Cтраница 1
Принудительная вентиляция картера имеется у большинства современных автомобильных двигателей. [1]
У двигателей с принудительной вентиляцией картера необходимо систематически очищать вентиляционные трубки. При очистке трубки промываются в керосине с продувкой сжатым воздухом, а при сильном загрязнении трубок - при помощи проволоки или прожиганием на огне. [2]
Схемы вентиляции двигателя. [3] |
Двигатель автомобиля ЗИЛ-130 имеет принудительную вентиляцию картера. Картерные газы отсасываются во впускной трубопровод 2 ( рис. 49, а) по трубке 3 через клапан 4, расположенный между впускными трубопроводами правого и левого рядов цилиндров. Клапан регулирует проходное сечение для отсоса картерных газов в зависимости от разрежения во впускном трубопроводе, которое увеличивается при полном открытии дроссельной заслонки и уменьшается по мере ее прикры. [4]
Полнопоточный масляный фильтр двигателя автомобиля ГАЗ-24 Волга. [5] |
На рис. 101 показана схема принудительной вентиляции картера восьмицилиндрового V-образного двигателя. Осуществляется она соединением картера с впускным трубопроводом. [6]
Схема вентиляции картера двигателя ЗИЛ-130. [7] |
На рис. 102 показана схема принудительной вентиляции картера восьмицилиндрового V-образного двигателя. Осуществляется она соединением картера с впускным трубопроводом. Свежий воздух поступает в картер через воздушный фильтр / маслоналивной горловины. В систему вентиляции картера включен клапан 3, установленный на впускном трубопроводе. Перед клапаном расположен маслоуловитель 2, отделяющий частицы масла от газов, отсасываемых из картера. [8]
Поэтому большинство современных автомобильных двигателей имеет принудительную вентиляцию картера. [9]
Для улучшения условий работы смазки во всех двигателях применяют принудительную вентиляцию картера. [10]
На двигателе автомобиля ГАЗ-24 Волга ( рис. 63 6) применяется закрытая принудительная вентиляция картера. При работе двигателя на частичных нагрузках ( дроссельная заслонка открыта не полностью) за заслонкой создается высокое разрежение. К картерным газам, идущим по шлангу 14, добавляется чистый воздух, поступающий по шлангу 12 большого диаметра. Все эти газы и воздух смешиваются с горючей смесью, поступают через открытый впускной клапан в цилиндр двигателя и там сгорают. [11]
В современных двигателях от эффективности этих свойств масел зависит интенсивность закоксовыва-ния клапана принудительной вентиляции картера. [13]
В присутствии поверхностно-активных присадок уменьшается осадкообразование в двигателях, увеличивается срок службы систем с принудительной вентиляцией картера, общее количество отложений во всасывающей системе сводится к минимуму, причем эти отложения становятся мягче, растворяются в углеводородах, и порча двигателя при их откалывании менее вероятна. [14]
Испытание по этому методу проводят на шестицилиндровом рядном двигателе Ford модели 1963 г. Отличительная особенность испытания - выключена система принудительной вентиляции картера, двигатель оборудован системой конденсации прорывающихся в картер газов; поэтому кондевсат попадает в работающее масло, что интенсифицирует процесс ржавления деталей двигателя. [15]
Страницы: 1 2
Всем привет! Две следующие записи, как и обещал, будут посвящены маслоуловителям.Для начала, для тех, кто читает, немного теории. Скажу сразу, всё ниже написанное является в большей части моим собственным мнением, основанном на собственном опыте и знаниях, и в меньшей части – информацией, которую можно найти в открытых источника.Система вентиляции картера… Я ещё не встречал ни на практике, ни в теории хотя бы одного автомобильного ДВС, не имеющего эту систему. Возможно, такие ДВС всё-таки существуют, но они, скорее, исключение, лишь доказывающее общее правило.От чего же вентилируется картер, и зачем вообще это делать? Во время работы двигателя из его верхней части под воздействием огромного давления в нижнюю часть прорываются газы, которые имеют весьма богатый химический состав. Прорыв газов может быть вызван многими факторами, если их обобщить, то получается, что основная причина – это не плотность в паре цилиндр-поршень. Также в особо запущенных случаях газы могут попадать в полость двигателя вдоль стержней клапанов, но в данном случае их количество будет гораздо меньше, чем при «более естественном» способе прорыва.