Зрим в корень: сказки про компрессию двигателя
Компрессия — это вульгаризм. Правильно — давление конца такта сжатия. Это давление, которое создается в цилиндре при выключенном зажигании (или без подачи топлива — для дизеля) при положении поршня в верхней мертвой точке. Так вот, многие диагносты по величине замеренной компрессии (прости, наука, за жаргон!) дают заключение: «жив пациент» или «в морг», то есть на капитальный ремонт.
По мнению многих продвинутых автомобилистов, компрессия для мотора чуть ли не всё! Но так ли это?
Компрессия и степень сжатия — одно и то же: сказка первая
Нет, не так! Компрессия — это давление в цилиндре, степень сжатия — безразмерный параметр, описывающий геометрические параметры цилиндра: это отношение полного объема цилиндра к объему камеры сжатия (камера сжатия — это объем пространства над поршнем при его положении в ВМТ (еще он называется объемом конца сжатия — это то же самое). Называть ее камерой сгорания некорректно, поскольку сгорание топлива происходит во всем объеме цилиндра.) Компрессия от степени сжатия зависит, а степень сжатия от компрессии — нет! Компрессия зависит еще от кучи параметров: давления начала сжатия, регулировки фаз газораспределения, температуры, при которой проводится замер, протечек из камеры сгорания. А протечки определяются изношенностью колец и цилиндров.
«Компрессия» — то максимальное давление, которое мы измеряем в цилиндре при выключенном зажигании.
1 no copyright
Поднял компрессию — увеличил мощность: сказка вторая
Не совсем так. Компрессию можно поднять двумя способами — увеличить степень сжатия или уменьшить протечки из камеры сгорания. Посмотрим, что будет в каждом случае: в нашем распоряжении стенд.
Для начала уменьшим объем камеры сжатия. Проще всего для этого прошлифовать нижнюю плоскость головки цилиндров. У базового мотора «одиннадцатого» ВАЗа рабочий объем цилиндра чуть больше 370 кубиков. При штатной степени сжатия 9,8 объем камеры сжатия составит 42,6 см³. Можно посчитать, что, сняв 2 мм с посадочной поверхности головки блока цилиндров, мы уменьшаем объем камеры сжатия на 5,1 см³. Новая степень сжатия составит 11 единиц, то есть на 1,2 выше, чем у базового мотора. А теперь, просто из интереса, уберем еще 2 мм. Степень сжатия возрастает уже до 12,6. В учебнике находим нужную формулу и получаем: термический КПД цикла поршневого двигателя теоретически должен вырасти в первом случае минимум на 4%, во втором — на 9%. Здорово!
А теперь ставим эти головки на стендовый мотор и снимаем моментные характеристики. Снижение расхода топлива существенно меньше, чем обещала теория, — на 2,5% в первом случае и на 4,5% во втором. Причем эффект более выражен в зоне малых нагрузок. Прибавка мощности еще меньше: от силы 2–3%, причем в зоне малых и средних оборотов. А на высоких — никакого эффекта.
Все ясно: с увеличением степени сжатия резко растет давление в цилиндре, этот рост провоцирует детонацию, ее ловит соответствующий датчик — и сдвигает угол опережения зажигания назад. Следовательно, мощность падает. А потому и теоретический эффект существенно уменьшается. Зато растут температуры на выпуске, — стало быть, риск пожечь клапаны и поршни с таким мотором значительно выше.
Способ второй — уменьшаем протечки. Пойдем от обратного: сравним, что станет с моментной характеристикой, если заменить кольца такими, чтобы зазоры в них стали больше, скажем, раза в два.
Сделали. Для нового мотора — всё нормально, для всех цилиндров компрессия 13,2. 13,4 бар. Для испорченного кольцами с большими зазорами — 10,8. 11,1. А что показали замеры мощности? В зоне малых оборотов мощность испорченного мотора чуть-чуть упала, но когда перешли 2500 об/мин, кривые момента практически слились. Всё потому, что протечки из камеры сгорания в картер, которые должны бы снизить мощность, заметны только на малых оборотах, а на высоких их масса за один цикл резко падает, ведь с уменьшением времени цикла при увеличении частоты вращения коленчатого вала уменьшается и время на протечку.
