Как проверить техническое состояние двигателя

Одним из условий работы двигателя внутреннего сгорания является обеспечение необходимой компрессии – давления топливовоздушной смеси (в бензиновых двигателях) или воздуха (в дизельных двигателях) в конце такта сжатия.

Компрессия зависит от:

• наполнения цилиндра перед началом сжатия – зависит от оборотов двигателя и пропускной способности впускных каналов;
• степени сжатия – соотношения объема цилиндра непосредственно перед сжатием (когда поршень в нижней мертвой точке) и объема в конце такта сжатия (когда поршень в верхней мертвой точке). Степень сжатия является расчетной величиной и закладывается при конструировании двигателя, в процессе эксплуатации она не меняется;
• герметичности надпоршневого пространства. Герметичность надпоршневого пространства определяется механическим состоянием двигателя. Основные места негерметичности – клапана, поршневые кольца, прокладка головки блока.

Одним из методов проверки текущего технического состояния является непосредственное измерение компрессии при помощи компрессометра. Кратко процедура выглядит так:

1. из двигателя выкручиваются свечи и отключается топливоподача и зажигание (возможны варианты). Также рекомендуется демонтаж воздушного фильтра и полное открытие дроссельной заслонки;
2. поочередно к свечному отверстию каждого из цилиндров подключается компрессометр (представляет из себя манометр с обратным клапаном);
3. после подключения к каждому из цилиндров двигатель прокручивается стартером и определяется максимальное давление в цилиндре;
4. анализируется давление в каждом из цилиндров и их разброс.

У этого метода есть свои преимущества и недостатки. Тремя основными недостатками являются:

• зависимость показаний от оборотов двигателя. При этом обороты при прокрутке стартером (250-350 об/мин) существенно отличаются даже от оборотов в режиме холостого хода (700-900 об/мин), не говоря уже о режимах частичных и полных нагрузок;
• недостаточная информативность теста для выявления не только проблемных цилиндров, но и первопричины недостаточного давления. Определенные методики для локализации мест неисправностей с помощью компрессометра существуют, но это тема отдельного материала;
• невозможность проведения теста на демонтированном двигателе, частично разобранном двигателе или двигателе с неработающим стартером.

Оценка герметичности камеры сгорания при помощи пневмотестера

Для того, чтобы устранить эти недостатки существует методика использования пневмотестеров – при этом, во-первых, анализируется непосредственно герметичность надпоршневого пространства (обороты не оказывают никакого влияния на измерения, так как коленчатый вал при проведении теста неподвижен), во-вторых, имеется возможность локализации неисправностей, в-третьих, имеется возможность проведения теста на снятом или частично разобранном двигателе или на двигателе с неработающим стартером, в-четвертых, показания пневмотестера более наглядны и, соответственно, понятны не только диагносту, но и владельцу автомобиля.

Суть методики

Герметичность надпоршневого пространства (один из основных показателей механического состояния двигателя) определяется по падению давления сжатого воздуха, подаваемого в цилиндр через свечное отверстие (на бензиновом двигателе) или отверстие для форсунки (на дизельном двигателе).

Требуемое оборудование

Для использования методики требуется наличие специального прибора – пневмотестера, который состоит из:

1. входного штуцера, в который подается сжатый воздух с давлением 6-10 Атм;
2. манометра для измерения давления подаваемого воздуха;
3. регулятора давления подаваемого воздуха;
4. обратного клапана;
5. манометра для измерения давления в надпоршневом пространстве цилиндра, равного давлению подаваемого воздуха за минусом утечек (манометра контроля утечек);
6. выходного штуцера;
7. шлангов и адаптеров для подключения к свечному отверстию.

