✓ компрессию повышает горячий двигатель. Причиной служит то, что в замках колец зазор минимальный, а масло, которое является дополнительным уплотнением, еще не стекло в поддон;
✓ сильно уменьшает компрессию бензин, который попадает в цилиндры и смывает уплотняющий слой масла;
✓ так как масло уплотняет зазоры в сопряжениях, то его излишки в цилиндрах значительно увеличивают результаты замеров;
✓ компрессию уменьшает загрязненный воздушный фильтр, так как происходит меньшее поступление воздуха;
✓ компрессию может понижать и неисправный стартер из-за пониженных оборотов коленчатого вала;
✓ если обратный клапан прибора для измерения компрессии недостаточно герметичен, то его показания будут пониженными;
✓ уменьшению показаний прибора может способствовать плохо заряженный аккумулятор, так как он не может достаточно крутить стартер;
✓ снижению показаний самодельного компрессора может способствовать слишком жесткая пружина в обратном клапане, поэтому для получения более точных результатов лучше всего использовать заводской прибор;
✓ перед тем как проводить анализ компрессии в двигателе, следует точно знать, какая компрессия должна быть в исправном двигателе. В технических характеристиках автомобиля указывается степень сжатия, отражающая степень форсированности двигателя и совершенство его конструкции.
Степень сжатия, которую часто путают с компрессией, является геометрической величиной, и ее не измеряют приборами.
Окончательное предположение о неисправности двигателя можно выдвинуть только в том случае, когда опробованы все косвенные способы проверки.
Всю информацию о состоянии двигателя могут дать только полная его разборка и замеры измерительными инструментами.
На изношенность сальников могут указать масляный кольцевой след вокруг выхлопной трубы и масляный след вокруг свечей зажигания.
Компрессию можно не измерять, если удалось выяснить, что пришли в негодность сальники клапанов. Наиболее вероятно, что значение компрессии сильно увеличилось из-за излишков масла в цилиндрах, тогда нужно поменять сальники, а потом измерять компрессию.
Между компрессией и степенью сжатия есть связь: чем выше степень сжатия, тем компрессия больше. Чтобы узнать величину компрессии, необходимо умножить степень сжатия на 1,2, получается компрессия исправного двигателя в кгс/см.
Двигатель считают исправным, если величина компрессии не меньше минимально допустимого значения, а показания в цилиндрах не отличаются более чем на 0,1 МПа или 1 кгс/см.
Снижение компрессии может быть и по ряду таких причин, как:
✓ неисправность газораспределительного механизма;
✓ наличие трещины в камере головки блока цилиндров;
✓ разрушение или износ цилиндро-поршневой группы;
✓ разрушение поверхности прокладки газораспределительного механизма и пр.
В таком случае следует разделить поиск неисправностей цилиндро-поршневой группы и газораспределительного механизма.
Необходимо залить 10 г моторного масла в цилиндр и провести повторный замер компрессии. Если она резко возрастет, то наиболее вероятной причиной является неисправность цилиндро-поршневой группы. Если же компрессия не изменится, то, скорее всего, происходит утечка воздуха через рваную прокладку или имеется проблема с клапанами. Утечка воздуха в редких случаях может происходить из-за трещины в головке блока цилиндров.
Перед тем как снять головку блока цилиндров, следует проверить, правильно ли отрегулированы клапанные зазоры, так как уровень компрессии может заметно упасть даже из-за незначительного открытия клапанной тарелки.
Об обычном износе цилиндро-поршневой группы можно судить при небольшом, но равномерном уровне компрессии по цилиндрам. Такие показания не являются руководством к немедленной разборке всего двигателя. В этом случае следует сопоставить цвет выхлопа и пробег, также проверить правильность проведенных замеров с учетом всех факторов, которые влияют на правильные показания прибора. Так, к примеру, если не отключен от карбюратора топливный провод или не отсоединен от бортовой сети топливный насос высокого давления, это приводит к тому, что показания прибора уменьшаются практически в два раза.
Для того чтобы усилить чувствительность компрессора к небольшим утечкам воздуха, разного рода замеры проводятся при закрытой дроссельной заслонке, так как в этом случае поступление воздуха будет затруднено, поэтому шансы определить утечку наиболее высоки.
У исправного двигателя есть существенная разница между максимальным давлением воздуха при открытой и закрытой дроссельной заслонке, которая составляет около 40-50 %.
Наличие или отсутствие утечки воздуха можно определить, только сопоставляя результаты замеров при открытой и закрытой заслонке дросселя.
