Компрессия в дизельном двигателе: симптомы нарушения заводских параметров

Порядок выполнения замеров

Перед тем как проверить компрессию двигателя, необходимо обеспечить полный заряд аккумуляторной батареи и исправную работу стартера. Иначе вы получите заниженные показатели и возьметесь за ремонт силового агрегата вместо продолжения диагностики и поиска других причин.

Существует несколько способов измерения давления – «на холодную», «на горячую», с закрытым и полностью открытым дросселем. Практика показывает, что наиболее точные результаты дает проверка на прогретом моторе, выполняемая согласно инструкции:

1. Запустите двигатель и доведите температуру охлаждающей жидкости до 70 °С.
2. Снимите высоковольтные провода и выверните все свечи, на дизеле – форсунки.
3. Отключите форсунки от контроллера, отсоединив соответствующий разъем. Другой вариант – обесточить бензонасос, вытащив нужный предохранитель.
4. Вкрутите насадку компрессометра в отверстие 1-го цилиндра, откройте дроссельную заслонку, нажав педаль газа, и проверните коленвал стартером 5–10 раз.
5. Снимите показания и повторите операцию на остальных цилиндрах.

Если вы не хотите касаться электроники, то форсунки бензинового двигателя можете не отключать, на точность показаний это не повлияет, но при диагностике в масляный картер попадет небольшое количество горючего. Топливоподача на дизеле с механическим ТНВД отключается с помощью рычага отсечки.

По результатам измерений делаются следующие выводы:

1. Если показатели замеров отличаются не более, чем на 1 Бар и близки к оптимальным, поршневая группа и клапаны исправны.
2. Та же ситуация, но показатели близки к минимальному порогу. Ресурс силового агрегата практически исчерпан, можно ездить дальше и доливать масло, но готовиться к ремонту.
3. Когда давление в одном из цилиндров на 2–3 Бар ниже остальных, сделайте повторную проверку, залив в свечное отверстие 5 мл моторной смазки. Компрессия выросла – значит, неисправна поршневая группа, поскольку масло уплотнило прилегание колец. Показания остались прежними – виноват прогоревший клапан.

Если давление во всех цилиндрах ниже нормы, придется делать капитальный ремонт. Тест с добавлением масла проводить бесполезно – двигатель все равно нужно разбирать.

Компрессия дизельного двигателя является основным показателем его исправности. Компрессией называют максимальное значение давления, создаваемого в цилиндре, при нахождении поршня в ВМТ (верхней мертвой точке). Конструктивные особенности дизельных движков таковы, что малейшее отклонение компрессии от нормы приводит к сбоям в работе силового агрегата.

Заниженный показатель давления влечет за собой полный отказ в работе цилиндра. При возникновении сбоев или запуске дизеля и в работающем моторе необходимо производить тщательную проверку компрессии. Диагностика давления производится согласно инструкции, приложенной к прибору.

Технические характеристики двигателей внутреннего сгорания содержат информацию о конструктивном параметре — степени сжатия, который является постоянной величиной. Степень сжатия дизельного двигателя представлена в виде соотношения объемов цилиндра при расположении поршня в НМТ (нижней мертвой точке) и в ВМТ соответственно.

Определить степень сжатия можно путем деления величины объема цилиндра на объем камеры сгорания. Результат, полученный после деления, указывает во сколько раз уменьшается объем топливовоздушной смеси при перемещении поршня из нижней точки в ВМТ.

Основной характеристикой работы дизеля является именно компрессия в цилиндрах, потому что только при достижении рабочего давления определенного значения температура сжатого воздуха повышается и происходит воспламенение топливовоздушной смеси.

Что говорит о снижении компрессии?

Если норма этого показателя существенно занижена, то мотор будет запускаться достаточно тяжело, а со временем может вовсе отказаться работать. Также определить это можно по неустойчивой работе мотора, при этом не имеет значения, в каком режиме он эксплуатируется. Когда цилиндры перестают работать, то это может говорить также о существенном снижении давления. Если имеют место хлопки из системы выпуска или впуска, то стоит провести замер давления в цилиндрах. Также определить этот неприятный момент можно по существенному увеличению расхода солярки и повышении давления в системе охлаждения.

