Замер компрессии в двигателе– самый популярный метод диагностики среди автомехаников. Положительные качества его очевидны – простота и доступность. Однако этот метод позволяет лишь определить наличие или отсутствие компрессии в цилиндре. Одним замером практически невозможно разделить утечки связанные с не герметичностью клапанов или компрессионных колец. Приходится производить два замера компрессии по цилиндру с закрытой и полностью открытой дроссельной заслонкой или добавлять 3-5 мл масла для усиления масляного клина сопряжении компрессионное кольцо – гильза.
Кроме того, на показатели компрессии влияют пусковые обороты коленчатого вала и температура. При разряженном аккумуляторе потеря компрессии составляет в среднем 0,1-0,2 МПа. Помимо этого, на показатели компрессии изношенной ЦПГ сильно влияет излишнее количество масла или топлива и цилиндре, сопротивление во впускном патрубке, температура масла, паразитный объем переходного устройства и т.д. В самом щадящем варианте методическая погрешность оценки ЦПГ по давлению сжатия (компрессия) составляет не менее 30%.
Измерение компрессии (давления сжатия в цилиндре) позволяет узнать «реальное» давление в каждом цилиндре двигателя и сравнить эти значения с номинальными (заводскими) параметрами. Так определяют «больной» цилиндр (значение компрессии в котором сильно отличается от остальных). По реальной величине компрессии косвенно определяют неисправность в цилиндре (не герметичность клапанов, состояние колец), далее диагностику продолжают уже специализированным диагностическим оборудованием.
Замер компрессии на двигателе производят как с закрытой, так и с открытой дроссельной заслонкой (не трогая или полностью выжимая педаль газа), на прогретом и холодном двигателе. Каждый из этих способов дает свои результаты и позволяет точнее определять свои дефекты.
Замер компрессии в двигателе производите соблюдая следующие правила:
— двигатель должен быть «теплым» (60-70 градусов, чтобы масло имело «рабочую» текучесть). Обычно двигатель «прогревают» до первого срабатывания вентилятора охлаждения, а потом сразу выкручивают свечи и начинают замерять компрессию;
— подачу топлива следует отключить. Можно отключить бензонасос, форсунки или использовать другие способы, препятствующие попаданию большого количества топлива в цилиндры (чтобы не размывался масляный клин и не занижалось давление в цилиндре);
— необходимо вывернуть свечи из всех цилиндров!!!
Выборочный демонтаж свечей недопустим, так как увеличивает сопротивление вращению и произвольно снижает обороты при прокрутке двигателя стартером;
— аккумуляторная батарея должна быть полностью заряжена, а стартер — исправен. Иногда измерение компрессии осуществляют при помощи пускозарядного устройства. Это повышает точность замера параметров, т.к. измерения компрессии во всех цилиндрах происходят на одинаковой скорости вращения коленчатого вала. Разряженный аккумулятор не позволит точно произвести замер компрессии в цилиндре!!!
Когда заслонка закрыта в цилиндры поступает меньше воздуха, поэтому замеряемое давление будет низким и составит около 11-13 бар (кг/см2) для АИ-95. Утечки воздуха в этом случае сравнимы с его поступлением в цилиндр. Вследствие этого измеряемый параметр становится особо чувствительным к утечкам – даже при малых утечках его значение падает в несколько раз.
Эта величина позволяет сделать выводы или предположения о следующих дефектах двигателя: не герметичность пары клапан-седло; зависании клапана, например, из-за неправильной сборки механизма с гидро-толкателями; дефектах профиля кулачка распределительного вала в конструкциях с гидро-толкателями, и том числе неравномерном износе или биении тыльной стороны кулачка; не герметичности из-за прогара прокладки головки или трещиной в стенке камеры сгорания.
