Benzinmotorok hengerének nyomásmérése
A benzinmotorok hengerének nyomásmérése fontos diagnosztikai eljárás, amely segít felmérni a motor állapotát és azonosítani a lehetséges problémákat. A mérés során kapott értékek összehasonlításával következtethetünk a motor kopottságának mértékére, a szelepek és a dugattyúgyűrűk állapotára.
Kompresszióvégnyomás mérés
A kompresszióvégnyomás egy érték, mértékegységgel, ami azt mutatja meg, hogy a sűrítési ütem végén mekkora lesz a hengerben a maximális nyomás. A kompresszióvégnyomás-mérőket gyakran helytelenül kompresszióviszony-mérő eszköznek gondolják, de ez nagy tévedés. A kompresszióviszony mértékegység nélküli arányszám.
Működés közben persze nem ekkora az égési végnyomás, a kompressziómérésnél sokkal kisebb értéket mérünk, hiszen nincs égés.
A kompressziómérők típusai
Többféle műszer létezik, benzines és dízel motorhoz más-más készülék kell. A két motorfajta közötti különbséget az okozza, hogy a benzinmotor maximális értéke 12-14 bar között van, míg a dízel akár 32 bar is lehet. A kézi nyomásmérőknek több fajtája van, de az elv azonos: valahogy tömített módon be kell vezetni a nyomást a mérőbe, ott regisztrálni a maximális értéket, és azt a kezelőnek megmutatni.
A regisztrálás történhet simán mechanikusan, ekkor a mutató nem mozdul el a maximális értékről, csak ha kinullázzuk. A másik egyszerű módszer az írótűs mutató, ekkor a mutató csíkot húz a maximális elmozdulásáig egy lapra. Így a több henger szépen össze is hasonlítható egy pillantás alatt.
Csomagtér zárhenger javítása Lanos
A nyomást a mérőbe egy egyszerű csövön át is be lehet vezetni, ilyenkor egy pisztolymarkolat-szerű kialakítást nyomunk a gyertyanyílásba. Dízelmotoroknál szinte csak a becsavarozós módszer létezik. Vagy a porlasztó helyére, vagy az izzítógyertya helyére kell becsavarni a műszer csövét.
A mérés menete
A műszer csatlakoztatása után kezdődhet a mérés. Az indító motorral forgatni kell a motort, és amikor a mutató már nem tud magasabb nyomásértéket regisztrálni, azt tekintjük a maximális kompresszió-végnyomásnak az adott hengerben.
Van pár nagyon lényeges dolog, ami meghamisíthatja a mérési eredményt. A motort lehetőleg meleg állapotában kell mérni, és az indítózás alatt a fojtószelepet - ha van - teljesen nyitva kell tartani. Némely műszeren van elektromos kábel, amellyel indítózhatunk, nem kell segéd.
Mielőtt elkezdjük a mérést, az összes gyertyát ki kell szedni, hogy ne fékezze a motort a hengerenkénti sűrítés, dízeleknél meg azt a szerkezeti elemet, izzítót vagy porlasztót, ahol mérni fogunk. Nem kell percekig indítózni, általában öt-tíz másodperc bőven elég. Azért se tekertessük percekig, mert az akkumulátor kezd majd lemerülni, és csökken az indítózási fordulatszám. Ekkor a lassabb forgás miatt a résveszteségek nagyobbak lesznek, és kisebb kompressziót mérünk.
Az eredmények értékelése
Ha megvan az eredmény, nézzük kritikusan. Ez egy egyszerű mérés, amely inkább összehasonlító jellegű, mint konkrét eredményt adó. Ha egy benzinesnél mind a négy hengerben kilenc bar nyomást regisztrál a műszer, akár elégedettek is lehetünk. Ha az egyik henger lényegesen eltér, mondjuk nem kilenc, hanem hat bar a végnyomás, kipróbálhatunk egy trükköt.
Gyakori CDI problémák és megoldások
Ebbe a hengerbe motorolajat fecskendezünk, nagyjából 5-10 millilitert, majd ismét megmérjük. Ha növekedett az értékünk, valószínűleg a gyűrűk kopottak, vagy a gyűrűhézag nagy. Ha semmit nem változott, akkor vagy kevés a benyomott olaj, vagy a szelepek egyike nem zár jól.
A kompressziómérés, illetve hengerteljesítmény mérés elektronikus formája a hengerek egyenkénti lekapcsolása és a fordulatszám esés regisztrálása. Ez pontosabb összehasonlítást ad, de semmilyen nyomásértékkel nem szolgál.
Peugeot 307 1.4 kompresszió mérés
Nyomásveszteség mérés
Veszteségmérésre akkor lehet szükség ha a kompressziómérésnél eltérő értéket kapunk a gyáritól illetve a mérést megelőző hibajelenségekből való következtetéskor ha hengerben lévő hibákat ki szeretnénk zárni.
