Какая компрессия должна быть в двигателе — 2 ключевых значения для бензина и дизеля

Компрессия показывает состояния мотора. По ее величине судят о герметичности цилиндров, износе поршневых колец, клапанов и работе ГРМ (газораспределительного механизма). Правильное давление в цилиндрах обеспечивает эффективное сгорание топлива и необходимую мощность. 

В экспертных кругах часто обсуждают, какой она должна быть в движке конкретного автомобиля. Статья объясняет, что такое компрессия двигателя, от чего она зависит и какая должна быть в бензиновом и дизельном моторе. Также рассмотрены способы измерения, нормы для разных моторов и рекомендации, что делать, если упала ниже нормы.

Что такое компрессия двигателя

Компрессия двигателя — это давление газа в цилиндре в конце такта сжатия, когда поршень достигает верхней мёртвой точки (ВМТ). Это максимальное давление в цилиндрах, создаваемое поршнем при сжатии топсов смеси. Компрессия в цилиндрах зависит от состояния цилиндро-поршневой группы, плотности прилегания клапанов к сёдлам, целостности прокладки ГБЦ (головки блока цилиндров) и других уплотнений.

Важно не путать значение со степенью сжатия. Степень сжатия — это конструкторский параметр движка, показывающий во сколько раз объём смеси уменьшается при движении поршня от нижней мёртвой точки до верхней. Она обозначается отношением объёмов и постоянна для данного мотора (например, 10:1 или 18:1). 

Компрессия — показатель измеряемый. В процессе эксплуатации мотора она может меняться. Новый двигатель имеет высокое давление в цилиндрах. Но со временем износ деталей приводит к тому, что постепенно снижается. Чем выше степень сжатия мотора, тем выше значения давления он достигает в цилиндрах при сжатии смеси.

В чем измеряется компрессия в цилиндрах

Поскольку это показатель давления, логично, что он измеряется в соответствующих единицах. Чаще всего используются технические атмосферы (кгс/см²) и бары. 1 техническая атмосфера (1 атм) равна давлению 1 кг силы на см² —  это примерно 0,98 бар. Для простоты 1 атм обычно приравнивают к 1 бару (хотя строго 1 бар ≈ 1,02 атм). 

Также 1 атм соответствует приблизительно 1,033 * 10^5 паскалей (101 325 Па). Это давление одной физической атмосферы, эквивалентное 760 миллиметрам ртутного столба. Таким образом, 1 кгс/см² ≈ 98 000 Па, то есть около 98 миллионов микропаскалей. На практике механики оперируют более крупными единицами. Чаще говорят «атмосферы» или «бары». Как вариант, компрессия двигателя 12 атм означает, что манометр компрессометра показал давление около 12 bar (≈12 кг/см²) в момент сжатия в цилиндре.

Иногда давление указывают в других единицах. В зарубежных материалах встречаются фунты на квадратный дюйм (psi). А в моторах старых конструкций усадку могли измерять в мм ртутного столба. Но для современных применяют привычные нам бары или атм. Главное — придерживаться одного стандарта при сравнении результатов замера сжимания.

Дельные советы: Чем промыть систему охлаждения в автомобиле — 8 шагов в инструкции

Как замерять компрессию двигателя: пошаговая инструкция

Замер проводится с помощью компрессометра. Существуют механические модели (стрелочные манометры с клапаном) и электронные измерители. Механические приборы разделяют на два типа: прижимные (с резиновым коническим наконечником, который нужно плотно прижимать к свечному отверстию) и ввертываемые (с резьбовой насадкой, вкручивающейся вместо свечи). Ввертываемый удобнее, поскольку обеспечивает герметичность без усилия рук. Для дизельных моторов используются специальные насадки под отверстия форсунок или свечей накаливания. 