Нужно отслеживать динамику роста давления в обоих способах. Если в первом величина давления очень низкая (около 2-3 кгс/см), а затем резко возрастает при последующих тактах, то можно сделать вывод, что изношены компрессионные поршневые кольца. Давление в этом случае резко увеличится при первом же такте, если залить в цилиндр моторное масло.
Если давление сразу же достигает 6-8 кгс/см при первом такте, а затем практически не изменяется, то наиболее вероятно, что имеется негерметичность между клапаном и седлом или прокладка головки блока цилиндров изношена и пропускает воздух, а также, возможно, имеется трещина в камере сгорания.
Если газораспределительный механизм и цилиндро-поршневая группа исправны, то давление в цилиндре при первом такте и при полностью открытой заслонке дросселя будет показывать уровень 6-7 кгс/см, а затем примерно после четырех тактов увеличится в два раза.
Показания приборов для бензиновых двигателей типа ВАЗ при открытой заслонке дросселя являются довольно схожими для большинства подобных двигателей, поэтому помогут провести диагностику их состояния.
Характеристика показаний компрессора.
✓ Показания компрессора составляют 0-4 кгс/см. Вероятнее всего, произошли разрушение прокладки или клапана головки блока цилиндров, прогар поршня;
✓ Показания компрессора составляют 4-6 кгс/см. Как правило, это указывает на поломку межкольцевых перегородок и колец;
✓ Показания компрессора составляют 6-8 кгс/см. Вероятно, есть небольшие повреждения поверхности межкольцевых перегородок;
✓ Показания компрессора составляют 8-10 кгс/см. В основном это указывает на износ цилиндро-поршневой группы, но при условии, если эти показатели равномерны по цилиндрам. Также вероятно в этом случае и повреждение клапана, для того чтобы это проверить, нужно залить в соответствующий цилиндр 10 г моторного масла;
✓ Показания компрессора составляют 10-11 кгс/см. Это говорит о нормальном состоянии цилиндро-поршневой группы двигателя, который находится в обычном рабочем режиме;
✓ Показания компрессора составляют 12-12,5 кгс/см. Это показания состояния цилиндро-поршневой группы нового обкатанного двигателя. Обкатанным в данном случае считается двигатель, который прошел небольшой пробег после ремонта цилиндро-поршневой группы. Компрессия после ремонта обычно находится на уровне 7-8 кгс/см, а затем увеличивается после обкатки в 300-500 км.
Для дизельных автомобилей показатель уровня компрессии, как правило, должен принимать минимально допустимое значение, потому что от этого зависит возможность их запуска. Измеряется компрессия дизельного автомобиля только на остывшем двигателе, при отключенной подаче топлива и при оборотах коленчатого вала 200-250 в минуту. Расход масла, который определяется ранее, при этом не должен превышать максимально допустимый (примерно 200 г на 1000 км).
По показаниям компрессора дизельного автомобиля можно будет судить о следующих неисправностях двигателя:
✓ показания компрессора составляют 18 кгс/см – неисправности двигателя, т. е. невозможно запустить двигатель обычным способом, даже если он полностью прогрет. Причиной тому может быть износ цилиндро-поршневой группы, но тогда двигатель можно завести через стартер, залив предварительно в каждый цилиндр по 3-5 г моторного масла. При этом обязательно нужно удалить излишки масла ("продуть" цилиндры), вращая стартером коленчатый вал, а после этого провести герметизацию цилиндров свечами накаливания.
Если перед тем как залить моторное масло предварительно не "продуть" цилиндры, то велика вероятность гидравлического удара, который может разрушить детали цилиндро-поршневой группы. Если запуск стартером не принес результатов, то, вероятнее всего, причина в нарушении регулировок или повреждении элементов газораспределительного механизма;
✓ показания компрессора составляют 22 кгс/см и меньше – это указывает на сильный износ двигателя, т. е. автомобиль можно эксплуатировать только в теплое время года;
✓ показания компрессора составляют 26 кгс/см и меньше – указывает на износ двигателя, эксплуатировать автомобиль возможно только при небольших отрицательных температурах;
✓ показания компрессора составляют 30 кгс/см и меньше – это соответствует среднему износу двигателя, который можно запустить при температуре -20 °С;
✓ показания компрессора составляют 30-37 кгс/см. Это хорошие показатели, при которых можно эксплуатировать автомобиль в любое время года;
✓ показания компрессора составляют 38-40 кгс/см – отличные показания, которые соответствуют уровню нового обкатанного автомобиля.
