1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Характеристика вентиляции картера двигателя

Система вентиляции картера двигателя, принцип работы, PCV.

Между деталями ЦПГ существуют определенные тепловые зазоры, соответствующие установленным разработчиками допускам. Какими бы минимальными ни были эти зазоры (с учетом того что поршневые кольца не обеспечивают 100% герметичности в виду особенности конструкции), через них из камеры сгорания в картер всегда проникают не сгоревшие частицы и газы, которые смешиваются с масляными парами, образуя так называемые картерные газы. Они оказывают негативное влияние на качество находящегося в картере моторного масла, которое с ростом пробега автомобиля неуклонно ухудшается, теряются смазывающие свойства и срабатывается присадочный пакет. Стоит отметить, что подобный эффект проявляется у абсолютно любых моторных масел. Попадающие в картер двигателя пары топлива, продукты горения, частицы сажи и воды неизбежно меняют состав масла, превращая его в масляную эмульсию с различными примесями, конечно после прогрева двигателя до рабочей температуры легкокипящие фракции этих паров испарятся (воды и топлива), но тяжелые — останутся, неизбежно окисляя и засоряя масло. Не стоит забывать и о том, что в процессе работы в цилиндрах мотора создается очень высокое давление — десятки атмосфер. В связи с этим газы, вырывающиеся с огромной силой, неизбежно попадают в картер, грозя выдавливанием сальников, прокладок, нарушению герметичности соединений с последующей потерей масла.

Благодаря системе вентиляции картера выводятся прорвавшиеся отработавшие газы, а также обеспечивается и поддерживается нормальное рабочее давление, что благотворно влияет не только на состояние моторного масла, но и на надежность, продолжительность работы двигателя.

Виды систем вентиляции картера

На сегодняшний день принято выделять два типа систем вентиляции картера автомобильного двигателя: открытая, или эжекционная (отработанные газы выводятся наружу напрямую из картера при помощи специальной калиброванной эжекционной трубки) и закрытая, или принудительная система вентиляции (PCV – positive crancase ventilation).

Система вентиляции картера открытого типа характерна для силовых агрегатов автомобилей, выпускавшихся в прошлом веке и снятых в настоящее время с производства, хотя многие из них все еще бороздят просторы вселенной отечественное бездорожье. Особенностью такой системы является то, что прорвавшиеся из цилиндров газы вместе с масляным туманом выводятся за пределы двигателя, непосредственно в окружающую среду. Указанный способ вентилирования картера мотора отличает простота и дешевизна конструкции, что, впрочем, «компенсируется» существенным загрязнением атмосферы.

Принцип работы принудительной системы вентиляции картера (PCV).

Помимо указанного недостатка, открытая вентиляция картера имеет еще ряд отрицательных моментов. Подобная система малоэффективна при движении на малых скоростях и абсолютно бездейственна на неподвижном автомобиле с работающим на холостых оборотах двигателем, т.к. давление картерных газов минимально. Кроме того, через открытую систему вентиляции картера при охлаждении сильно разогретого двигателя возможно подсасывание не отфильтрованного атмосферного воздуха внутрь двигателя, вместе с пылью и водяными парами. Нередки случаи, когда на автомобилях с большими пробегами система открытого типа становилась основной причиной износа ЦПГ и как следствие потери компрессии и расхода масла.

Более современной и эффективной альтернативой открытой вентиляции картера является закрытая (принудительная) вентиляционная система. Одной из ключевых деталей такой системы является клапан PCV, выводящий попавшие в картер двигателя газы во впускной коллектор с последующим сжиганием в камерах сгорания. Разные автопроизводители по-разному реализуют идею закрытого вентилирования, но в большинстве случаев каждая из схем предусматривает наличие одних и тех же элементов: клапана вентиляции (клапан PCV), маслоотделителя (может быть несколько, либо внутренние — в клапанной крышке с лабиринтом и отверстиями для стока масла, либо внешними в виде отдельной конструкции со стоком масла непосредственно в картер) и соединительных патрубков. Стоит отметить, что системы вентиляции картерных газов для бензиновых и дизельных моторов, имеют свои особенности, но в целом имеют схожие конструкции.

