Давление в цилиндре двигателя мотороллера

Вернуть компрессию

Вернуть компрессию

Причин падения компрессии в двигателях мотоциклов несколько. Самая распространенная – проблемное хранение.

Если незаконсервированный мотоцикл хранится долго в неприспособленных для этого условиях, то кольца могут потерять подвижность и компрессия упадет. Реже случается подвисание клапанов или загрязнение их фасок нагарами из-за использования низкосортного бензина, и результат будет тот же – компрессия падает. Совсем редкий случай – применение откровенно некачественного смазочного материала или несоблюдение сроков замены масла, в этом случае гарантировано образование «асфальта» в моторе. Верный признак пониженного давления в цилиндрах – дымление и угар масла, увеличение расхода топлива и ухудшение приемистости, да и заводится мотоцикл не с первого раза. Многие механики считают, что переборка двигателя при потере компрессии неизбежна, однако в подавляющем большинстве случаев ее можно легко избежать, сэкономив при этом немало времени и таких расходников, как: прокладка головки блока, одноразовые болты и многое другое – в зависимости от конструкции мотоцикла, а также исключаются ошибки механика при сборке-разборке двигателя. Поэтому, если вы по каким-то причинам не собираетесь консервировать мотоцикл на зиму, эта статья может помочь решить многие проблемы без хирургического вмешательства.

Итак, о процессе. Он включает в себя две основные стадии.

Первая: промывка топливной системы, но не обычным способом через бак, а непосредственно, подавая чистящую жидкость в карбюраторы (или инжектор) работающего двигателя. Для подготовки этого мероприятия совершаем два визита: в аптеку и в магазин автохимии. В аптеке покупаются одноразовые комплекты для переливания крови в количестве, равном числу цилиндров мотоцикла. В таких наборах есть замечательные трубочки с регулировкой, позволяющие точно дозировать чистящую жидкость. Сама чистящая жидкость Liqui Moly MTX-Vergaser-Reiniger покупается в отделе автохимии, там же покупается мотопромывка масляной системы Liqui Moly Racing Engine Flush и моторное масло для второй стадии проекта. Помните: автомобильные промывки масляной системы недопустимы для мотоциклов с «мокрым» сцеплением! Следует выбирать только специализированную промывку!
Едем в гараж и начинаем первую стадию. Необходимо прогреть двигатель мотоцикла и для контроля результата замерить на нем компрессию. Напоминаем: компрессия замеряется на прогретом двигателе при полностью выкрученных свечах и полном газе. Аккумулятор тоже должен быть полностью заряжен. После замера компрессии необходимо обеспечить доступ к карбюраторам. Купленные в аптеке трубочки подсоединяются к штуцерам синхронизации карбюраторов. Их другие концы опускаются в баночки с очистителем Liqui Moly MTX-Vergaser-Reiniger – одна баночка на два цилиндра. Важно отрегулировать равномерность подачи жидкости, для этого и понадобятся аптекарские «штучки». При запуске двигателя состав засасывается внутрь и начинает работать. В первую очередь смывается нагар и закоксовка с фасок клапанов, далее очищаются камеры сгорания и свечи, в последнюю очередь состав достигает колец. Полная очистка идет в два приема: двигатель вырабатывает примерно половину чистящего состава на холостом ходу, затем глушится и отстаивается 10-15 минут. Дать мотору постоять следует обязательно, ведь в это время происходит откисание большинства загрязнений. Позже мотор снова заводится, но уже с прогазовками, и дожигается остаток очистителя и загрязнений. Особенно важно при остановке двигателя полностью перекрывать подачу чистящей жидкости, если этого не сделать, остаточный вакуум высосет содержимое банок в цилиндры и при следующем пуске может возникнуть гидроудар.
Стадия вторая: замена масла с промывкой масляной системы. Это необходимо хотя бы потому, что часть загрязнений попадает в масло, а потом сама масляная промывка дополнительно способствует раскоксовке колец. Заливаем Liqui Moly Racing Engine Flush в старое масло, заводим двигатель и даем ему поработать 10 минут на холостом ходу, затем сливаем старое масло. Все, процесс закончен, после заливки свежего масла можно повторно измерить компрессию. После такой «терапии» удавалось поднять компрессию на 2-3 единицы.

Текст и фото:
Евгений Юрченко

Устройство автомобилей

Рабочие циклы двигателей

Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя

Работа двигателя внутреннего сгорания может быть представлена в виде систематически повторяющихся процессов, которые принято называть рабочими циклами. Рабочим циклом двигателя называется ряд последовательных, периодических повторяющихся процессов в цилиндрах, в результате которых тепловая энергия топлива преобразуется в механическую работу. При этом каждый полный рабочий цикл может быть разделен на одинаковые (повторяющиеся) части – такты.

Часть рабочего цикла, совершаемого за время движения поршня от одной мертвой точки до другой, т. е. за один ход поршня, называется тактом . Двигатели, рабочий цикл которых совершается за четыре хода поршня (два оборота коленчатого вала), называются четырехтактными.
В головке блока цилиндров, над камерой сгорания (рис. 1) карбюраторного двигателя устанавливаются впускной 4 и выпускной 6 клапаны, управляемые газораспределительным механизмом, а также свеча зажигания 5.

Рабочий цикл карбюраторного четырехтактного двигателя состоит из последовательных тактов впуска, сжатия, расширения и выпуска.