Кроме того, как правило, в нижней части ДВС находится масло, которое в процессе работы может менять свой химический состав, выделяя определённые испарения. Сюда же стоит добавить… обычную воду, которая непременно в виде конденсата образуется в двигателе, смешивается с маслом и при его (масла) нагреве начинает испаряться. Таким образом, получается, что внутри картера двигателя образуется некая смесь газов, которые принято называть картерными. Если испарения масла и воды могут на определённом уровне остановиться, то прорыв, грубо говоря, выхлопных газов в процессе работы двигателя не останавливается. Причём картерные газы меняют свою температуру и давление при постоянстве объёма (физика, ухле). Находясь в картере, газы окисляют, читай, портят масло, частично с ним смешиваются, образуя масляный туман, оседают на стенках в виде твёрдых отложений, наконец, создают сопротивление движениям кривошипно-шатунного механизма. Допустим, никакого конструктивного выхода у них нет, но давление внизу растёт, поскольку газов становится всё больше, плюс идут постоянные пульсации из-за движения КШМ. Куда им деваться? Они идут наружу по пути наименьшего сопротивления – через прокладки и сальники. Вот почему, прежде чем менять сальники, через которые сильно течёт масло, но которые при этом непосредственно с маслом не соприкасаются, стоит сначала устранить причину подтекания, а не бороться с последствиями. Ведь по сути вытекающее через них масло – это конденсат масляного тумана, который выдавливается высоким давлением в сторону меньшего давления, т.е. наружу. Кстати, стоит отметить, что особенно сильно подвержены выделению картерных газов двигатели с любым наддувом, двигатели с тонкими поршневыми кольцами или малым их количеством, ну, и, конечно же, двигатели с износом цилиндропоршневой группы.Именно для выведения из двигателя картерных газов и придумана система вентиляции картера. По сути – это отверстие, соединяющее двигатель с атмосферой. В простейших случаях это действительно просто отверстие в блоке или клапанной крышке (например, у простых воздушных компрессоров). На мостах и КПП в отверстия вкручивается специальный клапан — сапун, защищающий их полости от попадания в них грязи и влаги. Кстати, его стоит держать в чистоте и периодически проверять на продуваемость. Подобная система вентиляции является свободной, т.е. газы выходят через сапун либо по мере своего появления, либо по мере создания давления, достаточного, чтобы открыть клапан (продавить пружину). В двигателе паразитных газов образуется гораздо больше, чем в других механизмах, поэтому для увеличения скорости и повышения эффективности их отвода сконструирована система принудительной вентиляции картера – выход газов подведён на впуск двигателя, который, создавая при своей работе разряжение во впускном тракте, как насос высасывает газы из картера. Они, смешиваясь со свежим воздухом, повторно сжигаются в двигателе, и всё бы ничего, но есть одно «но»… Эти газы – не совсем газы – это смесь, содержащая в себе сами газы, мельчайшие капли масла, воды, не сгоревшего топлива и ещё много чего. Кроме того, этот туман имеет температуру, выше, чем впускной тракт, поэтому, попав в него, он частично конденсируется на всём, что попадается на его пути, а попав в камеру сгорания – может образовывать твёрдые отложения – нагар на поршнях, клапанах, самой камере сгорания, выпускном тракте…Свободная система вентиляции картера на современных двигателях не приемлема, поскольку плохо работает на ХХ, не справляется на высоких оборотах, может замасливать всё вокруг, через неё в картер может попасть грязь и влага при остывании двигателя или определённом режиме его работы (торможение двигателем).На сегодня, пожалуй, хватит. В следующий раз я расскажу о системе вентиляции картера двигателей NZ и её доработках.
Продолжение следует!
Ну, чтоб совсем не без фото. Считайте, тизер.
Известно, что в процессе своей работы, двигатель перерабатывает топливную смесь, излишки которой, смешиваясь с воздухом должны выходить в виде отработанных газов наружу. С помощью выхлопной трубы, так все и происходит, но что бы хоть как-то минимизировать вред для окружающей среды, применяют различные фильтры. Есть свои специфические фильтры и непосредственно в двигателе, применяющиеся в системе вентиляции картера.
Картер — главная корпусная деталь двигателя, имеющая самую большую полость, в которой находится коленчатый вал, а ее верхняя часть вмещает в себя блок цилиндров. Картер также можно назвать отдельной деталью (если речь идет об небольших двигателях), такой себе коробкой, объединивший в себе все детали мотора.