Работа системы PCV

Принцип работы системы принудительной вентиляции довольно прост. При возникновении разрежения во впускном коллекторе под его воздействием открывается клапан PCV и картерные газы подаются на впуск, а затем, смешиваясь с очищенным воздухом, в цилиндры двигателя. Для препятствования проникновения паров масла в камеру сгорания система предусматривает установку маслоотделителя. Современные моторы оборудуются сложной системой маслоотделителей. Так, маслоотделитель лабиринтного типа способствует замедлению движения газов из картера. Это обеспечивает оседание маслянистых капелек на стенки и последующее их стекание в картер либо под клапанную крышку.

В некоторых современных двигателях дальнейшая очистка масла от картерных газов происходит при помощи центробежного маслоотделителя, который придает отработавшим газам вращение. Под влиянием центробежной силы частицы масла задерживаются на стенках и затем стекают в картер. Окончательная очистка масла от выхлопных газов производится в выходном лабиринтном успокоителей.

Клапан PCV – особенности конструкции.

Ключевая роль клапана PCV в системе закрытой вентиляции картера заключается в функции регулировки давления газов в картере путем их перепуска во впускной коллектор и поддержание разрежение во впускном коллекторе. В режиме ХХ и при торможении двигателем разрежение в коллекторе максимально (дроссель лишь чуть приоткрыт либо закрыт полностью), однако количество картерных газов не так велико, поэтому для полноценной вентиляции достаточно канала с небольшим проходным сечением. В таком режиме под действием большого разрежения золотник клапана полностью втягивается, но при этом канал перепуска картерных газов в значительной степени перекрывается, пропуская лишь небольшое их количество.
При нажатии на педаль акселератора и при высоких нагрузках количество отработавших газов в картере существенно возрастает. Золотник клапана занимает такое положение, чтобы обеспечить максимальную пропускную способность канала. Существует еще и так называемый режим обратной вспышки, при котором горящие газы из цилиндра прорываются во впускной коллектор. В этом случае клапан PCV находится под действием давления, а не разрежения, поэтому полностью закрывается, исключая возможность поджога находящихся в картере паров топлива и масла.

Признаки неисправности системы вентиляции картерных газов

В случае неисправности системы лабиринтов (существенное засосрение закоксовавшимся маслом) возникает небольшой, но заметный расход масла (в районе 0,1-0,5л на 1000км), на свечах появляются следы сгоревшего масла в виде крупы или «ржавчины», а в камере сгорания — нагар, все это ошибочно принимают за умершие маслосъемные колпачки или даже кольца, хотя дело совсем не в них. В некоторых случаях, особенно в холодное время года и медленному движению по пробкам, возможно постепенное оседание масляного тумана в виде жидкого масла прямо во впускном коллекторе, что приводит к проблемам холодного пуска, при запуске масло из раннеров попадает во впуск и заливает все вокруг, в т.ч. свечи, клапана и камеру сгорания, мешая нормального смесеобразованию и воспламенению горючей смеси. И когда запуск удается — попавшее масло начинает гореть в виде синего дыма, что опять же списывают на умершие маслосъемные колпачки…а на самом деле копать надо в систему вентиляции картера. Неправильная работа системы PCV может являться одной из причин загрязнения дросселя, клапана холостого хода, загрязнения воздушного фильтра, воздушной магистрали (патрубки и впускной коллектор), течи масла и выдавливания сальников и прокладок, чаще наружу, чем внутрь. Забившиеся патрубки системы вентиляции создают избыточное давление в картере двигателя, в результате чего отработавшие газы вместе с маслом будут искать альтернативные пути выхода. На начальных стадиях, когда система связанная с клапаном PCV забита (чаще всего забивает сам клапан, реже забивает маслоотделитель, лабиринты и патрубки), вентиляция начинает работать неправильно и масляные пары вместе с газами начинают поступать через вентиляционную трубку, первый признак этого — быстрое загрязнение дросселя со стороны входного патрубка. В некоторых автомобилях свежий воздух берется прямо из короба воздушного фильтра — при неисправности системы PCV фильтр начинает забрасывать маслом, а в некоторых случаях, т.к. картерные газы очень горячие, то возможно даже оплавление фильтра из синтетического материала и как следствие — лишение автомобиля системы фильтрации воздуха. В случаях когда забиты уже обе трубки, последствия плачевнее, начинает выкидывать щуп, также возможно образование масляных подтеков в местах уплотнений и соединений (прокладки, сальники). Совсем неприятный вариант – выдавливание сальников коленвала или уплотнителей масляного фильтра с значительными потерями объема масла. Некорректная работа самого клапана PCV может привести к неправильному учету поступающего воздуха, и приготовлению переобогащенной или переобедненной смеси, в зависимости от режима работы. В случае если клапан начинает пропускать газы во все стороны (разрушились поршеньки либо пружины), начинается сильный подсос воздуха во впускной коллектор, разрежение в нем падает, со всеми неприятностями в виде повышенного расхода топлива, неустойчивого либо повышенного холостого хода, обеднения горючей смеси, ухудшения работы вакуумного усилителя тормозов. Причем Check Engine может и не загораться, т.к. пропусков воспламенения обычно нет.

