Kompresszió- és tömítettségmérés: mit árul el a motorról?

Amikor egy motor fogyaszt, füstöl, nehezen indul vagy egyenetlenül jár, a hibakódok gyakran csak a tünetet mutatják, nem az okát. A dugattyúgyűrűk, a szelepek, a hengerfej-tömítés vagy maga a hengerfal állapotáról a fedélzeti diagnosztika semmit sem árul el. Ilyenkor lép színre két klasszikus, mégis nélkülözhetetlen mechanikai vizsgálat: a kompressziómérés és a tömítettség- (más néven nyomásveszteség-) mérés. Mindkettő olcsó, gyors, és a szereléshez képest szinte semmibe sem kerül, cserébe olyan információt ad a motor belső egészségéről, amit semmilyen szoftver nem tud helyettesíteni. Ebben a cikkben végigvesszük, mit mér pontosan a két eljárás, mit jelentenek a kapott számok, és hogyan lehet belőlük megmondani, hogy egy gyűrűs, szelepes vagy tömítéshibás motorral van-e dolgunk.

Mit jelent a kompresszió, és miért számít?

A kompresszió a négyütemű motor sűrítési ütemének eredménye: a dugattyú felfelé haladva összenyomja a hengerbe zárt levegőt (benzinesnél a levegő-üzemanyag keveréket), és az ebből származó végnyomás dönti el, mennyire hatékonyan tud a motor égni és teljesíteni. Fontos különbséget tenni a sűrítési arány és a kompresszió-végnyomás között. A sűrítési arány a motor tervezett, geometriai adata, benzines Otto-motoroknál jellemzően 10:1 és 13,5:1 közötti, a végnyomás viszont az a tényleges érték, amit indítózás közben a hengerbe csavart mérőórán leolvasunk. Ez utóbbi függ a motor állapotától, a hőmérsékletétől és az akkumulátor töltöttségétől is.

A mérés lényege, hogy a dugattyú, a hengerfal, a gyűrűk és a szelepek együtt mennyire jól zárnak. Ha bármelyik szivárog, a sűrítés egy része elszökik, és a végnyomás leesik. A kompresszió tehát a motor mechanikai tömörségének összesített mérőszáma. Egy egészséges, üzemmeleg benzinmotor általában 10-14 bar közötti végnyomást produkál, dízelnél ez az érték lényegesen magasabb, 25-30 bar körül, sőt afölött is lehet a magasabb sűrítési arány miatt.

Érdemes megérteni, miért mond ez ilyen sokat a motor egészségéről. A megfelelő végnyomás nélkül a keverék nem ég el hatékonyan, a motor teljesítménye visszaesik, a fogyasztás megnő, hidegen pedig nehezen vagy sehogy sem indul. A gyenge kompresszió sokszal árulkodóbb, mint gondolnánk: mögötte szinte mindig egy konkrét mechanikai kopás áll, amelyet a mérés éppen láthatóvá tesz. Ez az oka annak, hogy a tapasztalt szerelő egy fogyasztásra, teljesítményhiányra vagy nehéz indításra panaszkodó autónál gyakran először éppen a kompressziót méri meg, mielőtt drágább vizsgálatokba vagy alkatrészcserébe kezdene.

Hogyan zajlik a kompressziómérés a gyakorlatban?

A megbízható méréshez néhány feltételt be kell tartani, különben félrevezető számokat kapunk. A motort lehetőleg üzemmeleg állapotban mérjük, hiszen a hidegen mért érték a szűkebb hézagok miatt torz lehet. Az összes gyertyát (dízelnél az izzógyertyát vagy az injektort) ki kell venni, hogy az indítómotor akadálytalanul pörgethesse a főtengelyt, a fojtószelepet pedig teljesen nyitva kell tartani, hogy a henger elegendő levegőt kapjon. Fontos a jó töltöttségű akkumulátor is: gyenge akku esetén az indítózás lassabb, és a végnyomás alacsonyabbnak tűnik a valóságnál.

