Работа осциллографа в режиме «Компрессометр»

Режим предназначен для измерения компресии в цилиндрах двигателя.

Для выполнения режима необходимо прогреть двигатель, выкрутить свечи зажигания и подключить датчик давления к четвертому каналу модуля осциллографа и штуцером к проверяемому цилиндру двигателя при помощи адаптера для измерения компрессии. Входное напряжение канала 50В, тип входа – открытый.

Выполнение этого режима на инжекторных автомобилях можно проводить только при отключенном бензонасосе или кабеле форсунок.

Необходимо также обесточить цепь питания катушки зажигания.

На инжекторных автомобилях ВАЗ необходимо отключить разъем модуля зажигания.

В начале рабочего цикла дается команда оператору “Подключите датчик давления к 1(рис.1) цилиндру”, а через 2 секунды - команда “Включить стартер Стартер не выключать”. При включенном стартере в течение примерно 5 с выполняются измерения давления и вывод на экран осциллограммы давления и его текущего значения. Затем на экране появляется команда “Выключить стартер”. После выключения стартера программа рассчитывает значения максимального и минимального давления в цилиндре и выводит их на экран. Кроме этого, на экран выводится осциллограмма изменения давления за один рабочий цикл двигателя.

Рис. 1. Подключение осциллографа в режиме «Компрессометр»

 

Для проведения измерений в следующем по порядку цилиндре необходимо нажать кнопку или клавишу F3. Для проведения измерений в произвольном цилиндре необходимо нажать кнопку или клавишу F4 и выбрать в выпадающем меню нужный цилиндр. Для просмотра результатов измерений в произвольном цилиндре необходимо нажать кнопку или клавишу F6 и выбрать в выпадающем меню нужный цилиндр.

Для сохранения результатов теста каждого цилиндра можно сохранить в файле, набрав на клавиатуре сочетание клавиш “Ctrl-S”, после чего программа перейдет в режим сохранения и просмотра файлов.

После появления на экране команды оператору “Включить стартер. Стартер не выключать”, необходимо включить стартер и прокручивайть им двигатель при полностью нажатой педали акселератора до появления на экране прибора указания “Выключить стартер”.

Диагностирование производится по максимальному и минимальному давлению в цилиндрах, их изменении от цилиндра к цилиндру, а также по форме осциллограммы давления.

В начале рабочего цикла дается команда оператору “Подключите датчик давления к 1 цилиндру”, а через 2 секунды - команда “Включить стартер Стартер не выключать”. При включенном стартере в течение примерно 5 с выполняются измерения давления и вывод на экран осциллограммы давления и его текущего значения. Затем на экране появляется команда “Выключить стартер”. После выключения стартера программа рассчитывает значения максимального и минимального давления в цилиндре и выводит их на экран. Кроме этого, на экран выводится осциллограмма изменения давления за один рабочий цикл двигателя.

Для проведения измерений в следующем по порядку цилиндре необходимо нажать кнопку или клавишу F3. Для проведения измерений в произвольном цилиндре необходимо нажать кнопку или клавишу F4 и выбрать в выпадающем меню нужный цилиндр. Для просмотра результатов измерений в произвольном цилиндре необходимо нажать кнопку или клавишу F6 и выбрать в выпадающем меню нужный цилиндр.

Для сохранения результатов теста каждого цилиндра можно сохранить в файле, набрав на клавиатуре сочетание клавиш “Ctrl-S”, после чего программа перейдет в режим сохранения и просмотра файлов.

После появления на экране команды оператору “Включить стартер. Стартер не выключать”, включите стартер и прокручивайте им двигатель при полностью нажатой педали акселератора до появления на экране прибора указания “Выключить стартер”.

Диагностирование производится по максимальному и минимальному давлению в цилиндрах, их изменении от цилиндра к цилиндру, а также по форме осциллограммы давления. Типовые значения максимального давления для исправного двигателя с различными степенями сжатия приведены в таблице:

Степень сжатия	8,5	9,5
Давление, бар	10-12	11-13	12-15

Измеренные значения максимального давления отличаются от истинных, так как применение адаптера изменяет объем цилиндра. Для получения истинного значения максимального давления необходимо увеличить измеренное значение на 0,8 бар при использовании адаптера 8в и на 0,5 бар для адаптера 8г. Осциллограмма давления в цилиндре описывает компрессионный цикл в цилиндре.

Несмотря на небольшие различия, основанные на конструктивных особенностях диагностируемых двигателей, главные особенности формы осциллограммы «нормального» цилиндра всегда неизменны.