Читать еще:  8 клапанный двигатель на каких машинах

avtoexperts.ru

Среди различных систем авто система вентиляции картера играет значительную роль в формировании топливовоздушной смеси, стабильной и экономичной работы, полной отдаче мощности, защите моторного масла и продления ресурса цилиндропоршневой группы.

В конструкции автомобиля система вентиляция картера – это «легкие» двигателя, необходимые для его нормальной жизнедеятельности. Система носит название PCV (Positive Crankcase Ventilation). Однако именно ей незаслуженно уделяется минимум внимания и обслуживания, а многие автовладельцы даже не знают о ее существовании. В этой статье постараемся разобраться для чего нужна данная система, как она работает, присущие ей неисправности и методы проверки ее работоспособности.

Что такое «картерные газы»?

Топливовоздушная смесь, при сгорании, резко увеличивается в объеме, создавая огромное давление внутри камеры сгорания. Расширяющиеся газы от сгорания заставляют поршень двигаться к нижней мертвой точке, приводя во вращательное движение коленчатый вал двигателя. Часть газов через неплотности между кольцами и зеркалом цилиндров проникают в поддон картера, где, смешиваясь с парами масла, создают давление, агрессивно воздействующее на уплотнения коленчатого вала и прокладку поддона, и канал масляного щупа.

Такт расширения повторяется в каждом цилиндре, постоянно нагнетая в поддон следующую порцию газов и если вентиляция картера не будет работать, то газы либо выдавят сальники коленчатого вала, либо «выбьют» масляный щуп и выгонят масло из картера, со всеми вытекающими.

Помимо этого, вместе с газом в поддон переносятся частицы несгоревшего топлива, мелкие фрагменты нагара, пары влаги, которые смешивается с моторным маслом, находящимся в поддоне двигателя. Это, в свою очередь, ведет окислению масла, засоряет его продуктами износа, снижая его рабочие свойства и уменьшая его эксплуатационный ресурс.

Конструкция системы

Для того, чтобы снизить до минимума воздействие давления газов в конструкции двигателя предусмотрена систем вентиляции картера. В современных автомобилях применяется система вентиляция закрытого типа, что необходимо для соблюдения экологических норм.

Несмотря на различие систем на разных марках авто, все они имею три общих компонента, таких как:

• Воздушные патрубки для отвода газов из картера;

• Клапан вентиляции, отвечающий за урегулирование величины давления газов;

• Маслоотделитель, отсекающий масляные пары при выходе газов из поддона двигателя.

Клапан открывается при появлении избыточного давления и при разряжении закрывается, то есть принцип его работы основан на разности давлений за и перед ним.

Отделение частиц масла осуществляется при прохождении газов через систему лабиринтов, завихрений и сеток в маслоотделителях. Затем отделившееся масло стекает обратно в поддон двигателя. Это позволяет не только экономить масло, но и защищать детали двигателя от нагара. При этом маслоотделители могут размещаться внутри крышки клапанов, быть встроенными в мотор или выполненные как отдельный узел.

Принцип работы

Система работает следующим образом. Патрубок вентиляции связан с впускным коллектором, где сразу после запуска двигателя создается разряжение, благодаря которому картерные газы «вытягиваются» из поддона и проходя через маслоотделитель попадают во впуск, где, смешиваясь с поступающим воздухом попадают в камеру сгорания и догорают.

Достоинства системы вентиляции

Применение вентиляции картера позволяет сократить процент вредных выбросов в атмосферу, снизить угар моторного масла, поддерживать стабильные обороты двигателя при прогреве, так как заборный воздух смешиваясь с картерными газами нагревается, что в целом благоприятно воздействует на работу силовой установки.

