Сколько должно быть давление в цилиндрах

0
704

Содержание

Учитывая то обстоятельство, что автомобилей модели ВАЗ 2106 было выпущено свыше 4-х млн штук, их остается еще достаточно много на наших дорогах. Соответственно, вопросы по ремонту легендарной «классики» до сих пор остаются актуальными. Например, вопрос о том, какую компрессию должен поддерживать исправный мотор «шестерки».

Понятие о компрессии, ее замеры

Среди технических данных, прописанных в руководстве по эксплуатации автомобиля, такой характеристики нет. Там есть несколько иное понятие — степень сжатия. Между этими двумя параметрами нет никакой прямой зависимости, их объединяет между собой только одно — в обоих случаях речь идет о давлении.

  1. Степень сжатия — это расчетная постоянная величина, она не имеет размерных единиц. Для двигателя ВАЗ 2106 и его модификаций она составляет 8.5. Эта цифра — результат деления полного рабочего объема цилиндра на объем камеры сгорания. Простыми словами, топливовоздушная смесь, поступившая в пространство цилиндра, сжимается движущимся вверх поршнем в 8.5 раз.
  2. Компрессия — это величина переменная, ее значение зависит от технического состояния, в котором находится мотор. Этот параметр показывает, какое давление возникает в каждом отдельно взятом цилиндре при вращении коленчатого вала с помощью стартера. Измеряют его манометром, который вкручивают вместо свечи зажигания, единица измерения — 1 кгс/см 2 или 1 Bar, что почти одно и то же (1 кгс/см 2 равен 0.98 Bar).

Компрессия измеряется для того, чтобы определить степень изношенности цилиндро-поршневой группы. Ее значения были получены опытным путем, на практике. Замер выполняется следующим образом: выкручиваются все 4 свечи зажигания, а на их место поочередно в каждый цилиндр вкручивается манометр с обратным клапаном и с помощью вращения стартером определяют максимальное давление, которое может накачать каждый поршень. В двигателе ВАЗ 2106 идеальный показатель — 13 кгс/см 2 , но это редкий случай, такое давление встречается на новых, только обкатанных двигателях.

Как пользоваться результатами измерений?

Если показатель измерений колеблется от 11 до 12.5 кгс/см 2 , то это нормальный рабочий двигатель ВАЗ 2106. При этом важно, чтобы компрессия во всех 4-х цилиндрах была одинаковой, разница более чем в 0.5 кгс/см 2 говорит о неисправности в одном из них. Как правило, это подгоревший клапан, такая проблема случается при езде на некачественном топливе и высоких нагрузках.

Результаты замеров, показавшие давление от 10 до 11 кгс/см 2 , гласят о скором ремонте двигателя. Эти результаты могут быть не совсем точными, когда мотор сапунит. Так называют явление, при котором через шланг вентиляции картера из сапуна в карбюратор вместе с картерными газами начинает попадать моторное масло. Причина проста: из-за износа поршневых колец в пространстве картера появляется избыточное давление, которое выталкивает капли масла через сапун в карбюратор.

Смазка вместе с топливом попадает в камеру сгорания и после сжигания образует нагар на ее стенках и свече зажигания. Когда масла попадает очень много, то оно начинает заполнять зазор между изношенными кольцами и поверхностью цилиндра, показания компрессии тогда будут выше и опираться на них нельзя. То есть если сапунит двигатель, то подошло время заменить поршневые кольца.

Величина компрессии 9-10 кгс/см 2 указывает на износ цилиндро-поршневой группы либо клапанов. В обоих случаях требуется разборка двигателя. Такой мотор обычно расходует масло и топливо, работает нестабильно, часть мощности потеряна. Тем не менее его можно продолжать эксплуатировать еще какое-то время, главное условие — компрессия во всех цилиндрах должна быть одинакова. Если в каком-то из них окончательно прогорит клапан, то давление в нем сильно упадет и цилиндр откажет вовсе.

Эта же участь ожидает агрегат, компрессия в котором ниже 9 кгс/см 2 . Такое давление свидетельствует о необходимости его капитального ремонта. В таких случаях с двигателя по возможности снимают все навесное оборудование, откручивают его от коробки передач и целиком снимают с опор, чтобы выполнять разборку и ремонт в более удобных условиях.

Параллельно проверяют состояние резиновых частей этих опор, возможно, потребуется замена подушек. Многие автолюбители выполняют разборку двигателя прямо на автомобиле, такой вариант тоже имеет право на жизнь, в особенности если надо заменить только поршневые кольца.

После всех проведенных работ (которые, если время будет опишу позже) измерили компрессию:в 1 цилиндре 10 атмосфер, в остальных 12.Но…надо было мне залезть в сеть…не все условия были соблюдены(в частности на не прогретый двиг), будем измерять заново.А пока изучаем мат.часть.

Компрессия в цилиндрах двигателя, является физической величиной, которая показывает максимальное давление, образованное движением поршня от НМТ (нижняя мертвая точка) до ВМТ (верхняя мертвая точка).