Ниже приведена инструкция, как измерить компрессию штатным компрессометром:

1. Подготовка двигателя. Прогреть движок до рабочей температуры (~80-90 °C) и заглушить. Полностью зарядить аккумулятор. Стартер должен бодро прокручивать мотор. У бензинового мотора выкрутить все свечи зажигания (у дизеля — форсунки или свечи накала). Это снизит сопротивление при прокрутке. И предотвратит запуск. Также желательно обесточить систему подачи топлива (вытащить предохранитель бензонасоса или отключить форсунки), чтобы в цилиндры не поступал лишний бензин или дизель.
2. Установка компрессометра. Вкрутить наконечник компрессометра в отверстие первого цилиндра (либо плотно прижать, если прибор без резьбы). Помощник за рулём выжимает педаль газа до пола. Дроссельная заслонка должна быть полностью открыта для максимального притока воздуха.
3. Прокрутка и измерение. Повернуть ключ зажигания, включая стартер, на 4-6 секунд. За это время коленчатый вал сделает несколько оборотов. И манометр зафиксирует максимальное давление в цилиндре. Если компрессометр механический, он удержит пик давления благодаря обратному клапану. После этого отпустить ключ, дать стартеру остановиться.
4. Снятие показаний. Записать показание манометра. Это и есть компрессия первого цилиндра. Сбросить давление на приборе (кнопкой или открутив штуцер) до нуля.
5. Повтор для остальных цилиндров. Последовательно повторить процедуру для каждого цилиндра двигателя. Не нужно забывать снова полностью выжать газ при каждом замере, если педаль отпускалась. Желательно проводить замеры подряд, пока тёплый движок, чтобы условия были одинаковыми.
6. Анализ результатов замеров. Сравнить полученные значения с нормативными для данного мотора. Обычно производитель указывает норму усадки двигателя и минимально допустимые значения в инструкции. В исправном моторе все цилиндры показывают близкое давление. Разброс не должен превышать ~5-10%. Для бензиновых моторов разница компрессии между цилиндрами допустима в пределах 0,5-1,0 атм, для дизельных — до 2,5-3,0 атм. Например, если три цилиндра показывают ~13 атм, а один лишь 10 атм, это явный признак проблемы. Дефект в работе мотора из-за потери сдавливания в одном цилиндре.

При измерении компрессии в дизельном движке процедура схожа, но вместо свечей зажигания выкручиваются форсунки или свечи накала. Дизельные компрессометры часто комплектуются переходниками под разные резьбы. Следует действовать аккуратно. Закоксованные свечи накала могут обломиться при демонтаже. Замер компрессии дизеля лучше доверить специалистам в автосервисе. В целом проверка занимает ~30 минут. Полученные результаты замеров позволяют судить о состоянии цилиндропоршневых узлов.

Стоит знать: Как выбрать антифриз для автомобиля — 6 ценных советов для водителей

Как проверить компрессию, если нет компрессометра

Не у каждого автовладельца под рукой имеется компрессометр. Что же делать, если нужно оценить состояние двигателя, а прибора нет? Существует несколько способов проверки в домашних условиях, хотя ни один из них не даст точной цифры давления. 

Рассмотрим два популярных «дедовских» метода и один современный подход.

Метод по сопротивлению прокрутке

Этот способ основан на субъективной оценке усилия, с которым проворачивается мотор. Сначала выкручиваются все свечи зажигания. Затем свечи вкручивают обратно по одной. Сначала в 1-й цилиндр, оставляя остальные открытыми, и вручную (или стартером) проворачивают коленвал. Потом свечу в первом цилиндре выкручивают, вкручивают во 2-й цилиндр и снова проворачивают двигатель. И так далее по очереди. 

Те цилиндры, где после установки свечи коленвал крутится тяжелее, скорее всего, имеют повышенное давление. Если при закрытии какого-то цилиндра нагрузка не изменилась, в нём явное снижение сжатия. Метод неточный и зависит от ощущений, но способен выявить цилиндр с критически низким давлением.

Метод с бумажными пыжами (прокладками)

Ещё один старый трюк диагностики — использовать кусочки бумаги. После выкручивания всех свечей в каждый свечной колодец вставляется комок смятой газетной бумаги (импровизированный пыж). Затем двигатель прокручивают стартером 2-3 секунды. 

Если бумажный пыж выстреливает из цилиндра мощной струёй воздуха — компрессия там есть (примерно нормальная). Если бумага лишь приподнялась или осталась на месте, значит в данном цилиндре давление сильно занижено. Этот метод наглядно показывает отсутствие сдавливания, но не позволяет узнать её величину.