Недостатки

Несмотря на наличие маслоотделителя воздуховоды и элементы впуска загрязняются от прохождения картерных газов, вызывая частые отказы приборов при работе. Так на бензиновых моделях авто покрываются налетом узел дроссельной заслонки и регулятор холостого хода, так как они имеют специальные каналы, выполняющие вытяжную функцию. Подобное может наблюдаться и на карбюраторных моделях, например, с карбюратором «Солекс», оснащенным штуцером для вентиляции картера.

Узел дроссельной заслонки и вытяжной клапан газов на карбюраторах являются так называемой малой ветвью и задействуются тогда, когда разрежение в воздушном фильтре недостаточное.

Признаки неисправности PCV

• Появление следов масла в воздушном фильтре;

• Запотевание сальников и стыка крышки клапанов двигателя;

• Дым из выхлопа по причине попадания частиц масла с газами в камеру сгорания;

• Следы масла вокруг крышки заливной горловины и на крышке клапанов.

Помимо этого, данные симптомы указывают и на сильный износ или неисправность (сгорел клапан, залегли кольца, лопнули перегородки поршня) поршневой группы и необходимости их проверки путем замера компрессии.

Причины неисправности:

• Забит или неисправен клапан вентиляции картерных газов;

• Загрязнились вытяжные отверстия в узле дросселя или штуцере карбюратора;

• Сильный износ поршневой группы;

Проверка исправности

Для проверки работы системы вентиляции нужно снять на заведенном моторе крышку с заливной горловины. Если все исправно, то могут наблюдаться лишь отдельные «выстреливающие» капельки масла, либо вообще не будет следов его появления. В противном случае из горловины будет выбрасываться моторное масло.

Если прикрыть отверстие рукой, то при исправной системе не должно чувствоваться какого-либо давления на нее, а когда система находится под избыточным давлением, то газ будет пытаться оттолкнуть ладонь и это усилие будет постепенно увеличиваться.

Для проверки исправности клапана вентиляции, а он обычно расположен во впускном коллекторе, нужно отсоединить шланг от картера к клапану, завести мотор и закрыть пальцем освободившийся штуцер на клапане. Если клапан рабочий, то палец почувствует создание вакуума, а при снятии пальца со штуцера, последует характерный щелчок. В противном случае клапан требует замены.

Нарушение работы клапана отражается на нарушении состава топливной смеси и сопутствующими проблемами.

В заключении

При обнаружении признаков неисправности вентиляции картера, рекомендуется, не откладывая на спасительное завтра, приступить к прочистке и профилактике системы, чтобы сократить до минимума угар масла и износ двигателя.

Характеристика вентиляции картера двигателя

ООО «Крафт Инвест Рус» — авторизованный дистрибьютор компании Donaldson в России

Donaldson | Фильтры картерной вентиляции Donaldson. Технические характеристики и каталог фильтров картерной вентиляции

Фильтры картерной вентиляции Donaldson. Технические характеристики и каталог фильтров картерной вентиляции

В последнее время за рубежом, особенно в США, получили широкое распространение фильтры картерной вентиляции. В процессе работы двигателя в картер через зазоры между стенками цилиндра и поршня поступают продукты сгорания. Особенно этот процесс характерен для дизельных двигателей, где давление в цилиндре достигает больших величин.

В поступающих в картер продуктах сгорания находятся несгоревшие фракции топлива, углеродная копоть, сажа и другие в т.ч. химически активные вещества, которые негативно воздействуют на рабочие детали двигателя и загрязняют масло. В результате двигатель быстрее изнашивается, а необходимость в сервисном обслуживании возникает достаточно часто.

В конструкцию дизельных двигателей для коммерческого транспорта и спецтехники входят вентили выпуска картерных газов, т.к. их накопление приводит к просачиванию газов в турбонаддув, охлаждение и другие системы двигателя. Но если в течение последних 20 лет загрязнение выхлопных газов удалось снизить с 60 до 1 гр/лс/час, то степень загрязнения картерных газов оставалась всё это время на уровне 1-4 гр/лс/час и в результате достигла 50-80% всего объема загрязнений, выбрасываемых современными двигателями в атмосферу, что делает актуальным внедрение фильтров картерной вентиляции и по экологическим нормативам.

Фильтры картерной вентиляции, разработанные Donaldson, удаляют из двигателя картерные газы, сохраняют закрытую архитектуру картера и КПД двигателя, уменьшают потребление масла на 9-27 литров в год, улучшают состояние воздуха в кабине, обеспечивают чистоту двигательного отсека. Таким образом, использование фильтров картерной вентиляции оказывается экономически оправдано.

