Компрессия дизельного двигателя — всё о ней.

Компрессия дизельного двигателя является важнейшим фактором, который показывает не только техническое состояние двигателя и влияет на его мощность, но и возможность его нормального запуска, особенно при низкой температуре окружающего воздуха. В этой статье мы рассмотрим подробно, что такое компрессия, её отличие от степени сжатия, какая должна быть компрессия на дизельном моторе, от чего она теряется, как её правильно замерить, какими способами можно восстановить компрессию и другие нюансы.

Начнём с того, что компрессия и степень сжатия — это разные вещи, но многие путают их. Степень сжатия — это постоянная и неизменная величина для каждого двигателя, которая напрямую зависит от объёма камеры сгорания. А если быть точным, степень сжатия зависит от расстояния от донышка поршня в ВМТ до верхней стенки камеры сгорания.

Чем это расстояние меньше (меньше объём камеры сгорания), тем выше степень сжатия и выше давление сжатия горючей смеси (выше форсировка мотора и выше октановое число топлива).

И узнать, на сколько отличается степень сжатия одного мотора, от степени сжатия другого двигателя можно, если выставить поршень в ВМТ и залить через свечное отверстие масло и сравнить объём залитого масла на разных моторах.

Степень сжатия, в отличие от компрессии, величина неизменная, если конечно вы не торцанёте плоскость прилегания головки для повышения степени сжатия, или наоборот не установите более толстую прокладку между головкой и блоком двигателя, для уменьшения степени сжатия.

Ну а компрессия — это величина, которая постепенно, в процессе эксплуатации двигателя, уменьшается, от того, что детали изнашиваются и именно поэтому показатель компрессии и является показателем состояния деталей двигателя.

Но об этом ниже, а пока начнём с теории: компрессия — это физическая величина, показывающая давление сжатого воздуха в цилиндрах (и камерах сгорания) двигателя.

А раз давление воздуха, значит и измеряется эта величина так же как и в автомобильных шинах или в баллоне любого компрессора в килограммах на квадратный сантиметр или в барах (что практически одно и тоже). И измерить компрессию проще говоря можно почти тем же прибором — манометром, который измеряет давление в шинах или на баллоне компрессора.

Только манометр должен быть мощнее, то есть рассчитан на измерение давления до 40 кг/см (с запасом) — это для дизеля, а для бензиновых моторов меньше. Ну и на манометре должен быть переходник, который позволяет подсоединить его к свечному отверстию цилиндра двигателя (или отверстия от форсунки) и именно так и устроен простейший компрессиметр (но о нём подробнее ниже).

Поршень сжимает воздух в цилиндре и чем лучше состояние цилиндра, поршня и его колец (меньше их износ) тем большее давление в цилиндре поршень способен создать (сжать). Поэтому при постепенном износе поршневой группы, компрессия так же постепенно снижается. Надеюсь с этим понятно и плавно переходим к дизельному двигателю.

Почему так важна компрессия дизельного двигателя? Потому что в дизельном моторе, в отличие от бензинового, дизельное топливо воспламеняется не от искры свечи зажигания, а от сжатия топлива в цилиндре под большим давлением (на современных дизелях давление примерно 35 — 40 кг/см).

При большом давлении, от сжатия поршней воздух нагревается в камерах сгорания до высокой температуры (примерно до 300 — 345 ºС) и впрыснутое в камеры в нужный момент дизельное топливо воспламеняется.

А это значит, что чем меньше давление воздуха (от сжатия поршнями) в камерах сгорания вашего двигателя (меньше компрессия), тем ниже температура воздуха в камерах (форкамерах) и тем меньше возможность лёгкого воспламенения соляры и тем труднее запустить дизельный двигатель, особенно при понижении температуры окружающего воздуха и соответственно двигателя.

Для общего сведения — дизельное топливо имеет так называемую температуру самовоспламенения примерно от 230 до 310 градусов (зависит от марки топлива). Но всё же для устойчивого воспламенения дизельного топлива, с небольшим периодом задержки (примерно до 60 мс) температура сжимаемого воздуха в камерах сгорания (форкамерах) в конце такта сжатия должна быть значительно выше температуры самовоспламенения топлива и в период пуска должна составлять примерно 300 — 345º С.

И конечно же для без проблемного достижения требуемой температуры в камерах сгорания, очень важен показатель компрессии, который зависит от состояния цилиндро-поршневой группы (изношена или нет), а так же от состояния клапанов и сёдел и выставленных правильных тепловых зазоров клапанов.