Компрессия резко выросла, а мощность — нет. Вместе с компрессией проснулась детонация, и угол опережения зажигания пришлось сдвигать назад. А он влияет на мощность сильнее.
2 no copyright
Нет компрессии — сразу на капиталку: сказка третья
Обычно механик, обнаруживший низкую компрессию, тут же заявляет: «Двигатель изношен, требуется капиталка». Так ли все однозначно?
Нет, конечно! На спор можем назвать двадцать возможных причин снижения компрессии. Тут и проблемы с механизмом газораспределения, и механические или термические повреждения деталей двигателя, и закоксованность поршневых колец. И только одна из них будет связана с катастрофическим износом мотора. Важно уметь различать эти причины, понимать степень их опасности и знать методы борьбы с ними. Но это — тема отдельной статьи.
Чем выше компрессия, тем лучше: сказка четвертая
Частенько от апологетов разных присадок приходится слышать, как подпрыгнула компрессия после очередной обработки мотора. Рост до 15 бар, до 17 бар! Но надо иметь в виду, что в нормальном состоянии, даже восстановив зазоры до состояния нового двигателя, компрессию выше штатной не получить.
Откуда же цифры? Обычно на разобранном двигателе видно, что камера сгорания после обработки заросла непонятно чем и, как следствие, уменьшился объем камеры сжатия. Но эти отложения нарушают теплоотвод от камеры сгорания. Отсюда детонация, калильное зажигание и прочее. Так что небывалому росту компрессии не радоваться надо, а наоборот.
Изменение удельного расхода топлива при фиксированных оборотах (2500 об/мин) в двух вариантах двигателя — базовом и с кольцами, в которых увеличены зазоры. Компрессия упала, но по расходу это заметно только при малых нагрузках.
3 no copyright
И совсем не сказка.
Так на что же влияет компрессия? На многое! Главное — на пусковые свойства мотора, особенно при низких температурах.
В первую очередь это касается дизельных двигателей, где от давления и температуры конца сжатия зависит, воспламенится топливо в цилиндре или нет. Но и бензиновые двигатели в холодном состоянии тоже чувствительны к изменению компрессии: она влияет на испаряемость топлива, которое при холодном пуске только теоретически должно испаряться по пути в цилиндр. А реально — попадает туда в виде негорючих жидких капель.
Сниженная компрессия повышает давление картерных газов. В этом случае через систему вентиляции на впуск двигателя летит больший объем паров масла. Плохо это: и токсичность растет, и темп загрязнения камеры сгорания резко увеличивается.
Неравномерная по цилиндрам компрессия вызывает вибрации двигателя, особенно ощутимые на холостом ходу и при малых оборотах. А это, в свою очередь, вредит и трансмиссии, и подвеске мотора. Да и самому водителю.
Словом, роль компрессии как диагностического признака, во многом характеризующего состояние двигателя, очень велика. И наши «сказки» никоим образом не призывают махнуть на нее рукой — наоборот! Но стремление к безудержному ее повышению в поисках дополнительных «лошадок» — дело в целом бесперспективное.
Какая компрессия должна быть в двигателе автомобиля
Многие неопытные водители часто встречаются с таким термином, как компрессия двигателя, не понимая его значения. На самом деле, это очень важный параметр, который говорит о том, в каком состоянии находится поршневая группа мотора. Сегодня вы узнаете о том, как ее измерить и какая компрессия должна быть в двигателе.
Что такое компрессия
Компрессией называют величину, которая характеризует давление, создаваемое поршнем, когда он достигает самой верхней мертвой точки цилиндра. Многие ошибочно путают это понятие со степенью сжатия, хотя на самом деле это абсолютно разные величины. Степень сжатия это весь объем цилиндра, поделенный на ту часть, которая остается после достижения поршня мертвой точки. Таким образом, если техническая документация указывает степень сжатия, равную 10, то это значит только то, что смесь, подаваемая к цилиндрам, сжимается в 10 раз.