Типичная процедура выполнения теста

1. Прогрейте двигатель до рабочей температуры, заглушите и выключите зажигание
2. Вывернете свечи
3. Установите поршень проверяемого цилиндра в положение верхней мертвой точки в такте сжатия
4. Зафиксируйте коленчатый вал – для автомобилей с механической коробкой передач включите высшую передачу и затяните ручной тормоз, для автомобилей с автоматической коробкой удерживайте коленчатый вал двигателя специальным стопором или ключом
5. Подключите шланг пневмотестера (при необходимости с соответствующим адаптером) к свечному отверстию проверяемого цилиндра (на бензиновом двигателе) или к отверстию для форсунки (на дизеле), но не подключайте пока его к самому пневмотестеру
6. Установите регулятор давления подаваемого воздуха (левый манометр) на минимальную величину (для избежания выхода из строя манометров при подаче воздуха)
7. Подключите пневмотестер через входной штуцер к источнику сжатого воздуха (компрессору или пневмосети) давлением 6-10 Атм
8. С помощью регулятора давления плавно увеличивайте давление. Если рабочее давление прибора установлено в документации на прибор (как правило, 2-6 Атм) – установите рабочее давление. В общем случае надо повышать давление подаваемого воздуха до того момента, пока показания правого манометра не уменьшатся до нуля! Не увеличивайте давление подаваемого воздуха больше указанной величины – это может привести к выходу манометров из строя
9. Подсоедините шланг пневмотестера, соединенный с тестируемым цилиндром, к певмотестеру и снимите показания давления в цилиндре по второму манометру. Его шкала может быть отградуирована как в единицах давления (Атм. и пр.), так и в процентах утечки от заданной величины давления подачи воздуха. Кроме того, зачастую на шкалу нанесены цветные сектора, показывающие области хорошего, удовлетворительного состояния цилиндра и область критической утечки
10. При индикации критической утечки проведите дополнительные исследования для выявления места утечки (см. далее)
11. Перед отсоединением пневмотестера от цилиндра или от источника сжатого воздуха обязательно установите регулятор давления подаваемого воздуха на минимальную величину (для избежания выхода из строя манометров)
12. Отсоедините пневмотестер от свечного отверстия и повторите процедуру измерений для всех цилиндров

Оценка показаний пневмотестера

Даже на новом автомобиле надпоршневое пространство не может быть полностью герметичным – из-за наличия конструктивных зазоров допускается падение давления подаваемого в цилиндр воздуха на 15-20%. В процессе эксплуатации этот величина утечки может увеличиться до 30-40%. Общая таблица для оценки показаний пневмотестера выглядит следующим образом:

Локализация мест утечки (для отдельного цилиндра)

Если величина утечки превышает 40-60% рекомендуется провести дополнительные исследования для выявления мест утечки. Для этого:

1. Откройте крышку радиатора и расширительного бачка, крышку маслозаливной горловины, выньте масляный щуп, снимите крышку воздушного фильтра (для карбюраторного двигателя) или отсоедините входной патрубок впускного коллектора
2. Установите давление на входном манометре 2-6 Атм
3. По шуму выходящего воздуха или визуально определите место или места выхода воздуха:
   • выход воздуха из маслозаливного отверстия или гнезда масляного щупа свидетельствует о негерметичности пары цилиндр-поршень (проблема с поршневыми кольцами) или о разрушении поршня
   • выход воздуха из впускной системы свидетельствует о негерметичности в паре: впускной клапан – седло клапана (наиболее вероятная проблема – прогар или неправильная работа клапанного механизма)
   • выход воздуха из глушителя свидетельствует о негерметичности в паре: выпускной клапан – седло клапана (наиболее вероятная проблема – прогар или неправильная работа клапанного механизма)
   • выход воздуха из соседнего свечного отверстия свидетельствует о негерметичности прокладки головки блока цилиндров или трещине в блоке цилиндров
   • воздушные пузырьки (или резкое увеличение уровня жидкости) в расширительном бачке или радиаторе свидетельствуют о негерметичности или прогаре прокладки головки блока цилиндров или о трещине в головке блока цилиндров или самом блоке цилиндров

Не исключена возможность сочетания двух и более неисправностей.

Может возникнуть вполне закономерный вопрос – зачем проводить дополнительные исследования, если при неудовлетворительных показаниях двигатель все равно подлежит капитальному ремонту? Дело в том, что:

• дополнительные исследования дополнительно подтверждают заключение данное при анализе показаний пневмотестера
• дополнительные исследования дают мотористу важную информацию, на что обратить внимание при капитальном ремонте

Кроме того, провести приведенные тесты можно и вообще не имею пневмотестера, просто поджав сжатый воздух в свечное отверстие, ведь при этих тестах точная величина подаваемого давления значения не имеет.

Вывод. Пневмотестер является одном из важнейших вспомогательных диагностических приборов. Использование его показаний позволяет избежать проведения неоправданного капитального ремонта. А в случае реальной необходимости капитального ремонта за счет максимальной наглядности показаний (“стрелка в красной зоне”) не возникает каких-либо сомнений в правильности поставленного диагноза со стороны владельца автомобиля.