Читать еще:  Чип тюнинг двигателя evoque

Для фильтров картерной вентиляции Donaldson разработал технологию Spiracle™, позволяющую добиться эффективности фильтрации в пределах 09-97%. Благодаря своим качествам только в США уже установлено более 10 тыс. фильтров картерной вентиляции Spiracle™.

Отсутствие фильтра картерной вентиляции может привести к наполнению турбокомпрессора и радиатора двигателя просочившимися газами. В то же время увеличение давления в замкнутом объеме картера ведет к снижению мощности двигателя. Поэтому в конструкции своих фильтров Donaldson предусмотрел регулятор давления картерных газов и клапан сброса давления.

Например, турбонаддув увеличивает разрежение в фильтре и картере. Это разряжение увеличивает срок службы фильтра, однако слишком сильное разрежение вызывает протечку обтюраторов и падение мощности. Именно поэтому необходим регулятор давления, который ограничивает степень разрежения. Точно также забитый фильтр вызывает повышение давления в картере, что тоже приводит к протечке обтюраторов и падению мощности. Для предотвращения излишнего давления в конструкцию фильтра включен клапан сброса давления.

В фильтрах картерной вентиляции Spiracle™ применяются картриджи с 2-мя степенями очистки. Ступень предварительной очистки (1) использует высокопроизводительную технологию осаждения углеродной копоти, сажи и паров масла. Эта ступень обеспечивает 50% очистки картерных газов и защищает основную ступень от преждевременного загрязнения.

Вторая ступень (2) использует низкоскоростную диффузионную технологию, обеспечивающую общую степень очистки картерных газов на 90%. Обе ступени собраны в едином корпусе, что делает фильтры картерной вентиляции Spiracle™ компактными и удобными в обслуживании.

Картерные газы поступают в картридж через центральное торцевое отверстие, по специальному каналу подаются на предварительную ступень, находящуюся на противоположном торце фильтра. Далее газы поступают на внешний слой фильтра, проходят через него и выводятся из фильтра через радиальные торцевые отверстия, расположенные вокруг входного отверстия фильтра.

Ресурс фильтра картерной вентиляции Spiracle™ рассчитан таким образом, чтобы смена фильтроэлемента проводилась одновременно со сменой масляного фильтра – примерно через каждые 500 моточасов. Фильтр также снабжен сливом масла, отфильтрованного из картерных газов, который возвращает масло в маслобак и обратным клапаном этого слива, препятствующим поступлению масла в фильтр в случаях переворачивания двигателя.

Система вентиляции картера двигателя

В столь сложном механизме, каковым является современный двигатель внутреннего сгорания, не может быть каких-то мелочей. Любая система, даже если она имеет простейшее устройство, выполняет строго определенную функцию, внося свой вклад в бесперебойную работу силового агрегата. О существовании многих из систем рядовой автолюбитель даже не подозревает, хотя нарушение их нормального функционирования самым серьезным образом оказывает влияние на работоспособность двигателя в целом. Важнейшая роль в ДВС отведена так называемой вентиляции картера. О том, каковы ее назначение, принцип работы и состав компонентов, поговорим в данной статье.

Не секрет, что между деталями цилиндро-поршневой группы существуют строго определенные зазоры, соответствующие установленным разработчиками допускам. Какими бы минимальными ни были эти зазоры, через них из камеры сгорания в картер проникают несгоревшие частицы, которые смешиваются с масляными парами, образуя так называемые картерные газы. Они оказывают негативное влияние на качество находящегося в картере моторного масла, которое с ростом пробега автомобиля неуклонно ухудшается, теряются смазывающие свойства. Стоит отметить, что подобный эффект проявляется как у масел бюджетного класса, так и у дорогих образцов от именитых брендов. Попадающие в картер двигателя пары топлива и воды неизбежно разжижают масло, превращая его в масляную эмульсию. Не стоит забывать и о том, что в процессе работы в цилиндрах мотора создается очень высокое давление. В связи с этим газы, вырывающиеся с огромной силой, попадают в картер, грозя выдавливанием сальников и последующим вытеканием масла.

Благодаря системе вентиляции картера выводятся прорвавшиеся отработавшие газы, а также обеспечивается и поддерживается нормальное рабочее давление, что благотворно влияет не только на состояние моторного масла, но и на надежность, продолжительность работы двигателя.