Между компрессией и степенью сжатия есть связь, так как первое зависит от второго. И это определяется при помощи коэффициента. За основу взят коэффициент 1,2-1,3 для стандартного 4-х тактного двигателя. Поэтому, зная степень сжатия двигателя, можно легко определить нормальную компрессию.
Стоит сразу отметить, что показатели компрессии в действительности могут отличаться от заводских величин. Стоит учесть, что поршневая группа подвергается постоянному износу, а рано или поздно достигает той грани, когда мотор необходимо подвергать ремонту. Это составляет примерно 10 процентов, поэтому если в технической документации указана цифра 12 кг/см3, то серьезный износ цилиндро-поршневой группы начнется на отметке в 10 кг/см3.
Признаки малой компрессии
Рано или поздно наступает момент, когда водитель задумывается о том, чтобы проверить компрессию. Уменьшенная компрессия приведет к тому, что зазор между поршневыми кольцами и стенками цилиндров будет увеличен, а значит, все, что происходит в камере сгорания, обязательно коснется картера и наоборот. Поводом к этому могут служить несколько признаков:
Конечно, это далеко не полный список, но если вы обнаружили хотя бы один из перечисленных признаков, самое время заняться проверкой компрессии двигателя.
Если оттянуть этот момент и не подергать мотор ремонту, то проблемы могут стать намного серьезнее и тогда реанимировать двигатель будет еще сложнее.
Измерение компрессии
Проводить эту процедуру рекомендуется через каждые 5 тысяч километров для автомобилей отечественного производства и через каждые 15 тысяч для иномарок. Цифры могут меняться в зависимости от рекомендаций производителя. Делать это не сложно, но сразу нужно обзавестись специальным инструментом, который называется компрессометр. Но покупать его нужно, подбирая под свою модель автомобиля, в противном случае, показания могут быть неточными или прибор просто не встанет на нужное место.
Далее необходимо соблюсти следующую последовательность действий:
Посмотрите как правильно измерять компрессию в видео
Теперь самый важный момент. Не смотря на то, что нормальная компрессия должна минимально отличаться от заводских величин, самым главным тут является сравнений показаний всех цилиндров. Если эта разница превышает 10 процентов, то мотор считается неисправным и нуждается в ремонте. Нормой компрессии для отечественных автомобилей считается цифра в 11-12 кг/см3.
Вот так легко можно определить уровень компрессии в двигателе. Как видите, это совсем не сложно и справиться с этим сможет любой автолюбитель. Желаем вам удачи на дорогах!
Компрессия двигателя и ее проверка
Компрессия это важнейший показатель состояния двигателя. Интересуясь при покупке машины «как движок», мы имеем в виду именно этот параметр. От ее величины будут зависеть такие показатели как динамика разгона, расход топлива и масла. Что такое компрессия в цилиндрах двигателя норма для двигателей и причины ее снижения обо всем в этой статье.
Что такое компрессия
Компрессия – это давление создаваемое в цилиндре, когда поршень в такте сжатия достигает ВМТ (верхней мертвой точки). Единица измерения компрессии ‒ кг/см 2 (килограмм делённое на сантиметр в квадрате) или атмосфера. В былые времена компрессия двигателя являлась величиной их разделения на нефорсированные (6-7 кг/см 2 ), среднефорсированные (7-9 кг/см 2 ) и форсированные двигатели (выше 9 кг/см 2 ).
Чем выше это значение, тем экономичнее и мощнее мотор.
Сжатие и компрессия, какая разница
В обиходе разговаривая и говоря сжатие мы имеем в виду компрессию, в реальности это не одно и тоже. Итак степень сжатия и компрессия в чем разница.
Самое наглядное доказать это математическое вычисление. Посмотрите на рисунок ниже как видно отсюда, что степень сжатия в самой простой интерпретации формулы является отношение рабочего объема к объему камеры сгорания.