Такт впуска

В результате вращения коленчатого вала при пуске двигателя (вручную или с помощью специального устройства — например, заводной рукоятки или электродвигателя — стартера) поршень совершает движение от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней мертвой точке (НМТ). При этом впускной клапан 4 открыт, а выпускной клапан 6 закрыт.
Так как объем цилиндра при движении поршня вниз (к НМТ) быстро увеличивается, давление над поршнем уменьшается до 0,07. 0,09 МПа, т. е. внутри цилиндра создается вакуум – избыточное разрежение.
Впускной клапан 3 сообщается со специальным устройством – карбюратором, который приготавливает горючую смесь из топлива и воздуха. Вследствие разности давлений в карбюраторе и цилиндре горючая смесь всасывается через открытый впускной клапан в цилиндр двигателя.

Если двигатель уже работает, то горючая смесь, попадая в цилиндр из карбюратора, смешивается с остаточными продуктами сгорания от предыдущего цикла, и образует рабочую смесь. Смешиваясь с остаточными продуктами сгорания и соприкасаясь с нагретыми деталями цилиндра, рабочая смесь нагревается до температуры 75. 125 ˚С.

Такт сжатия

При подходе поршня к НМТ впускной клапан закрывается. Далее поршень начинает перемещаться вверх (к ВМТ), сжимая смесь воздуха, топлива и остаточных продуктов сгорания, которые не были удалены из цилиндра при выпуске. При движении поршня от НМТ к ВМТ вследствие сокращения объема цилиндра при закрытых клапанах повышаются давление, при этом возрастает температура рабочей смеси (в соответствии с законом Гей-Люссака).
В конце такта сжатия давление внутри цилиндра повышается до 0,9…1,5 МПа, а температура смеси достигает 270-480 ˚С.
В этот момент к электродам свечи зажигания 5 подводится высокое напряжение, которые вызывает между ними искровой разряд, результате чего рабочая смесь воспламеняется и сгорает.
В процессе сгорания топлива выделяется большое количество теплоты, из-за чего температура газов (продуктов сгорания) повышается до 2200-2500 ˚С, и давление внутри цилиндра достигает 3,0…4,5 МПа. Газы начинают расширяться, перемещая поршень вниз, к НМТ.

Такт расширения (рабочий ход)

Под давлением расширяющихся газов поршень движется от ВМТ к НМТ (при этом оба клапана закрыты). В этот промежуток времени (такт) происходит преобразование тепловой энергии в полезную работу, поэтому ход поршня в такте расширения называют рабочим ходом.
При движении поршня к НМТ объем цилиндра увеличивается, вследствие чего давление уменьшается до 0,3…0,4 МПа, а температура газов снижается до 900…1200 ˚С.

Такт выпуска

При подходе поршня к НМТ открывается выпускной клапан 6, в результате чего продукты сгорания рабочей смеси вырываются наружу из цилиндра.
При дальнейшем вращении коленчатого вала поршень начинает перемещаться от НМТ к ВМТ. Выталкивая отработавшие газы через открытый выпускной клапан, выпускной канал 7 и выпускную трубу в окружающую среду. К концу такта выпуска давление в цилиндре составляет 0,11…0,12 МПа, а температура – 600…900 ˚С.

При подходе поршня к ВМТ выпускной клапан закрывается, впускной открывается и начинается такт впуска, дающий начало новому рабочему циклу.

Рабочий цикл четырехтактного дизеля

Рабочий цикл дизельного двигателя принципиально отличается от цикла карбюраторного двигателя тем, что рабочая смесь (смесь топлива, воздуха и остаточных продуктов сгорания) приготовляется внутри цилиндра, поскольку воздух подается в цилиндр отдельно, а топливо отдельно – через форсунку. В дизельном двигателе нет специального устройства для поджигания рабочей смеси – она самовозгорается в результате высокой степени сжатия.
Т. е. в дизеле, в отличие от карбюраторного двигателя, через впускной клапан подается не горючая смесь, а атмосферный воздух, а топливо впрыскивается через форсунку в конце такта сжатия. В цилиндре, как и в случае с карбюраторным двигателем, остаются продукты сгорания рабочей смеси, которые не удалось удалить продувкой.
Смесеобразование (перемешивание воздуха, топлива и остаточных продуктов сгорания) в дизеле протекает внутри цилиндра, что и обуславливает основные отличия череды тактов, составляющих рабочий цикл.

Высокая степень сжатия приводит к тому, что поступивший в цилиндр через впускной клапан воздух, смешивается с остаточными газами и раскаляется (в буквальном смысле этого слова) до высоких температур. И в это время в цилиндр впрыскивается топливо, которое вспыхивает и начинает гореть.

Рабочие процессы в дизельном двигателе протекают в следующей последовательности (рис. 2) :

Такт впуска

В период такта впуска поршень 2 движется от НМТ к ВМТ. При этом впускной клапан 5 открыт, выпускной клапан 6 закрыт. В цилиндре 7 из-за разности давлений в окружающей среде и в цилиндре в конце такта впуска возникает разрежение 0,08. 0,09 МПа, при этом температура внутри цилиндра не превышает 40…70 ˚С.

Такт сжатия

В процессе такта сжатия оба клапана закрыты. Поршень 2 движется от НМТ к ВМТ, сжимая смесь воздуха и отработавших газов. Давление в конце такта сжатия достигает 3…6 МПа, а температура – 450…650 ˚С (превышает температуру самовоспламенения топлива).