A mérőórát az első gyertyahelyre csavarjuk, majd néhány másodpercig indítózunk, amíg a mutató nem áll be egy stabil értékre. Ezt hengerenként megismételve összehasonlítjuk a kapott számokat. Nem is annyira az abszolút érték a döntő, mint inkább a hengerek közötti eltérés: ha az egyik henger jelentősen elmarad a többitől, ott baj van. A szakmai gyakorlat általában legfeljebb 10-15%-os, egyes források szerint hengerenként legfeljebb 1 bar körüli eltérést tekintenek elfogadhatónak. Ha egy motornál például három henger 12 bar körül mér, a negyedik pedig csak 7 bart, az egyértelműen arra utal, hogy azon a hengeren tömörségi hiba van, de a puszta kompressziómérés még nem árulja el, hogy a gyűrűk, a szelep vagy a hengerfej-tömítés a hibás.

Egy egyszerű, mégis hasznos kiegészítő fogás a nedves mérés. Ha egy hengeren alacsony értéket kapunk, a gyertyanyíláson át néhány csepp motorolajat juttatunk a hengerbe, majd megismételjük a mérést. Ha az érték érdemben megugrik, akkor a hiba a dugattyúgyűrűknél vagy a hengerfalnál keresendő, mert az olaj ideiglenesen tömíti a gyűrűk melletti rést. Ha viszont az olaj hozzáadására a végnyomás alig változik, a szivárgás jó eséllyel a szelepeknél vagy a hengerfej-tömítésnél van, ahová az olaj nem ér el. Ez a néhány perces fogás már a bontás előtt megmutatja, merre érdemes tovább vizsgálódni, és jól előkészíti a pontosabb tömítettségmérést.

A tömítettségmérés: amikor a kompresszió nem elég

Itt jön képbe a nyomásveszteség-mérés, amely a kompressziómérés logikus folytatása és pontosítása. Míg a kompressziót indítózás közben, mozgó motorral mérjük, a tömítettségmérést álló motoron végezzük. A vizsgált hengert a sűrítési ütem felső holtpontjához közeli helyzetbe forgatjuk, ahol mind a szívó-, mind a kipufogószelep zárva van, majd egy nyomáscsökkentővel beállított állandó túlnyomással (jellemzően 2 bar körül) sűrített levegőt vezetünk a hengertérbe a gyertya helyén keresztül.

A műszer azt mutatja meg, hogy a bevezetett levegő hány százaléka szökik el a rések valamelyikén. A hazai szakirodalom általában 15-20%-os veszteséget tekint még elfogadhatónak; egy kifogástalan motor 4-6% körül teljesít, egy komolyan elhasználódott vagy hibás henger viszont akár 30-40%-os veszteséget is produkálhat. A tömítettségmérés tehát nemcsak azt mondja meg, hogy van-e hiba, hanem, a szivárgás helyének azonosításával, azt is, hol keresendő. Ezért ez a két eljárás nem egymás alternatívája, hanem egymást kiegészítő páros: a kompressziómérés kijelöli a gyanús hengert, a nyomásveszteség-mérés pedig behatárolja a hibás alkatrészt.

A szivárgás helyének behatárolása: mit hallgassunk meg?

A tömítettségmérés igazi ereje abban rejlik, hogy a kiszökő levegő útját fizikailag is nyomon lehet követni. Amíg a sűrített levegő a hengerben van, egyszerűen odafigyelünk, honnan halljuk vagy érezzük a szökést. Ha a levegő a szívórendszer felől sziszeg (a légszűrőnél vagy a torokban), akkor a szívószelep nem zár rendesen. Ha a kipufogó felől jön a hang, a kipufogószelep szivárog. Ha a forgattyúházból, az olajbetöltő nyíláson vagy a nívópálcánál buborékol ki a levegő, akkor a dugattyúgyűrűk vagy a hengerfal kopott, a levegő a gyűrűk mellett a karterbe fúj át.