В реальности для более точного измерения формула имеет такой вид:
Норма для разных двигателей
Признаки плохой компрессии
Трение между поршнем с кольцами и цилиндром приводит к увеличению зазора, а в следствие этого будет:
Причины низкой компрессии
Как уже упоминалось выше снижение компрессии происходит по нескольким причинам, это:
Есть и причины при которых присадки не помогут и нужен ремонт, это:
Такие неисправности как прогорание практически заметны сразу, но некоторые можно определить только после диагностики.
Диагностика двигателя
При прогоревшем поршне герметичность в цилиндре нарушается, двигатель плохо заводится и неравномерно работает «троит» как, и при сгоревшем клапане. Плохо заводится (или даже не заводится) мотор когда кольца «залегли».
Проверка без прибора
Можно проверить компрессию без компрессометра. Если необходимо выявить какой именно цилиндр неисправен, то достаточно выкрутить свечи зажигания и прокручивать мотор стартером, а закрывая пальцем отверстия контролировать процесс всасывания и выпуска воздуха. При большой неисправности (прогоревший поршень или клапан) этот цилиндр Вы определите сразу, так как засасывать и выталкивать воздух он будет слабже.
В остальных случаях для точной диагностики компрессии лучше использовать компрессометр.
Проверка компрессометром
Чтобы проверить компрессию в цилиндрах своими руками необходимо иметь компрессометр. Это прибор измеряющий давление (от греческого manós, неплотный), может иметь в комплекте различные насадки под разные отверстия.
Проверка компрессии в цилиндрах двигателя проводится вдвоем. Чтобы показания были правильные перед началом проверки нагрейте двигатель, на холодную значения будут ниже. Далее:
Проверка маслом
Если проверка показала низкие значения, то определить, что именно виновато можно следующим способом. В каждый цилиндр залить 25-35 мл чистого масла и снова проводится проверка. При этом если:
Способы восстановления
Поднять компрессию в двигателе, если вы уверены или подозреваете, что залегли кольца, можно залив в каждый по 100 грамм чистого масла и дать время им «откиснуть». Иногда проворачивая коленвал в обе стороны на несколько градусов. Процедуру можно повторить.
Второй более эффективный способ, нужно взять: 1 часть чистого моторного масла, 1 часть ацетона и 1 часть керосина. Перемешать и залить в каждый цилиндр по 50 мл, закручиваем свечи и оставляем часов на 10. Выкручиваем свечи и прокручиваем двигатель стартером несколько секунд. Устанавливаем свечи, заводим и греем его до 40 градусов не более. Сливаем масло, промываем систему, меняем фильтр и заливаем новое масло.
Есть и специальные средства их также используют при борьбе с повышенной компрессией которая возникает при большем нагаре на поршне и в камере сгорания.
Второй способ, это восстановление давления присадками добавляемыми в масло. На рынке их появилось достаточно много с разной эффективностью. Я писал о применении присадки «Супротек», эффект от применения положительный.
Компрессия в двигателе — Бензиновый и дизельный двигатели
В речи автовладельцев можно часто услышать слово «компрессия», особенно когда говорят о каких-то неисправностях двигателя: «низкая компрессия», «пропала компрессия», и т.д. И специалисты-ремонтники в ходе диагностики тоже измеряют компрессию. Что же такое компрессия в двигателе, как ее измерять, отчего она падает, и чем это грозит?
Понятие компрессии
Прежде всего следует определиться с терминологией: «компрессия» с технической точки зрения – слово не совсем корректное. Это разговорный термин, который употребляется для краткости среди людей понимающих. Корректное название – «давление окончания фазы сжатия» (или такта). Далее по тексту мы будем употреблять термин «компрессия», поскольку он устоялся и общепринят.
Итак, что представляет компрессия в цилиндрах двигателя?
Компрессией принято называть возникающее в цилиндре ДВС давление при нахождении поршня в фазе верхней мертвой точки, при выключенном зажигании (для бензиновых двигателей), или когда горючее не подается (на дизельных движках).
Требуемое положение на рисунке обозначено сокращением ВМТ:
Компрессия меряется в разных единицах: бары, мегапаскали (МПа), атмосферы (Атм.) или килограммах на квадратный сантиметр.