Метод анализа акустических шумов
Этим способом можно на слух определить непосредственно на работающем двигателе состояние большинства сопряжений. Анализируя полученные результаты, нужно учесть разную скорость вращения основных двух валов двигателя.
Скорость вращения распределительного вала всегда меньше скорости вращения коленчатого вала ровно в два раза.
Неисправности газораспределительного механизма и цилиндро-поршневой группы можно сразу разделить исходя из того, что при одинаковой скорости вращения коленчатого вала частота стуков будет различной.
Перед тем как производить акустическую диагностику двигателя, нужно проверить и отрегулировать все его системы. Например, вызванные недостатком топлива или сбоем системы зажигания хлопки во впускном коллекторе можно принять за негерметичность впускного клапана.
Обязательно нужно проверить исправность крепления навесных агрегатов двигателя и его опор, которые создают посторонние шумы. Чтобы удобно было прослушивать двигатель, нужно условно разделить его на зоны, которые будут характеризовать неисправности входящих в них деталей и узлов.
Для прослушивания шумов в двигателе понадобится приспособление, которое представляет собой медицинский стетоскоп с механическим датчиком. Механический датчик в приспособлении для прослушивания двигателя должен быть модернизированным, для чего следует прикрепить к мембране небольшой металлический зонд с плоской пятой, которая защитит ее (мембрану) от непредвиденных повреждений, возникающих от сильного давления.
Помпу следует отключать только на непрогретом двигателе и только на короткое время.
Вместо стетоскопа также можно воспользоваться сухой деревянной трубочкой, которую одним концом нужно приложить к зоне прослушивания, а другим прижать в области мочки уха.
Перед тем как начать прослушивать двигатель, нужно прослушать его навеску, для того чтобы получить более достоверные результаты анализа шумов.
На время нужно будет отключить насос гидравлического усилителя руля, помпу или генератор, отсоединив их крепежные ремни. Прослушивают навеску непосредственно в районе узлов трения, при этом по возможности нужно сравнивать характер и интенсивность звуков со звуками на новых узлах.
Двигатель нужно прослушивать в холодном и полностью прогретом состоянии, а также на разных оборотах. Изменение оборотов с разной динамикой даст возможность более правильно проанализировать характер шумов.
Если на холостых оборотах двигателя слышится ясный тикающий звук, это указывает на то, что в клапанном механизме увеличен тепловой зазор. Если же тепловой зазор тщательно отрегулирован, то возможен неравномерный износ соприкасающихся поверхностей.
Если при запуске холодного двигателя гидрокомпенсаторами клапанов в зоне распределительного вала и привода клапанов слышится резкий стрекочущий звук, который исчезает по мере прогревания двигателя, то это считается нормой. Если после полного прогрева двигателя этот звук не исчез, то, возможно, есть неисправности плунжерной пары, одного из гидравлических толкателей. Ясный тикающий звук говорит о сильном износе направляющих втулок клапанов. Дополнительно этот диагноз могут подтвердить сальники, которые быстро изнашиваются после их очередной замены. Резкий звук, который начинает несколько ослабевать по мере прогрева двигателя, зачастую вызван увеличенным зазором между толкателем клапана и его гнездом в головке блока цилиндров. Этот звук, в принципе, не вызывает опасений.
Глухой звук с частотой, в два раза меньшей, чем частота коленчатого вала, издают изношенные подшипники распределительного вала. Звук прослушивается более четко на холостых оборотах полностью прогретого двигателя.
Дефект не вызывает особого опасения, но указывает на то, что в ближайшее время стоит проверить газораспределительные механизмы.
Несильные звонкие звуки, которые прослушиваются, указывают на увеличенный зазор между стенками цилиндра и юбкой поршня. Особой опасности при этом нет, но ремонт будет необходим в ближайшее время.
Самым опасным считается звонкий и неприятный стук, который исходит из зоны ЦПГ. В этом случае наиболее вероятно, что имеется нарушение в сопряжении подшипник шатуна – шатунная шейка. При резком наборе оборотов двигателя звук усиливается, а при отключении цилиндра от системы зажигания практически исчезает. В дизельных двигателях в этом случае производят блокировку подачи топлива, для чего немного ослабляют гайку форсунки.
Аналогичные по частоте стуки на дизельных двигателях указывают на те же неисправности.