Виды систем вентиляции картера

На сегодняшний день принято выделять два типа систем вентиляции картера автомобильного двигателя: открытая, или эжекционная (отработанные газы выводятся наружу напрямую из картера при помощи специальной эжекционной трубки) и закрытая, или принудительная (PCV – positive crancase ventilation).

Система вентиляции картера открытого типа характерна для силовых агрегатов автомобилей, выпускавшихся в прошлом веке и снятых в настоящее время с производства. Особенностью такой системы является то, что прорвавшиеся из цилиндров газы выводятся за пределы двигателя, непосредственно в окружающую среду. Указанный способ вентилирования картера мотора отличает простота и дешевизна конструкции, что, впрочем, «компенсируется» загрязнением атмосферы.

Помимо указанного недостатка, открытая вентиляция картера имеет еще ряд отрицательных моментов. Подобная система малоэффективна при движении на малых скоростях и абсолютно бездейственна на неподвижном автомобиле с работающим на холостых оборотах двигателем. Кроме того, через открытую систему вентиляции картера при охлаждении сильно разогретого двигателя возможно подсасывание неотфильтрованного атмосферного воздуха. Нередки случаи, когда на автомобилях с большими пробегами система открытого типа становилась основной причиной возросшего расхода масла и, как следствие, замасливания силового агрегата.

Более современной и эффективной альтернативой открытой вентиляции картера является закрытая (принудительная) вентиляционная система. Одной из ключевых деталей такой системы является клапан, выводящий попавшие в картер двигателя газы во впускной коллектор. Разные автопроизводители по-разному реализуют идею закрытого вентилирования, но в большинстве случаев каждая из схем предусматривает наличие одних и тех же элементов: клапана вентиляции (клапан PCV), маслоотделителя (может быть несколько) и соединительных патрубков. Стоит отметить, что системы вентиляции картерных газов для бензиновых и дизельных моторов, хотя и обладают определенными особенностями, в целом имеют схожие конструкции.

Работа системы PCV

Принцип работы системы принудительной вентиляции довольно прост. При возникновении разрежения во впускном коллекторе под его воздействием открывается клапан PCV и картерные газы подаются на впуск, а затем, смешиваясь с воздухом, в цилиндры двигателя. Для препятствования проникновения паров масла в камеру сгорания система предусматривает установку маслоотделителя. Современные моторы оборудуются сложной системой маслоотделителей. Так, маслоотделитель лабиринтного типа способствует замедлению движения газов из картера. Это обеспечивает оседание маслянистых капелек на стенки и последующее их стекание в картер.

Дальнейшая очистка масла от картерных газов происходит при помощи центробежного маслоотделителя, который придает отработавшим газам вращение. Под влиянием центробежной силы частицы масла задерживаются на стенках и затем стекают в картер. Окончательная очистка масла от выхлопных газов производится в выходном лабиринтном успокоителе.

Клапан PCV – особенности конструкции

Ключевая роль клапана PCV в системе закрытой вентиляции картера заключается в функции регулировки давления газов в картере путем их перепуска во впускной коллектор. В режиме ХХ и при торможении двигателем разрежение в коллекторе максимально (дроссель лишь чуть приоткрыт), однако количество картерных газов не так велико, поэтому для полноценной вентиляции достаточно канала с небольшим проходным сечением. В таком режиме под действием большого разрежения золотник клапана полностью втягивается, но при этом канал перепуска картерных газов в значительной степени перекрывается, пропуская лишь небольшое их количество.

При нажатии на педаль акселератора и при высоких нагрузках количество отработавших газов в картере существенно возрастает. Золотник клапана занимает такое положение, чтобы обеспечить максимальную пропускную способность канала. Существует еще и так называемый режим обратной вспышки, при котором горящие газы из цилиндра прорываются во впускной коллектор. В этом случае клапан PCV находится под действием давления, а не разрежения, поэтому полностью закрывается, исключая возможность поджога находящихся в картере паров топлива.

Признаки неисправности системы вентиляции картерных газов

Неудовлетворительная работа системы PCV может являться одной из причин течи масла. Забившиеся патрубки системы вентиляции создают избыточное давление в картере двигателя, в результате чего отработавшие газы вместе с маслом будут искать альтернативные пути выхода. На начальных стадиях масло начнет гнать через отверстие для щупа, также возможно образование масляных пятен в местах уплотнений и соединений (прокладки, хомуты). Совсем неприятный вариант – выдавливание сальников.