И если не в порядке нужный показатель компрессии, то начинаются проблемы при запуске дизельного двигателя, особенно при понижении температуры окружающего воздуха. И именно об этом я написал отдельную статью — «Что делать, если дизель плохо запускается при похолодании» — советую почитать её вот здесь. Там же подробно описано о замере компрессии и о том, что такое пусковая частота вращения коленвала, которая влияет на запуск дизеля, а так же описано как проверить свечи накаливания и другие полезные нюансы.

Причины потери компрессии дизельного двигателя.

Кстати, компрессия может теряться не только от износа поршневой группы, но ещё и от :

• Неправильной регулировки клапанных зазоров.
• Пригорания тарелки клапана и седла и потери их герметичности (о восстановлении сёдел читаем здесь).
• От искривления стержня клапана (от этого тарелка клапана неплотно прилегает к седлу).
• От выхода из строя (засорения) гидрокомпенсаторов клапанов.
• От сильного износа направляющих втулок клапанов.
• От закоксовки поршневых колец (как сделать раскоксовку читаем тут).
• От потери герметичности прокладки блока и головки.
• От перегрева головки двигателя, её искривления или трещины в ней.
• От трещин, раковин и других дефектов на прилегающей к прокладке поверхности блока двигателя.
• От прогорания поршня или его перегородок колец.

Ещё один важный момент: например вы замерили компрессию (об этом ниже) и она недостаточная для запуска дизельного двигателя. Минимальная компрессия для запуска летом современного дизеля, должна быть не менее 23 кг/см², (для более старых форкамерных дизелей не менее 20 кг/см). При минусовой температуре эти показатели должны быть выше, и чем показатели компрессии будут выше, тем легче запустить дизель в холодную погоду — это в теории.

На практике большинство современных дизелей в морозную погоду трудно запустить при понижении компрессии ниже 28 кг/см². Такой мотор зимой возможно запустить если добавить немного масла в цилиндры двигателя. Летом же, или когда машина стоит в тёплом боксе, при такой компрессии запуск дизельного мотора вполне возможен.

Но всё же водителям автомобилей с современными дизелями следует знать, какой должна быть компрессия, при которой холодный мотор заведётся при определённой температуре окружающего воздуха:

• Компрессия менее 28 кг/см² — неудовлетворительная (дизель будет заводиться только до -15 градусов мороза).
• Компрессия более 28 — 30 кг/см²  — удовлетворительная (дизель будет заводиться до -20 градусов).
• Компрессия более 32 кг/см² — нормальная (дизель будет заводиться до -25 градусов).
• Компрессия 36 кг/см² — хорошая (дизель будет заводиться до -30 градусов).
• Компрессия 37 — 40 кг/см² — отличная (дизель заведётся до -35 градусов мороза).

Данные опубликованные выше конечно же примерные, ведь состояние других систем автомобиля может быть разным у разных машин (например старый или подсевший аккумулятор, изношенный плунжер ТНВД, плохо работающие свечи накаливания и др.) и эти данные написаны с расчётом того, что все системы автомобиля, отвечающие за надёжный пуск мотора, находятся в полном порядке.

Однако следует запомнить простое правило: чем выше компрессия дизельного двигателя, тем легче его запустить при низкой температуре и при износе (или мелкой неисправности) других систем, отвечающих за надёжный запуск.

Если компрессия дизельного двигателя недостаточная ?

Так вот, если компрессия недостаточная, то важно определить, от чего она недостаточная — от проблем в поршневой группе или от проблем в клапанном механизме.

И если это точно определить, то можно уже будет заняться устранением точной причины потери компрессии. А определить это довольно просто. Выкручиваем свечи накаливания из цилиндров мотора и замеряем компрессию во всех цилиндрах и записываем показания.

Далее заливаем в свечное отверстие каждого цилиндра (используем медицинский шприц) примерно по 50 грамм моторного масла, немного прокручиваем мотор стартером с выкрученными свечами накаливания (чтобы лишнее масло выдавило и предотвратить гидроудар) и опять замеряем компрессию.

Если она заметно возрастёт после заливки масла, значит проблемы с поршневой группой (изношена или залегли кольца), если же компрессия почти не изменится, то следует заняться клапанным механизмом (клапана негерметичны или зазоры не правильные), а поршневая ещё походит.

Если проблемы с поршневой, то прежде чем разбирать двигатель для ремонта, сначала произведите раскоксовку мотора (как сделать раскоксовку ссылка выше в тексте) , и если она не поможет поднять компрессию, только после этого стоит начинать разборку и заморачиваться с ремонтом поршневой группы.

Кстати, как сделать правильный капремонт мотора, чтобы он стал лучше нового заводского серийного двигателя, советую почитать вот эту статью.