Осциллограмма давления с полностью открытой дроссельной заслонкой исправного цилиндра автомобиля ВАЗ 2108 приведена на рис. 2.

Рис. 2. Осциллограмма давления.

 

Характерные участки осциллограммы отмечены цифрами:

1. Верхняя мертвая точка (ВМТ)- Поршень остановился в ВМТ- Содержимое цилиндра сжато- Все клапана закрыты- Все готово для поджига смеси.

2. Рабочий ход- Все клапана остаются закрытыми- Поршень быстро возобновляет движение - Поршень имеет максимальную скорость в середине участка- Поршень быстро замедляется и останавливается в конце участка.

3. Точка вакуума- Поршень остановился в НМТ- Все клапана остаются закрытыми- Давление в цилиндре рассасывается и движение (скорость рабочего хода) поршня создает вакуум в цилиндре.- Выпускной клапан готов открыться.

4. Выпуск- Выпускной клапан открыт- Поршень быстро возобновляет движение- Поршень выталкивает содержимое цилиндра через выпускной клапан- Поршень имеет максимальную скорость в середине участка- Поршень быстро замедляется и останавливается в конце участка.

5. Верхняя мертвая точка (ВМТ) выпуска- Поршень остановился в ВМТ- Выпускной клапан закрылся - Впускной клапан готов открыться.

6. Впуск- Впускной клапан открыт- Поршень быстро возобновляет движение- Движение поршня вниз засасывает воздух в цилиндр через открытый впускной клапан- Поршень имеет максимальную скорость в середине участка-Поршень быстро замедляется и останавливается в конце участка.

7. Точка вакуума 2- Впускной клапан закрыт- Движение поршня вниз создает легкий, незаметный вакуум в цилиндре. (Закрытая дроссельная заслонка создает заметный вакуум.).

8. Сжатие- Оба клапана закрыты.- Поршень быстро возобновляет движение.- Содержимое цилиндра сжимается движением поршня вверх- Поршень имеет максимальную скорость в середине участка- Поршень быстро замедляется и останавливается в конце участка.

Существует целый ряд факторов, в той или иной мере влияющих на интенсивность утечек воздуха, а, следовательно, и на компрессию:

· температура двигателя повышаясь, увеличивает максимальное давление, так как детали лучше прилегают друг к другу, принимая размеры и взаимное положение, больше соответствующие рабочим;

· масло, поступившее в камеру сгорания через направляющие втулки клапанов, поршневые кольца, систему вентиляции картера и уплотнения турбокомпрессора, существенно повышает максимальное давление, так как оказывает уплотняющее действие;

· топливо, поступившее в цилиндр в виде капель, напротив, снижает максимальное давление, так как разжижает и смывает масло с деталей и не оказывает уплотняющего действия из-за малой вязкости;

· чем больше обороты коленчатого вала во время проведения теста, тем меньше утечки через неплотности, тем выше максимальное давление.

Компрессию измеряют как с открытой, так и с закрытой дроссельной заслонкой. При этом каждый из способов дает свои результаты и позволяет определять свои дефекты.

При измерении компрессии с открытой заслонкой большое количество поступившего воздуха и рост давления в цилиндре способствуют увеличению утечек. Однако они заведомо меньше подачи воздуха. Измерения, проведенные в этих условиях, позволяют сделать выводы или предположения о следующих дефектах двигателя:

· поломка или прогар поршней;

· поломка или зависание (закоксовывание) колец в канавках поршня;

· деформация или прогар клапанов;

· серьезные повреждения (задиры) поверхности цилиндров.

Для измерения компрессии с открытой заслонкой проведите тест при полностью нажатой педали акселератора. Низкое значение давления в точке 1 (рис.2) осциллограммы указывает либо на ошибку положения распредвала, либо на повреждение (неисправность) поршневых колец, клапанов, прокладки головки блока. Высокое значение давления в точке 1 осциллограммы указывает либо на ошибку положения распредвала, либо на избыточный нагар на головке цилиндра.

Для проверки состояния поршневых колец впрысните небольшую порцию масла в открытый цилиндр для герметизации зазоров у стенок цилиндра и повторите тест для этого цилиндра. Отсутствие значительных отличий в области ВМТ осциллограммы говорит об исправности поршневых колец.
Значительное увеличение амплитуды осциллограммы в точке ВМТ говорит об утечках через поршневые кольца.