Читать еще:  Что такое двигатель jzt

Если перестанет нормально функционировать маслоотделитель системы вентиляции картера, то масляные отложения появятся на дроссельной заслонке и даже на воздушном фильтре. Некорректная работа самого клапана PCV может привести к неправильному учету поступающего воздуха, и, как следствие, приготовлению переобогащенной смеси.

Характеристика вентиляции картера двигателя

СИСТЕМА ВЕНТИЛЯЦИИ КАРТЕРА ДВИГАТЕЛЯ ЗИЛ-130

Поршневые кольца не являются идеальным уплотнением для цилиндров поршневого двигателя. Вследствие наличия зазоров между торцами колец и кольцевых канавок, а также зазора в стыке (замке) поршневого кольца в картер двигателя из цилиндров проникает рабочая смесь и отработавшие газы. Кроме того, некоторая часть отработавших газов попадает в картер через зазоры между направляющими втулками и стержнями выпускных клапанов.

Отработавшие газы содержат пары воды, частично несгоревшее топливо, углекислый газ, сернистый газ и т. п. При попадании отработавших газов в картер в периоды, когда температура в нем невысокая, пары воды конденсируются, растворяя углекислый и сернистый газы, а также продукты частичного окисления углеводородов топлив, и образуют жидкую фазу, обладающую кислой реакцией и высокой химической активностью. При воздействии этой среды масло окисляется и осмоляется, образуется шлам, что резко ухудшает смазочные свойства масла и способствует износу деталей двигателя. То же самое наблюдается и при высоких температурах в картере, когда капельки масла взаимодействуют с проникшими в картер отработавшими газами.

При принудительной вентиляции из картера удаляются отработавшие газы, поэтому тормозятся процессы окисления масла, качество его становится более стабильным и износ трущихся деталей уменьшается. В случае применения такой вентиляции в картере может создаваться небольшое разрежение, вследствие чего уменьшается или полностью прекращается утечка масла через неплотности соединений.

Системы принудительной вентиляции картера можно разделить на две группы: системы с удалением картерных газов в атмосферу и системы с отсосом картерных газов во впускную трубу двигателя.

В настоящее время системы вентиляции с удалением картерных газов в атмосферу практически не применяются, чтобы не загрязнять воздух.

Системы вентиляции с отсосом картерных газов во впускную трубу двигателя используют на всех современных автомобильных карбюраторных двигателях. Эти системы делятся на бесклапанные, у которых отсос картерных газов осуществляется за счет разрежения перед карбюратором, создаваемого воздухоочистителем двигателя, и клапанные, у которых отсос картерных газов происходит под действием разрежения во впускной трубе после карбюратора. В последних системах для ограничения количества отсасываемых

во впускную трубу газов устанавливают клапаны, изменяющие сопротивление системы вентиляции при изменении разрежения во впускной трубе

В бесклапанных системах отработавшие газы вводятся или после воздухоочистителя (двигатели ГАЗ-20 и ГАЗ-51), или перед ним (двигатели ЗИЛ-164 и ЗИЛ-157К). Недостаток первой из этих систем — засорение карбюратора, наличие большого количества отложений во впускной трубе и на впускных клапанах. Вторая система в этом отношении значительно лучше, поскольку отложения улавливаются воздухоочистителем. Главный недостаток бесклапанных систем вентиляции — неудовлетворительная эффективность при малых расходах воздуха. Это можно объяснить различными закономерностями изменения разрежения на входе

в систему вентиляции картера и количества пропускаемых картерных газов. Сопротивление воздухоочистителя зависит от второй степени эффективного давления цикла, а количество пропускаемых газов — от первой. При работе двигателя с полностью открытой дроссельной заслонкой количество пропускаемых картерных газов практически не зависит от частоты вращения коленчатого вала, а на частичных нагрузках оно уменьшается прямо пропорционально увеличению разрежения во впускной трубе.

При увеличении износа деталей двигателя ЗИЛ-130 возрастает лишь абсолютное количество пропускаемых газов.

Если сопротивление воздухоочистителя мало (линия 3, рис. 51), то бесклапанная система вентиляции картера не обеспечивает полного отсоса картерных газов до тех пор, пока частота вращения коленчатого вала не станет равной частоте вращения, соответствующей точке Адля нового двигателя, точке А» — для среднеизношенного двигателя и точке А’ — для значительно изношенного двигателя. В последнем случае эта система вентиляции совершенно неэффективна.

