Что такое компрессия и какой она должна быть

Компрессия – один из главных показателей жизнеспособности двигателя. Непосредственно влияет на долговечность работы силового агрегата без капитального ремонта. Если компрессия слишком низкая, то мотору в скором времени потребуется помощь. Если параметр находится в пределах нормы, то силовая установка без проблем отработает не один десяток тысяч километров. В этой статье мы поговорим о роли компрессии в жизненном цикле ДВС, особенностях её проверки и возможных результатах.

Что такое компрессия двигателя?

Compressio («компрессия») переводится с латинского языка как «сжатие». Этим термином обозначается предельный уровень давления воздуха в камере сгорания, создаваемый во время прокрутки стартером в момент достижения поршнем максимально высокой точки. Компрессия – это давление, которое измеряется в завершении такта сжатия. От её уровня зависит техническое состояние мотора и следующие процессы:

• расход масла;
• сгораемость бензинового или дизельного топлива;
• простота запуска.

Чем выше параметр компрессии, тем лучше сжимается рабочая смесь. В результате посторонние газы не попадают в картер мотора. Это увеличивает КПД силового агрегата. Компрессия, соответствующая показателю, установленному автопроизводителем, является гарантией оптимального режима работы ДВС.

В каких единицах измерения указывается?

• паскалях (Па);
• килограммах на квадратный сантиметр (кг/см2);
• атмосферах (атм).

О различиях между степенью сжатия и компрессией

Стоит различать понятия «компрессия» и «степень сжатия». Первая измеряется в определённых единицах (паскалях, атмосферах и т.д.), а вторая – нет. Степень сжатия показывает, во сколько раз размер камеры сгорания меньше, чем полный объём цилиндра. Это постоянная величина, которая указывается автопроизводителем в техдокументации.

Получается, что степень сжатия напрямую влияет на компрессию. Но не наоборот! Компрессия изменяется из-за огромного количества рабочих параметров (регулировка фаз газораспределения и др.). На неё влияет и наличие или отсутствие протечек в камере сгорания, которые появляются из-за проблем с цилиндрами и кольцами.

Влияние компрессии на работоспособность силового агрегата

От этого показателя давления зависит запуск двигателя, особенно в зимний период эксплуатации автомобиля.

Компрессия должна обязательно интересовать владельцев машин с дизельной силовой установкой. В моторах, работающих на тяжёлом топливе, на процесс воспламенения горючего напрямую влияет и температура, и давление конца сжатия.

Бензиновые агрегаты лучше приспособлены к изменениям компрессии. Однако следить за ней всё равно необходимо. Главная причина заключается в том, что компрессия влияет на испаряемость горючего. Это очень важно при старте мотора «на холодную».

О сниженной и неравномерной компрессии по цилиндрам

Различные значения компрессии в топливных цилиндрах способствуют появлению вибраций и неприятных дёрганий на холостом ходу и невысоких оборотах. Такой режим работы ДВС негативно сказывается на техническом состоянии коробки передач и подвеске мотора. Более того, водителю и пассажирам становится менее комфортно во время поездки.

Сниженный показатель компрессии является причиной увеличенного давления отработавших газов. В результате повышается токсичность выхлопа, а камера сгорания быстрее загрязняется.

Какая компрессия считается оптимальной для дизельного и бензинового двигателя?

Чтобы определить оптимальное давление конца такта сжатия, необходимо использовать следующую формулу.

Компрессия = специальный коэффициент для ДВС х степень сжатия

Коэффициент указывается для каждого класса силовых установок. Для 4-тактных бензиновых моторов с инжекторной системой питания этот параметр равен 1,2-1,3. Таким образом, для силовых установок со степенью сжатия от 8 до 9 компрессия составляет от 10,4 до 11,7 атм.

С дизельными моторами иная ситуация. Компрессия в двигателе на соляре значительно выше по сравнению с бензиновыми двигателями. Чтобы горючее нагрелось до температуры, необходимой для воспламенения, потребуется давление от 25 до 33 кг/см2. Окончательное значение зависит от температуры на улице и технического состояния мотора.

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.

Как правильно и с помощью чего проверять компрессию?

Основное диагностическое оборудование, с помощью которого измеряется компрессия, называется компрессометром. Имеет вид прибора с обратным клапаном, соединительным шлангом и специальным штуцером. Замеры проводятся следующим образом: при вращении коленвала в шланг нагнетается воздух до того момента, пока не выровняется давление в нём и цилиндре.

При измерении придерживайтесь следующих правил:

1. Запрещено проводить замеры на только что запущенный двигатель. Силовой агрегат должен поработать какое-то время. Затем следует остановить подачу топлива. Это можно сделать путём отключения топливонасоса.
2. Свечи зажигания должны быть выкручены. Обратите внимание, что необходимо провести демонтаж каждого устройства для воспламенения рабочей смеси.
3. Проводить измерения следует при исправном стартере и заряженном аккумуляторе.

Компрессия замеряется 2 способами – с открытой либо закрытой заслонкой дросселя. Каждый из них позволяет найти неисправности. Результаты проверок будут различаться. При закрытой заслонке наблюдается низкий уровень компрессии (около 0,7 МПа). Воздушные утечки сопоставимы по объёму с поступлением воздуха в топливный цилиндр. Поэтому проверка с закрытой дроссельной заслонкой даёт более точные результаты. Компрессия может снизиться даже при небольших утечках.