Характерные признаки понижения компрессии:

-запуск двигателя производится с трудом,
-двигатель неустойчиво работает на всех режимах,
-один или несколько цилиндров не работают,
-при впускном либо выпускном такте, происходят характерные хлопки,
-расход топлива значительно увеличивается,
-расход масла заметно увеличивается.

Типичные причины изменения компрессии двигателя:

-регулировка клапанов проведена неправильно, повреждены гидрокомпенсаторы тепловых зазоров,
-стержень клапана деформирован, износились направляющие втулки.
-прогар клапана,
-в ГБЦ (головка блока цилиндров) может присутствовать сквозная микротрещина,
-прогорела прокладка ГБЦ,
-закоксованы или разрушены поршневые кольца,
-образовавшийся нагар на днище поршня или стенках камеры сгорания.

Перед замером компрессии в цилиндрах двигателя нужно выполнить условия:

1. Аккумулятор должен быть хорошо заряжен, стартер должен крутить двигатель с частотой не меньшей 200 об/мин, иначе не получим реальных показателей.
2. Непосредственно перед началом замера компрессии необходимо двигатель прогреть до рабочей температуры 80 – 90 градусов.
3. Измерение компрессии в цилиндрах двигателя сделать после того, как верно выставлены зазоры клапанов, т. к. это повлияет на результаты измерения.

Последовательность процедуры:
1. Снимаем все свечные провода. Выворачиваем все свечи, запоминая какая из какого цилиндра, желательно потом в крутить их все на свои места. Некоторые выкручивают, только одну свечу, только в том цилиндре, где в данный момент производят замер компрессии. На самом деле это ошибочное представление о замере, и в итоге мы получим не правильные, заниженные показатели компрессии. Так как величина оборотов будет меньше, за счет создаваемой компрессии в тех цилиндрах, где не выкручены свечи.
3. Отсоединяем низковольтные провода от катушек, чтобы их не пробило.
4. Предотвращаем подачу топлива в цилиндры. Отсоединив топливный шланг в том случае если у вас механический бензонасос, если насос электрический, то можно вытащить реле насоса, предохранитель или снять провода питания со всех форсунок.
5. Проделав все подготовительные работы, приступаем к самому измерению. Рассмотрим случай если компрессометр у нас с резиновым наконечником. Вставляем компрессометр в свечное отверстие, плотно прижав его. Напарник садится за руль, выжимает педаль газа (открывая тем самым дроссельную заслонку) и вращает двигатель стартером, до тех пор, пока показания на приборе не перестанут расти.
6. Записываем давление в данном цилиндре. Сбрасываем показание на приборе. И проделываем эту процедуру во всех остальных цилиндрах.
7. Измерив компрессию в двигателе. Собираем все в обратном порядке. После сборки двигателя идем анализировать наши полученные результаты.

Анализ полученных данных:

Если компрессия во всех цилиндрах лежит в пределах 11 – 15 и разность давления между цилиндрами не составляет более 1, то значит на вашем двигателе отличная компрессия (для более точного определения пределов нормы компрессии, конкретно для вашего двигателя свертесь с технической документацией вашего автомобиля, так как эти показатели для разных двигателей могут отличаться).

Если в некоторых цилиндрах давление на порядок ниже это говорит о наличии, каких-то неисправностей. Для предварительного выявления неисправности в цилиндре нам необходимо добавить в него 5 – 10 мл чистого моторного масла и вновь произвести замер.

Если компрессия в нем поднялась или даже превысила показания в других цилиндрах, то это говорит о большом износе или о залегании колец. В этом случае вам поможет раскоксовка двигателя.

Если компрессия осталась на прежнем уровне, то возможно, что проблема в неплотном прилегание впускного или выпускного клапана (прогорании или неправильной регулировке клапанов), либо пробое прокладки головки блоков цилиндров ГБЦ или трещине в поршне, головке или блоке. Для выявления этого ряда причин нам потребуется компрессор. Выставляем поршень подозрительного цилиндра в ВМТ, ставим автомобиль на ручной тормоз, а ручку переключения скоростей на 4 или 5 передачу. Включаем компрессор, нагнетаем давление в цилиндр и ищем утечку воздуха:

1. Если шипение мы слышим в соседнем цилиндре, то пробой прокладки произошел между цилиндрами. Выход замена прокладке ГБЦ.
2. Если прокладка пробита в систему охлаждения (предварительно необходимо выкрутить пробку на радиаторе или расширительном бочке, подробнее система охлаждения), то мы увидим увеличение уровня жидкости или пузырьки в расширительном бачке .
3. Если шипение раздается во впускном или выпускном коллекторе (шипение будет доноситься из выхлопной трубы), то проблема в каком-то из этих клапанов или их регулировке.

Но прежде чем сделать окончательный вывод о неисправности нужно помнить, что нельзя основываться лишь только на замерах компрессии. Например, если на автомобиле продолжительное время форсунка льет бензин, плохо распыляя его в цилиндре, то может произойти так, что бензин будет смывать масляную пленку со стенок цилиндра, тем самым очень сильно снижая компрессию. Или у автомобиля наблюдается повышенный расход масла из-за изношенных масляных колец. Измерив на нем компрессию, мы можем получить высокие показатели давления в цилиндрах. Все потому что излишки масла будут ликвидировать большие зазоры износа.