Причины, вызывающие понижение давления в цилиндрах

Если в результате проверки выяснилось, что компрессия в дизельном двигателе занижена, то чтобы ее повысить, необходимо произвести комплексную проверку и выяснить причины, вызвавшие этот дефект. Причинами низкого давления в цилиндрах дизельного мотора являются следующие факторы:

• неисправности поршня;
• залегание компрессионных колец;
• задиры и сколы на стенках цилиндров;
• трещины в блоке цилиндров;
• отказ прокладки блока цилиндров, появление неровностей на прилегающей поверхности;
• нарушение герметичности корпуса двигателя, образование трещин;
• возникновение слоев нагара внутри силового агрегата вследствие использования топлива плохого качества;
• отказ клапанов в следствие прогорания или неправильной настройки.

Показатель компрессии находится в прямой зависимости от степени изношенности деталей, входящих в поршневую группу, от клапанов и зазоров, отвечающих за температуру сжатого воздуха, установленных при их регулировке.

При выявленных дефектах в поршне или компрессионных кольцах нужно ремонтировать всю поршневую группу. Чтобы увеличить давление при выявлении задиров на цилиндрах, необходимо произвести шлифовку стенок или замену всего блока цилиндров.

Изношенные и прогоревшие клапаны нуждаются в замене и последующей настройке. Неверная регулировка клапанов является причиной неравномерной компрессии в цилиндрах.

Проведение комплексной проверки дизельных моторов является обязательным мероприятием для предупреждения окончательного отказа мотора.

Состояние всех элементов двигателя влияет на уровень компрессии. Снижение этого показателя говорит о сильном износе механизмов силового агрегата. При проведении комплексной диагностики всегда измеряется уровень давления сжатого воздуха в цилиндрах дизельных моторов.

Физическое значение компрессии двигателя

Физическое значение компрессии заключается в отображении давления в цилиндре в конце такта сжатия. При ответе на вопрос, что такое компрессия в двигателе, не стоит путать это понятие с таким показателем, как степень сжатия. Эта характеристика отображает отношения объема цилиндра к аналогичному показателю камеры сгорания. Физически степень сжатия связана с мощностью двигателя и отображается в технической документации на двигатель. Компрессия двигателя в процессе эксплуатации может меняться, и не относится к основным техническим показателям.

Величина параметра для двигателя вашего авто

В процессе эксплуатации водитель не задумывается про цифровое значение актуального показателя и факторы, которые оказывают влияние на цифровое значение характеристики. При своевременном и качественном техническом обслуживании детали двигателя значительно не теряют свое состояние. Про то, какая компрессия должна быть в двигателе впервые вспоминают при увеличении расхода масла двигателем, появлении сизого дыма из выхлопной трубы. Значение параметра зависит от типа мотора. Это связано с принципом зажигания рабочей смеси, где выделяют два основных способа:

1. Бензиновый мотор. Возгорание смеси происходит за счет импульса – своевременной подачи рабочей искры. Значение компрессии лишь немного превосходит показатель 10 кг/см2.
2. Дизельный двигатель. Возгорание смеси осуществляется за счет повышения температуры в результате избыточного давления. Минимальным показателям для запуска дизеля считается сжатие до 22 кг/см2. Современные технологичные дизельные агрегаты имеют более высокие установленные значения – до 28-35 кг/см2.

Для моторов на дизельном топливе установлены обоснованные пороговые значения для нормального запуска и функционирования:

• 25 кг/см2 – достаточно при запуске при -15°С;
• 32 кг/см2 – достаточно для уверенного старта при -25°С;
• 40 кг/см2 – обеспечит старт при полярной температуре со значением -35°С.