При подходе поршня к ВМТ, в цилиндр через форсунку 3 впрыскивается распыленное жидкое топливо. Топливо подается к форсунке (через трубку высокого давления) топливным насосом 1 высокого давления (ТНВД). Форсунка обеспечивает тонкое распыление топлива в сжатом воздухе. Распыленное топливо самовоспламеняется и сгорает. В результате сгорания температура в цилиндре достигает 1600…1900 ˚С, давление – 6…9 МПа.

Такт расширения (рабочий ход)

Такт выпуска

При подходе к нижней мертвой точке (НМТ) выпускной клапан 6 открывается и большая часть отработавших газов под воздействием высокого давления вырывается из цилиндра в атмосферу. Поршень начинает перемещение от НМТ к ВМТ и через открытый выпускной клапан выталкивает оставшиеся в цилиндре отработавшие газы в окружающую среду. К концу такта давление газов в цилиндре составляет 0,11…0,12 МПа, а температура – 600. 700 ˚С.
Далее рабочий цикл повторяется.

Таким образом, в четырехтактном двигателе только один такт – рабочий ход является полезным с точки зрения совершения полезной работы, остальные три вспомогательные, они осуществляются за счет кинетической энергии маховика, закрепленного на конце коленчатого вала.

Рабочий цикл двухтактного двигателя

В двухтактных ДВС рабочий цикл осуществляется за один оборот коленчатого вала.
Схема двухтактного дизеля представлена на рис. 3 .
Воздух насосом 3 нагнетается через впускное (продувочное) окно 4 в цилиндр. В нижней части цилиндра напротив впускного окна имеется выпускное окно 7. В головке 5 блока цилиндра установлены форсунки 6.

Первый такт (рис. 3, а) совершается при движении поршня от НМТ к ВМТ за счет кинетической энергии маховика двигателя. Оба окна открыты. Нагнетаемый через впускное окно 4 воздух вытесняет из цилиндра оставшиеся в нем отработавшие газы, которые выходят через выпускное окно 7. Таким образом происходит очистка цилиндра от отработавших газов (продувка) и заполнение его свежим зарядом.

Движущийся вверх поршень 8 сначала закрывает впускное окно, а затем выпускное окно. С этого момента начинается процесс сжатия, в конце которого через форсунку 6 впрыскивается топливо.
Таким образом, за первую половину оборота коленчатого вала совершаются процессы наполнения и сжатия, и начинается сгорание топлива.

Второй такт (рис. 3. б) происходит при движении поршня ВМТ к НМТ. В результате выделения теплоты при сгорании топлива повышается температура и давление внутри цилиндра. Поршень перемещается вниз, совершая полезную работу.
Как только поршень открывает выпускное окно, отработавшие газы под давлением начинают выходить в окружающую среду. К моменту открытия впускного окна давление внутри цилиндра снижается на столько, что возможна очистка цилиндра путем вытеснения отработавших газов свежим зарядом воздуха, подаваемым в цилиндр насосом 3.
Этот процесс называется продувкой цилиндра. При этом одновременно с вытеснением отработавших газов происходит наполнение цилиндра свежим зарядом. Далее все процессы повторяются в той же последовательности.

Рабочий цикл двухтактного карбюраторного двигателя аналогичен рабочему циклу двухтактного дизеля. Отличие состоит в том, что в цилиндр поступает не чистый воздух, а горючая смесь, и в конце процесса сжатия в цилиндре посредством свечи зажигания подается искра, в результате чего происходит воспламенение горючей смеси.

Одним из преимуществ двухтактного двигателя по сравнению с четырехтактным является то, что каждый рабочий ход здесь протекает в период одного оборота коленчатого вала, а не двух. Очевидно, что снижение количества тактов должно привести к повышению КПД из-за уменьшения паразитических процессов . А поскольку в четырехтактном двигателе за два оборота коленчатого вала протекают четыре такта, из которых полезным является лишь такт рабочего хода (т. е. остальные три такта являются паразитическими), то естественно предположить, что КПД четырехтактного двигателя должен быть ниже, чем КПД четырехтактного двигателя.

Существенными недостатками двухтактных двигателей является их низкая топливная экономичность и меньший срок службы по сравнению с четырёхтактными двигателями. Объясняется этот недостаток тем, что при продувке цилиндра (или цилиндров) свежая горючая смесь частично удаляется вместе с отработавшими газами, поскольку, в отличие от четырехтактного двигателя, выпуск и впуск газов протекает одновременно.
Этими недостатками, а также большей токсичностью отработавших газов объясняется ограниченное применение двухтактных двигателей на автомобилях.

От чего зависит ресурс двухтактного двигателя скутера?

Коленвал, опорные подшипники коленвала, цилиндр, поршень, компрессионные кольца. Эти детали несут основную нагрузку, любой серьезный ремонт двигателя скутера обязательно связан с их заменой

На вопрос, что долговечнее: вкладыш, покрытый мягким сплавом или стальной каленый шарикоподшипник, даже многие инженеры ответят: конечно, мол, подшипник. Неверно. Во вкладышах (подшипнике скольжения) всегда присутствует давление масла, что подается маслонасосом и вал работает не по поверхности скольжения, он лежит на масляной подушке, он обернут маслом. Во время работы он всплывает и вообще не касается металлической поверхности.