При работе двигателя, часть отработанных газов из камер сгорания могут просачиваться в картер и без того уже содержащий пары топлива, масла и воды. В итоге, слившись воедино, эта смесь носит название картерных газов, сильное скопление которых значительно понижает состав и положительные свойства моторного масла, разрушая при этом металлические части двигателя.
Кроме того, эти вредные вещества попадают в атмосферу, тем самым сильно загрязняя ее. Что бы этого не случилось, существует вентиляция картера. Об конструкции и особенностях этой системы, мы расскажем в этой статье.
Как уже говорилось, любой современный двигатель оборудуется специальными фильтрами (можно и так назвать систему вентиляции), которые предотвращают выход из него горючих и токсичных картерных газов, путем их утилизации. Система вентиляции картера, или как ее еще называют «Система отсоса картерных газов» включает в себя большую и малую ветвь. Первая представленная в виде трубы с пламягасителем и маслоотделителем внутри (детальнее о них чуть позже), а вторая являет собой трубку, с помощью которой большая ветвь соединяется с задроссельным пространством.
В прилагающейся к автомобилю технической документации, касающееся его ремонта и обслуживания, не смотря на видимую существенную роль данной системы, ей уделяется мало внимания. А зря, ведь на современных двигателях выход из строя вентиляции картера грозит ему значительным понижением работоспособности.
Что бы система вентиляции исправно работала, необходимо учитывать такие важные моменты как наличие свежего воздуха и забор вредных газов. За способом подвода воздуха все картерные вентиляционные системы можно разделить на открытые и закрытые. Первый вариант базируется на заборе воздушных потоков непосредственно с внешней среды, а второй — использует части системы питания, такие как, например впускной такт.
Открытая вентиляционная система не работает при малых оборотах двигателя и на холостом ходу. Также, она не выполняет свое назначение на больших оборотах, а еще из-за нее возможно засасывание нефильтрированного атмосферного воздуха. Иногда, использование такой системы служит одной из причин слишком большого расхода масла и, соответственно, замасливания мотора.
Закрытая вентиляционная система картера используется в случае необходимости уменьшения степени загрязнения окружающей среды. С этой целью устанавливается специальный клапан, который выводит попавшие от принудительной вентиляции газы, во впускной коллектор мотора. Такая система имеет как плюсы, так и минусы. К первой группе следует отнести сравнительно меньший расход масла, стабильную работу двигателя зимой (входной воздух обогревается картерными газами), стойкость двигателя к детонации, так как топливно-воздушная консистенция разбавляется. Ко второй группе, включающей минусы использования относят: сильное загрязнение входных воздуховодов и карбюратора и возможность влияния на окисление масла.
Существует также классификация подобных систем в зависимости от способа отвода картерных газов. С этой точки зрения выделяют системы принудительного (подводят газы к впускному коллектору) и эжекционного (отводят газы в окружающую среду) действия.
До 1961 года все автомобилестроение применяло в выпускаемых транспортных средствах открытую систему с эжекционным принципом действия, в которых для вывода из картера газов использовали эжекционную трубку, проходящую вдоль всего двигателя к нижнему поддону картера. Когда машина двигалась, возле края трубки образовывалось незначительное разрежение, хорошо влияющее на вентиляцию картера.
Чуть позже результаты, проведенных компанией GENERAL MOTORS исследований доказали, что основное количество вредных веществ, образующиеся в следствии неполного сгорания углеводорода, выбрасывается в атмосферу именно через эжекционную трубку системы вентиляции. В следствии этого открытия, начиная с 1961 года, все автомобили, поступающие в продажу в штат Калифорния (Америка), были обязаны оборудоваться системой вентиляции принудительного действия, а с 1962 года, это требование начало действовать на всей территории США. С тех пор прошло не одно десятилетие, но двигатели именно с этой системой продолжают выпускаться и в наше время.
И так, мы уже выяснили, что в двигателях современных автомобилей применяется картерная система вентиляции принудительного действия, но разные производители, по разному подходят к вопросу ее конструкции. Наиболее сложной (но самой эффективной) является система в которой, воздух попадает в картер через отдельный воздушный фильтр.
В бензиновых двигателях, при условии, что нагрузки небольшие, одна часть разбавленных воздухом газов, попадает в воздушный фильтр, находящийся за фильтрующим эллементом, а вторая часть, через регулирующий жиклер поступает в задроссельное пространство.
Детально разбирать каждый вид вентиляционной системы картера, для отдельно взятых двигателей (бензиновых, дизельных, газовых и т.д.) очень долго, да и сейчас совершенно неуместно, поэтому сосредоточим свое внимание на основных, общих для всех компонентах: маслоотделителе, воздушных патрубках (для циркуляции газов) и вентиляционных клапанах.
