяется датчик? Все просто. Это делается для предотвращения разладки элементов управления в компьютере. Кроме того, таким образом можно отключить подачу горючего в форсунки.

Компрессия может измеряться как на горячий, так и на холодный двигатель.

Замер с открытой дроссельной крышкой

Для диагностики изнашивания компрессию исследуют с полностью открытой дроссельной крышкой, гарантируя максимальную подачу воздуха в цилиндры.

Чрезмерный объем воздуха способствует нарастанию давления, однако, помимо этого, увеличиваются и утечки, но в сопоставлении с количеством подаваемого воздуха они столь малы, что показатели падения компрессии несущественны и составляют двенадцать – тринадцать атмосфер.

Если есть «грубые» неисправности в моторе, то уменьшиться до восьми – девяти атмосфер.

Предполагаемые причины:

• Выход из строя либо расположение колец в бороздах поршня;
• Повреждение дна поршня либо прогорание;
• Значительное прогорание тарелки клапана либо изменение формы его стержня;
• В результате проникновениях посторонних тел появился задир поверхности цилиндра;
• После ремонтных работ на моторе с оконченным ресурсом, обусловленного сменой поршневых колец, не учитывалась конфигурация цилиндров и не осуществлялась их расточка под иной диаметр поршня и колец.

Поиск причин низкой компрессии

Если было обнаружено снижение компрессии в одном из цилиндров, следующим этапом необходимо выявить причины этой неисправности. Вообще причин снижения компрессии две – утечки могут происходить либо через компрессионные кольца, либо через клапана и их седла. Чтобы проверить, кто именно виноват, необходимо залить немного моторного масла в «слабый» цилиндр (через свечной канал) и повторить замер компрессии. Секрет в том, что добавленное моторное масло уменьшит зазор в паре поршень-цилиндр (при работе исправной цилиндропоршневой группы (ЦПГ) этот зазор герметизируется кольцами) и компрессия вырастет. Конечно, в двигателе с непосредственным впрыском стоит обратить внимание на то, что в поршне имеется выемка и часть масла будет оседать в ней (т.е. масла надо налить столько, чтоб наполнить эту выемку до краёв и чуть перелить). Если после добавления масла в цилиндр компрессия осталась прежней, значит необходимо ремонтировать клапана (притирать и т.д.).

Если компрессия поднялась (при замере с маслом), значит, виноваты кольца в этом цилиндре. Дальше два пути – либо разбор двигателя, либо раскоксовка и промывка масляной системы. Разумеется, сначала стоит попробовать сделать раскоксовку. И если не поможет тогда ремонт. Однако если раскоксовка помогла в дальнейшем стоит усилить наблюдение за этим цилиндром и планировать замену колец.

Фото-инструкция, как замерить компрессию в цилиндрах двигателя

Давление конца сжатия

Компрессия — это простонародное выражение, правильный термин — «давление конца сжатия». Оно создается в цилиндре движением поршня при выключенном зажигании и без подачи топлива.
Для измерения давления в цилиндрах мастера в технических сервисах обычно используют специальный прибор — компрессометр, который вкручивается вместо свечи зажигания. Измерительный элемент оказывается внутри цилиндра. Далее коленвал раскручивается стартером, и на шкале стрелка показывает определенное значение.

Чем выше компрессия, тем большую мощность может развить силовой агрегат. Она зависит от состояния колец поршней и их степени износа. Тарелки клапанов постепенно подгорают, неплотно садятся в седло и пропускают газы. «Подвисший» клапан либо прогоревший поршень не позволяют создать нужное давление в цилиндре.

При повреждении их газы проникают в картер, двигатель не может развить проектную мощность, и его характеристики искажаются. Если в одном цилиндре компрессия ниже, чем в других, на 25%, то необходим ремонт двигателя с полной его разборкой.

Нормальными значениями компрессии для распространенных 1,6-литровых атмосферных моторов считается 11-12 бар. В старых карбюраторных двигателях ВАЗ минимальный порог составляет 10 бар. Новый агрегат в отличном состоянии только что с конвейера должен показать 13 бар.

Бесконечно увеличивать компрессию нельзя из-за риска возникновения детонаций. Воздушно-топливная смесь при сжатии разогревается и может воспламениться произвольно еще до завершения цикла сжатия. То есть произойдет взрыв смеси раньше времени, из-за чего повреждаются детали двигателя.

Какие факторы оказывают влияние на компрессию?

Топливный цилиндр – рабочая камера объёмного вытеснения. Является системой замкнутого типа, состоящей из большого количества деталей:

• клапанов;
• ГБЦ;
• поршня и колец;
• стенок цилиндра.

Каждый элемент влияет на работоспособность системы. Если один из них повреждён или сильно изношен, то снижается давление. Треснувший поршень приведёт к утечке отработавших газов. Это плохо отразится на мощностных характеристиках.

Уровень давления часто снижается из-за повреждения или загрязнения колец. Неправильно выставленные фазы газораспределения, низкокачественный состав рабочей смеси, угол опережения впрыска с ошибкой также становятся причиной образования нагара в клапанах. В итоге это приводит к потере давления и дальнейшим проблемам.

Анализируем полученные результаты

Анализ полученных результатов сводится к сравнению показаний манометра во всех цилиндрах. Стоит обратить внимание на тот цилиндр у которого уровень давления отличается от показаниях давления в других цилиндрах, он может быть, как меньше, так и больше.

Если разница в показаниях не превышает одной атмосферы, то грешить на ЦПГ не стоит. Возвращайтесь к диагностики системы зажигания автомобиля, проверьте свечу. А так же проверьте подачу топлива в цилиндры.

Показания в более чем одну атмосферу так же свойственны автомобилям с пробегом более 50 тыс. км.

Причиной отличительно большего давления в цилиндре может быть наличие большого количества масла в нем, причину попадания которого нужно выяснять отдельно. Выверните свечу зажигания и посмотрите, если она в масле, то это наш случай.