Опорные подшипники коленвала

Опорные подшипники коленвала SKF с полиамидным сепаратором для двигателя Piaggio 50cc

Шарик (или ролик) подшипника поставлен в неизмеримо более жесткие условия. Он катится в бензино-масляной эмульсии. Он едва смазан. Удары от смен нагрузок, собственная инерция шариков и сепаратора, нагрузки, передаваемые шатуном все это сваливается на голову бедного шарика. Он начинает греться. Нагреваясь, он интенсивно выпаривает масло с беговой дорожки, и. греется еще сильнее. На оборотах, близких к максимальным, он вообще перестает смазываться. Центробежная сила срывает маслопленку, а сам подшипник переходит в высшую стадию нагрузки к его разрушению подключается насосный эффект самих шариков. Каждый из них (шариков) при 7000-7500 оборотах начинает работать, как лопасть центробежного насоса.

При этом шарики-лопасти обезжиривают беговую дорожку. Подшипник начинает гореть. Только прессовая посадка в гнездо картера кое-как спасает положение дюралевый картер отбирает часть тепла. Во время разборки на подшипниках, работавших с перекрутом, обнаруживаются цвета побежалости явный знак перегрузки по оборотам.

Кроме рассмотренного перекрута, на долговечность влияет манера езды. Резкое открытие заслонки и дергание ручки газа сообщает опорным подшипникам резкое ускорение. Но шарики, имея собственную массу, момент инерции и будучи обременены тяжелым сепаратором, не могут мгновенно покатиться. Они и не катятся. В момент очень резкого ускорения вала они скользят и сунутся, как полозья санок по беговой дорожке, вызывая взаимный износ: шарик-дорожка. Нижний подшипник шатуна работает примерно в тех же условиях, хотя насосный эффект на нем, в общем-то, не проявляется.

А как же спортивные моторы? Ударные нагрузки для них обычны! Они не идут они бросаются в обороты! Они тянут, ревут, они прыгают и скачут. Конечно, да, да. Но у них крайне короткая жизнь! Она измеряется не десятками тысяч километров пробега, а часами. Кроме того, это дорогие движки с усложненной системой смазки, питания. В их конструкциях пытаются свести до минимума те недостатки двухтактника, о которых мы говорим. В них используют иные конструктивные подходы, иные, дорогие материалы.

Можно ли сделать вечный двигатель? Теоретически нет. Практически да! Этот движок мог бы попеременно использовать энергию солнца, ветра, глубинное тепло земли, энергию морского прибоя. Приводя в действие домашнюю циркулярку, он бы легко окупился за 300-400 лет. Вот мы и замкнули квадрат, стороны которого: долговечность, стоимость, практичность, целесообразность.

Вывод: на каждую модель скутера и микромотоцикла есть инструкция, а в ней рекомендованная конструктором средняя эксплуатационная скорость. Не пренебрегайте рекомендацией! Не смыкайте ручку газа! На уклонах, спусках, перекрестках присбросьте газ! Дайте отдохнуть всему мотору, а подшипникам хорошо смазаться.

Цилиндро-поршневая группа

Стандартная поршневая RMS для двигателя Piaggio 50cc

От точности и чистоты обработки цилиндра зависит его долговечность. Не зря поверхность цилиндра зовут зеркалом. Не совсем точно. Возьмите лупу 1:6, рассмотрите металл, и вы увидите в нем поры. Пористая поверхность-губка позволяет удерживать масло. Из доступных материалов только чугун имеет такую структуру. Не всегда без инструмента (особенно на малых кубатурах) можно определить на глаз состояние цилиндра.

Даже при идеально чистой поверхности, цилиндр может нуждаться в ремонте. И ослабленная компрессия (при новых кольцах и поршне) это подтверждает. Причина: бочка бочкообразное увеличение диаметра в зоне перекладки поршня. После расточки под новый ремонтный поршень, цилиндр хонингуют, специальным приспособлением хоном, снимают мельчайшие следы резца, повышают чистоту поверхности. Какой должна быть разница в диаметрах цилиндр-поршень, зазор? Нужен микрометр. Измерение с точностью до 1 сотой мм. А если без него? Без него: для кубатур до 125 см3: сухой поршень падает, проходя через цилиндр, смазанный моторным маслом, зависает и требует некоторого усилия или потряхивания для перемещения.

Расточные работы выполняют, как правило, на высокоточных координатно-расточных станках (точность обработки +/- 0,01 мм). Но хороший мастер может сделать расточку и на токарном станке (если станок моложе 50 лет). Почему же наш цилиндр начинает нуждаться в ремонтных операциях, как он доходит до жизни такой?

Инструменты для хонинговки цилиндра

Рассмотрим его функции. Первая его задача энергию расширившихся газов передать через шатун на маховик коленвала. Вторая быть надежной направляющей для поршня, который (как и все узлы механических, да и социальных, систем) стремится уйти от оси нагрузок. Эта неразрывная пара находится в постоянном конфликте: цилиндр удерживает поршень, который (особенно в момент перекладки) старается изменить траекторию своего движения. (Будь он живым существом, то давно бы отвязался и убежал из этого пекла!).

Но цилиндр это его рамки, его клетка не позволяет так поступить. А тут еще шатун подключается! На возрастающих оборотах (при традиционном вращении вала по солнцу) он своей инерцией все сильнее и сильнее начинает прижимать поршень к выхлопному окну, где и без того жарко. В таких условиях износ пары (поршень-цилиндр) неизбежен, обязателен и неотвратим. Иной вопрос: как свести его к минимуму. Только грамотная езда, умение слушать мотор, давать ему отдых (даже на трассе кросса!) и применение качественных масел смогут многократно продлить жизнь вашего двухтактника.