Обычно неисправности такого рода возникают из-за несоблюдения правил эксплуатации двигателя и всегда сопровождаются резким снижением давления масла в системе смазки. При таком серьезном дефекте последующая работа двигателя приведет к полному разрушению коленчатого вала и сопутствующих ему деталей; также не исключен обрыв поршня, который разрушит блок цилиндров.
На форсунку при ослаблении гайки нужно будет накинуть ветошь, для того чтобы не разбрызгалось топливо.
Прослушиваемый глухой стук указывает на увеличенные зазоры в коренных подшипниках коленчатого вала. При резком сбросе оборотов звук становится более заметным, а в сочетании с пониженным рабочим давлением масла велика вероятность серьезного ремонта двигателя.
Если прослушиваются хлопающие звуки, то это указывает на то, что ослаблена цепь или произошла поломка цепного механизма. Хлопки проявляются сильнее на холостых оборотах и при резком их сбрасывании: вовремя не устраненная неисправность такого рода может привести ко встрече клапанов с поршнями.
Если в непосредственной близости от бензинового насоса появился характерный клапанный звук, то это говорит об увеличенном зазоре в его приводе.
Звонкий звук появляется в том случае, если при раннем зажигании происходит детонационное сгорание топливовоздушной смеси. В основном это происходит, если был залит бензин с низким октановым числом.
В бензиновых двигателях звонкий звук по ошибке можно принять за стук поршневых пальцев. Работа дизельного двигателя в этом случае становится шумной.
Топливный насос в дизельных двигателях может стучать в основном из-за сильного износа в плунжерных парах вследствие нарушения правил эксплуатации или большого пробега автомобиля.
Стук может возникнуть при сбитом ремне газораспределения, в этом случае поршень контактирует с тарелками клапанов.
Двигатель при этом заводится, но тяговая сила резко падает.
Редко встречаются стуки верхней части поршней об выступающие электроды свечей, имеющих длинную резьбовую часть. Причиной тому становится неправильный выбор свечей, отломившиеся кусочки электродов могут повредить цилиндро-поршневую группу.
Узлы подшипников на высоких оборотах вызывают высокий свист, а на холостом ходу появляются неравномерные перекатывающиеся и хрустящие звуки.
Для того чтобы проверить слабость натяжения ремня генератора, нужно включить дальний свет фар и резко нажать на педаль газа.
Если ремень газораспределительного механизма перетянут, то при резком нажатии на газ появляется характерный "подшипниковый" свист, который пропадает, когда обороты сбрасываются. Подобный звук появляется при слабом натяжении ремня генератора и других механизмов, вследствие чего происходит их проскальзывание при небольшом увеличении нагрузки.
Диагностика двигателя по состоянию выхлопа
По состоянию выхлопных газов можно достаточно точно определить состояние двигателя.
Если из выхлопной трубы появляется черный дым, то это указывает на неполное сгорание топлива. Причиной тому служит его перелив или нарушение газораспределительного механизма и системы зажигания. Дефект устраняется довольно простым способом: регулируют топливный насос, производят замену запорного клапана в карбюраторе или очищают форсунки у впрысковых и дизельных двигателей. При полной нагрузке двигателя неисправность такого рода проявляется более четко.
Длительная эксплуатация при этом приводит к быстрому износу цилиндро-поршневой группы двигателя, так как происходит смыв масляного слоя с поверхности цилиндров, а излишки его поступают в цилиндры двигателя.
Сизый дым, идущий из выхлопной трубы, указывает на то, что необходимо заменить сальники клапанов, а в худшем случае предстоит ремонт цилиндро-поршневой группы. В последнем случае сизый дым при выхлопе сопровождается повышенным давлением картерных газов.
Если из выхлопной трубы появился белый дым, который усиливается при нагрузке двигателя, это указывает на то, что в его цилиндры попала охлаждающая жидкость. Причиной того, скорее всего, является повреждение прокладки головки блока цилиндров вследствие перегрева двигателя. Иногда это происходит из-за плохой затяжки крепления головки блока цилиндров или из-за коррозии, которая вызывается долгой эксплуатацией автомобиля. В результате такой неисправности запуск двигателя затрудняется и в его поддоне появляется водно-масляная жидкость. По причине недостаточного масляного давления в системе дальнейшая эксплуатация двигателя может привести к его серьезным повреждениям.
Появление масла в системе охлаждения может объясняться повреждением прокладки, в этом случае, если расход масла минимальный, доехать можно, но очень высока вероятность перегрева двигателя.