Приблизительный показатель нормативной компрессии для двигателя вашего автомобиля можно рассчитать по формуле:
Компрессия (измеряется в кгс/см2)= коэффициент Х * степень сжатия

Значение коэффициента Х определяется в зависимости от вида двигателя. Для четырехтактных моторов с искровой системой зажигания он равняется 1,2-1,3, а для четырехтактного дизеля составляет от 1,7 до 2. Степень сжатия можно узнать в техническом описании силового агрегата.
Ваз — 2108, 2109, 21099 Степень сжатия 9.9. Компрессия: нормальная 1.1 — 1.3Мпа, 11-13кг/см***178;, минимальная 1МПа, 10 кг/см***178.

Разница показателей компрессометра между цилиндрами не должна превышать 10% от максимального показателя.

более просто это выглядит так: разница не должна превышать 1 кгс/см2 для бензинового двигателя. таким образом, падение компрессии на 15% в данном цилиндре свидетельствует об износе поршня, цилиндра, поршневых колец или клапанов. продолжительная эксплуатация двигателя с таким цилиндром ведет к его усиленному износу.

бывают случаи, когда компрессию в двигателе можно восстановить. это возможно в тех случаях потери компрессии, когда неправильно собран двигатель, когда предварительно не установлены в отдельности по меткам коленчатый и распределительный валы, при проворачивании стартером коленчатого вала двигателя, при сорванных зубьях или разрыве зубчатого ремня. в результате ударного столкновения тарелок клапанов с поршнями стержень клапана изгибается и клапан не садится плотно в свое седло. отсюда и отсутствие компрессии в цилиндрах.

чтобы исправить эту неполадку, необходима частичная разборка двигателя и притирка клапанов. если у вас есть специальное оборудование и полным-полно времени, то выправить изогнутый клапан можно и самостоятельно. но абсолютно проще заменить его на новый.

для получения максимальной компрессии клапаны необходимо притереть. это можно сделать с помощью подходящего по диаметру шланга длиной примерно 15 см, надеваемого на конец клапана и выполняющего роль ручки. если под рукой нет специальной притирочной пасты, то ее можно заменить размельченным в порошок стеклом, которое измельчают в металлической ступке, а затем смешивают с машинным маслом.

эту смесь наносят на кромку клапана и начинают процесс притирки. следите за тем, чтобы паста не попала на стержень клапана, т. к. в этом случае будет повреждена направляющая втулка.

работы выполняют на снятой и уложенной на горизонтальную поверхность головке двигателя. резиновый шланг-ручку надевают на стержень клапана с противоположной стороны головки и, прижав клапан к седлу, начинают его вращать, каждый раз проворачивая примерно на 30°. при этом клапан необходимо периодически отрывать от седла и переставлять на новое место для того, чтобы не оставалось круговых крупных рисок на поверхности седла и клапана.

о том, что притирка завершена, вам скажет наличие на поверхности клапана ровной серой дорожки шириной 1,5-2 мм. после завершения работы необходимо тщательно промыть керосином места притирки и головку .

компрессию возможно восстановить и менее трудоемким способом.

любой двигатель, как ни крути, подвержен старению и износу. в среднем за 50-80 тыс. км пробега цилиндры изнашиваются на 0,5 мм. износ еще на 0,5 мм происходит за пробег вдвое меньшего расстояния, и так далее, так далее, подобно снежному кому.

подобным образом изнашиваются вкладыши коленвала, распределительного вала, стержней клапанов.

это процессы естественные и неизбежные. однако сейчас существуют технологии, позволяющие значительно увеличить ресурс двигателя и снизить эксплуатационные расходы.

Компрессия в цилиндрах двигателя напрямую зависит от степени износа поршневых колец и общего состояния силового агрегата. Существует еще один метод проверки качества работы колец. Это так называемая «масляная проверка». Этот способ потребует наличие шприца и обычного машинного масла. В цилиндры с пониженной компрессией необходимо впрыснуть примерно 10-30 мл. масла. Далее следует закрыть свечное отверстие и сделать несколько оборотов коленвала, что позволит маслу заполнить цилиндр. После этого снова производиться замер компрессии. Показания до и после измерения необходимо сравнить.

Диагностика поршневых колец после проверки компрессии двигателя. Используя шприц и обычное машинное масло можно провести проверку состояния поршневых колец
Значительное повышение компрессии свидетельствует об износе цилиндров, неисправности поршневых колец или поршней. Небольшое увеличение компрессии говорит о негерметичных клапанах или повреждении прокладки в головке блока цилиндров. В случае если компрессия не изменилась, значит, клапаны негерметичны.
Прекрасных результатов можно добиться, используя комплексный подход к проблеме уменьшения износа деталей. Вплоть до того, что рекомендуют залить топливо более высокого качества и на скорости 90-120 км/час проехать 200-300 км. Помогает убирать нагар.

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.