Внутренняя поверхность цилиндра

Вспомните, как после пробега в 2-3 тыс. км работали ваши Карпаты, ваш Ковровец, как звучал их мотор. Ну да, шелест, хрип и лязг. Если за пределами видимости, то сразу не понять то ли это сосед со двора выехал, то ли старая колхозная жатка двинула травы на лугах косить. Причина этого металл-рока вибрация. Заметим сразу, что полностью сбалансировать одноцилиндровый движок невозможно. Но значительно уменьшить пагубную разрушительную роль вибрации вполне по плечу любому конструктору. Дело не только в разумном балансе коленвала это явная, видимая задача. Масса цилиндра его собственный вес, его соотношение к весу поршень+палец имеет колоссальную роль! Об этом никто никогда не упоминал, а мы обсудим.

Обратите внимание на цилиндр Honda Dio полтинника. Стенка цилиндра в палец толщиной! Почему? Может, цилиндрик рассчитан на 10-12 расточек? А, может, в Японии излишки металла надо куда-то списать? Нет. Цилиндр тяжелая наковальня, поршень легкий молоток. Мы блокируем вибрацию! Благодаря этому, аппаратик Dio мягкий и спокойный, не зря занял место в группе машин всех времен и народов. И старушки не плюются и не крестятся в испуге, когда рядом проезжает наша деликатная хондочка.

А теперь сравните алюминиевую рубашку с тоненькой впрессованной гильзой вчерашняя радость нашего мотопрома. Да там, бывало, ребра охлаждения срезало и рвало вибрацией! А почему такое производили? Совершенно ошибочно предполагать, что в тех КБ сидели вчерашние двоечники и недоумки. Но одно из правил работы всех систем (включая социальную), об этом мы уже упомянули, гласит: все системы инерционны, они не любят резких ускорений, изменений и стремятся уйти от возникших нагрузок. В этом смысле все мы (люди) вполне солидарны с поршнем и коленвалом.

И еще два слова о цилиндре. Тяжелый цилиндр жесткая конструкция. Он стойко переносит все температурные потуги к деформации. А когда эта деформация происходит? Внезапная остановка в дороге переход из напряженного режима в состояние покоя. Преодоление брода и глубоких луж, когда резкое охлаждение скручивает и корежит все тело нашего работяги-цилиндра. Избегайте таких ситуаций! До трогания прогрев (1,5-2 мин.), перед глушением холостые (2-3 мин.).

Поршень

Стандартные поршень 38мм

Это, прежде всего, материал. В двухтактниках (не водяного, а массового, воздушного охлаждения) поршень испытывает огромные тепловые нагрузки. По этой причине главное не как он сделан, хотя это тоже важно, а из чего он сделан. Алюминиевые сплавы, идущие на изготовление поршней, неоднородны по составу. Лучшие из них те, что имеют меньший коэффициент линейного расширения. Поршни, сформованные из таких материалов, не клинят, не разбухают в пределах нормативных нагревов.

Определить уровень качества поршня в магазине на глаз невозможно. К тому же, параллельно росту спроса на любой товар, следует рост уровня фальсификации, крепнет и совершенствуется индустрия подделок. И если расточник, ремонтируя цилиндр, не ошибся, а новый поршень прихватывает, то уменьшите нагрузку, добавьте масло в бензин (15 граммов на 1 литр), и избегая тяжелых дорог, сделайте обкатку более мягкой.

Компрессионные кольца

Поршневые кольца Top Performance

Главные качества колец износостойкость и упругость. И если уровень износостойкости мы не можем определить без нужной оснастки, то нужную упругость вполне. Сожмите кольцо в руке между большим и указательным пальцем, замыкая стык.

Вы должны почувствовать мягкую (пропорциональную, резиновую) упругость от начала до конца всего хода. Слишком жесткое деревянное кольцо плохо прирабатывается, изнашивает цилиндр и оно склонно к залеганию в поршневой канавке.

В работе кольца, выполняя свою уплотнительную роль, скользят (если масло не выгорает) и трутся о стенки цилиндра. Чтобы уменьшить взаимное трение, подбирают разноструктурные пары металлов. В нашем случае это чугун (цилиндр). Он, как мы заметили, имеет губчатую микроповерхность для удержания масла и сталь (кольцо). Хрестоматийная схема, рабочая, испытанная со времен Даймлера. Но наши отставные мотопромовцы, как всегда, оказались впереди планеты всей! Тут вам и стальные цилиндры, и чугунные кольца, и прочие гениальные выпады. Принимай, Родина, к такой-то дате наш ширпотребовский вал! Бедные Карпаты, несчастные Мински, как вас изувечили эти энергичные дядьки!

Толщина компрессорного кольца. Чрезвычайно важный показатель! Тонкое кольцо уменьшает возвратно-поступательную массу кривошипного механизма. Имея собственный малый вес, а, значит, и малую инерцию, способно уплотнять цилиндр даже в начинающей, зреющей бочке. Но даже не это главное. Главное то, что тонкое кольцо не вибрирует! А значит, не разбивает поршневые канавки, не ломается и не поет в цилиндре дурным голосом. А какое кольцо быстрее износится? Вопрос непростой, спорный, и никто пока не дал на него определенного ответа. На спортивных моторах, как правило, стоит только одно и очень тонкое кольцо. А его, принятая всюду, толщина для повседневных, (не спортивных) машин обычно не превышает 1-1,4 мм.