Külön árulkodó eset, amikor a levegő a hűtőfolyadékba jut: ilyenkor a kiegyenlítő tartályban buborékok jelennek meg, ami tömítéshibás vagy repedt hengerfejre, esetleg átfújó hengerfej-tömítésre utal. Ha pedig két szomszédos henger között észlelünk átfújást, az szintén a hengerfej-tömítés meghibásodását jelzi. Ezek a jelek irányítják a további bontást: adott esetben egy hengerfej-javítás vagy -csere már megoldja a gondot, míg alsó blokk oldali kopásnál mélyebb beavatkozásra van szükség. A hűtőrendszerbe fújó henger diagnózisánál érdemes a folyadék szagát és színét is ellenőrizni, mert az olaj-hűtővíz keveredés más hibaképet ad.

Praktikus tudni, hogy a tömítettségmérésnél a hengert pontosan a felső holtponton kell tartani, különben a dugattyú a nyomás hatására elfordulna, és a mérés meghamisulna. Ezért a szereléskor a főtengelyt a vizsgált henger felső holtpontjára állítjuk, és a lendkerék elfordulását megakadályozzuk. A módszer előnye, hogy egyetlen, viszonylag olcsó eszközzel, a motor megbontása nélkül ad megbízható képet arról, hogy a hiba a szelepek, a gyűrűk vagy a tömítés oldalán keresendő, így a felesleges, találgatásra épülő bontások és cserék elkerülhetők.

Mikor okoz a mellékrendszer téves diagnózist?

A gyakorlatban nem ritka, hogy a rossz kompresszió mögött nem is a fő mozgó alkatrészek állnak, hanem egy hozzájuk kapcsolódó rendszer hibája. A szelepvezérlés helyes állása kulcsfontosságú: ha a vezérműszíj vagy -lánc elszaladt, a szelepek rossz időben nyitnak-zárnak, és a mért kompresszió akkor is alacsony lesz, ha a szelepek és a gyűrűk fizikailag épek. Ezért nagyszerviz vagy motorbontás után mindig érdemes ellenőrizni, hogy a mérés előtt a vezérlés cseréje szakszerűen, pontos vezérlésidőzítéssel történt-e.

Hasonlóan félrevezető lehet a szívóoldal állapota: egy repedt, szívó tömítetlen szívócsonk hamis keverékarányt és egyenetlen járást okoz, ami könnyen összemosódik a tömörségi hibák tüneteivel; ilyenkor a szívósor javítása lehet a megoldás. A túlmelegedés is árthat: ha egy motor korábban túlhevült, például egy meghibásodott vízpumpa miatt, a hengerfej deformálódhat vagy a tömítés átéghet, és ez utólag jelentkezik rossz kompresszióként. Végül a rendszeres olajellátás sem elhanyagolható: kevés vagy elszennyeződött kenőolaj gyorsítja a gyűrűk és a hengerfal kopását, ezért egy sérült olajteknő cseréje és a helyes olajszint helyreállítása közvetve a kompresszió megőrzését is szolgálja. A mérési eredmények értékelésekor tehát mindig a teljes képet kell nézni, nem csak a puszta számokat.

Relatív kompressziómérés: gyors kép a diagnosztikáról

A klasszikus kompressziómérés pontos, de körülményes: minden gyertyát vagy izzítógyertyát ki kell csavarni, és hengerenként egyesével kell felszerelni a nyomásmérőt. Van azonban egy gyorsabb, roncsolásmentes módszer, amelyet egyre több szerviz használ szűrővizsgálatként: a relatív kompressziómérés. Ez az eljárás nem a gyertyafuratból mér, hanem az indítómotor viselkedéséből következtet a hengerek állapotára, így néhány perc alatt átfogó képet ad arról, érdemes-e egyáltalán belekezdeni a nagyobb bontásba.