Hibajelenségek
Milyen hibajelenségek lehetnek ezek? Megnövekedett olajfogyasztás, erőtlen motor, egyenetlen járás (három hengerezés) stb. Nyomásveszteség több helyen léphet fel: dugattyúgyűrűknél, szelepeknél…
Nézzük kicsit részletesebben a dolgot. A nyomásveszteség mérést álló motornál hajtjuk végre és hengerenként értékeljük a munkateret határoló tömítések fojtását (tömítettségét).
Hengerfej meghibásodás 206-os Peugeot-nál
A fojtások csoportosítása
A fojtásokat a vizsgálat szempontjából két csoportba osztjuk:
- Megengedett motorfojtások: a dugattyúgyűrű, gyűrűhorony, hengerhüvely közötti fojtás
- Nem megengedett motorfojtások: rosszul záró szelep-szeleptányér, hengerfejtömítés
A munkateret határoló fojtások
A nyomásveszteség-mérő műszer felépítése
A veszteségmérés modellje
A mérés elvégzése és kiértékelése
A mérést üzemmeleg motoron, sűrítés munkaütemben (forgásirányba forgatva) a felső holtpont előtt megállított dugattyúhelyzetben kell elvégezni. Ennek az oka, hogy a szívó és kipufogó szelep csupán ebben a helyzetben zárt. A hengerkopások feltérképezése céljából lehetőség van arra is, hogy a mérést az alsó holtponttól (a szívószelep zárásától) a felső holtpont felé haladva több ponton is elvégezzük.
A mérést fonendoszkóppal kiegészítve a levegőszivárgás helye is felderíthető, mellyel pontosabbá tudjuk tenni a diagnosztikai információt.
A hengertömítettséget általában %-os mérőszámmal értékeljük ki. A csökkenés százalékos értéke azonban hengerfuratfüggő hiszen, nagyobb hengerfurat átmérő esetén nagyobb a henger körüli körgyűrű felület amelyen a levegő normál esetben is megszökhet, ezért itt nagyobb százalékos nyomásesés engedhető meg. Ezzel indokolható, hogy a mérés kiértékelése hengerfurat intervallumok szerint történik.
Ellenőrző műszer, amellyel gyorsan és egyszerűen diagnosztizálhatja a henger szivárgást. Lehetővé teszi a motor kopásának vizsgálatát azáltal, hogy sűrített levegőt juttat a hengerbe, és meghatározza a hengerszivárgás okozta nyomásesés százalékos mértékét. A teszter M12 x 1,25 és M14 x 1,5 gyújtógyertya-menetű benzinmotorokhoz használható.
A teszter segítségével többek között kimutatható: dugattyúgyűrű sérülés, a befecskendező vagy a fúvóka sérülése, henger tömítés sérülése.
A relatív kompressziómérés
Az ún. relatív kompressziómérés az előzőekben taglaltakhoz képest egy indirektebb, pontatlanabb mérési módszer, azonban bizonyos hibák esetén célravezetőbb lehet ezt használni. Lényege, hogy egy digitális oszcilloszkóp az e célra fejlesztett szoftver segítségével az indítózási folyamat során rögzíti az egyes hengerekhez tartozó indítózási áram-, ill. feszültségértékeket.
Amelyik hengerben relatíve kisebb a sűrítési végnyomás a többihez képest, az önindítónak az adott hengerhez tartozó sűrítési ütemben mért áramfelvétele kisebb. A relatív kompresszióméréshez tehát csupán az akkumulátor kapcsaihoz kell hozzáférnünk, és "műhiba" előidézésével lehetetlenné kell tennünk a motor beindulását.
A C jelű oszlopdiagramok az egyes hengerek mechanikai állapotát tükrözik, az ábra felső részén opcionálisan megjeleníthetőek az oszcilloszkópra csatlakoztatott csatornák jelei. Esetünkben A-val a felvett áramot jelöltük, B-vel az akkumulátor kapocsfeszültség alakulását.
Egyértelmű hátránya a relatív kompressziómérésnek, hogy a sűrítési nyomás abszolút értékéről nincsenek információink, illetve arról sincs közvetlen információnk, hogy melyik oszlop melyik hengerhez tartozik. Ami miatt mégis kedveljük, az az időszakos hibák felderítése során nyújtott előnye a direkt méréshez képest. Előfordul, hogy pl. időszakosan nem megfelelően működő hidrotőke, vagy sporadikusan megszoruló szelepek okoznak problémát. Ezt az időigényes direkt méréssel nem tudjuk feltétlenül kiszűrni, a relatív kompressziómérés viszont a hiba fellépése után akár másodpercekkel lebonyolítható.