Тюнинг

Очень нехорошее слово. Не произносите его в присутствии детей и женщин. Торговцы запчастями охотно пользуются им, получая солидный приработок. Тюнинговка двигателя, да еще, как правило, неграмотная шаг к тому, чтобы погубить его. Вспомните Буратино. Разжился он пятью золотыми монетками, а лиса Алиса и мерзопакостный кот Базилио тут как тут к тюнингу его склоняют. Закопай, мол, свои денежки, а назавтра вырастет их целый мешок. Мнение мое, конечно же, субъективно, может, я и не прав. Но на всякий случай советую скутеристу-Буратино запастись прочным мешком. В него можно будет сложить изувеченный двигатель, чтобы отнести его в ремонт.

Компрессия в двигателе автомобиля: что это, как измерить и какая норма

Уже при первых проблемах с двигателем — затруднённый пуск, повышение расхода масла — рекомендуется проверять техническое состояние поршней. Зная, какая компрессия должна быть в двигателе, можно не ехать в сервис. Достаточно иметь диагностический прибор и уметь проводить расчёты.

Что такое компрессия?

Это давление (не путать с артериальным), создаваемое поршнем в конце такта сжатия. Но никак не степень сжатия — разница объёмов пространства цилиндра при противоположных состояниях поршня или безразмерный коэффициент. Степень сжатия — показатель практически неизменный, меняется только после проведения тюнинга ДВС или расточки цилиндров.

Компрессия — это давление, создаваемое поршнями мотора при вращении коленвала маховиком на оборотах 200-300 в минуту. По мере износа поршневой группы, показатель меняется. Поэтому его и используют для точной диагностики двигателя внутреннего сгорания. Замеряется он в барах, мегапикселях, кгс/см 2 . Но, чаще измеряют в атмосферах. Для нахождения проблемной зоны, значение фиксируют во всех цилиндрах и затем сопоставляют с оптимальной величиной.

Причины снижения

Причины снижения компрессии:

• износ поршневой группы двигателя, с увеличением зазоров и прочими дефектами;
• подгорание тарелок клапанов, неплотно сидящих в сёдлах и пропускающих газы;
• прогар или подвисание клапанов, что не позволяет создавать нужное давление;
• цилиндр имеет задиры на поверхностях, ведущие к утечке газов.

По величине значения можно в полной мере судить о картине, царящей внутри мотора.

Нормы компрессии

Для определения критической изношенности цилиндро‐поршневой группы нужно сверять стандартный показатель с имеющейся величиной. Естественно, идеальным он не может быть, тем более, на моторах со старым устройством. Различают 3 приемлемых значений, при которых работа движка считается удовлетворительной:

• для старых карбюраторных моторов с низкой степенью сжатия — до 9,9 атмосфер;
• для инжекторов — 10,8 атмосфер;
• для дизелей — до 29.7 атмосфер.

Такой разброс значений легко объяснить разностью степени сжатия. На старых силовых агрегатах она априори низкая — редко превышает 8,5 единиц. На DIESEL этот показатель, наоборот, высокий из‐за малых размеров камеры сгорания — доходит до 24 единиц. И только на современных бензиновых инжекторных моторах компрессия равна 9 или максимум 11 единицам.

Принято считать, что компрессия прямо связана со степенью сжатия. Если знать последнюю величину, которая всегда представлена в технических документах на автомобиль, определить компрессию не составит труда. Достаточно умножить коэффициент сжатия на 1,4 или 1,5. Но желательно всё‐таки использовать те значения, которые приведены в официальных источниках.

На двигателе Ваз-2106 показатель компрессии равен 11 кгс/см 2 , а на уже на Ваз-2110 — 13 кгс/см 2 . Дизельный BHDA или BHDB, устанавливаемый на Ford Focus, отличается более высоким значением — 18 кгс/см 2 . На Mitsubishi ASX с движками 1.6, 1.8 и 2.0 литра, этот показатель варьируется в пределах 12-13 кгс/см 2 .

Как проводят измерение?

Компрессия обязана замеряться на двигателях, набравших свою рабочую температуру. Аккумулятор должен быть хорошо заряжен, проблемы со стартером и другими электрическими узлами — отсутствовать. Иначе замеры нельзя считать правильными.

Измерения следует проводить с помощью специального диагностического прибора. В его состав помимо стрелочного манометра со шкалой 0–4 МПа должно входить:

• гибкий шланг с резьбовым наконечником для вкручивания в свечное гнездо;
• обратный клапан, обеспечивающий герметизацию во время 5–10 тактов накачивания максимального давления;
• ручник — нужен для сброса воздуха, чтобы обнулить показания;
• переходники под различные резьбовые номера ‐ поскольку дизельные агрегаты мерятся через разные отверстия для форсунок или свечей накала.

Можно также использовать простейший вариант прибора ‐ обычный манометр с клапаном и конусообразной резиновой фурмой. Но в процессе измерения его надо вручную придерживать на свечном отверстии, так как шланг не вкручивается. Да и показатель, который он выдаст в таких условиях, нельзя считать оптимально верным. Куда правильнее использовать, пусть и дорогой, но профессиональный инвентарь.