Ну а как восстановить компрессию двигателя без его разборки и с помощью чего, советую почитать вот тут.

Как замерить компрессию дизельного двигателя и что для этого нужно.

Для замера компрессии нужен хорошо заряженный аккумулятор, и прибор, именуемый компрессиметром. Прибор должен быть предназначен именно для дизеля, и у такого прибора более мощный манометр и резьба рассчитанная для свечи накаливания, а не для свечи зажигания.

Бывают универсальные приборы, которые имеют в своём наборе соответсвующие переходники и для свечи зажигания и для свечи накаливания. Но можно сделать компрессиметр и самостоятельно, что я и сделал (см. фото слева — тот прибор, который для дизеля с латунным переходником). Для этого берётся обычный манометр, рассчитанный на давление не менее 45 кг/см² и для него точится из прутка цилиндр-переходник с отверстием внутри.

Следует учесть, что объём камеры сгорания современных дизелей очень мал, поэтому внутренний диаметр просверленного сквозного отверстия в прутке, не должен превышать 3 мм (чтобы исключить лишний объём в трубке(прутке), который добавится к камере сгорания). А сама трубка-переходник, изготовленная из прутка, не должна быть длиннее 150 мм (ну максимум 200 мм), иначе показания компрессии будут занижены.

Именно поэтому у разных приборов в разных автосервисах могут быть разные показатели компрессии, и чем длиннее трубка (или шланг) и толще диаметр её внутреннего отверстия, тем меньше будет показатель компрессии, который будет больше отличаться от реального (прибор попросту будет врать).

Отверстие в прутке с одной стороны растачиваем под резьбу манометра, нарезаем резьбу и вкручиваем манометр на фум-ленте, а с другой стороны вкручиваем резьбовой штуцер с такой же резьбой как и у свечей накаливания вашего дизеля (штуцер лучше не вкручивать, а проточить пруток до диаметра резьбы, как у свечей зажигания).

Ещё в штуцере внутри следует нарезать и внутреннюю резьбу, в которую вкручиваем (обмазав клеем) сосок от камеры колеса автомобиля. Всё прибор готов. Сосок от камеры с клапаном, или сам клапан (золотник) должен быть вкручен в самом низу трубки (внутри свечной резьбы в трубке прибора), а не где нибудь вверху в трубке перед манометром. Иначе внутренний объём трубки прибора добавится к объёму камеры сгорания и прибор будет врать (надеюсь с этим понятно).

Для точного замера компрессии, температура окружающего воздуха должна быть по возможности 20 градусов тепла. Перед замером выкручиваем свечи накаливания и вкручиваем прибор в свечное отверстие всех цилиндров по очереди. Вкрутив прибор, крутим электростартером коленвал двигателя примерно секунд 10 (лучше попросить помощника), пока стрелка манометра не перестанет двигаться в правую зону шкалы.

Записываем показания и переходим к следующему цилиндру. Для двух последних цилиндров желательно подзарядить батарею (особенно если вы услышали, что обороты стартера упали). Кроме заряженной батареи, важно чтобы силовые провода были не окислены (подробнее об этом я написал вот эту статью, в которой описано какие проблемы могут быть на машине из-за плохого контакта массы). Иначе несмотря на хорошо зяряженную батарею, обороты стартера будут недостаточны как для точного замера компрессии, так и для надёжного пуска дизеля зимой.

Разница в показатели компрессии не должна быть более 1 кг/см² на разных цилиндрах. Если в каком то цилиндре разница давления больше, значит с ним что то не в порядке.

И исходя из того, что все поршни, кольца и цилиндры двигателя изнашиваются равномерно (одинаково), то скорей всего нужно откорректировать клапанные зазоры в цилиндре с меньшим показателем компрессии . Если у вас более современный двигатель, имеющий гидрокомпенсаторы клапанных зазоров, то возможно засорение плунжерной пары гидрокомпенсатора (того цилиндра, у которого компрессия меньше, чем у других), и его следует разобрать и промыть в дизельном топливе или керосине.

Если проверка и корректировка клапанного зазора (или промывка гидрокомпенсатора) не поможет поднять компрессию в цилиндре с меньшим показателем, то скорей всего прогорели клапана в камере сгорания с меньшей компрессией и придётся или притирать клапана, или восстанавливать седло (как восстановить сёдла ссылка выше в тексте).

Ну вот вроде бы всё, или почти всё, о компрессии дизельного двигателя и о её восстановлении я написал, и надеюсь эта статья поможет начинающим водителям или ремонтникам, успехов всем.