Увеличение сопротивления воздушного тракта и воздухоочистителя (линии 2 и 1) несколько улучшает эффективность вентиляции, однако в области малых частот вращения и в этом случае эффективность системы вентиляции недостаточна. Такие же явления наблюдаются и на режимах частичных нагрузок. В зоне малых нагрузок (большие разрежения во впускной трубе) эффективность бесклапанной системы вентиляции ухудшается.

В клапанных системах вентиляции картера газы вводятся во впускную трубу двигателя после дроссельных заслонок карбюратора. Поскольку во впускной трубе разрежение изменяется в очень широких пределах и на некоторых режимах, например на режиме принудительного холостого хода, может достигать 600—650 мм рт. ст., необходимо регулировать количество отсасываемых газов.

Такое регулирование осуществляется с помощью специального клапана, установленного между впускной трубой двигателя и полостью масляного картера.

Клапаны системы вентиляции картера можно разделить по способу регулирования отсоса картерных газов на двухрежимные и непрерывного регулирования. К типу двухрежимных можно отнести клапан вентиляции картера двигателя ЗИЛ-130 (рис. 52, б). В корпусе 1 расположен золотник 3, верхняя часть которого выполнена в виде ступенчатого цилиндра со ступеньками диаметром 3,2 и 5,8 мм. В крышке 4 имеется дросселирующее отверстие диаметром 6,8 мм, в которое при нижнем положении золотника входит его цилиндрическая часть диаметром 3,2 мм. Это положение золотника соответствует максимальному проходному сечению, площадь которого равна 19,7 мм2. Наличие разрежения во впускной трубе двигателя создает перепад давлений ркл на клапане, под действием которого золотник 3 может подниматься. Когда перепад давлений достигает 90—100 мм рт. ст., подъемная сила становится больше веса золотника 3 и он скачкообразно поднимается в крайнее верхнее положение.

Рис. 51. Влияние сопротивления воздухоочистителя и количества пропускаемых картерных газов q на эффективность бесклапанной системы вентиляции картера при полной и частичных нагрузках:
I, II и III — соответственно новый, среднеизношенный и сильнонзношенный двигатели; 1, 2 и 3 — соответственно очень грязный, грязный и чистый воздухоочистители

Рис. 52. Типы клапанов системы вентиляции картера, испытанных на двигателе ЗИЛ-1

Рис. 53. Влияние на характеристику клапана различных факторов:
а — кольцевой щели; б — взаимного положения золотника и крышки; 1, 2 и 3 — соответственно максимальная, средняя и минимальная кольцевые щели; 4, 5 и 6 — поднятие крышки клапана относительно золотника соответственно и а 2; 1 и 0 мм

При верхнем положении золотника в дросселирующее отверстие крышки 4 входит его цилиндрическая часть диаметром 5,8 мм, вследствие чего проходное сечение клапана уменьшается До 3,77 мм2. В верхнем положении золотник находится до тех пор, пока перепад давлений (или, что почти одно и то же, разрежение во впускной трубе) больше 90—100 мм рт. ст.

Характеристику двухрежимного золотникового клапана можно изменять, изменяя вес и диаметры золотника, положение его верхней ступенчатой части относительно крышки, а также диаметр и форму дросселирующего отверстия в крышке 4 (рис. 52, д) клапана. На рис. 53, а показано влияние на характеристику кла-пана кольцевой щели между отверстием в крышке клапана и верх-ней ступенчатой частью золотника. Значительное изменение кольцевой щели при открытом клапане (левые ветви характеристик) мало влияет на его пропускную способность, поскольку при нижнем положении золотника основными дросселирующими отверстиями являются две сегментообразные щели, образованные отверстием в корпусе клапана и двумя фрезерованными пазами на боковой поверхности золотника, а также кольцевой зазор между наружной поверхностью золотника и корпусом клапана. Изменяя площадь сегментообразных щелей можно изменять пропускную способность клапана в зоне особо малых перепадов давлений, поскольку эти щели определяют площадь отверстия. При увеличении площади щелей от 0 до 50 мм2 пропускная способность клапана возрастает с 75 до 90 л/мин. Еще большее влияние на пропускную способность открытого клапана оказывают кольцевой зазор между наружной поверхностью золотника и корпусом клапана, а также вес золотника, поскольку они определяют работу клапана при перепадах давлений до 40—50 мм рт. ст.

После подъема золотника в верхнее положение характеристика клапана изменяется. При этом количество воздуха 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 ..

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector