Pomiar ciśnienia sprężania: jakie wartości są prawidłowe i czego ten test nie wykryje

8 min czytania
kompresometr z kartą pomiarową, przyrząd do pomiaru ciśnienia sprężania

W sprawnym silniku benzynowym manometr pokazuje zwykle 10–14 bar, w dieslu 25–35 bar, a różnica między cylindrami nie powinna przekraczać 10% średniej. To jednak tylko sito zgrubne. Wartość rozstrzygająca jest w danych serwisowych konkretnego silnika i składa się z dwóch osobnych liczb: wartości fabrycznej i dopuszczalnej granicy zużycia, która leży od niej o 40% niżej. Pomiar bez próby na mokro nie mówi, co jest nieszczelne.

Dlaczego ze stopnia sprężania nie wyliczysz wartości z manometru

Najczęstszy błąd w interpretacji to przeliczanie stopnia sprężania na ciśnienie. Model politropowy (p = p0 · ε1,32) daje liczby, których żaden kompresometr nie pokaże — bo przy obrotach rozrusznika cylinder nie zdąży się napełnić, zawór dolotowy zamyka się po dolnym martwym punkcie, a część ciepła ucieka w ścianki. Poniżej teoria dla typowych stopni sprężania, przeliczona na wskazanie manometru (ciśnienie względne, czyli absolutne minus 1 bar):

Stopień sprężania ε Typ silnika Teoria politropowa (wskazanie manometru) Ile z tego pokazuje pomiar
9,0:1 benzyna wolnossąca, starsza 17,2 bar —
10,5:1 benzyna doładowana (np. 1.5 TSI) 21,3 bar 10–14 bar = 47–66%
12,5:1 benzyna wolnossąca, nowsza 27,1 bar —
14,0:1 diesel, dolna granica 31,6 bar —
16,5:1 diesel typowy (np. 1.6 TDI) 39,5 bar 25–35 bar = 63–89%
22,0:1 diesel starszej generacji 58,2 bar —

Stąd wniosek praktyczny: ten sam odczyt 12 bar jest normą w benzyniaku i katastrofą w dieslu, a uniwersalne „minimum 10 bar” z poradników nie jest granicą fizyczną, tylko uśrednieniem po flocie. Rolę stopnia sprężania w pracy silnika opisuje osobno tekst o zapłonie samoczynnym w dieslu, a jego górną granicę w benzyniaku wyznacza spalanie stukowe.

Trzy różne progi, które internet myli w jeden

Producenci samochodów nie publikują danych serwisowych, ale producenci silników przemysłowych publikują — i struktura tych danych jest taka sama. Instrukcja warsztatowa Kuboty dla serii 05-E4B podaje dla tego samego silnika trzy osobne liczby, a nie jedną „prawidłową wartość”:

Próg Wartość (seria 05-E4B) W barach Co oznacza
Wartość fabryczna 3,73–4,11 MPa (541–597 psi) 37,3–41,1 bar silnik nowy, zgodny ze specyfikacją
Dopuszczalna granica 2,26 MPa (327 psi) 22,6 bar 55–61% wartości fabrycznej; niżej = remont
Różnica między cylindrami maks. 10% przy 30 bar = 3,0 bar kryterium równomierności, niezależne od dwóch wyżej

Dwie konsekwencje, których nie ma w żadnym z poradników na pierwszej stronie wyników. Pierwsza: silnik zużyty równomiernie przechodzi test rozrzutu bez jednej uwagi, bo wszystkie cylindry spadły tak samo — dopiero porównanie z wartością fabryczną pokazuje, że brakuje 40%. Druga: powtarzane kryterium „różnica do 1 bara” pochodzi z silników benzynowych i w dieslu jest trzykrotnie ostrzejsze od reguły 10% — przy średniej 30 bar to 3,3% zamiast 10%, a przy 12 bar w benzyniaku 8,3%, czyli prawie tyle samo. W dieslu obowiązuje procent, nie bar.

