Минимальная компрессия в бензиновом двигателе

Что в первую очередь делают при диагностике двигателя? Правильно, измеряют компрессию в цилиндрах. Многие считают, что ее величина определяет здоровье мотора. Так ли это, выясняют в ходе очередной аналитической экспертизы авторы.

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.

Одним из важнейших эксплуатационных параметров двигателя является компрессия в его цилиндрах. Это верно как для бензиновых моторов, так и для двигателей на тяжелом топливе, то есть дизелей.

Какая компрессия должна быть в двигателе, почему она со временем уменьшается, чем отличается компрессия от степени сжатия, и как бороться со снижением этого показателя, обо всем этом, мы сейчас и поговорим.

Чем отличается степень сжатия от компрессии

Можно долго теоретизировать, разъясняя разницу между компрессией и степенью сжатия, приводить формулы, научные выкладки, вот только пользы от всей этой зауми, будет не очень много. Для обычного, скажем так, рядового пользователя автомобильных моторов степень сжатия не столь уж и важна. Это параметр конструкционный, он закладывается при создании двигателя и является неизменным, пока в этот двигатель не будут внесены те или иные изменения. Это например, форсирование мотора, капитальный ремонт, и так далее. Но все это, как правило, делают опытные мастера, а потому, учет степени сжатия, это уже их головная боль. Скажем лишь, что степень сжатия, это соотношение объема камеры сгорания к полному объему цилиндра. По сути, то или иное значение степени сжатия говорит нам, во сколько раз будет сжата воздушно-топливная смесь в данной конкретной модели мотора.

Что касается компрессии, то в процессе эксплуатации этот показатель может значительно изменяться. Он показывает реальное рабочее давление в цилиндре, а оно, в результате износа поршневой группы, нарушений в работе клапанов, проблем с герметичностью прокладки головки мотора и других частей, может значительно меняться. Отсюда и гораздо большая важность компрессии для владельца автомобиля или специалиста, осуществляющего ремонт данной машины.

Какая компрессия двигателя нормальная

Ясно, что для различных моделей двигателя с различными характеристиками и в том числе степенью сжатия, нормальное значение компрессии будет разным. Нормальная компрессия на разных авто, может располагаться в границах от семи, до одиннадцати атмосфер. И это для двигателей бензиновых. У современных дизелей, компрессия значительно выше. Здесь рамки нормы от 25 до 32 атмосфер. Дело в том, что сама конструкция дизельных моторов и современных агрегатов особенно, предполагает высокое рабочее давление в их цилиндрах. Ведь солярка, как известно, воспламеняется не от искры, как бензин или газ, а от сжатия. Следовательно, отличная компрессия для мотора бензинового, для дизеля будет вообще никакой. И сравнивать их просто нет смысла.

Существуют специальные руководства, выпускаемые производителями автомобильной техники, в которых указываются допустимые значения компрессии для различных типов и моделей двигателей. Ну и конечно же, в документации к конкретной модели авто, как правило, указывается нормальная компрессия в двигателе. Вот на эти значения и следует ориентироваться. Для примера приведем таблицу с данными для некоторых популярных автомобилей.

Еще одним важным моментом, который касается компрессии автомобильного двигателя, является ее равномерность. То есть, если в трех цилиндрах компрессия равна восьми, а в четвертом – пяти, то мотор будет работать не ровно, машину будет подтрушивать и весьма чувствительно, возможно появление, так называемого масложора, когда двигатель начинает расходовать масло и ряд других неприятных явлений.

Читайте также: Чем дизельный двигатель отличается от бензинового .

Симптомы низкой компрессии двигателя

Собственно о признаках снижения компрессии в автомобильных двигателях, мы уже сказали. Другое дело, что троить и трястись машина может и по другим причинам, с компрессией двигателя, никак не связанным. Тем не менее, если мотор начал употреблять масло, если работа его стала нестабильной, да еще без видимых причин, следует измерить компрессию в цилиндрах вашего авто. Так же снижением компрессии может быть обусловлено падение тяги, повышение расхода топлива и увеличение времени разгона автомобиля. Что же касается разности компрессии в разных цилиндрах одного мотора, то пока это значение не превышает одной атмосферы, беды нет. Если же разность больше, мотор следует ремонтировать.

Читайте также: Что такое ГБЦ и какие функции она выполняет.

Как измерить компрессию в цилиндрах

Произвести замер компрессии можно как в техсервисе, так и в собственном гараже. Специалисты замеряют компрессию в цилиндрах, как на прогретом моторе, так и на холодном, как с открытой дроссельной заслонкой, так и с закрытой. Различные показатели и методы замера, могут более точно указать место, где следует искать причины снижения компрессии. Так например, если замерять компрессию с открытой дроссельной заслонкой, можно выявить:

• износ и поломки поршней;
• закоксованные в канавку поршня, кольца;
• прогорание или износ клапанов;
• дефекты поверхности цилиндров;

Замеры компрессии при закрытой заслонке помогают определить такие проблемы:

• плохое прилегание клапана;
• зависание клапана;
• дефекты кулачка распредвала;
• нарушения герметичности прокладки головки;

Если вы решили произвести самостоятельную проверку компрессии в цилиндрах мотора, вашего авто. Вам понадобится следующее:

• полностью заряженный и не старый автомобильный аккумулятор;
• компрессометр – собственно прибор для замера компрессии;
• свечной ключ;
• напарник;

Отключаете подачу топлива к двигателю, демонтируете воздушный фильтр, выворачиваете при помощи ключа, все свечи и не забудьте предварительно прогреть мотор. Замеры компрессии на холодном двигателе, это задача для профи.

Далее, при помощи компрессометра, который представляет из себя обычный манометр со специальным переходником, через свечное отверстие производите замер компрессии в каждом цилиндре. Один человек, вращает двигатель при помощи стартера, а второй собственно замеряет компрессию. Существуют разные компрессометры. Насадки в одних позволяют завинчивать прибор в гнездо для свечи. В других же моделях требуется сильно прижимать компрессометр к свечному отверстию. Будет лучше произвести несколько замеров на каждый цилиндр, а их показатели потом усреднить.

По результатам измерения компрессии в двигателе принимается решение о тех или иных ремонтных работах. Это может быть капитальный ремонт мотора, ремонт или замена клапанов, замена прокладки головки двигателя или иной его детали. Если же компрессия у вас в норме, но имеются какие-то нарушения в работе автомобиля, следует поискать причины таких нарушений в других системах и агрегатах авто.

В целом же, значительные снижения компрессии в цилиндрах мотора, как правило, свидетельствуют о необходимости серьезного ремонта.

Показатели компрессии для бензиновых двигателей не столь критичны как для дизельных. Все дело в том, что в дизельных двигателях топливная смесь воспламеняется в результате высокого давления созданного в цилиндрах, а в бензиновых двигателях топливная смесь воспламеняется с помощью свечи зажигания.

Назвать точно цифру минимальной компрессии, с которой бензиновый двигатель будет работать, я не возьмусь. Да и вы, скорее всего, экспериментальным путем такую цифру никогда не получите. Потому, что когда давление в бензиновом двигателе падает ниже 8 кг/см², то двигатель, еще заводится без проблем, но уже перестает тянуть. Из сапуна начинает идти дым как из выхлопной трубы. Масло в двигатель приходится заливать в пропорции 1:10 в сравнении с залитым в бак топливом. Так, что ни один нормальный водитель не доведет двигатель до компрессии равной 6,5 кг/см², чтоб узнать, что при такой компрессии двигатель перестает заводится.