При измерении давления с открытой заслонкой картина будет иной. Большое количество поступившего воздуха и рост давления в цилиндре, конечно, способствуют увеличению утечек. Однако они заведомо меньше подачи воздуха. Вследствие этого компрессия падает не столь значительно, приблизительно до 12-14 атм (бар). Поэтому замер компрессии с открытой заслонкой лучше подходит для определения более «грубых» дефектов двигателя, таких, как поломки и прогар поршня, поломки или зависание (коксование) колец в канавках поршня, деформации или прогар клапана, серьезные повреждения (задиры) поверхности цилиндров.
В обоих способах диагностики желательно учитывать динамику нарастания давления — это поможет установить истинный характер неисправности с большей вероятностью. Так, если на первом такте величина компрессии, измеряемая компрессометром, низкая (4-5 атм), а при последующих тактах резко возрастает, — это косвенно свидетельствует об износе поршневых колец.
В таком случае заливка в цилиндр небольшого количества масла (5 мл) сразу увеличит не только давление на первом такте, но и компрессию в целом. Если компрессия в двух смежных цилиндрах низкая, и если добавление масла в эти цилиндры не поможет увеличить компрессию, то скорее всего утечка давления происходит через пробой прокладки. Если это так, замените прокладку головки блока цилиндров.
С другой стороны, когда на первом такте давление достигает 7-9 атм, а на последующих тактах почти не растет, вероятнее всего налицо не герметичность клапана или прокладки головки. Разумеется, более точно установить причину можно с помощью других средств диагностики.
Если Вы решили применить оба способа, то рекомендуем сначала произвести замер компрессии по всем цилиндрам с открытой дроссельной заслонкой, после этого следует закрутить свечи и завести двигатель. Дать ему поработать для подзарядки аккумуляторной батареи и прогрева двигателя, и после этого измерить компрессию уже при закрытой дроссельной заслонке.
При затрудненном пуске мотора измерение компрессии рекомендуем производить «на холодную» (температура двигателя одинакова с температурой окружающего воздуха). В этом случае из-за сильного износа деталей ЦПГ или при залегании поршневых колец давление в нескольких цилиндрах бензинового двигателя обычно снижается в два раза (до 6-7 атм). После пуска и прогрева двигателя компрессия обычно увеличивается на несколько единиц. Вот почему увидеть такую неисправность можно только при комплексной проверке.
Особенно показательны такие измерения у дизельных двигателей — если компрессия «на холодную» не превышает 17-18 атмосфер такой двигатель завести практически невозможно. Кроме того, компрессия дизеля сильно зависит от наличия масла в цилиндрах, поэтому перед диагностикой мотор должен «отстояться» несколько часов, чтобы излишки масла стекли в картер. Если компрессия не превышает 24 атмосферы, то потребуется произвести капремонт двигателя.
Итак, замер компрессии по цилиндрам произведен. Тот цилиндр, где компрессия заметно отличается от других, является «больным». Если разница составляет менее 1-й атм, то возвращайтесь в поисках причин «троения» обратно к зажиганию, подаче топлива, подсосу воздуха и прочему.
Разброс в 1 атм скорее всего, будет указывать на неравномерность износа ЦПГ, вполне допустимую для двигателя с пробегом более 50-70 тыс. км. Особенно этим грешат 3 или 4 цилиндры из-за особенностей порядка их работы. Величина компрессии должна равняться, примерно степени сжатия, умноженной на коэффициент 1,1-1,3. Величину степени сжатия двигателя вы можете найти в технических характеристиках вашего автомобиля.
Почему примерно? Потому, что эта величина зависит от многих изменчивых факторов — температура двигателя, вязкость масла, заряженность аккумуляторной батареи и т. д. Да и разброс в точности показаний разных компрессометров может достигать 0,1-3 атм. Так что главный ориентир, это сравнение величин компрессии между цилиндрами одним прибором.
Компрессия в «больном» цилиндре необязательно должна быть меньше, чем в остальных. Например, излишнее попадание масла в цилиндр двигателя увеличивает давление, что может подтвердить и свеча вывернутая из него и имеющая наросты нагара от сгорания этого масла. А причинами попадания излишнего масла может быть и поломанное маслосъёмное поршневое кольцо и дефект в паре клапан — направляющая втулка и пр.