Procedura, bez której liczba nic nie znaczy

Instrukcja warsztatowa warunkuje wynik pięcioma rzeczami naraz — pominięcie którejkolwiek daje odczyt niższy od prawdy i fałszywą diagnozę:

  • Silnik rozgrzany do temperatury pracy, potem zgaszony — zimny silnik ma większe luzy i gorsze uszczelnienie pierścieni.
  • Wykręcone wszystkie świece (w dieslu świece żarowe albo wtryskiwacze, przez adapter) — jedna wkręcona świeca dławi obroty rozrusznika i zbija wynik na wszystkich cylindrach. Jak to zrobić bez uszkodzenia gniazda, opisuje tekst o wymianie świec zapłonowych.
  • Odcięte zasilanie paliwem (w dieslu dźwignia stopu w pozycji nieaktywnej, w benzyniaku odłączone wtryskiwacze i zapłon) — inaczej paliwo spływa po ściankach i zmywa film olejowy.
  • Akumulator w pełni naładowany — spadek obrotów rozrusznika obniża ciśnienie proporcjonalnie, a nie o stałą wartość.
  • Luz zaworowy w normie (w serii 05-E4B 0,145–0,185 mm na zimno) — rozregulowany luz symuluje nieszczelny zawór.

Dopiero po spełnieniu tych pięciu warunków pomiar ma sens. Zdjęty filtr powietrza i tłumik należą do tej samej listy — opór na wlocie i wylocie zaniża wynik.

Próba na mokro: co rozdziela pierścienie od zaworów

Sam odczyt mówi tylko, że cylinder nie trzyma. Rozdzielenie przyczyn robi się drugim pomiarem, po wlaniu niewielkiej ilości oleju przez otwór świecy — olej doszczelnia pierścienie, ale nie zawory ani uszczelkę głowicy:

Wynik po dolaniu oleju Co to lokalizuje Co sprawdzić dalej
ciśnienie rośnie pierścienie tłokowe, zużyta gładź cylindra pomiar gładzi, luz tłoka (0,55–1,0 mm wg wersji)
ciśnienie nie rośnie zawory, uszczelka pod głowicą, płaskość głowicy (granica 0,05 mm) luz zaworowy, wpuszczenie zaworów, stan uszczelki głowicy
spadek na dwóch sąsiednich cylindrach przepalona uszczelka między nimi próba szczelności, pęcherze w chłodnicy

Katalog uszkodzeń MAHLE wymienia sześć przyczyn zbyt niskiego ciśnienia sprężania: nieszczelny zawór, nieszczelna uszczelka głowicy, źle ustawione fazy rozrządu, zbyt duży luz tłoka, uszkodzone pierścienie oraz usterka układu zapłonowego. Pierwsze pięć widać w próbie na mokro, szóstą — w pamięci sterownika, do której sięga czytnik OBD2.

Próba szczelności: test, który lokalizuje nieszczelność

Próba szczelności (leak-down) działa odwrotnie niż kompresometr: do cylindra ustawionego w górnym martwym punkcie podaje się sprężone powietrze i mierzy spadek. Procent nieszczelności to iloraz spadku i ciśnienia wejściowego — czyli ten sam spadek daje inny wynik przy innym nastawieniu, co trzeba podawać razem z liczbą:

Ciśnienie wejściowe Spadek 5 psi (0,34 bar) Spadek 10 psi (0,69 bar) Spadek 15 psi (1,03 bar)
100 psi (6,9 bar) 5,0% 10,0% 15,0%
90 psi (6,2 bar) 5,6% 11,1% 16,7%
75 psi (5,2 bar) 6,7% 13,3% 20,0%

Instrukcja testera OTC 5609 przyjmuje różnicę 5 psi między cylindrami za prawidłową, a 10–15 psi za powód do dalszej diagnostyki, przy ciśnieniu próby nieprzekraczającym 100 psi. Przewaga tej metody jest w uchu: miejsce ucieczki powietrza wskazuje uszkodzony element bez rozbierania silnika — z odpowietrznika skrzyni korbowej uchodzi przy zużytych pierścieniach i gładzi, z układu wylotowego przy nieszczelnym zaworze wylotowym, z dolotu przy dolotowym, a pęcherze w chłodnicy oznaczają uszczelkę głowicy albo pęknięcie bloku.

Czego ten pomiar nie wykryje i dlaczego przegląd go nie robi

Ciśnienie sprężania nie jest częścią badania technicznego. W rozporządzeniu o zakresie i sposobie badania (Dz.U. 2022 poz. 2066) ta wielkość nie występuje ani raz — stacja mierzy zadymienie spalin (pozycja 8.2.2.2) i zawartość CO, czyli skutki, nie szczelność cylindra. Auto ze zużytym silnikiem przechodzi przegląd, dopóki mieści się w limitach emisji.

Pomiar nie wykryje też: nieszczelności, która objawia się tylko na gorąco i pod obciążeniem, zużycia turbosprężarki, strat mocy z układu wtryskowego ani przyczyn kodów wypadania zapłonu leżących po stronie elektrycznej. Przy zakupie używanego auta próba sprężania jest jednym z kilku pomiarów — obok grubości lakieru i odczytu sterowników.

Najczęstsze pytania

Ile powinno być kompresji w silniku benzynowym?
Typowo 10–14 bar na manometrze, przy minimum 8–9 bar. Rozstrzyga jednak wartość z danych serwisowych silnika i granica dopuszczalna, która leży ok. 40% poniżej wartości fabrycznej.

Jakie ciśnienie sprężania jest prawidłowe w dieslu?
25–35 bar w sprawnym silniku. Dla silnika o stopniu sprężania 16,5:1 teoria politropowa daje 39,5 bar, więc pomiar to 63–89% wartości teoretycznej — to normalne, nie objaw.

Czy można zmierzyć kompresję samemu?
Tak, kompresometr z adapterem pod gniazdo świecy wystarczy w benzyniaku. W dieslu potrzebny jest adapter pod świecę żarową albo wtryskiwacz i zakres do co najmniej 40 bar — manometr benzynowy (do 20 bar) nic tu nie pokaże.

Co oznacza niskie ciśnienie tylko w jednym cylindrze?
Punktową nieszczelność: zawór, pierścienie albo uszczelkę głowicy. Rozdziela je próba na mokro, a lokalizuje próba szczelności. Spadek na dwóch sąsiednich cylindrach wskazuje na uszczelkę między nimi.

Czy niska kompresja zwiększa zużycie oleju?
Gdy przyczyną są pierścienie i gładź — tak, bo tą samą drogą olej przedostaje się do komory spalania. Gdy przyczyną są zawory, zużycie oleju bywa normalne, a objawem jest nierówna praca. Interwały i koszty opisuje tekst o wymianie oleju silnikowego.

Gdy pomiar na mokro podnosi ciśnienie, procedura każe sprawdzić gładź cylindra i pierścienie — i to jest moment, w którym do silnika wchodzi kamera. Co widać przez otwór świecy, a czego obraz nie rozstrzyga, opisuje tekst o endoskopie do silnika.

Ten sam schemat — dwa progi i porównanie stron zamiast jednego odczytu — obowiązuje przy pomiarze bezdotykowym: patrz temperatura tarcz hamulcowych.

Źródła

  • Kubota, Workshop Manual Diesel Engine 05-E4B / 05-E4BG Series (KiSC 04/2014) — tabela danych serwisowych i procedura pomiaru ciśnienia sprężania.
  • MAHLE Aftermarket, Engine components — damage scenarios: causes, remedies, and avoidance — przyczyny zbyt niskiego ciśnienia sprężania.
  • OTC Tools, 5609 Cylinder Leakage Tester Kit — Operating Instructions (0001-000-3898 Rev. D) — tabela procentu nieszczelności i lokalizacja ucieczki powietrza.
  • Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 27-09-2022 w sprawie zakresu i sposobu przeprowadzania badań technicznych pojazdów (Dz.U. 2022 poz. 2066) — pozycja 8.2.2.2 i pomiar CO.
Redakcja Auto-Focus
Redakcja Auto-Focus

Redakcja Auto-Focus – piszemy o samochodach konkretnie: technika, eksploatacja, poradniki.