Прежде чем проводить измерение компрессии двигателя, следует уточнить паспортное значение этой характеристики. В качестве справочных сведений приведем некоторые показателя для распространенных моделей автомобилей в следующей таблице.

Показатель компрессии для некоторых моделей авто или двигателей

Следует учитывать, что информация производителем приводится для исправных агрегатов, а замер компрессии в двигателе – по фактическому значению. В случае указания цифрового значения в виде «вилки», показатель следует уточнить в зависимости от модификации мотора. К примеру, атмосферный двигатель или турбо мотор будут иметь различные показатели.

Компрессия в норме и ее отклонения

Согласно общепринятым нормам, компрессия ваз 2114 8 клапанов в идеале должна равняться 14 барам (почти 14 атмосфер). Максимальное допустимое отклонение в нижнюю сторону равняется 3 барам (то есть величина компрессии не должна быть ниже 11 бар).

Правда, это допускается только в том случае, если величина компрессии в разных цилиндрах отличается не более, чем на 1 бар. То есть, в четырех цилиндрах допустимы следующие схемы компрессии: 12-12-11-12, 12-11-12-11 и так далее. Если же величина разброса давления превышает 1 бар, то такой двигатель подлежит срочному ремонту.

Например: 11-14-12-8.

Также, следует помнить, что повышенная компрессия — не меньшее зло, чем пониженная или компрессия с большим разбросом в цилиндрах. Так, повышенное давление в цилиндрах ваз 2114 может стать причиной высокой нагрузки на компоненты двигателя, оседания нагара на стенках цилиндров, и, в конечном итоге, привести к полному выходу мотора из строя.

Таким образом, компрессия в норме должна быть: в пределах от 14 до 11 бар, и иметь разброс от цилиндра к цилиндру не более, чем на 1 бар.

В большинстве случаев идеальную компрессию в 14 атм имеют только новые двигатели. Даже после кратковременной эксплуатации она может довольно быстро просесть на 1-2 единицы — это считается вполне нормальным явлением. По мере дальнейшего износа она станет проседать еще больше, причем сам износ будет протекать во всех цилиндрах по разному, что в конечном итоге и приведет к большому разбросу давления в них.

Пример плохой и нормальной компресс

Приведём наглядный пример: 12-13-12-13 – это нормальная компрессия для двигателя, а вот 12-11-12-8 – это не нормально и считается, что двигателю нужна диагностика и капитальный ремонт.

Причины увеличения компрессии

Компрессометр для замены компрессии

Становиться понятным, что понижение компрессии в двигателе связано с износом основных элементов, таких как: поршни и компрессионные кольца, коренные и шатунные вкладыша, а также клапана. Но, с какими причинами связано то, что компрессия повысилась?

Итак, рассмотрим, основные из них:

• При выполнении ремонтных операций связанных с газораспределительным механизмом, была допущена ошибка в регулировочных работах, что изменило порядок работы узла, а соответственно и сжатие в цилиндрах.
• Накал на клапанах, а также накопление нагара на стенках цилиндров и дроссельном узле приводит к повышению степени сжатости из-за уменьшения места в узлах.
• Также к причинам увеличения компрессии в цилиндрах можно отнести перегрев двигателя.
• Последней причиной возникновения повышенной компрессии является «залегание» маслосъёмных колпачков. Диагностируется неисправность достаточно просто – выкручиваются свечи и обследуются масляные колодцы. Масляная пленка свидетельствует о том, что имеется переизбыток масла, и необходимость сменить сальники клапанов.

Высокая компрессия в двигателе

Итак, как уже было сказано выше, на компрессию в силовом агрегате может влиять целый ряд факторов. Начнем с повышенной компрессии. Прежде всего, повышенная компрессия обычно указывает на то, что в двигателе возникли проблемы. Как правило, основным признаком является неустойчивая работа двигателя, изменение цвета выхлопа и повышенный расход масла.