Поэтому, при измерении компрессии учитывайте следующие факторы:
1. «Ест» двигатель масло, и если да, то сколько.
2. Внимательно осмотрите свечи зажигания (наличие на них масла и нагара также принесет дополнительную информацию).
Какая компрессия должна быть у двигателя исправного автомобиля указывают в соответствующих инструкциях по обслуживанию и ремонту. У бензиновых двигателей с исправной ЦПГ компрессия в двигателе, измеренная «на горячую», должна быть не менее 12-14 атмосфер для АИ-92-98.
Компрессия дизеля — 20-35 атмосфер (на «свежих» моторах она 28-35 атм, у «старичков» ближе к 22-26), а разброс ее значений по цилиндрам не должен превышать 0,5-1,0 атмосфер (для дизельных — 2,5-3 атм).
Полученные при измерениях данные иногда могут озадачить автовладельца: например получили слишком высокие значения компрессии двигателя автомобиля с пробегом в 150-200 тыс. км. Хотя причиной этого может быть и толстый слой нагара на деталях камеры сгорания, который уменьшает объем камеры сгорания, увеличивая компрессию или излишнее количество масла на кольцах, уплотняющее масляный клин. В общем будьте внимательны!!!
Рассмотрим случай падения компрессии в одном из цилиндров. Замер компрессии выявил что в одном цилиндре очень низкая компрессия по сравнению с остальными. Этот дефект встречается чаще всего. Первым делом заливаем в этот цилиндр 5 — 10 мл чистого масла (стараясь попасть на стенки гильзы, а не на днище поршня), и снова производим замер. Масло должно усилить масляный клин между кольцом и гильзой и не пропустить утечки газов через кольца в картер.
Если повторный замер компрессии показал, что давление в цилиндре выросло и даже превысило показания в остальных цилиндрах, то это указывает на поломку, сильную закоксовку или залегание поршневых колец.
Если компрессия не изменились, то причиной низкой компрессии в цилиндре являются утечки из камеры сгорания, а это может быть: неплотное прижатие клапанов к сёдлам (прогорание или неполное закрытие из-за неправильной регулировки зазоров или залипания гидрокомпенсаторов), повреждение прокладки головки блока цилиндров, прогорание поршня или трещина в нём.
Чтобы конкретнее определить причину падения компрессии, установите поршень этого цилиндра в положение близкое к ВМТ (верхняя мёртвая точка) на такте сжатия и подайте в цилиндр сжатый воздух под давлением 2 — 3 атм. (Воспользуйтесь автомобильным компрессором). При этом не забудьте включить 4-ю или 5-ю передачу и зафиксировать автомобиль от движения «ручником» или колодками.
Повреждение прокладки головки блока цилиндров можно определить по шипению воздуха из соседнего свечного отверстия. Выход воздуха через карбюратор укажет на не плотность посадки впускного клапана. Повышенный выход воздуха из маслозаливочной горловины (со снятой крышкой) указывает на прогорание или трещину в поршне двигателя. Выход воздуха через глушитель автомобиля говорит о проблеме с выпускным клапаном. Чаще всего выпускной клапан прогорает — эта «беда» встречается при «троении» двигателя в 90% случаев.
1. Перед проведением измерений прогреть двигатель до рабочей температуры (температура охлаждающей жидкости около 80°С, обычно двигатель прогревают до включения вентилятора).
Аккумуляторная батарея должна быть полностью заряжена. 
Рекомендуем проверить состояние воздушного фильтра. Если он сильно загрязнен, необходимо его заменить. Допускается временно отстыковать магистраль подачи воздуха от впускного коллектора.
2. Отключить систему зажигания, для чего отсоединить высоковольтные провода со свечей. Для двигателей с распределителем зажигания снять с катушки центральный высоковольтный провод и соединить его с «массой» автомобиля. Предотвратить подачу топлива. В двигателях с механическим бензонасосом отсоединить от него подающую топливную магистраль и заглушить. Если бензонасос электрический — обесточить реле бензонасоса.
3. Очистить свечные ниши от пыли и снять наконечники проводов, вывернуть все свечи зажигания.
4. Установить рычаг переключения коробки передач в нейтральное положение и затянуть стояночный тормоз. В автомобилях с автоматической трансмиссией установить рычаг селектора в положение «Р».
Несколько раз провернуть двигатель стартером для удаления из цилиндров остатков нагара и копоти.
5. Подсоединить компрессометр к первому цилиндру. Помощнику следует при полностью выжатой педали газа провернуть двигатель стартером в течение 4-5 секунд, пока не установится максимальное показание на приборе, которое следует зафиксировать. Выжимать педаль газа необходимо для того, чтобы полностью открыть дроссельную заслонку, что уменьшает сопротивление впускного тракта.
Поочередно так же проверить компрессию в остальных цилиндрах двигателя.
6. Вернуть все в первоначальное положение.
Таков порядок измерения компрессии на бензиновых двигателях. При перестановке прибора на следующий цилиндр не забудьте сбросить давление с манометра!!!
Для отключения подачи топлива в дизельных двигателях нужно отжать вниз рычаг отсечки, расположенный на насосе высокого давления, либо обесточить электромагнитный клапан прекращения подачи топлива, расположенный на топливной магистрали.
Подключение тестера осуществляется через отверстие для вворачивания форсунок или свечи накала (в зависимости от удобства доступа или рекомендаций «Руководства по ремонту…»). Не забудьте что необходим дизельный компрессометр с увеличенным пределом измерения (обычно 50-70 атм). Для большинства дизелей нет необходимости выжимать педаль газа, поскольку дроссельная заслонка, как таковая, отсутствует. Исключение составляют двигатели, снабженные клапаном во впускном трубопроводе для создания разрежения, используемого для работы вакуумного усилителя тормозов и вакуумного регулятора.
В нашей статье «Диагностика дизельных двигателей» подробно расписаны номинальные и критические значения компрессии для дизельного двигателя.
Если вы получили ответы на все вопросы, смело приступайте к диагностике.
Положительные качества замера компрессии очевидны: простота, доступность, универсальность. Однако профессионалы относятся к нему скептически. Для начала оценим информативность (“чувствительность”) метода, т.е. соотношение величин изменения, соответственно, структурного и диагностического параметров. Если принять изменение структурного параметра (например, увеличение до предельного значения допуска на овальность и конусность гильзы) за 100 %, то изменение диагностического параметра (компрессии) для карбюраторного двигателя и дизеля будет соответственно 1.15 МПа-0.9 МПа=0.25 МПа; 3.2 МПа-2.6 МПа=0.6 МПа, что в относительных единицах к верхнему (номинальному) значению составит 21,7 % и 18,8 %. Такой информативности метода явно недостаточно не только для прогнозирования остаточного ресурса, но и для постановки “окончательного диагноза” о состоянии ЦПГ. Но, кроме информативности, существует еще и методическая погрешность, обусловленная влиянием ряда субъективных факторов.
На показатели компрессии также влияют пусковые обороты коленчатого вала и температура. При разряженном (севшем) аккумуляторе потеря компрессии составляет в среднем 1-2 атм. Кроме того, на показатели компрессии изношенной ЦПГ сильное влияние будут оказывать такие факторы, как излишнее количество масла или топлива в цилиндрах (о чем подробнее будет сказано ниже), сопротивление во впускном патрубке, температура масла, паразитный объем переходного устройства (ПУ) и т.д. Так известный специалист в области ремонта ДВС А. Э. Хрулев приводит два типовых примера: компрессия в карбюраторном двигателе с большим пробегом машины составила 1.1-1.2 МПа, что соответствует норме нового двигателя. В то же время расход масла на угар превысил 1.2-2.0 кг на 1000 км пробега. В другом примере двигатель машины с малым пробегом имел компрессию около 0.5 МПа вследствие неисправности системы топливоподачи – в цилиндры поступало большое количество топлива, которое размывало масло со стенок цилиндров.
В самом щадящем варианте, суммарная методическая погрешность оценки ЦПГ по давлению в конце сжатия (компрессия), составляет соответственно 0.1-0.18 МПа, что в переводе на относительные показатели в диапазоне изменения параметра (0.25 и 0.6 МПа), составляет соответственно 25 и 30 %%. При наличии такой высокой методической погрешности, наряду с малой информативностью, данный метод можно также смело отнести к разряду индикаторных (без учета класса точности манометра).
Намного больше информации о состоянии цилиндров двигателя даёт диагностика прибором АПЦ. Диагностика этими приборами проста и не отличается от замера компрессии. Вместо компрессометра к свечному отверстию подключается анализатор пневмоплотности АПЦ , стартером прокручивается коленвал и снимаются показатели. Только измеряется не давление сжатия в цилиндре (компрессия), а два параметра вакуума (полный и остаточный).
Полный вакуум показывает утечки через камеру сгорания (герметичность клапанов, пробой прокладки ГБЦ и прогар днища поршня, если с этим все в порядке, то можно оценить износ гильзы, ее выработку). Остаточный вакуум характеризует утечки через кольца в картер двигателя, по его величине определяют состояние колец (от нормального состояния до разной степени закоксовки и залегания).
Этот прибор точно определяет текущую неисправность в каждом цилиндре: закоксовка или залегание колец, поломка перегородок поршня, не герметичность клапанов, прогар поршня или клапана, степень износа гильзы. Его рекомендуют ведущие диагносты.
Для измерения компрессии двигателя используют диагностический прибор — компрессометр. Есть еще более дорогие тестеры — компрессографы. Это тот же компрессометр, только с возможностью графической фиксации параметров замера компрессии по цилиндрам.
На многих бензиновых авто замерить компрессию можно самостоятельно. Для этой цели достаточно прикупить простой компрессометр за 700-1200 рублей типа ДРУГ или ИЗМЕРИТ (его обычно хватает на 2-3 диагностики двигателя). Более качественные модели стоят от 2000 руб.
Совет: выбирайте прибор с резьбовым наконечником (чтобы он вкручивался в свечное отверстие, а не вжимался в него), тогда замер компрессии будет более точный и его можно провести и одному. Также проверьте, чтобы клапан фиксации давления компрессометра находится в наконечнике, который вкручивается или вжимается в свечное отверстие, а не под манометром. Так Вы получите более точные показатели компрессии при измерении.
Владельцам дизельных авто лучше обратиться в автосервис, т.к. демонтаж форсунки или свечи накала требует специальных навыков и инструмента, да и компрессометр там понадобится со специальным переходником для крепления его в форсуночном или свечном отверстии.
Хотя дизельный компрессометр TU-15A у нас покупают обычно для личного автомобиля, им удобно измерять компрессию через отверстия для свечей накаливания. Главное перед покупкой дизельного компрессометра определитесь через что именно будете производить замеры: свечу накала или форсунку, чтобы в покупаемом приборе был именно такой адаптер, а то покупка будет бесполезна.
Если замер компрессии показал снижение компрессии по цилиндрам или ее завышение, а также у двигателя вырос расход масла (более 300 гр. на 1000 км пробега), а судя по общему пробегу кап. ремонт двигателя делать ещё рано (для ВАЗ моторесурс 100-150 тыс.км, для иномарок 200 тыс.и более), и нет явных признаков течи масла через маслоотражательные колпачки клапанов, то рекомендуем сделать раскоксовку. Раскоксовка позволит продлить моторесурс и повысить компрессию двигателя.
Вот пример по замеру компрессии и раскоксовке двигателя автомобиля Тойота «Камри». Двигатель 4S.
Пробег до раскоксовки 173115 км / пробег после применения раскоксовки ЭДИАЛ 173583 км
| Рк |
11,7/12,5 |
11,9/12,5 |
11,6/12,8 |
10,2/12,5 |