Наиболее точные результаты получаются на прогретом двигателе. Ниже приводится подробный алгоритм действий:

• запустить силовой агрегат, довести рабочую температуру до 80 градусов Цельсия;
• скинуть бронепровода, вывернуть свечи зажигания, на дизеле — форсунки;
• обесточить топливный насос, вытащив нужный предохранитель;
• вкрутить насадку манометра в отверстие от первой свечи;
• открыть дроссель, выжав педаль акселератора, и завернуть стартер несколько раз — 7–8;
• снять показания с прибора;
• повторить процедуру на всех цилиндрах.

На дизельных силовых установках можно исключить попадание горючего в масляный картер, отключив электронное управление форсунками. На моторах с механической топливоподачей это делается с помощью рычага отсечки, который взаимодействует с ТНВД.

Безупречными можно считать результаты, которые не отличаются между всеми цилиндрами более чем на 1 бар. Это означает, что поршневая группа и клапаны находятся в исправном состоянии. Если отличия существенные — 2–3 бара и больше — повторите процедуру, но с залитым в проблемные свечные отверстия 5 миллилитрами автола. Повышение значения скажет о том, что неисправна поршневая группа, ведь смазка уплотняет прилегание колец. Если ничего не изменится — прогорел клапан. Наконец, при показаниях ниже нормы во всех цилиндрах, капитальный ремонт неизбежен. Здесь уже никакие тесты с маслом не помогут — мотор придётся разбирать.

Известен также способ проверки с закрытой дроссельной заслонкой, но эффективен он лишь для выявления малых дефектов силового агрегата. Такой вариант поможет определить трещины на клапанной тарелке, отсутствие герметичности и прогар кромки.

Как часто проверять?

Как правило, специалисты рекомендуют проводить данную процедуру одновременно с заменой свечей зажигания — каждые 30–40 тыс. км. Таким образом, обеспечиваются и профилактические цели.

Однако двигатель нуждается во внеплановом проведении замера, если наблюдаются такие признаки:

• увеличился расход масла до 150 мл/1000 километров;
• затруднился пуск по утрам и в холодные дни;
• появился сизый дым из глушителя;
• ухудшился режим нейтрального хода — мотор частенько трясёт, он глохнет.

Все эти симптомы могут указывать и на другие неполадки. К примеру, нестабильный ХХ является характерным признаком неисправной системы зажигания. Поэтому перед измерениями всё это надо устранять. Иначе показатели будут неточными, а ремонт и затраты — лишними.

Восстановить компрессию агрегата можно, если нет повреждений ГРМ и показатель снижен из‐за закоксовки. Нужно купить специальную жидкость и провести раскоксовку на горячем моторе. Обычно в Москве такую процедуру проводят по сниженным ценам.

МОЙ МОТОЦИКЛ

Все в курсе, что: мощность и «тяга» мотора напрямую зависят от состояния деталей цилиндро-поршневой группы. Знаете и то, что поверхности трения этих деталей изнашиваются из-за попадания на них пыли, использования некачественных масел и просто от длительной работы. Поскольку замерить мощность двигателя в бытовых условиях практически нельзя, многие используют косвенный показатель — максимальную скорость, а кто-то замеряет компрессию в цилиндре. Второй способ оценки мощности более предпочтительный, ведь скоростные возможности аппарата могут снизиться, например, из-за того, что закоксовалась выпускная система, нарушилась регулировка зажигания, разладилась работа карбюратора.
Если двигатель действительно «подсел», не спешите сразу растачивать цилиндр под ремонтный размер. Умудренные опытом люди обычно придерживаются следующей последовательности в действиях: в первый раз меняют кольца, во второй — кольца и поршень (оба раза — на номинальные размеры), потом еще раз меняют кольца (тоже на номинальные) и лишь затем растачивают цилиндр под первый ремонт с последующей установкой ремонтного поршня с кольцами. Когда начинать эти замены,- зависит в основном от условии эксплуатации. Первая замена колец может понадобиться через шесть-семь (и до 25 у большекубатурных аппаратов) тысяч километров, а поршня — через 15-40.
Оценить степень износа можно, если разобрать цилиндро-поршневую группу. Проводя разборку, нужно твердо помнить две вещи.

Первая — не уроните стопорное кольцо в кривошипную камеру. Чтобы избежать этой неприятности, сразу закройте камеру, скажем, тряпкой.

И вторая -не загните шатун, когда станете молотком выбивать палец. Лучше всего пользоваться съемником.
Итак, поршень у вас в руках. Аккуратно снимите с него кольца (используйте три-четыре подкладных пластинки (рис. 1) и вставьте их в верхнюю часть цилиндра.

«Выровняйте» кольца поршнем — вставьте его в цилиндр снизу и измерьте зазоры в замках колец (рис 2) Если они превышают 3 мм, кольца подлежат замене. Зазоры в замках новых колец не должны превышать 0,2-0,4 мм.