A dinamikus módszer
Alkalmazható még kompresszió mérésére az ún. "dinamikus" módszer. Ebben az esetben egy elektronikus nyomásszenzort csatlakoztatunk a kivett gyertya helyére, és akár menet közben figyelhetjük, hogy az adott hengerben milyen sűrítési viszonyok uralkodnak. Ez az eljárás csak egy henger megfigyelésére alkalmas, és a többi módszerrel ellentétben itt a motor (egy henger kivételével) jár, nem az önindító forgatja.
Mikor előnyös? Akkor, amikor tényleg ritkán, de előfordul egy adott hengerben égéskimaradás, és meg akarunk győződni arról, hogy annak mechanikai oka van-e.
Hibaelhárítás a mérés eredményei alapján
Ha nem kielégítő a kapott eredmény, egyszerű módszerekkel következtetni lehet a hiba okára, pl. dugattyúgyűrű illetve hengerfal kopás, vagy szelep, esetleg hengerfej tömítés. Gyűszűnyi olajat a kérdéses hengerbe töltve a mérést megismételjük, ha az eredmény nem változik jelentősen, valószínűleg a szelepek zárása nem megfelelő, esetleg a hengerfej tömítés sérült /ilyenkor következik a fonendoszkópos vizsgálat/. Ha az így mért eredmény jóval magasabb, mint előtte, akkor feltehetően dugattyúgyűrű ill. hengerfalkopás a gyenge eredmény oka.
Ha két, egymás melletti hengerben a többitől jelentősen alacsonyabb értékű kompresszió végnyomás mérhető, jó esély van arra, hogy a hengerfejtömítés a két henger között átégett. Ilyenkor a két henger "összedolgozik".
A motort, mint komplex egységet célszerű vizsgálni, hiszen mit sem ér a hibátlan motorvezérlő rendszer, megfelelő állapotú mechanikus szerkezet nélkül.
Mérési pontosság
Ezzel az egyszerű műszerrel végrehajtható, legelterjedtebb mérés azonban messze nem tökéletes, a kapott eredményt befolyásolja a műszer pontossága, valamint a mérés közbeni fordulatszám. Egy kicsit halványabb akkumulátor, vagy tökéletlen önindító már erősen lerontja az értéket.
Vegyük figyelembe: a mélyen a hengerfejben ülő gyertyák miatt a műszerig hosszabb cső vezet. A műszer és a gyertya menete közötti megnövekedett hosszúságú csőben a levegő összenyomható, ez a mérés pontatlanságát fokozza (kisebb kompresszió végnyomás értéket fog mutatni a műszer).
A kompresszió mérés tehát alkalmas módszer a motor hengerei mechanikus állapotának összehasonlítására, a mért érték pontossága viszont - a leírtak következtében - nem kielégítő.
Henger és dugattyú közötti hézag
A henger és dugattyú közötti, szokásos gyári beszerelési hézag a 70-80 mm névleges átmérőjű kategóriában 0,04-0,06 mm, de találunk akár 0,02 mm körüli értékeket is. Ez a dugattyúpaláston, a dugattyúcsapszeg tengelyére merőlegesen mért legnagyobb dugattyúátmérő és a hengerfurat közötti illesztési hézag.
A használat során, természetes kopásként a gyári beszerelési hézag ismert módon nő: a szakmában közzétett egyes állásfoglalások szerint ennek átlagos értéke normál használat és megfelelő karbantartás mellett 10.000 km-ként 0,01 mm-rel.
Típusfüggő az is, hogy a hengerfal, vagy a dugattyúpalást kopása jelentősebb. A hengerfal ráadásul nem egyenletesen kopik, részben ovális lesz (a "terhelt oldal" kopása intenzívebb) másrészt az alsó és felső holtpont közötti szakasz kopása sem egyenletes.
A dugattyúgyűrűk a különböző mértékben kopott helyeken különböző mértékben képesek a tömítést megvalósítani az égéstér és forgattyúsház között úgy, hogy a levegő és az égéstermékek átáramlását megakadályozzák. Ez az oka annak, hogy különböző dugattyúhelyzetekben szeretnénk a nyomásveszteség értékéről pontos képet kapni.
Ezek fontos információk lehetnek, a motor megbontása nélkül kapunk jól használható adatot annak kopottságáról - sajnos nem beleértve a fekvő - illetve hajtórúd csapágyakat.
Ha a hengerfejet levettük, a hengerfal-dugattyúpalást közötti kopás közelítő értékéről némi információt kaphatunk egyszerű hézagmérővel is. Ezt csak pontatlan, tájékoztató értékként szabad kezelnünk, részben a dugattyú tűzgát részén lévő lerakódások, másrészt a hézagmérő nem íves kialakítása miatt, a valós hézag valamivel nagyobb, mint amit így tudunk mérni.
tags: #henger #nyomás #mérés #benzinmotor