КОМПРЕССОМЕТР ИЛИ ПНЕВМОТЕСТЕР. ЧАСТЬ 1

Как известно, каждая медаль имеет две стороны. Соответственно и у компрессометра и у пневмотестера есть свои достоинства и свои недостатки. Но главное отличие – у них разный принцип измерения.

КОМПРЕССОМЕТР. (Фото №1.) Очень распространенный измерительный прибор, измеряющий компрессию. Иногда, компрессию путают со степенью сжатия, хотя это совершенно разные вещи. Степень сжатия – это отношение объёма камеры сгорания при положении поршня в НМТ, к объёму, когда поршень в ВМТ. А компрессия – это величина давления воздуха в цилиндре в конце такта сжатия при вращении коленвала двигателя стартером. На первый взгляд может показаться, что обе эти величины равны. Но при сжатии воздух в цилиндре нагревается, и давление в цилиндре возрастает. Если бы утечек давления не было вообще, то для двигателя со степенью сжатия 8.5 максимальное давление составляло бы, примерно 20 бар. Кстати, очень похожая цифра (16-17 бар) получается у двигателя с идеально притертыми клапанами при измерении компрессии “с маслом”, когда кольца (и замки колец) герметизированы залитым в цилиндр моторным маслом. Недостающие 3-4 атмосферы получаются, например, за счет того, что начальное давление меньше 1-го бара. При измерении компрессии без масла давление составляет 12 бар. Поэтому, если величина компрессии становится меньше степени сжатия, то двигатель нормально работать не будет.

Компрессометр – это манометр с обратным клапаном. Обратный клапан установлен для того, чтобы при проворачивании коленчатого вала не происходило сбрасывания давления. При прокрутке мотора, манометр фиксирует давление, создаваемое поршнем. Из-за малого входного отверстия компрессометра весь воздух не успевает пройти в манометр за один ход поршня, поэтому мотор нужно прокручивать до стабилизации показаний манометра. Но, тем не менее, величина давления, создаваемая первым ходом, очень важна, так как показывает качество уплотнений в ЦПГ. То есть, желательно учитывать динамику нарастания давления – это поможет установить истинный характер неисправности с большей вероятностью. Так, если на первом такте величина давления, измеряемая компрессометром, низкая (3 -4 бара), а при последующих тактах резко возрастает, – это косвенно свидетельствует об износе поршневых колец. С другой стороны, когда на первом такте давление достигает 7 – 9 бар, а на последующих тактах почти не растет, вероятнее всего, налицо негерметичность клапана или прокладки головки. Разумеется, более точно установить причину можно с помощью других средств диагностики.

Кроме того величина компрессии на холодном и прогретом моторе, при изношенной ЦПГ, может сильно отличаться. (До нескольких бар, или даже в два раза.) Поэтому, предпочтительнее, измерять компрессию дважды – на прогретом и на холодном моторе. Кроме того компрессию можно измерять как при открытой, так и при закрытой дроссельной заслонке. При этом каждый из способов дает свои результаты и позволяет определять свои дефекты. При открытой, наполненность цилиндра будет больше и можно будет определить «крупные» неисправности мотора – поломки и прогары поршней, поломки или зависание (закоксовывание) колец в канавках поршня, деформации или прогары клапанов…

При закрытой же заслонке, наполненность цилиндра будет меньше, (соответственно и величина компрессии значительно уменьшится), но благодаря меньшей наполненности цилиндра станут более заметными утечки давления, что позволит обнаружить более «тонкие» неисправности – не вполне удовлетворительное прилегание клапана к седлу; зависание клапана, например, из-за неправильной сборки механизма с гидротолкателями; дефекты профиля кулачка распределительного вала в конструкциях с гидротолкателями, в том числе неравномерном износе или биении тыльной стороны кулачка; негерметичности, вызванной прогаром прокладки головки или трещиной в стенке камеры сгорания. В обоих способах измерения желательно учитывать динамику нарастания давления – это поможет установить истинный характер неисправности с большей вероятностью. Так, если на первом такте величина давления, измеряемая компрессометром, низкая (3 – 4 бара), а при последующих тактах резко возрастает, – это косвенно свидетельствует об износе поршневых колец. С другой стороны, когда на первом такте давление достигает 7 – 9 бар, а на последующих тактах почти не растет, вероятнее всего налицо негерметичность клапана или прокладки головки. Разумеется, более точно установить причину можно с помощью других средств диагностики. Как правило, у бензиновых моторов с исправной ЦПГ, компрессия, измеренная «на горячую», должна составлять не менее 9,5 – 10 бар, а разброс ее значений по цилиндрам не должен превышать 0,5 – 1,0 бар. Существует ещё и так называемая динамическая компрессия. Она измеряется при заведённом моторе. Из-за меньшей наполненности цилиндра, величина динамической компрессии будет ниже, чем при прокрутке. Но вернёмся к недостаткам.

НЕДОСТАТКИ:

1.Основной недостаток компрессометра – это низкая точность, из-за обилия дешёвых изделий. И ещё, стоит обратному клапану забиться маслом, и он залипает. Я очень долго мучился с клапаном на российском, пока не купил компрессометр фирмы “Аndromax”.

  1. Показания при измерении очень сильно зависят от оборотов. Плохая АКБ, никудышный стартёр, плохие контакты в проводке, густое масло и при низких оборотах прокрутки получим заниженные (т.е. неправильные) цифры. Бывает, что при “дохлой” АКБ, она “не доживает” до проверки последнего цилиндра.
  2. Компрессометр не покажет как форму износа цилиндра, так и другие проблемы ЦПГ. А также конкретные места утечек.
  3. Если в камеру сгорания изношенного мотора попадает масло, то компрессия будет около нормы и, наоборот, если в камеру сгорания отличного мотора попало топливо, смывшее масляную плёнку со стенок цилиндра, то компрессия сильно уменьшится. Поэтому показания компрессометра желательно ещё перепроверить другими средствами диагностики.

5.Компрессометром проблемно проверить мотор, снятый с автомобиля, или не собранный до конца.

ДОСТОИНСТВА:

К достоинствам компрессометра можно отнести его дешевизну и возможность проверки общего состояния мотора с приемлемой точностью в любом месте, даже на трассе, или в поле.

ПНЕВМОТЕСТЕР. (Фото №2.) Далее в тексте П. Т. (Или, как его ещё называют – “Тестер герметичности надпоршневого пространства”) П. Т. предназначен для определения механического состояния двигателей внутреннего сгорания, в частности, герметичности камеры сгорания. Метод тестирования основан на определении величины падения давления сжатого воздуха, подаваемого в цилиндр через свечное отверстие. Впервые я увидел пневмотестер на СТО журнала “Автомастер”. И там же Сергей Григорьев рассказал мне про основные принципы работы с прибором. А теперь пару слов о том, как устроен П. Т. Это трубка с двумя камерами, между которыми установлен жиклер. На входе и на выходе манометры. (Манометр на выходе имеет шкалу в процентах.) Жиклер подобран таким образом, что при подаче определенного давления, при полностью открытом выходном отверстии, манометр покажет 100% утечек, а при полностью закрытом – ноль процентов. Т. е., например, при идеальной герметичности надпоршневого пространства манометр покажет ноль %. Если же манометр показал 100% утечек, то это совсем не означает, что в цилиндре, например, совсем нет поршня. (Соответственно, если утечки 50%, то это тоже не означает, что в цилиндре осталось только половина поршня.) Короче, не нужно очень пугаться, увидев большие цифры. Просто жиклер П. Т. подобран так, что 100% утечек будет ПРИМЕРНО при зазорах, когда цилиндр уже оказывается работать. ( Насколько я помню, когда компрессия становится ниже степени сжатия, то цилиндр перестает работать нормально.) А “примерно покажет” потому, что прибор универсальный, рассчитанный на разные моторы (объём, ст. сжатия и т. д.) Да и утечки могут быть в разных местах. Фактически 100% утечек будет примерно тогда, когда площадь зазоров неплотностей в надпоршневом пространстве, будет приближаться к площади выходного отверстия П. Т. А диаметр этого отверстия в моем П. Т. фирмы “Andromax” 3 мм. Основные отличия П. Т. от компрессометра в том, что П. Т. измеряет “чистые” механические зазоры, в том месте, где в данный момент находится поршень, причём в статике. Но, в отличие от компрессометра, пневмотестер не только оценивает общее состояние мотора, но и позволяет узнать конкретное место неисправности (утечки) по месту выхода воздуха.

Достоинства:

  1. Показания П. Т., в отличие от компрессометра., не зависят от оборотов мотора, состояния АКБ и т. п., так как измерения проводятся на неподвижном моторе. Входное давление подаётся компрессором и контролируется входным манометром.
  2. Масло, попавшее в цилиндр “выдувается” воздухом и измеряются “чистые” механические зазоры. Поэтому «масляный клин» не вносит погрешности в измерения, как в случае с компрессометром.
  3. Если измерять утечки не только в ВМТ, а опуская поршень вниз по чуть-чуть, то будет видно форму износа цилиндра – бочка, конус и т. п. (Если, задаться целью, точнее определить форму износа, то необходимо снять распредвал и тогда можно будет измерить утечки до НМТ.) Определение формы износа цилиндра имеет большое значение при принятии решения о замене поршневых колец, т. е. имеет ли смысл менять кольца, или это ничего не даст.
  4. Можно проверять мотор на не установленном на автомобиль и не собранном до конца двигателе.

НЕДОСТАТКИ ПНЕВМОТЕСТЕРА:

  1. Цена. Для индивидуала прибор не очень дешевый.
  2. Обязательное наличие компрессора, т. е. измерения проводятся только в стационарных условиях.
  3. На некоторых моторах технически довольно сложно выставить поршня в ВМТ, особенно если двигатель оснащен АКПП.
  4. Тщательная проверка – достаточно длительная процедура.

ВАКУУММЕТР: Говоря о П. Т. и К. нельзя не вспомнить еще об одном измерительном приборе, хотя и менее употребительном. Вакуумметр – это манометр, измеряющий отрицательное давление – от нуля бар, до минус одного бара. Этот простой прибор позволяет быстро, (в режиме экспресс-диагностики) проверить состояние механики двигателя хоть в гараже, хоть в полевых условиях. Его преимущество перед компрессометром в том, что не нужно выкручивать свечи, что не всегда легко сделать, особенно на современных моторах. Несмотря на свою простоту, вакуумметр позволяет специалисту много увидеть в состоянии мотора, причём, как в режиме прокрутки, так и на заведённом моторе. Потому что, вакуумметр показывает фактическое разрежение во впускном коллекторе. При отличных показателях компрессии и утечёк, фактическое разрежение может оказаться слабым. Вот тут-то и пригодиться простенький вакуумметр. Разрежение может падать как из-за банального подсоса воздуха, так и из-за неправильного УОЗ. Слишком позднее зажигание ослабит разрежение, а раннее зажигание, наоборот, чересчур усилит. Поэтому, нормальное разрежение во впускном коллекторе, – ок. минус 0,63 бара, (величина разрежения зависит, также, и от барометрического давления), как правило, говорит и о нормальном УОЗ, а если разрежение сильнее – скажем минус 0,7 бара, то зажигание, скорее всего, раннее. Существуют методики проверки механики двигателя этим прибором. Вообще-то, проверка состояния мотора вакуумметром, это тема отдельной статьи.

СРАВНЕНИЕ ДВУХ ПРИБОРОВ: Компрессометр и пневмотестер это разные приборы по принципу работы, которые не заменяют, а скорее дополняют друг друга. Очень часто, после измерения компрессии, (а также и динамической компрессии), необходимо провести ещё и опрессовку мотора. Поскольку каждое явление, или процесс многогранны, причём, как правило, не все грани можно охватить “одним взглядом”, (даже в шестигранном карандаше невозможно увидеть все шесть граней одновременно, а ведь у него есть ещё и две торцевых грани, ) то, в идеале, нужно иметь оба прибора, а если не получается, то выбор, это личное дело каждого. ( Из-за этой самой многогранности я всегда с иронией отношусь к очень быстрым и категоричным советам типа: “нужно перебрасывать ремень” и будет тебе счастье, поскольку, для большей точности, бывает необходимо продиагностировать и с другой, и с третьей стороны. И, вот в этом-то, как раз и помогут, разные диагностические приборы.)

КАК Я ПРОВОЖУ ИЗМЕРЕНИЯ:

  1. Выдуваю компрессором грязь и песок вокруг свечей. ( Обязательно! Иначе песок попадёт в цилиндры.) И только после этого выкручиваю все свечи.
  2. Замеряю компрессию и записываю результат.
  3. Ставлю поршень в ВМТ сжатие и подсоединяю пневмотестер.
  4. Создаю давление в ресивере до его выключения, или выключаю компрессор вручную.
  5. На слух ищу утечки воздуха: а). Шипение из выхлопной трубы – негерметичны выпускные клапана. б). Из впускного коллектора – негерметичны впускные клапана. в). Из соседних свечных отверстий – пробита прокладка между цилиндрами. г). Пузыри в расширительном бачке – пробита прокладка блока в систему охлаждения. д). В картер утечки будут всегда, поскольку поршневые кольца имеют замки. Главное- это величина этих утечек.
  6. Калибрую давление на входном манометре и записываю величины утечек, по чуть-чуть опуская поршень вниз. Но, ещё до первого опускания поршня, я проверяю зазор между юбкой поршня и стенками цилиндра. ( Если я не ошибаюсь, то при отличном состоянии ЦПГ этот зазор должен быть 5-7 соток.) Если в ВМТ чуть-чуть двигать поршнем вверх и вниз, как бы покачивая его, то происходит так называемая “перекладка ” поршня, т. е. он меняет направление движения. И, из-за того, что поршневой палец расположен нессиметрично, то поршень будет, как бы покачиваться на пальце. Это движение аналогично движению приоткрывающейся дроссельной заслонке. Юбка поршня, при таком покачивании, будет касаться сначала одной, а потом другой стенок цилиндра. Чем больше зазор межу юбкой и стенкой цилиндра, тем амплитуда покачивания будет больше, и в этот момент, манометр П. Т. покажет резкий бросок утечек. ( При большом зазоре, величина броска может быть значительной – Напр. от 25% до 60%.) «Перекладку» поршня можно делать в разных положениях поршня, поскольку при разной форме износа цилиндра, зазор также будет меняться. После проверки зазора, перехожу к проверке уже собственно утечек, опуская поршень по чуть-чуть вниз, и записываю результаты.
  7. Измерив, таким образом, все цилиндры, сравниваю результаты измеренных компрессии и утечек и делаю выводы о состоянии мотора. P. S. Хочу отметить, что специалист всегда может получить больше информации, пользуясь даже простеньким прибором. Главное думать и стараться копать глубже. ( Например, пользуясь одним только вольтметром, я могу измерить в автомобиле десятки параметров.) Поэтому, если “пофантазировать”, то можно найти П. Т. ещё и дополнительное применение. Например, опуская поршень вниз из ВМТ сжатие, в момент открытия вып. клапана стрелка манометра резко прыгает на 100%. (Т. е. видно момент открытия клапана.) Если в этот момент сделать метку на шкиве, или зубчатом диске, то можно сравнить потом совпадение этой метки, но уже в другом цилиндре, поршень в котором движется синфазно. ( Напр. 1-4 цил.) А если на авто есть зубчатый диск и он доступен. ( А не так, как напр. на “Авео”.), то можно и примерно посчитать углы. ( Один зуб = 6 град.) Точность открытия клапана манометр показывает очень точно. Аналогично можно увидеть и закрытие впускного клапана. (Только стрелка манометра будет уходить от 100% к меньшему значению.) Момент перекрытия клапанов, к сожалению, П. Т. не покажет. Но и тут можно, хотя и не с такой точностью, и, правда уже с помощником, на слух определить совпадение моментов открытия и закрытия клапанов. Работая с одними моделями авто можно научиться находить эти точки легко и быстро. Особенно это может помочь тем, у кого нет осциллографа. ( Тем более, что это “прямой” метод, а не косвенный, как осциллографический.) В заключение хочу сказать, что в своих рассуждениях я не претендую на истину. Просто, меня задели “нападки” на П. Т. и я “в меру слабых сил своих и разумения” попытался изложить своё мнение по этому вопросу. Приношу благодарность за информацию Сергею Григорьеву и Константину Макаренко.
  8. S. На это сообщение, выложенное на форуме, пришло много ответов. Так, Юра Игнатенко, из Севастополя, известный в интернете своей непомерной активностью, не согласен с тем, что при перекладке поршня, происходит его «покачивание». Он считает, что это поршневые кольца перемещаются в канавках. И даже привёл, подтверждающий это, рисунок. А «АВС», из Курской обл., выдвинул альтернативную теорию, что сжатый воздух, при подаче его в цилиндр, «распирает» поршневые кольца. Но самый интересный ответ написал Константин Макаренко. Привожу его сообщение полностью: «Добрый вечер! Я прочитал ваши мысли по поводу компрессометра и тестера утечек и позвольте высказать свои соображения по этому поводу. Во первых, монтажный зазор пары поршень-гильза, для нового или отремонтированного бензинового двигателя, составляет 0.02- 0.05мм. в зависимости от типа ДВС. Максимально допустимый зазор этой пары составляет 0.1-0.15мм. при превышении этого зазора работа двигателя сопровождается характерными стуками (хлопаньем). В этом случае Юбка поршня стучит по гильзе как раз в районе мертвых точек (ВМТ и НМТ). Во вторых монтажный зазор поршневого кольца в канавке составляет около 0.01мм. При нагреве поршня этот зазор практически уходит. Так что ситуация, представленная на рис. иллюстрирует один из самых распространенных дефектов “пожилых”, а именно – насосный ход кольца. Этот дефект ни компрессометром, ни П.Т. не выловить. В третьих, при постоянном усложнении конструкции двигателя сама процедура измерения компрессии становится трудоемким процессом (пример двигатели серии 6G или 6Aот Мицубиси или v6D1 от Исудзу, где для того чтобы добраться до свечей зажигания необходимо снять впускной коллектор). Поэтому считаю, что необходимо использовать несколько методов проверки своих подозрений, а значит на “выходе” получим более точный диагноз.

И в заключение хочу сказать, что и компрессометр и П.Т., решают одну и туже задачу – оценку состояния КШМ и ГРМ двигателя. И в первом и во втором случае оценивается герметичность камеры сгорания, так и надпоршневого пространства. Только в первом случае вывод делается на основании измеренного давления сжатия в цилиндре, а во втором случае по уровню утечек из цилиндра. Так что методы практически идентичны, с одной разницей – стоимостью оборудования. Из своей практики замечу, что за все время мне приходилось пользоваться П.Т. 2 раза. В остальных случаях обхожусь компрессометром. Правильно померить компрессию тоже надо уметь. В случаях, упомянутых Александром, с повышением компрессии на изношенных моторах поступаю следующим образом, компрессия измеряется дважды на холодную и на горячую. И там, где на горячую 12-14 бар, на холодную 5-6 бар. Причина проста: масло стекло со стенок цилиндра и уплотнять нечему».

Передерий Александр, полная версия см. Журнал «Автомастер» март 2010 г.

http://a-master.com.ua/archives/1658

Related Post

Leave a Reply

Your email address will not be published.