Роль компрессии
Если показатель давления в конце такта высок, то газы сгоревшего топлива остаются в камере сгорания цилиндра, меньшее их количество вырывается в картер. Следовательно, ДВС может совершить больший объем полезной работы, а это прямо влияет на расход горючего и смазки, стабильность работ и приемистость.
Если компрессия исчезает совсем или падает, водитель начинает ощущать просадки мощности, нестабильную работу, пропадает тяга, авто теряет динамику. Расход бензина увеличивается, а в картере постоянно снижается уровень моторного масла. Если автовладелец столкнулся с этими симптомами, необходимо ехать на диагностику, возможно, дело именно в проблемах компрессии.
Каким должен быть уровень компрессии
Существует множество двигателей со своими характеристиками. И нельзя сказать точно, сколько должна быть компрессия в двигателе, универсальной цифры нет – она индивидуальна для каждого силового агрегата.
Значение компрессии рассчитывается по принципу: степень сжатия*умножающий коэффициент (т.н. число Х).
Степень сжатия и упомянутый коэффициент зависят от индивидуальных характеристик мотора.
Важно: уровень компрессии в любых дизельных двигателях гораздо выше, чем в их бензиновых собратьях, поскольку топливо воспламеняется за счет его добавления к нагретому высоким давлением воздуху. Но даже здесь нельзя сказать, какой должна быть компрессия в дизельном двигателе, данный параметр также индивидуален.
На номинальное значение компрессионного числа влияет сорт топлива, для которого проектировался двигатель: бензины с различным и октановыми числами детонируют в разных рабочих условиях. Поэтому если, например, ДВС, рассчитанный на 80-й бензин, со стандартным 92 или 95 может просто не завестись, и наоборот, ведь мотор не создает требуемых для нормального цикла воспламенения условий.
Таблица показателей, какая компрессия должна быть в двигателе, для некоторых иномарок:
Для отечественных она находится примерно в тех же значениях. А какая компрессия нормальна в дизельных двигателях?
То, какая компрессия должна быть в дизельном двигателе, тоже зависит от агрегата. Показатель дизелей выше, в общем случае она не должна быть ниже 23 кг. на кв. см.
Несколько популярных мифов
Миф первый: компрессия – то же, что и степень сжатия
Такое мнение распространено у начинающих автолюбителей и тех, кто мало осведомлен о принципах работы ДВС.
Следует понимать: компрессия – давление в цилиндре, а степень сжатия – комплексный параметр, основанный на характеристиках цилиндра. Уровень компрессии прямо зависит от степени сжатия – но не наоборот!
Помимо сжатия, на компрессию влияет множество факторов: давление в цилиндре в начала цикла сжатия, температура во время замера, регулировка газораспределения, наличие протечек. Последнее прямо зависит от состояния двигателя – степени износа цилиндров и поршневых колец.
Компрессия на графике:
Миф второй: поднятие компрессии = увеличение мощности двигателя
Это утверждение не является корректным.
Поднятие возможно двумя путями:
Например, можно изменить объем пространства сжатия – делается это шлифовкой нижней плоскости головки БЦ. Убрав пару миллиметров металла с посадочной плоскости ГБЦ, можно, теоретически, поднять компрессию с 9.9 до целых 11 единиц (пример для двигателя ВАЗ 2111). Должен вырасти и КПД мотора, как минимум до 4 процентов прироста.
На практике эффект окажется существенно ниже. При росте сжатия увеличится давление в камере, это вызывает детонацию, датчик детонации срабатывает и отправляет команду на сдвиг угла опережения зажигания назад. Поэтому прогнозируемого роста мощности не произойдет, а вот ресурс двигателя снизится: возрастает шанс прогара поршней и клапанов.
Второй вариант – максимально убрать протечки, заменив поршневые кольца. Компрессия при этом также вырастет, но прироста мощности также не произойдет по причине детонации и автоматического сдвига УОЗ.
Миф третий: отсутствие компрессии – повод для капитального ремонта
Автомеханики очень любят пугать несведущих клиентов фразой «нет компрессии», отправляя их на дорогой капремонт, поскольку двигатель якобы предельно изношен.
Фактически это тоже не совсем верно.