A módszer azt a fizikai összefüggést használja ki, hogy a rögzített feszültségről működő egyenáramú indítómotor annyi áramot vesz fel, amennyi terhelés éri. Amikor egy henger a kompresszióütemben összenyomja a levegőt, az indítómotornak ott kell a legnagyobb erőt kifejtenie, tehát ott csúcsosodik az áramfelvétele. A diagnosztikai műszert vagy az oszcilloszkópot az akkumulátor pólusaira kötik egy lakatfogós áramérzékelővel, néhány másodpercig forgatják a motort, jellemzően úgy, hogy a befecskendezés vagy a gyújtás letiltásával megakadályozzák az indulást, majd a szoftver a felvett áramgörbét hengerenkénti oszlopdiagrammá alakítja. Ha az egyik oszlop feltűnően alacsonyabb a többinél, az arra a hengerre gyenge tömítettséget jelez, és ez indokolja a célzott, hagyományos mérést. Ugyanez az elv működik akkor is, ha a műszer nem az áramot, hanem az indításkor fellépő akkumulátor-feszültség ingadozását figyeli: a nagyobb kompressziójú henger jobban lelassítja a főtengelyt, ami a görbén jól kirajzolódik. A módszer nagy előnye, hogy nem kell hozzá egyetlen gyertyát sem kicsavarni, ezért a nehezen hozzáférhető, zsúfolt motortereknél különösen hasznos, és a dízeleknél is jól használható, ahol a hagyományos mérés az izzítógyertyák vagy a befecskendezők kiszerelését igényelné.

Fontos érteni a módszer korlátait is: a relatív mérés a hengerek egymáshoz viszonyított állapotát mutatja, nem ad abszolút bar-értéket, ezért önmagában nem alkalmas a pontos ítéletre. Az viszont felbecsülhetetlen, hogy gyorsan kizárja vagy megerősíti a gyanút, és megmondja, melyik hengerrel érdemes tovább foglalkozni. Ha a mérés a hengerfej vagy a szelepek felőli szivárgásra utal, a következő lépés jellemzően a tömítettségmérés, majd szükség esetén a hengerfej javítása vagy cseréje. Ha viszont a probléma a vezérlés időzítéséhez kötődik, akkor a vezérlés cseréje és a szelephézagok ellenőrzése kerül előtérbe, mielőtt bárki a motor komolyabb bontásába fogna.

Mit kezdjünk a mérési eredményekkel?

A két mérés önmagában nem javítás, hanem döntéstámogatás. Használtautó-vásárlás előtt például egy gyors kompressziómérés megmutathatja, hogy a látszólag makulátlan motor egyenletesen jár-e minden hengeren, ez sokkal többet ér, mint a kilométeróra állása. Ha a tünetek üzemanyagellátási zavarra utalnak, de a kompresszió rendben van, akkor a hiba jó eséllyel máshol keresendő; ilyenkor érdemes az injektorok és a befecskendezés állapotát is megvizsgálni, mert a rossz porlasztás hasonló egyenetlen járást produkálhat, mint a tömörségi hiba.

A mérési eredmények megbízhatóságához hozzátartozik az is, hogy hideg indítási gondoknál ne higgyünk azonnal a motort érő „öregedésnek”: gyenge akkumulátor esetén az indítózás lassú, és a kompresszió indokolatlanul alacsonynak tűnhet, ezért a mérés előtt mindig érdemes az akkumulátor állapotát és töltöttségét ellenőrizni. Összefoglalva: a kompresszió- és a tömítettségmérés a motordiagnosztika két legköltséghatékonyabb eszköze. Néhány perc alatt elvégezhetők, mégis megkímélhetnek a felesleges, nagy értékű alkatrészcserétől, vagy épp időben figyelmeztetnek arra, hogy egy motor felújítása vagy cseréje elkerülhetetlen. A számokat azonban mindig szakember, a teljes kép ismeretében értékelje, mert a helyes diagnózis a jó javítás alapja.

Végül fontos hangsúlyozni, hogy a mérés önmagában nem helyettesíti a szakértelmet. Ugyanaz a szám más motoron mást jelenthet, és a hőmérséklet, az akkumulátor állapota, a mérőeszköz tömítése mind befolyásolja az eredményt. Egy tapasztalt szerelő a kapott értékeket mindig a motor típusának, korának, futásteljesítményének és a tapasztalt tüneteknek az összefüggésében értékeli. Ez a szemlélet különbözteti meg a valódi diagnózist a puszta számolvasástól, és ez az, ami végül a helyes, költséghatékony javítási döntéshez vezet.