Яка компресія має бути у двигуні — 2 ключових значення для бензину і дизеля

Компресія показує стан мотора. За її величиною судять про герметичність циліндрів, знос поршневих кілець, клапанів і роботу ГРМ (газорозподільного механізму). Правильний тиск у циліндрах забезпечує ефективне згоряння пального та необхідну потужність.

В експертних колах часто обговорюють, якою вона має бути у двигуні конкретного автомобіля. Стаття пояснює, що таке компресія двигуна, від чого вона залежить і якою повинна бути в бензиновому та дизельному моторі. Також розглянуті способи вимірювання, норми для різних моторів і рекомендації, що робити, якщо вона впала нижче норми.

Що таке компресія двигуна

Компресія двигуна — це тиск газу в циліндрі в кінці такту стиснення, коли поршень досягає верхньої мертвої точки (ВМТ). Це максимальний тиск у циліндрах, створюваний поршнем під час стиснення паливно-повітряної суміші. Компресія в циліндрах залежить від стану циліндро-поршневої групи, щільності прилягання клапанів до сідел, цілісності прокладки ГБЦ (головки блока циліндрів) та інших ущільнень.

Важливо не плутати значення зі ступенем стиснення. Ступінь стиснення — це конструкторський параметр двигуна, що показує, у скільки разів об’єм суміші зменшується під час руху поршня від нижньої мертвої точки до верхньої. Вона позначається відношенням об’ємів і є сталою для конкретного мотора (наприклад, 10:1 або 18:1).

Компресія — показник вимірюваний. У процесі експлуатації мотора він може змінюватися. Новий двигун має високий тиск у циліндрах. Але з часом знос деталей призводить до того, що він поступово знижується. Чим вищий ступінь стиснення мотора, тим вищих значень тиску він досягає в циліндрах при стисненні суміші.

В чому вимірюється компресія в циліндрах

Оскільки це показник тиску, логічно, що він вимірюється у відповідних одиницях. Найчастіше використовуються технічні атмосфери (кгс/см²) і бари. 1 технічна атмосфера (1 атм) дорівнює тиску 1 кг сили на см² — це приблизно 0,98 бара. Для простоти 1 атм зазвичай прирівнюють до 1 бару (хоча строго 1 бар ≈ 1,02 атм).

Також 1 атм відповідає приблизно 1,033 * 10^5 паскалів (101 325 Па). Це тиск однієї фізичної атмосфери, еквівалентний 760 міліметрам ртутного стовпа. Таким чином, 1 кгс/см² ≈ 98 000 Па, тобто близько 98 мільйонів мікропаскалів. На практиці механіки оперують більшими одиницями. Частіше говорять «атмосфери» або «бари». Як варіант, компресія двигуна 12 атм означає, що манометр компресометра показав тиск близько 12 bar (≈12 кг/см²) у момент стиснення в циліндрі.

Іноді тиск указують в інших одиницях. У закордонних матеріалах трапляються фунти на квадратний дюйм (psi). А в моторах старих конструкцій стиснення могли вимірювати в мм ртутного стовпа. Але для сучасних застосовують звичні нам бари або атм. Головне — дотримуватися одного стандарту під час порівняння результатів замірів стиснення.

Дієві поради: Чим промити систему охолодження в автомобілі — 8 кроків в інструкції

Як заміряти компресію двигуна: покрокова інструкція

Замір проводиться за допомогою компресометра. Існують механічні моделі (стрілкові манометри з клапаном) та електронні вимірювачі. Механічні прилади поділяють на два типи: прижитні (з гумовим конічним наконечником, який потрібно щільно притискати до свічкового отвору) і вертальні (з різьбовою насадкою, що вкручується замість свічки). Вертальний зручніший, оскільки забезпечує герметичність без зусиль рук. Для дизельних моторів використовуються спеціальні насадки під отвори форсунок або свічок розжарювання.

Нижче наведена інструкція, як виміряти компресію штатним компресометром:

1. Підготовка двигуна. Прогріти мотор до робочої температури (~80-90 °C) і заглушити. Повністю зарядити акумулятор. Стартер має жваво прокручувати мотор. У бензинового двигуна викрутити всі свічки запалювання (у дизеля — форсунки або свічки розжарювання). Це знизить опір під час прокручування та запобігатиме запуску. Також бажано знеструмити систему подачі пального (витягнути запобіжник бензонасоса або від’єднати форсунки), щоб у циліндри не надходив зайвий бензин або дизель.
2. Установлення компресометра. Вкрутити наконечник компресометра в отвір першого циліндра (або щільно притиснути, якщо прилад без різьби). Помічник за кермом вичавлює педаль газу до підлоги. Дросельна заслінка має бути повністю відкрита для максимального притока повітря.
3. Прокручування та вимірювання. Повернути ключ запалювання, вмикаючи стартер, на 4-6 секунд. За цей час колінчастий вал зробить кілька обертів, і манометр зафіксує максимальний тиск у циліндрі. Якщо компресометр механічний, він утримає пікове значення завдяки зворотному клапану. Після цього відпустити ключ і дати стартеру зупинитися.
4. Зняття показань. Записати показання манометра — це і є компресія першого циліндра. Скинути тиск на приладі (кнопкою або відкрутивши штуцер) до нуля.
5. Повтор для інших циліндрів. Послідовно повторити процедуру для кожного циліндра двигуна. Не можна забувати знову повністю вичавлювати газ під час кожного вимірювання, якщо педаль відпускалася. Бажано проводити заміри підряд, поки мотор теплий, щоб умови були однаковими.
6. Аналіз результатів замірів. Порівняти отримані значення з нормативними для цього двигуна. Зазвичай виробник указує норму стиснення двигуна та мінімально допустимі значення в інструкції. В справному моторі всі циліндри показують близький тиск. Розкид не повинен перевищувати ~5-10%. Для бензинових моторів різниця компресії між циліндрами допустима в межах 0,5-1,0 атм, для дизельних — до 2,5-3,0 атм. Наприклад, якщо три циліндри показують ~13 атм, а один лише 10 атм, це явна ознака проблеми. Дефект у роботі мотора через втрату стиснення в одному циліндрі.

Під час вимірювання компресії в дизельному двигуні процедура подібна, але замість свічок запалювання викручуються форсунки або свічки розжарювання. Дизельні компресометри часто укомплектовані перехідниками під різні різьби. Діяти потрібно обережно. Закоксовані свічки розжарювання можуть зламатися під час демонтажу. Заміри компресії дизеля краще довірити фахівцям в автосервісі. Загалом перевірка займає ~30 хвилин. Отримані результати замірів дозволяють судити про стан циліндропоршневих вузлів.

Варто знати: Як вибрати антифриз для автомобіля — 6 цінних порад для водіїв

Як перевірити компресію, якщо немає компресометра

Не в кожного автовласника під рукою є компресометр. Що ж робити, якщо потрібно оцінити стан двигуна, а приладу немає? Існує кілька способів перевірки в домашніх умовах, хоча жоден з них не дасть точної цифри тиску.

Розглянемо два популярні «дідівські» методи та один сучасний підхід.

Метод за опором прокручування

Цей спосіб ґрунтується на суб’єктивній оцінці зусилля, з яким провертається мотор. Спочатку викручуються всі свічки запалювання. Потім свічки вкручують назад по одній. Спочатку в 1-й циліндр, залишаючи інші відкритими, і вручну (або стартером) провертають колінвал. Потім свічку в першому циліндрі викручують, вкручують у 2-й циліндр і знову провертають двигун. І так далі по черзі.

Ті циліндри, де після встановлення свічки колінвал крутиться важче, найімовірніше, мають підвищений тиск. Якщо при закритті якогось циліндра навантаження не змінилося — у ньому явне зниження стиснення. Метод неточний і залежить від відчуттів, але здатний виявити циліндр із критично низьким тиском.

Метод із паперовими пижами (прокладками)

Ще один старий трюк діагностики — використати шматочки паперу. Після викручування всіх свічок у кожен свічковий колодязь вставляється купка зім’ятого газетного паперу (імпровізований пиж). Потім двигун прокручують стартером 2-3 секунди.

Якщо паперовий пиж вилітає з циліндра потужним струменем повітря — компресія там є (приблизно нормальна). Якщо папір лише піднявся або залишився на місці — у цьому циліндрі тиск сильно занижений. Цей метод наочно показує відсутність стиснення, але не дозволяє дізнатися його величину.