Компрессия падает по множеству причин, и не каждая из них требует переборки двигателя. Перед тем, как делать полный ремонт, следует продиагностировать двигатель и выявить точную причину.
Миф четвертый: лучший мотор – с высокой компрессией, поэтому ее надо увеличивать любыми способами
Следует понимать, что даже восстановив двигатель до идеального состояния, компрессии выше номинальной не добиться. Чтобы ее увеличить, некоторые автовладельцы практикуют добавление присадок в бак.
И это даже может сработать, измерение показывает существенный рост. Но если разобрать такой «форсированный» двигатель, можно увидеть, что камера цилиндра покрыта слоем отложений, нарушающих теплообмен в узлах двигателя. Явление ведет к перегреву, калильному зажиганию, детонации, прочим неприятностям. Вывод: повышать компрессию искусственно – нежелательно.
Как уровень компрессии влияет на ДВС в действительности
Важное следствие значения этого параметра – легкость пуска мотора, крайне актуально это в зимние периоды. Критически важна компрессия для дизельных двигателей, у которых от температуры и показателя давления зависит воспламенение топлива. Бензиновые агрегаты менее чувствительны к холодам, но для них компрессия тоже важна.
Малый уровень компрессии ведет к росту давления газов картера. Из вентиляции картера во впуск проникают масляные пары, увеличивается токсичность выбросов двигателя, камеры сгорания быстро загрязняются.
Неодинаковая компрессия в разных цилиндрах ведет к вибрации, которые особенно чувствуются при холостой работе двигателя и езде на низких оборотах. Вибрация наносит вред непосредственно двигателю, подвеске, трансмиссии и другим узлам.
Итак, компрессия – индикатор состояния «здоровья» двигателя. Хотя ее понятие и обросло мифами, нужно понимать ее истинное значение и уделять должное внимание.
Почему падает компрессия
Когда газы из цилиндра вырываются в пространство картера, они совершают не всю работу, которую должны производить в норме. Падение проявляется:
Распространенные причины снижения:
Все они требуют тщательного диагностирования и замены поврежденных деталей (но, как сказано выше, капремонт нужен далеко не всегда). В автосервисах для определения причин применяют комплексный компрессионно-вакуумный метод, измеряющий и давление, и разрежение в цилиндре.
Как и когда измерить компрессию
Специалисты в автомобильной сфере рекомендуют делать контрольные замеры каждые 10-20 тысяч км. для иномарок, и спустя 3-5 тысяч – для представителей отечественного автопрома. Для проверки требуется особый прибор – компрессометр, подбираемый под марку авто.
Так выглядит простой компрессометр для бензиновых машин:
Измерение можно провести самостоятельно.
Важно: АКБ автомобиля должна быть заряжена!
Для измерения на бензиновом ДВС надо:
Записывается самое высокое значение. Желательно замерять вдвоем, чтобы облегчить процедуру.
Важно: допустимая разница в показаниях по отдельным цилиндрам – не более 10%.
Если показатель упал, следует обратиться в автосервис за поиском и устранением причин, чтобы избежать нарастания проблем.
Проверка на дизельном автомобиле
Замер компрессии дизельного двигателя похож на процедуру для бензинового, с небольшими отличиями. Для проверки нужно соблюсти условия:
Цифра компрессии дизельного двигателя измеряется при отключенном от питания клапане, прекращающем подачу топлива, и отжатом рычаге отсечки на ТНВД!
При проверке компрессии дизельных двигателей наконечник компрессометра подключается в гнездо, где была форсунка. Компрессионный измеритель используется специальный, для машин на дизтопливе: предел измерения прибора – до 60 атмосфер и более, зависит от модели устройства.
Важно: иногда проверить компрессию дизельного двигателя удобнее через отверстия свечей накала, можно работать через них, если это допускает конструкция мотора и рекомендации производителя.
Когда прибор подключен, можно начинать замеры, аналогично бензиновому мотору – стартером крутится коленвал, записываются показания прибора.
Важно: жать на педаль газа не нужно! Конструктивные особенности двигателей на дизтопливе исключают эту необходимость.