Маслоотделитель создан для препятствования попаданию паров масла в полость камеры сгорания. Благодаря ему уменьшается количество образования сажи. Выделяют три способа разделения масла и газа: циклический, лабиринтный и комбинированный, который в настоящее время наиболее часто применяется. Лабиринтный маслоотделитель (успокоитель) нацелен на замедление движения картерных газов. В следствии этого, большие масляные капли стекая по стенкам попадают в картер двигателя.
Дальнейшее очищение масла от картерных газов выполняет центробежный маслоотделитель, проходя через который они начинают вращаться. В итоге, под воздействием центробежной силы, частички масла оседают на стенках, а затем также стекают в картер. Что бы предотвратить турбулентность газов, после прохождения ими центробежного маслоотделителя в ход пускают выходной лабиринтный успокоитель. Именно тут проходит окончательное разделение масла и газа.
Вентиляционный клапан картера нужен для регулировки давления картерных газов, попадающих в колектор. Если разряжение во впускном канале не очень существенное - клапан открыт, но если оно довольно ощутимое, то клапан самостоятельно закрывается.
Вся система вентиляционной работы картера базируется на разряжении, возникающем во впускном коллекторе двигателя. С помощью этого процесса переработанные газы выводятся из картера в маслоотделитель, где очищаются от масла и по специальным патрубкам переходят во впускной колектор. Там, смешавшись с воздухом, они ликвидируются в камерах сгорания. Если двигатель оснащен турбонадувом, то регуляция вентиляции картера может осуществляться с помощью дроссельной заслонки.
Названием «Штуцер» обозначают патрубки с резьбовым соединением, помогающие объеденить части трубопровода, или соединить вентили, емкости и прочие детали жидкостных и газовых преобразующих систем. Что касается системы вентиляции картера, то тут штуцер просто незаменим, а система вентиляции карбюраторных двигателей «Солекс» без него вообще работать не будет.
Такая его незаменимость объясняется достаточно просто. Бывает, что в процессе качественного удаления газов возникают проблемы. Чаще всего, причина этого кроется в недостаточном разряжении картерных газов, находящихся в воздушном фильтре.
Для того, чтоб увеличить работоспособность системы вентиляции в нее внедряют еще одну, дополнительную ветвь (малая ветвь). Она имеет вид трубки, с помощью которой задроссельная зона соединяется со штуцером, отвечающий за отвод картерных газов от двигателя внутреннего сгорания. Диаметр этой ветви совсем маленький и составляет не больше пары миллиметров. Также, штуцер может помочь в диагностике некоторых причин сбоя в вентиляции картера. Для этого на него надевают трубку, а затем дуют в нее, если воздух не проходит — значит надо прочистить каналы системы, так как они, скорее всего, засорены.
Штуцер располагается в нижней части карбюратора, рядом с дроссельной заслонкой первичной камеры, под насосом ускорения. В случае необходимости, на эту деталь натягивают шланг, выполняющий вытяжную функцию.
Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.
Была ли эта статья полезна?В процессе работы двигателя из надпоршневой полости цилиндра в картер прорываются газы. Эти газы, называемые картернымисостоят примерно из равных частей горючей смеси и продуктов полного и частичного сгорания. Вследствие этого картерные газы содержат пары топлива, окислы углерода (в том числе СО), серы, азота, продукты частичного окисления углеводородов топлива,, пары воды. Многие из этих компонентов активно воздействуют на масло, в результате чего оно окисляется, в нем образуются смолистые и лакообразные вещества, кислоты, соли кислот и др. В результате этого масло теряет свои свойства или, как говорят, стареет. Активные кислоты, образуя с маслом эмульсию, попадают на трущиеся поверхности и вызывают их коррозию.
Для того чтобы свести к минимуму влияние картерных газов и уменьшить интенсивность процесса старения масла, необходимо их удалять из картерного пространства.
Процесс удаления газов называется вентиляцией картерного пространства, а комплекс устройств, обеспечивающих этот процесс, — системой вентиляции.
Вентиляция служит также для поддержания в картерном пространстве давления, близкого к атмосферному. Если удаление газов недостаточно или отсутствует вообще, в картерном пространстве резко повышается давление за счет постоянного притока нового количества газов. Это может привести к выдавливанию масла через сальниковые уплотнения коленчатого вала и другие неплотности картера. Интенсивное удаление картерных газов приводит к подсосув картер загрязненного пылью и влагой атмосферного воздуха.