Електронні способи перевірки

Спеціальний прилад — мотортестер — здатний опосередковано оцінити компресію без вивертання свічок. Він під’єднується до акумулятора та вимірює струм, що споживається стартером під час прокручування. За нормального значення стартер щоразу під час стиснення суміші відчуває більше навантаження, і струм зростає.

Якщо в одному циліндрі компресія впала, опір у такті стиснення там нижчий. Амплітуда споживаного струму буде меншою. Мотортестер уловлює ці коливання та показує відносне стиснення по циліндрах. Перевага методу в тому, що діагностика проводиться швидко (одразу по всіх циліндрах) і без розбирання. Не потрібно виймати свічки або форсунки. Але обладнання дороге й зустрічається тільки на СТО.

Жоден із зазначених експрес-методів не дасть точного числового результату. Навіть якщо водій знає, яка компресія має бути у двигуні, без точного приладу важко зрозуміти, чи відповідає результат нормі. Тому для детальнішої перевірки бажано скористатися компресометром або звернутися в сервіс.

До уваги: Рейтинг 10 моторних мастил — синтетичних і напівсинтетичних

Яке нормальне значення компресії у двигуні

Нормальне значення залежить від типу та конструкції двигуна. У бензинових і дизельних моторів, старих карбюраторних і сучасних інжекторних агрегатів показники відрізняються. Від об’єму циліндрів і типу мотора залежить, якою має бути компресія у двигуні. Наприклад, у моторів старих моделей ступінь стиснення невисока (<=8:1). Тому максимальний тиск під час стиснення невеликий — близько 8-10 атм.

У сучасних бензинових моторів ступінь стиснення вища (9-11:1). Компресія двигуна в нормі може досягати 12-14 атм. Дизельні двигуни мають значно більший ступінь стиснення (від ~16:1 до 20-24:1). Тому норма компресії дизельного двигуна значно вища — у діапазоні від 20 до 30 атм.
Нижче докладніше розглянемо норми окремо для бензинових і дизельних моторів. Також для наочності наведена таблиця компресії двигунів різних моделей.

Яка компресія має бути в бензиновому двигуні

Нормальна компресія бензинового мотора — 10-14 бар (приблизно 10-14 кгс/см²). У паскалях це близько 1,0-1,4 МПа. Такий рівень тиску характерний для більшості справних бензинових моторів під час вимірювання компресометром. Звичайно, точні цифри залежать від конструкції. У високофорсованих і турбованих двигунів показник може бути ближчим до верхньої межі або навіть вищим.

Норма компресії в бензиновому двигуні об’ємом 2,4 л Kia/Hyundai (G4KE) становить близько 13,5 атм. Показники 10 атм і нижче для бензинового найчастіше вказують на знос або несправності. Значення нижче 8 атм вважаються критично низькими. Такий мотор втрачає потужність і важко запускається. Для прикладу: при падінні тиску до ~6-7 атм бензиновий мотор перестає заводитися без допомоги пускових присадок.

Компресія двигуна (норма) може відрізнятися навіть у моторів однієї категорії. Так, у невеликих за об’ємом 8-клапанних двигунів ВАЗ (старі карбюраторні моделі) показник 9-10 атм вважався нормальним. У новіших 16-клапанних ВАЗ-2110 — близько 12-13 атм. У сучасних інжекторних іномарок діапазон 12-14 бар — звичне явище.

Виробники закладають свої значення. Для деяких атмосферних двигунів Toyota норма ~12 барів, а для високообертових Honda — до 14-15 бар. Компресія бензинового мотора має бути близькою до значення, отриманого зі ступеня стиснення. Орієнтовно можна перемножити коефіцієнт стиснення на 1,3-1,5. Результат буде близьким до очікуваної компресії (в атм). Але краще звіритися з офіційними даними щодо конкретного мотора.

Нормальні показники компресії дизельного двигуна

Для дизелів розкид норм ще більший. Нормальні показники компресії дизельного двигуна лежать у межах від ~20 до 30 барів у різних моделей. Багато залежить від віку та типу дизеля. Старі дизельні мотори (великі атмосферні або з передкамерним упорскуванням) часто мають ступінь стиснення 20-22:1. На новому двигуні цифра може досягати 28-32 атм. Більш сучасні дизелі з турбонаддувом і системою Common Rail можуть мати ступінь стиснення меншу (16-18:1 заради зниження токсичності вихлопу). Для таких нормою вважаються ~20-25 бар.

Мінімальна компресія для дизеля також вища, ніж у бензина. Двигун дизельного типу потребує не менше ~18-20 атм, щоб взагалі запуститися. Вважається, що при значенні нижче 18 кг/см² запуск дизеля ускладнений. При падінні до ~15 атм мотор гарантовано не заведеться або працюватиме нестабільно. У сильні морози потрібний тиск ще вищий. Для впевненого пуску дизеля взимку стиснення в циліндрах має бути не менше ~30 атм.

Як у бензинових, так і у дизельних двигунів важливий баланс між циліндрами. Навіть якщо в одному-двох циліндрах тиск близький до 25-30 бар, просідання до 20 барів в інших позначиться на роботі мотора (буде вібрація, димлення, втрата тяги). Виробники зазвичай указують допустимий мінімум. Наприклад, для популярних рядних дизелів 1.9 TDI (Volkswagen) нова компресія ~30 барів, а мінімально допустима — близько 19-20 бар. У невеликих турбодизелях, як-от 1.5-1.6 HDI (PSA/Ford), норма компресії становить ~24-25 бар. Якщо вона впала до 12-15 бар, без капітального ремонту мотор уже не повернути до життя.

Щоб зібрати все докупи, нижче наведена таблиця компресії двигунів. У ній — приклади нормального тиску для популярних бензинових і дизельних моторів.

Примітка: значення вказані для справного двигуна без зносу. «Кг/см²» практично еквівалентно технічній атмосфері. Допустимі мінімуми зазвичай на 20-30% нижчі за нормальні. Розкид між циліндрами не повинен перевищувати ~10%.

Проаналізуємо: Чи можна змішувати моторні оливи — 7 аргументів «за» і «проти»

Що зробити, якщо компресія у двигуні занадто низька

Якщо після перевірки тиск виявився помітно нижчим за норму, це вже проблема. Водій одразу ставить питання, що робити далі. Як підвищити компресію у двигуні та повернути мотору нормальну роботу? Потрібно зрозуміти причину. Втрата пов’язана з витоком газів із циліндра — тобто з втратою герметичності камери згоряння. Ось основні причини втрати герметичності та зниження компресії:

• Знос циліндро-поршневої групи. Природний знос стінок циліндрів, поршневих кілець і перегородок призводить до збільшення люзів. Гази прориваються в картер через зношені кільця. Спостерігається розгерметизація циліндра. Також до падіння тиску призводить залягання (закоксування) кілець. Це коли вони втрачають рухливість і вже не прилягають щільно до стінок.
• Пошкодження або знос клапанів. Прогорання тарілок випускних або впускних клапанів, втрата ними геометрії, тріщини — усе це заважає клапанам герметично закриватися. Через нещільно прилеглий клапан частина компресії йде у випускний колектор (або впуск). У результаті в кінці такту стиснення потрібний тиск не набирається.
• Дефект прокладки ГБЦ. Якщо прокладка пробита між циліндром і каналами охолодження або між сусідніми циліндрами, стиснення різко падає. Це відбувається через витік газів через пошкоджену ділянку. Через пошкоджену прокладку гази виходять назовні. Часто це видно за бульбашками в розширювальному бачку. Іноді з’являється ще одна ознака — змішування оливи й антифризу.
• Механічні пошкодження циліндра. Серйозні задири, тріщини в стінці або прогар поршня трапляються рідко, але таке теж буває. У цих випадках стиснення повністю зникає.

Коли компресія сильно падає, двигун працює неправильно. З’являється втрата тяги й слабкий розгін. Мотор споживає більше пального й мастила. Запуск стає важким, особливо в холод. Якщо падіння сталося у всіх циліндрах рівномірно (через загальний знос), мотор втрачає динаміку й «апетит» до пального зростає. Коли проблема в одному циліндрі, проявляються вібрації, нестабільна робота, димність вихлопу.

Що робити при низькій компресії? Способи відновлення залежать від першопричини проблеми:

• Розкоксовка кілець. Якщо компресія знизилася через те, що поршневі кільця залягли від нагару, можна спробувати відновити її без розбирання двигуна. Для цього застосовують спеціальну хімічну розкоксовку. Через свічкові отвори в циліндри заливають активний склад, який розчиняє відкладення на кільцях і стінках. Після процедури кільця розробляються і знову починають щільно прилягати, герметизуючи циліндр. Розкоксовка ефективна при невеликих відкладеннях і відносно невисокому зносі. Вона допомагає підняти тиск на 1-3 атм і усунути дрібні втрати стиснення.
• Ремонт або заміна деталей. Коли знос механічний, жодні присадки вже не повернуть метал на місце. Якщо діагностовано витік через клапани, пошкоджену прокладку ГБЦ, тріснутий поршень або зношені кільця, потрібен ремонт. Зазвичай починають «малою кров’ю»: це регулювання клапанних прозірок (якщо клапани не закривалися через неправильні люзи), заміна прогорілої прокладки головки. Якщо локальний ремонт не допоміг, потрібне розбирання мотора. У разі сильного зносу циліндрів і кілець проводиться капітальний ремонт двигуна. А саме — розточування (або гільзування) циліндрів, встановлення нових поршневих кілець або навіть поршнів збільшеного розміру, шліфування клапанів, заміна клапанних ущільнень. Після капітального ремонту компресія повертається до значень нового двигуна.
• Перевірка й налаштування ГРМ. Іноді зниження пов’язане з неправильною фазою газорозподілу. Як варіант, перескочений ремінь ГРМ призводить до того, що впускний або випускний клапан прочинений у момент стиснення. Тиск «йде» в канал. Якщо під час огляду виявлено зміщення міток ГРМ, потрібно правильно виставити фазування. Після встановлення ременя за мітками компресія може повернутися в норму, якщо клапани не встигли погнутися.

Коли показники нижчі за норму, варто провести детальну діагностику вузлів двигуна. Досвідчений моторист спочатку перевірить прості речі: люз клапанів, цілісність прокладки ГБЦ (методом вимірювання тиску в системі охолодження), стан циліндрів ендоскопом.

Корисним тестом є вимірювання компресії з оливою. Якщо залити в циліндр чайну ложку моторної оливи й повторити замір, можна зрозуміти причину витоку. Різкий стрибок тиску після мастила вкаже на проблеми з кільцями (олива тимчасово ущільнює прозір). А відсутність змін — на негерметичні клапани або прокладку. За підсумками діагностики стає зрозуміло, які заходи необхідно вжити. Часто економічно доцільніше не мучити старий мотор, а відразу зробити капремонт.

За незначного зниження (на 1-2 атм) мотор ще може нормально працювати, хоча й зі зниженою потужністю. Але втрата герметичності має властивість прогресувати. Тому не варто зволікати з ремонтом. Їзда з поганою компресією прискорює знос, призводить до перегріву, погіршує екологічність вихлопу. У результаті дрібна несправність може обернутися великим зламом. Краще вчасно відновити показники, ніж потім витрачатися на дорогий ремонт.

За значенням компресії в циліндрах можна судити про ступінь зносу та виявити причини розгерметизації камери згоряння. Нормальна компресія забезпечує двигуну паспортну потужність, економічність та легкий запуск. Для бензинових моторів норма 10-14 атм, для дизельних — 20-30 атм. Точні цифри визначаються типом двигуна та його ступенем стиснення. Але завжди вони мають бути близькими в кожному циліндрі. Регулярна перевірка (раз на 30-50 тисяч км або за появи симптомів) допоможе вчасно помітити падіння тиску.

Розібралися, що таке компресія та ступінь стиснення двигуна. А також дізналися, які значення вважаються нормальними для бензинових і дизельних варіантів. Якщо показник падає, автомобіль втрачає потужність, гірше запускається та більше споживає пального. У разі виявлення низької компресії важливо одразу провести діагностику й ремонт. Підтримання нормального тиску в циліндрах допомагає двигуну працювати довше та знижує ризик серйозних зламів. Мотор із хорошими показниками працює стабільніше й забезпечує автомобілю впевнений рух без зайвих проблем.

Пізнавальна стаття: Що таке іммобілайзер: 4 системи, через які злодій не заведе двигун