Электронные способы проверки

Специальный прибор — мотортестер — способен косвенно оценить компрессию без выворачивания свечей. Он подключается к аккумулятору и измеряет ток, потребляемый стартером при прокрутке. При нормальном значении стартер каждую половину оборота испытывает большую нагрузку (когда поршень сжимает смесь), и ток возрастает. 

Если в одном цилиндре компрессия упала, сопротивление в такте сжатия там ниже. Амплитуда потребляемого тока будет меньше. Мотортестер улавливает эти колебания и показывает относительную стяжку по цилиндрам. Преимущество такого метода в том, что диагностика проводится быстро (сразу по всем цилиндрам) и без разборки. Не нужно вынимать свечи или форсунки. Но это дорогое оборудование и встречается только на СТО.

Ни один из указанных экспресс-методов не даст точного численного результата. Даже если водитель знает, какая компрессия должна быть в двигателе, без точного прибора трудно понять, соответствует ли результат норме. Поэтому для детальной проверки желательно воспользоваться компрессометром или обратиться в сервис.

На заметку: Рейтинг 10 моторных масел — синтетических и полусинтетических

Какое нормальное значение компрессии в двигателе

Нормальное значение зависит от типа и конструкции двигателя. У бензиновых и дизельных моторов, старых карбюраторных и современных инжекторных агрегатов показатели отличаются. От объёма цилиндров и типа мотора зависит, какая должна быть компрессия в двигателе. Например, у движков старых моделей степень сжатия невысокая (<=8:1). Поэтому максимальное давление при сжатии невелико — порядка 8-10 атм. 

У современных бензиновых моторов степень сжатия выше (9-11:1). Компрессия двигателя в норме может достигать 12-14 атм. Дизельные движки имеют гораздо большую степень сжатия (от ~16:1 до 20-24:1). Поэтому норма компрессии дизельного двигателя значительно выше —  в диапазоне от 20 до 30 атм. 

Ниже подробнее рассмотрим нормы отдельно для бензиновых и дизельных моторов. Также для наглядности приведена таблица компрессии двигателей разных моделей.

Какая компрессия должна быть в бензиновом двигателе

Нормальная компрессия бензинового мотора — 10-14 бар (примерно 10-14 кгс/см²). В паскалях это порядка 1,0-1,4 МПа. Такой уровень давления характерен для большинства исправных бензиновых моторов при замере компрессометром. Конечно, точные цифры зависят от конструкции. У высокофорсированных и турбированных двигателей показатель может быть ближе к верхней границе или даже выше. 

Норма компрессии в бензиновом движке объемом 2,4 л Kia/Hyundai (G4KE) составляет около 13,5 атм. Показания 10 атм и ниже для бензинового чаще всего указывают на износ или неполадки. Значения ниже 8 атм считается критически низкими. Такой мотор теряет мощность и с трудом запускается. Для примера: при падении давления до ~6-7 атм бензиновый мотор перестает заводиться без помощи пусковых присадок.

Компрессия двигателя (норма) может отличаться даже у моторов одной категории. Так, в небольших по объему 8-клапанных движках ВАЗ (старые карбюраторные модели) показатель 9-10 атм считался нормальным. В более новых 16-клапанных ВАЗ-2110 — порядка 12-13 атм. У современных инжекторных иномарок диапазон 12-14 бар — обычное явление. 

Производители закладывают свои значения. Для некоторых атмосферных двигателей Toyota норма ~12 бар, а для высокооборотистых Honda — до 14-15 бар. Компрессия бензинового мотора должна быть близка к значению, получаемому из его степени сжатия. Ориентировочно можно перемножить коэффициент сжатия на 1,3-1,5. Результат будет близок к ожидаемой компрессии (в атм). Но лучше свериться с официальными данными по конкретному мотору.

Нормальные показатели компрессии дизельного двигателя

Для дизелей разброс норм еще больше. Нормальные показатели компрессии дизельного двигателя лежат в пределах от ~20 до 30 бар у разных моделей. Многое зависит от возраста и типа дизеля. Старые дизельные моторы (крупные атмосферные или с предкамерным впрыском) часто имеют степень сжатия 20-22:1. На новом движке цифра может достигать 28-32 атм. Более современные дизели с турбонаддувом и системой Common Rail могут иметь степень сжатия поменьше (16-18:1 ради снижения токсичности выхлопа). Для таких нормой считается ~20-25 бар. 