Для проверки состояния впускной системы закройте дроссельную заслонку или вручную перекройте канал (заслонки) и повторите тест.
Значительные отличия в области впуска осциллограммы давления говорят об исправности системы впуска. Незначительные отличия в области впуска осциллограммы давления говорят о подсосе воздуха в системе впуска.
Проверка состояния выпускной системы определяется по отсутствию изменения давления в области выпуска на осциллограмме давления. Сопротивление на выпуске определяется повышенным значением давления на участке 4.
Для определения места сопротивления продиагностируйте смежный цилиндр и/или противоположный блок цилиндров. Неисправность прокладки головки блока выражается в падении давления на участках “Сжатие” и “Точка вакуума 1 и 2” (рис. 51) осциллограммы давления.

Когда заслонка закрыта, в цилиндры поступит мало воздуха, поэтому максимальное давление будет низким и составит около 0,6-0,8 МПа. Утечки воздуха в этом случае сравнимы с его поступлением в цилиндр. Вследствие этого компрессия становится особо чувствительной к утечкам - даже при малых неплотностях значение максимального давления падает в несколько раз. Это позволяет сделать выводы или предположения о следующих дефектах двигателя:

· неплотное прилегание клапана к седлу;

· зависание клапана, например, из-за неправильной сборки механизма с гидротолкателями;

· дефект профиля кулачка распределительного вала в конструкциях с гидротолкателями, и том числе неравномерный износ или биение тыльной стороны кулачка;

· негерметичность, вызванная прогаром прокладки головки или трещиной в стенке камеры сгорания.

В таблице 1 приведены значения давления двигателя со степенью сжатия 8,5 с различными дефектами цилиндро-поршневой группы. Эти показатели могут быть применены для других двигателей с соответствующими поправками на величину степени сжатия или максимального давления в конце такта сжатия. Значения давления в конце такта сжатия приведены в справочной базе нормативов и доступны для просмотра по кнопке или клавише F5.

 

Таблица 1. Значения давления двигателя со степенью сжатия 8,5 с различными дефектами цилиндро-поршневой группы.

 

Неисправность	Проявление неисправности	Максимальное давление, бар
Полностью открытая заслонка	Закрытая заслонка
Трещина в перемычке поршня	Синий дым выхлопа, большое давление в картере	6-8	3-4
Прогар поршня	То же, цилиндр не работает на малых оборотах	3-5	0-1
Залегание колец в канавках поршня	То же	2-4	0-2
Задир поршня и цилиндра	То же, возможна неустойчивая работа цилиндра на холостом ходу	2-8	1-5
Деформация клапана	Цилиндр не работает на малых оборотах	3-7	0-2
Прогар клапана	То же	1-4
Зависание клапана	То же	4-8	2-4
Дефект профиля кулачка распредвала (для конструкций с гидротолкателями)	То же	7-8	1-3
Повышение количества нагара в камере сгорания в сочетании с изношенными маслосъемными колпачками и кольцами	Повышенный расход масла с синим дымом выхлопа	2-5	0-2
Естественный износ деталей поршневой группы	То же	6-9	4-6

 

Контрольные вопросы

1. Какую величину понимают под компрессией в цилиндрах двигателя?

2. Какие дефекты двигателя можно определить по величине компрессии?

3. Какие устройства могут использоваться для измерения компрессии в цилиндрах двигателя?

4. Как устроен компрессометр?

5. Чем компрессограф отличается от компрессометра?

6. Как с помощью мотор-тестера измеряется компрессия в цилиндрах двигателя.?

7. Как оценить величину компрессии по степени сжатия в цилиндрах двигатнля?

8. Какие могут быть места утечек газов из камеры сгорания?

9. Какие дефекты работы двигателя появляются при снижении компрессии в цилиндрах?

10. Почему при снижении компрессии процесс сгорания топливной смеси в цилиндрах происходит неэффективно?

11. Назовите причины, приводящие к снижению компрессии в цилиндрах двигателя?

12. Какие условия необходимо выполнить при измерении компрессии?

13. Как должно изменяться давление при измерении компрессии в исправном двигателе?

14. Как должно изменяться давление при износе поршневых колец в цилиндре двигателя?

15. Как должно изменяться давление при наличии неплотности прилегания клапанов?

16. На какой дефект указывает признак низкого давления в двух соседних цилиндрах?

17. Как работать с осциллографом «МОДИС ОСА 4/2» в режиме компрессометра?

18. Назовите характерные участки осциллограммы давления?