Тест с заслонкой, находящейся в открытом состоянии, даёт другой результат. Он будет составлять 0,8-0,9 МПа. В итоге наблюдается меньший объём утечек при возросшем поступлении воздуха.

Если сравнивать 2 способа, то проверка компрессии с закрытой заслонкой позволяет находить незначительные дефекты двигателя. Для выявления более серьёзных поломок (прогара клапанов, образования кокса на кольцах и т.д.) лучше воспользоваться вторым методом.

Важно наблюдать за динамикой увеличения давления. Если автовладелец внимателен и сосредоточен, то характер поломки станет легче определить. К примеру, на первом такте наблюдается низкая компрессия (около 0,4 МПа), а при последующих заметно её существенное увеличение. Такие результаты свидетельствуют об износе колец.

О тестерах

Тестер – ещё один инструмент для проведения замеров. Имеет другой принцип работы. В отличие от компрессометра фиксирует изменения пульсации тока, необходимого стартеру во время прокрутки. Благодаря этому прибору упрощается задача для владельцев авто с ДВС, имеющими много цилиндров. Узнать результаты можно за пару-тройку оборотов коленвала. При этом отсутствует необходимость в демонтаже свечей накаливания.

Главный изъян в работе тестеров заключается в отображении результатов в относительных единицах. К примеру, электронный прибор указывает разницу в работе одного цилиндра к другому в процентном отношении. Только самые функциональные и дорогие тестеры измеряют давление и показывают результат для каждого цилиндра.

Какую информацию дают замеры?

1. Разница в цилиндрах более 0,5 атм. Это свидетельство негерметичности колец. Проблема с повышенной компрессией часто решается заменой этих расходных материалов.
2. Уменьшение в каждом из цилиндров на 0,5 атм. Если снижение уровня компрессии наблюдается вместе с увеличением топливного расхода, уменьшением тяги двигателя внутреннего сгорания и появлением выхлопных газов сизого цвета, то проблема в кольцах и в маслосъёмных колпачках.
3. Разница между цилиндрами более 3 атм. Изменения давления вместе с сизым либо белым дымом из системы выхлопных газов сигнализируют о проблемах с прокладкой ГБЦ.
4. Падение на 5-6 атм в одном, двух или во всех цилиндрах. В большом снижении компрессии часто виноват прогоревший клапан.

Если по результатам замеров не выявлено снижение или увеличение компрессии, но наблюдается возрастание топливного расхода, падение мощности и изменение цвета отработавших газов на тёмно-серый, то проблема может заключаться в следующем:

• топливных форсунках;
• свечах накаливания;
• неправильной работе карбюратора;
• износе или повреждении маслосъёмных колец и колпачков (если наблюдается снижение уровня масла).

Вас также заинтересует:

Что делать, если низкая компрессия?

При невысокой компрессии возникают трудности с холодным запуском силового агрегата. Становится заметным перерасход горючего и масла, ухудшение разгонной динамики. В силовых установках, работающих на бензине, ещё заливает свечи.

Низкий уровень компрессии — свидетельство появления утечек в камере сгорания или возникновения крупных зазоров между отдельными деталями цилиндропоршневой группы. Проблема может заключаться и в большом количестве нагара на клапанах, разрушении поршня, износе маслосъёмных колец, дефектах на прокладках ГБЦ и т.д.

Очень часто при серьёзных нарушениях компрессии приходится разбирать силовой агрегат. Например, для проведения расточки или гильзовки БЦ, замены поршней и колец, выполнения других работ.

Если мотор имеет большой пробег, то без капитального ремонта не обойтись. Однако низкая компрессия не всегда является приговором для ДВС. Автомеханики, которые после проверки уверяют владельца транспортного средства в 100-процентной необходимости проведения капремонта мотора, либо заблуждаются, либо лукавят.

Проблема в том, что низкая компрессия связана с менее серьёзными дефектами, устранение которых не требует больших денежных затрат. В первую очередь это относится к:

• Закоксованности колец;
• Необходимости регулирования газораспределительного механизма.

Поэтому на первый план в решении проблемы с невысокой компрессией выходит умение определять её истинную причину. Владельцы, плохо разбирающиеся в технической части транспортного средства, убеждены, что очень высокая компрессия – это всегда хорошо. Отчасти это является заслугой продавцов автохимии, говорящих о «волшебных» свойствах присадок. Подобные препараты действительно работают. Однако увеличение компрессии происходит за счёт изменений с камерой сжатия, которая просто уменьшается в объёмах.

Если разобрать двигатель после продолжительного использования специальных добавок и присадок, то можно обнаружить налёт неизвестного происхождения. Таким образом, покупка и применение автохимии является лишь временным решением проблемы. Присадка не устраняет неполадку. Дополнительные образования в камере сжатия ухудшают отведение тепла, что приводит к детонации и появлению эффекта «калильного зажигания».

Видео: Компрессия двигателя

Какая компрессия должна быть в двигателе?

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.

Источник Источник http://avtomotoprof.ru/obsluzhivanie-i-uhod-za-avtomobilem/kompressiya-v-dvigatele/
Источник Источник Источник http://avtocity365.ru/ustrojstvo-i-ekspluatatsiya-avtomobilya/chto-takoe-kompressiya/