Минимальная компрессия для дизеля также выше, чем у бензина. Движок дизельного типа требует не менее ~18-20 атм, чтобы вообще завестись. Считается, что при значении ниже 18 кг/см² запуск дизеля затруднен. При падении до ~15 атм мотор гарантированно не заведется или будет нестабильно работать. В сильные морозы требуемое давление еще выше. Для уверенного пуска дизеля зимой усадка в цилиндрах должна быть не менее ~30 атм.

Как и у бензиновых, у дизельных двигателей важен баланс между цилиндрами. Даже если в одном-двух цилиндрах давление близко к 25-30 бар. Просадка до 20 бар в остальных скажется на работе мотора (будет вибрация, дымление, потеря тяги). Производители обычно указывают допустимый минимум. К примеру, для популярных рядных дизелей 1.9 TDI (Volkswagen) новая компрессия ~30 бар, а минимально допустимая — порядка 19-20 бар. В небольших турбодизелях, вроде 1.5-1.6 HDI (PSA/Ford), норма компрессии составляет ~24-25 бар. Если упала до 12-15 бар, без капитального ремонта мотор уже не вернуть к жизни.

Чтобы собрать всё воедино, ниже приведена таблица компрессии двигателей. В ней — примеры нормального давления для популярных бензиновых и дизельных моторов.

Примечание: значения указаны для исправного двигателя без износа. «Кг/см²» практически эквивалентно технической атмосфере. Допустимые минимумы обычно на 20-30% ниже нормальных. Разброс между цилиндрами не должен превышать ~10%.

Проанализируем: Можно ли смешивать моторные масла — 7 аргументов «за» и «против»

Что предпринять, если компрессия в двигателе слишком низкая

Если после проверки давление оказалось заметно ниже нормы, это уже проблема. Водитель сразу задаётся вопросом, что делать дальше. Как повысить компрессию в двигателе и вернуть мотору нормальную работу? Нужно понять причину. Потеря связана с утечкой газов из цилиндра — то есть с потерей герметичности камеры сгорания. Вот основные причины потери герметичности и снижения компрессии:

• Износ цилиндро-поршневой группы. Естественный износ стенок цилиндров, поршневых колец и перегородок приводит к увеличению зазоров. Газы прорываются в картер через изношенные кольца. Наблюдается разгерметизация цилиндра. Также к падению давления приводит залегание (закоксовывание) колец. Это когда они теряют подвижность и уже не прилегают плотно к стенкам.
• Повреждение или износ клапанов. Прогорание тарелок выпускных или впускных клапанов, потеря ими геометрии, трещины — все это мешает клапанам герметично закрываться. Через неплотно прилегающий клапан часть компрессии уходит в выпускной коллектор (или впуск). В результате в конце такта сжатия нужное давление не набирается.
• Дефект прокладки ГБЦ. Если прокладка пробита между цилиндром и каналами охлаждения или между соседними цилиндрами, усадка резко падает. Это происходит из-за утечки газов через повреждённый участок. Через повреждённую прокладку газы уходят наружу. Часто это видно по пузырям в расширительном бачке. Иногда появляется ещё один признак — смешивание масла и антифриза.
• Механические повреждения цилиндра. Серьёзные задиры, трещины в стенке или прогар поршня встречаются редко, но такое тоже бывает. В этих случаях сжатие полностью пропадает.

Когда компрессия сильно падает, движок неправильно работает. Появляется потеря тяги и слабый разгон. Мотор расходует больше топлива и масла. Запуск становится тяжёлым, особенно в холод. Если упала во всех цилиндрах равномерно (из-за общего износа), мотор теряет динамику и «аппетит» топлива растет. Когда проблема в одном цилиндре, проявляются вибрации, нестабильная работа, дымность выхлопа.