Сразу оцените и состояние поршня: если зазор между ним и цилиндром более 0,3-0,4 мм, поршень требует замены. При подборе нового поршня удобно руководствоваться «дедовским» методом: вымытый и смазанный моторным маслом цилиндр лежит на столе, а вы опускаете в него поршень. «Хороший» поршень должен опускаться под тяжестью собственного веса около одной секунды. Если он со стуком провалился или, что еще хуже, застрял «на полпути», — ищите другой поршень. У каждой модели мотоциклов существует от двух до четырех размерных групп поршней, их разница в диаметре может составлять от 0,01-0,025 мм. Маркировка группы обычно наносится клеймом на днище поршня и на нижнем торце цилиндра. Следите, чтобы эти цифры совпадали.
Особое внимание уделите состоянию бывшего в эксплуатации поршня. Осмотрите его на предмет наличия трещин и, если таковые имеются, — выбрасывайте его на помойку. Как правило, трещины возникают в зоне бобышек на внутренней поверхности поршня и по углам продувочных окон. Так или иначе, трещины всегда образуются в местах повышенных концентраций напряжений (рис. 3).

К ним относятся острые внутренние углы, остающиеся после механической обработки поршня, или из-за брака литья. Такие места скруглите надфилем, шарошкой и тщательно заполируйте.
Однако трещины — не единственная опасность, подстерегающая поршень в его бесконечных возвратно-поступательных движениях. Сюрприз могут преподнести и поршневые кольца. Чаще всего приходится чистить от нагара канавки колец, когда сами кольца теряют подвижность («залегают»). Делайте это обломком старого кольца или острым предметом типа шабера. Использовать для чистки надфили или ножовочные полотна крайне нежелательно: можно вместе с нагаром счистить и «мясо» поршня. Последствия вы себе представляете: из-за утечки газов между кольцом и поршнем падает компрессия со всеми вытекающими последствиями.
В этих же канавках установлены стопорные штифты. Они фиксируют кольца, чтобы те не проворачивались на поршне. Если в двухтактном двигателе, в цилиндре которого впускное, выпускное и продувочные окна, кольцо начнет вращаться (что и происходит при выпадении штифта), то в один ужасный момент стык кольца неминуемо окажется в зоне впускного (или выпускного) окна. Кольцо стремится разжаться, его концы немного распрямляются и входят в окно. В следующее мгновение противоположная кромка окна срезает высунувшиеся «на свободу» концы кольца, и двигатель с лязгом и грохотом выплевывает в глушитель его обломки. Но не ищите штифтов на поршнях четырехтактных двигателей. На них кольца просто разводятся стыками в противоположные стороны, ведь «опасных» окон нет вовсе. Разница ясна?! Так вот, теперь мы знаем, что стопорный штифт в двухтактном моторе -очень важная деталь. «Правильный» штифт ориентирует стык кольца на участок гильзы без окон (рис. 4)

Следующий объект изучения — отверстие под поршневой палец. В канавках этого отверстия с каждой стороны поршня установлены стопорные кольца с загнутыми усиками. Назначение усиков — облегчить монтаж-демонтаж стопорных колец в поршне. С ними такая история: конструкция подобных стопорных колец не прижилась на спортивных двигателях — из-за опасности того, что усики подрежутся поршневым пальцем и попадут в цилиндр. Поэтому на всех современных высокофорсированных двигателях применяются исключительно «безусые» стопорные кольца. А для удобства их демонтажа на поршне предусмотрена специальная канавка. Но какой бы формы ни было стопорное кольцо, оно должно утопать в канавке не менее чем на половину диаметра проволоки, из которой изготовлено. Кстати, рекомендуем проверенный способ, страхующий от выталкивания стопорных колец поршневым пальцем. Удалите у колец усики, а на торцах пальца по наружному диаметру немного увеличьте фаски (рис. 5). Теперь палец будет надежнее запирать такой фаской стопорное кольцо.

При нагревании двигателя зазор между поршнем и гильзой должен быть равномерным по всему ее периметру. Поэтому поршень в холодном состоянии имеет весьма сложную форму: по высоте — конический, ступенчатый или бочкообразный, а в поперечном сечении -овальный. Наибольшая овальность — в зоне отверстия под поршневой палец (до 0,03 мм). Поэтому, измеряя поршень, не удивляйтесь тому, что он «неправильный».
Итак, вы подобрали поршень к цилиндру, теперь ищите подходящий палец. Диаметры пальцев, как поршней и цилиндров, делятся на несколько (до четырех) размерных групп. Подбирайте палец согласно предписаниям заводской инструкции. Обычно на торец пальца ставят точку краской определенного цвета. Такого же цвета метка наносится на бобышке внутри поршня. При комнатной температуре поршневые пальцы двигателей современных мотоциклов обычно входят в бобышку поршня под действием небольшого усилия. Однако на старых моделях пальцы в поршень прессовались, для чего поршни нагревали в кипящей воде… Опять-таки, внимательно почитайте инструкцию к своему мотоциклу.
Напоминаем еще раз: работая со стопорными колечками, закройте картер тряпкой. Эта простая операция избавит от того, что вам придется до посинения трясти перевернутый мотор, чтобы удалить упавшую внутрь деталь. Когда установите стопорные колечки (с усами или без), проверьте правильность их посадки: каждое кольцо должно сидеть в канавке плотно, но прокручиваться по окружности при надавливании шилом на один из ее краев.
Уже как анекдот постоянно слышишь об «умельцах», которые устанавливают поршни «задом наперед». Избежать неминуемой поломки колец поможет стрелка, выбитая на всех без исключения днищах поршней отечественных двухтактных двигателей — она и указывает, как следует сориентировать поршень. Правда, у всех «Иж-Юпитеров» стрелка смотрит в карбюратор. Если стрелка отсутствует или не просматривается, сориентируйте поршень по расположению стопорных штифтов: они должны «смотреть» на вертикальные сектора гильзы без окон…….