Часть 1: Компрессия в бензиновом двигателе
Массивный чугунный блок, расположенный в вашей лодке (или в подвесном лодочном моторе), испытывает большое давление (и не только метафорически). Внутри блока двигателя происходит вся “магия”: коленчатый вал вращается, выполняя работу по вращению гребного вала и винта, чтобы привести лодку в движение.
Это действие зависит от возвратно-поступательного движения поршней, находящихся в цилиндрах внутри блока двигателя. В верхней части каждого цилиндра расположена пара клапанов: впускной клапан позволяет воздуху попадать в цилиндр, а выпускной клапан выпускает его.
Плотное прилегание поршня в цилиндре обеспечивается поршневыми кольцами: эти кольца обеспечивают плотное прилегание, а также служат сменными элементами износа. Движению плотно прилегающего поршня способствует смазка маслом.
Один поршень движется вверх и вниз за один рабочий цикл. В четырехтактном двигателе поршень совершает четыре хода за один цикл: Впуск, Сжатие, Рабочий ход (расширение) и Выпуск. (Иногда это называют: Всасывание, Сжатие, Рабочий ход, Выброс).
Поршень движется вниз, и во время этого движения впускной клапан позволяет воздуху попадать в цилиндр. Движение вниз создает разрежение, засасывая воздух в цилиндр, и когда поршень достигает нижней мертвой точки, впускной клапан закрывается.
Затем поршень начинает подниматься, при закрытых клапанах, удерживая воздух внутри и сжимая его. По мере сжатия воздух нагревается. В верхней мертвой точке в сжатый воздух добавляется распыленное топливо, и в нужный момент свеча зажигания воспламеняет его.
Происходящее в результате сгорание выталкивает поршень вниз, вызывая вращение коленчатого вала и выполнение работы.
Внутри цилиндра газы от сгорания выпускаются, когда поршень поднимается на четвертом такте, и выпускной клапан открывается для их выпуска.
Этот процесс повторяется снова и снова в нескольких цилиндрах, пока работает двигатель.
Для работы двигателя необходимы три компонента — и если какой-либо из них отсутствует, двигатель либо не запустится, либо не будет продолжать работать:
- Топливо — сгорание должно произойти для выполнения работы. Без топлива, доступного для сжигания, работа не будет выполняться.
- Искра — что-то для воспламенения этого топлива. Свечи зажигания должны создавать достаточную искру, чтобы воспламенить топливо и вызвать его сгорание.
- Компрессия — цилиндры должны иметь плотное уплотнение и хорошо сжимать смесь, чтобы двигатель работал и сгорал эффективно.
Каждый из этих трех компонентов может быть частой причиной неисправности. Многие из нас слышали термин «компрессия», но, возможно, не знают, что это значит, как ее измерить или устранить проблему.
Компрессия в цилиндре зависит от нескольких факторов (не в определенном порядке):
- Поршень плотно прилегает к цилиндру. Изношенные поршневые кольца могут пропускать воздух, препятствуя сжатию смеси.
- Поршень хорошо смазан. Неправильная вязкость масла может препятствовать движению поршня или не заполнять зазоры между стенкой цилиндра и поршнем.
- Зазоры в верхней части цилиндра. Головка блока цилиндров располагается над всеми цилиндрами в ряду (одна головка может накрывать 1, 2 или 4 цилиндра, в зависимости от конфигурации двигателя). Двигатели изготавливаются из литого металла, и когда два компонента скрепляются болтами, между ними устанавливается прокладка. Со временем, из-за многократного сжатия и износа деталей, прокладка головки блока цилиндров может повредиться, что приводит к ее «пробою».
- Клапаны повреждены: стержень клапана ломается или гнется, или края клапана покрываются нагаром, что приводит к плохому уплотнению. Воздух выходит, и компрессия теряется.
- Сам поршень поврежден. Все эти сгорания внутри цилиндра могут со временем вызвать различные проблемы.
Диагностика – Точно определить, почему компрессия низкая, бывает сложно, но мы можем использовать простой инструмент, чтобы измерить компрессию в каждом цилиндре и, следовательно, определить, что проверять дальше.
Измеритель компрессии (Компрессометр) и шаги тестирования
Измеритель компрессии имеет резьбовой штуцер, который вкручивается в верхнюю часть каждого цилиндра вместо свечи зажигания. При прокручивании двигателя коленчатый вал вращается, поршни движутся вверх и вниз, и воздух в каждом цилиндре сжимается (без запуска двигателя). Уровень компрессии считывается с манометра, прикрепленного к резьбовому штуцеру.
Шаги:
- Отключите двигатель, чтобы он случайно не запустился (если вы не знаете, как это сделать, проконсультируйтесь с квалифицированным морским механиком).
- Отметьте номера и расположение каждого цилиндра.
- Снимите и промаркируйте каждый провод свечи зажигания. Убедитесь, что они надлежащим образом заземлены во время теста.
- По очереди извлекайте свечу зажигания из тестируемого цилиндра. Вкрутите штуцер в отверстие для свечи зажигания и подключите манометр.
- После настройки включите стартер или вращайте двигатель вручную (с помощью шнура или рукоятки). Дайте двигателю сделать несколько циклов (5-10 секунд).
- Считайте и запишите результаты для каждого цилиндра. Идеальная компрессия в цилиндрах должна составлять от 7,5 до 10,5 бар (примерно от 750 до 1050 кПа).
Результаты:
- Если несколько соседних цилиндров имеют низкую компрессию, возможно, прокладка головки блока цилиндров пробита в месте между ними.
- Если только один цилиндр имеет низкую компрессию, в то время как остальные показывают высокие значения, проблема локализована – это означает, что следует проверить стенки цилиндра, поршень, кольца и клапаны в этом конкретном цилиндре. Значения компрессии в цилиндрах должны отличаться друг от друга не более чем на 0,7 бар (примерно 70 кПа).
- Если все цилиндры показывают низкую компрессию, это может указывать на возраст и общий износ: клапанов, прокладок и поршневых колец, а также требует проверки качества используемого масла.
- Если цилиндр имеет высокую компрессию, внутри него могут находиться мусор, вода или отложения, что создает условия, при которых компрессометр регистрирует более высокое, чем обычно, значение.
Особое примечание:
Как всегда, важно соблюдать меры безопасности и использовать соответствующие шаги и инструменты при выполнении любых работ своими руками (DIY). Если вы не уверены в каком-либо шаге процесса, обязательно проконсультируйтесь с квалифицированным морским механиком для получения совета или помощи перед выполнением теста компрессии.