Что делать при низкой компрессии? Способы восстановления зависят от первопричины проблемы:

• Раскоксовка колец. Если компрессия снизилась из-за того, что поршневые кольца залегли от нагара, можно попробовать восстановить её без разборки двигателя. Для этого применяют специальную химическую раскоксовку. Через свечные отверстия в цилиндры заливается активный состав, который растворяет отложения на кольцах и стенках. После процедуры кольца разрабатываются и вновь начинают плотно прилегать, герметизируя цилиндр. Раскоксовка эффективна при небольших отложениях и относительно невысоком износе. Она помогает поднять давление на 1-3 атм и устранить мелкие потери усадки.
• Ремонт или замена деталей. Когда износ механический, никакие присадки уже не вернут металл на место. Если диагностирована утечка через клапана, повреждённую прокладку ГБЦ, треснувший поршень или изношенные кольца, необходим ремонт. Обычно начинают «малой кровью». Это регулировка клапанных зазоров (если клапаны не закрывались из-за неправильных зазоров), замена прогоревшей прокладки головки и прочего. Если локальный ремонт не помог, потребуется разборка мотора. В случае сильного износа цилиндров и колец проводится капитальный ремонт двигателя. А именно — расточка (или гильзовка) цилиндров, установка новых поршневых колец или даже поршней увеличенного размера, шлифовка клапанов, замена клапанных уплотнений. После капитального ремонта компрессия возвращается к значениям нового движка
• Проверка и настройка ГРМ. Иногда снижение связано с неправильной фазой газораспределения. Как вариант, перескочивший ремень ГРМ приводит к тому, что впускной или выпускной клапан приоткрыт в момент сжатия. Давление «уходит» в канал. Если при осмотре обнаружено смещение меток ГРМ, нужно правильно выставить фазировки. После установки ремня по меткам компрессия может вернуться в норму, если клапаны не успели погнуться.

Когда показатели ниже нормы, стоит провести детальную диагностику узлов двигателя. Опытный моторист сначала проверит простые вещи: зазоры клапанов, целостность прокладки ГБЦ (методом замера давления в системе охлаждения), состояние цилиндров эндоскопом. 

Полезным тестом является измерение компрессии с маслом. Если залить в цилиндр чайную ложку моторного масла и повторить замер, можно понять причину утечки. Резкий скачок давления после масла укажет на проблемы с кольцами (масло временно уплотняет зазор). А отсутствие изменения — на негерметичные клапаны или прокладку. По итогам диагностики становится ясно, какие меры предпринять. Часто экономически целесообразнее не мучить старый мотор, а сразу сделать капремонт.

При незначительном снижении (на 1-2 атм) мотор еще может нормально работать, хотя и со сниженной мощностью. Но потеря герметичности имеет свойство прогрессировать. Поэтому не стоит затягивать с ремонтом. Езда с плохой компрессией ускоряет износ, приводит к перегреву, ухудшает экологичность выхлопа. В результате мелкая неисправность может обернуться крупной поломкой. Лучше вовремя восстановить показатели, чем потом тратиться на дорогостоящий ремонт.

По значению компрессии в цилиндрах можно судить о степени износа и выявить причины разгерметизации камеры сгорания. Нормальная — обеспечивает мотору паспортную мощность, экономичность и легкий запуск. Для бензиновых моторов норма 10-14 атм, для дизельных — 20-30 атм. Точные цифры определяются типом движка и его степенью сжатия. Но всегда они должны быть близки в каждом цилиндре. Регулярная проверка (раз в 30-50 тысяч км или при появлении симптомов) поможет вовремя заметить падение давления.

Разобрались, что такое компрессия и степень сжатия двигателя. А также узнали, какие значения считаются нормальными для бензиновых и дизельных вариантов. Если цифра падает, автомобиль теряет мощность, хуже запускается и больше расходует топливо. При обнаружении низкой компрессии важно сразу провести диагностику и ремонт. Поддержание нормального давления в цилиндрах помогает мотору работать дольше и снижает риск серьёзных поломок. Мотор с хорошими показателями работает стабильнее и обеспечивает автомобилю уверенное движение без лишних проблем.

Познавательная статья: Что такое иммобилайзер: 4 системы, из-за которых вор не заведёт мотор