Обычно автолюбители во многих случаях сталкиваются с так называемой «масляной» компрессией, когда общая закоксовка двигателя и проблемы с маслосъемными кольцами приводят к тому, что лишнее масло и нагар фактически уменьшают объем камеры сгорания. В результате происходит увеличение компрессии.

Другими словами, к повышению компрессии приводит нагар на клапанах ГРМ, скопление кокса в камере сгорания и залегание маслосъемных колец. Частой причиной также является перегрев двигателя, когда масло от высоких температур теряет свои свойства и быстро загрязняет камеру сгорания.

Еще в списке причин можно выделить использование присадок в систему смазки, заливку неподходящего для двигателя или низкокачественного масла, постоянную эксплуатацию двигателя на низкосортном горючем и т.д.

Так или иначе, но скопление кокса и нагара приводит к тому, что происходит уменьшение объема камеры сгорания, в котором сжимается топливно-воздушная смесь. Естественно, в таком случае при замерах компрессометр будет показывать слишком высокую компрессию.

Еще добавим, что к отклонениям от нормы может привести неправильная установка фаз газораспределения. Если просто, ошибки при выставлении шкивов по меткам при замене ремня или цепи ГРМ приведут к тому, что элемент привода перескакивает на несколько зубьев (на ДВС с ремнем) или звеньев (на цепных моторах) вперед или назад.

Чтобы избежать возможных проблем, необходимо с повышенным вниманием следить за расположением меток на шкивах, корпусе двигателя и т.д., то есть выставлять привод ГРМ, а также правильно натягивать цепь или ремень. Также причиной высокой компрессии может оказаться совокупность проблем с маслосъемными колпачками и кольцами

Если после откручивания свечей в цилиндрах виден явный избыток масла в виде толстой масляной пленки на стенках цилиндра, тогда это явно указывает на необходимость замены сальников клапанов

Также причиной высокой компрессии может оказаться совокупность проблем с маслосъемными колпачками и кольцами. Если после откручивания свечей в цилиндрах виден явный избыток масла в виде толстой масляной пленки на стенках цилиндра, тогда это явно указывает на необходимость замены сальников клапанов.

Если суммировать информацию, почему возникла повышенная компрессия в двигателе, причины следующие:

• много масла в цилиндрах двигателя (залегли кольца, изношены сальники клапанов и т.д.);
• изменение объема камеры сгорания в результате скопления отложений и нагара, а также перегрев двигателя и отложения сгоревшего масла;

Еще добавим, что на компрессию влияет температура воздуха, состояние воздушного фильтра. При замерах желательно отсоединить фильтр воздуха

Также важно понимать, что на многих СТО компрессометры имеют большую погрешность

На практике это требует нескольких повторных замеров на горячем двигателе, причем желательно разными и заранее откалиброванными приборами. Бывали случаи, когда на одной станции водителю после замеров определяли компрессию, например, 12.5-13, а на другом сервисе показатели по всем цилиндрам уже были около 16.

Для решения проблемы высокой компрессии можно воспользоваться несколькими доступными способами. Первый- разборка двигателя, физическая очистка поршней и камеры сгорания от нагара, замена колец, маслосъемных колпачков и т.д. Более дешевым и менее эффективным решением является возможность раскоксовки двигателя. В двух словах, в камеру сгорания на определенное время заливается активный очиститель для удаления нагара и кокса, после чего смытые со стенок и поверхностей отложения затем выгорают во время работы мотора.

Сейчас читают

Головка блока цилиндров двигателя: всё про неё здесь

Промывка радиатора без снятия с автомобиля

Основные причины падения компрессии

Наиболее часто среди главных причин низкой компрессии выделяют износ поршневых колец, стенок цилиндров, поршней и клапанов ГРМ. Кроме того, показатели компрессии могут снижаться из-за неправильной регулировки газораспределительного механизма, повреждения деталей (механического или в результате перегрева), закоксованности колец.

Также нужно отметить, что механические повреждения (царапины, задиры) и падение компрессии – следствие использования некачественного или неподходящего моторного масла и топлива, нарушение правил эксплуатации ДВС и т.п.

Конечно, по большому счету весь список проблем можно убрать капитальным ремонтом, включающим в себя шлифовку коленвала, расточку блока цилиндров, замену изношенных элементов и целый ряд других работ.

Особенно такой ремонт необходим для старого двигателя с износом поршней, колец, цилиндров, вкладышей и других важных деталей. Однако при невозможности проведения этой процедуры можно попробовать повысить компрессию в двигателе присадкой в целях улучшения эксплуатационных показателей.

Способы устранения проблем

При обнаружении пониженной компрессии проводят полную проверку всех систем. Современные методы диагностики с помощью специального сканера «G‑Scan» позволяют установить причину поломки с точностью до конкретного узла на основе анализа данных топливной смеси, значений компрессии и различных показаний датчиков. Сканер учитывает записи журнала ЭСУД (электронной системы управления двигателем), где отклонения в работе систем детализированы, все сбои в механизмах ГРМ учтены согласно кодам ошибок.

Бортовая компьютерная диагностика обеспечит точное определение нарушения, которое можно пропустить при визуальном осмотре. Например, в процессе недостаточной подачи топливной смеси в цилиндр из-за нарушения зазора какого-либо клапана, блок-контроллер на основании показаний кислородного датчика регулирует дополнительный впрыск на конкретный цилиндр, отдавая команду на исполнительное устройство. При обычной проверке с измерением зазоров всех клапанов, установить причину нагара на конкретном участке бывает невозможно.

Причина снижения давления может быть из-за незначительной утечки воздуха, когда для исправления достаточно простой регулировки или замены прокладки. В случае серьёзного износа важных механизмов ЦПГ потребуется капитальный ремонт двигателя.

Камера сгорания топливной смеси

Разные модели дизельных двигателей отличаются между собой строением. Одной из немаловажных особенностей является конструкция камеры сгорания. Камера сгорания – пространство, где происходит непосредственно сгорание топлива.

Неразделенная камера расположена в самой конструкции поршня или над ним, топливо на такте впуска попадает в нее, где и воспламеняется при контакте с горячим воздухом. Это наиболее простой вариант, который, к тому же, снижает расход топлива, но сам двигатель при этом работает очень громко.

Другой вариант – разделенная камера, то есть камера, которая расположена не в цилиндре, а на входе к нему и связана с ними каналом. Топливо подается в камеру, где перемешивается с вихревым потоком воздуха, что лучше распределяет его капли по объему камеры сгорания и способствует полному его сгоранию. Такой вариант подходит для небольших установок и легковых автомобилей, но он значительно увеличивает расход топлива.

Исходя из конструкции поршня и камеры сгорания, различают разные способы смесеобразования в дизельных ДВС:

— объемное смесеобразование – самый простой вариант. Камера сгорания представляет собой пространство между поршнем, стенками и головкой цилиндров. Топливо впрыскивается под давлением через распылители форсунок

Здесь важно, чтобы капли топлива равномерно распределились по всему объему и тщательно перемешались с горячим воздухом, поэтому в камере сгорания должен быть организован вихреобразный поток топливного заряда, а само топливо должно подаваться под высоким давлением;

— объемно-пленочное смесеобразование используется в высокооборотных двигателях с небольшим диаметром цилиндров. Это как раз тот случай, когда камера сгорания частично размещена в конструкции поршня. В двигателях отечественного производства такие камеры имеют форму усеченного конуса. При впрыскивании заряда топливо попадает на поверхность камеры сгорания, образуя «пленку», после чего практически сразу испаряется. Вихревые потоки, образующиеся под воздействием перемещения поршня, дают возможность равномерно распределить капли топлива по всему объему;

— предкамерное смесеобразование предусматривает наличие предкамеры, расположенной в крышке цилиндров. Она соединяется с основной камерой сгорания небольшими каналами с диаметрами не более 1% от диаметра поршня. Объем предкамеры составляет до 30% общего объема камер. По форме она может быть овальной, цилиндрической или сферической;

— вихрекамерное смесеобразование происходит за счет вихревых потоков воздуха, что дает возможность максимально смешать топливный заряд с воздухом даже при невысоком давлении его подачи в камеру сгорания. Для такого смесеобразования необходима раздельная камера, состоящая из двух частей: вихревой и основной. На такте сжатия воздух из основной камеры вытесняется в вихревую, которая имеет сферическую или цилиндрическую форму. Поток воздуха создает вихревые движения, двигаясь по кругу, а в это время из форсунки под давлением до 12 МПа подается заряд топлива. Поскольку воздушная волна находится в движении, капли равномерно распределяются по всему ее объему.

Что делать, если компрессия дизельного двигателя сильно снижена?

Если в вашем силовом агрегате сильно снижена компрессия, следует обратиться на СТО с просьбой о диагностике двигателя. Чаще всего при серьезном снижении этого показателя, а также с большим пробегом автомобиля речь идет именно о физическом износе. В таком случае нужно решить, будет ли целесообразным проводить капитальный ремонт агрегата. Многие современные дизельные двигатели получили славу «одноразовых», то есть тонкость стенок цилиндров не позволяет выполнить капитальный ремонт. Потому последовательность действий при обнаружении плохой компрессии должна быть следующей:

• прекращение эксплуатации автомобиля — если речь не об износе жизненно важных органов двигателя, дальнейшая эксплуатация сделает ремонт дороже;
• проведение качественной профессиональной диагностики, которая расскажет все о причинах проблемы и способах ее возможного устранения;
• принятие решения о том, какой способ устранения неполадки будет выбран, а также где и как будет выполняться ремонт вашего силового агрегата;
• покупка деталей, которые необходимы для проведения восстановительных работ, проверка качества всех купленных элементов;
• передача машины мастеру, выполняющему специфические работы по капитальному ремонту двигателей, ожидание окончания ремонтных работ;
• проверка автомобиля путем тщательного исследования визуальных и звуковых особенностей работы, тестирование на дороге с замером расхода топлива.

Вот так выглядит капитальный ремонт силового агрегата дизельного типа, который утратил необходимую компрессию. Практически все двигатели, которые устанавливаются на современные легковые авто, обходятся в ремонте очень дорого. Потому есть и другой вариант восстановления работы силового агрегата. Это покупка контрактного двигателя — подержанного силового агрегата с малым пробегом, привезенного из другой страны. Такой двигатель сделает ваше авто практически новым, но его официальное оформление сегодня предполагает значительные сложности.

Предлагаем посмотреть на видео процесс замера компрессии в силовом агрегате Volvo XC90:

Немного о геометрии

Нередко даже опытные знатоки и механики путают определение компрессии и фактической степени сжатия, но только на самом деле это совершенно разные вещи и следует во всем этом подробно разобраться.

Что касательно степени сжатия, то эта величина относительна и не имеет какой-то строго определенной единицы измерения. Дело в том, что этот показатель включает в себя две характеристики, то есть объем каждого цилиндра и непосредственно камеры сгорания. Он может показать, в какой пропорции будет уменьшаться объем и давление топливной смеси или газов в момент, когда поршень будет подниматься вверх.

Если обратить внимание на характеристики современных двигателей, то чаще всего производители указывают их степень сжатия. Данная характеристика наглядно говорит о совершенстве конструкции, а также уровне форсирования

Степень сжатия, а также показатель компрессии неразрывно связаны между собой. Несложно понять, что степень сжатия будет большей, если компрессия не ниже, чем должна быть норма. О том, какая она должна быть у того или иного мотора, можно узнать из его технических характеристик. Никаких сложностей бы не возникало, если бы во время работы силового агрегата не присутствовали нагрев смеси, изменение давления масла и другие факторы.

Читать дальше: Ремонт вмятин и покраска автомобиля