Опыт показывает, что стабильность масла значительно повышается, если картерное пространство продувать небольшим количеством свежего воздуха. Поэтому существует два типа систем вентиляции: вытяжные, т. е. без продувки картерного пространства воздухом, и приточно-вытяжные — с продувкой. Воздух, поступающий в картер при приточно-вытяжной вентиляции, обязательно очищается в самостоятельном фильтре или в воздухоочистителе системы питания двигателя воздухом.
Картерные газы могут удаляться в атмосферу или возвращаться во впускной тракт двигателя. Системы вентиляции с удалением картерных газов в атмосферу называются открытыми. Системы с удалением газов во впускной тракт — закрытыми системами вентиляции.
Так как картерные газы содержат значительное количество весьма токсичных веществ, то выбрасывание их в атмосферу крайне нежелательно. Схема открытой системы вентиляции изображена на рис. 1, а. В этой системе картерные газы удаляются через эжекционную трубку 1, косой срез которой обращен по потоку воздуха, обтекающего трубку при движении автомобиля. За счет этого у среза трубки создается разрежение, обеспечивающее отсос газов. Чтобы предотвратить прямой выброс капелек масла с картерными газами, эжекционная трубка углублена в камеру 2. Воздух в картер поступает через маслозаливную горловину, крышка 3 которой снабжена фильтрующей набивкой. Такую систему вентиляции имеют двигатели автомобилей «Запорожец», «Чайка», Урал-375, МАЗ-204 и др.
Рис. 1 -Схемы вентиляции картерного пространства двигателей: а) открытая; б) закрытая вытяжная; в) закрытая приточно-вытяжная; г), д). е) — конструкции автоматических регулирующих клапанов закрытых систем вентиляции
На рис. 1, б показана схема закрытой вытяжной системы вентиляции. Газы отсасываются здесь из-под крышки клапанного механизма через эжекционную трубку 2, выведенную во входную горловину воздухоочистителя. Перед выходом картерных газов из-под крышки клапанного механизма установлена маслоотражательная шторка 1. Смешиваясь с потоком воздуха, картерные газы проходят через фильтрующую набивку 3 воздухоочистителя и освобождаются от капелек масла, сконденсировавшихся паров волы и прочих примесей (двигатели МЗМА-408, ЗМЗ-21 и до) Если воздухоочиститель имеет сухой бумажный фильтрующий элемент то картерные газы необходимо отводить во впускной тракт в зону за воздухоочистителем. В этом случае на пути картерных газов Устанавливается самостоятельный фильтрующий элемент. Благодаря простоте конструкции эти системы получили широкое распространение, особенно на зарубежных двигателях.
На рис. 1, в представлена схема закрытой приточно-вытяжной системы вентиляции, где картерные газы по трубке 3 удаляютсявзадроссельное пространство впускного тракта 4. Следовательно, картерные газы не проходят через дозирующие органы системы питыния и не загрязняют их, однакооказывают влияние на работу - карбюратора 5, снижая разрежение в его каналах. Чтобы свести кминимуму влияние такой системы вентиляции на смесеобразование она снабжается клапанным устройством 2, регулирующим интенсивность удаления картерных газов. На выходе газов из картерного пространства установлена маслоулавливающая набивка или маслоотражательный козырек 1. Воздух для продувки картерного пространства поступает через маслозаливную горловину 6, оборудованную фильтрующим элементом (двигатель ЗИЛ-130 и ряд двигателей американской фирмы «GMC»). Наличие клапанного устройства усложняет систему вентиляции и увеличивает вероятность выхода системы из строя.
Конструкции клапанов, применяемые в системах вентиляции, выполненных по схеме рис. 1, в, показаны на рис. 1, г, д, е. Принцип работы автоматического клапана типа флуометра (плавающий клапан) рассмотрим по схеме рис. 1, г. Клапан грибовидной формы со сквозными радиальным и аксиальным отверстиями в нерабочем состоянии отжат пружинкой в крайнее правое положение и своей пяткой закрывает канал, сообщающийся с картерным пространством. При пуске и работе двигателя на холостом ходу, когда во впускном трубопроводе возникают большие разрежения, клапан, преодолевая сопротивление пружинки, подсасывается к каналу, сообщающемуся со впускным трубопроводом, и перекрывает его своим носком, а картерные газы проходят через калиброванные отверстия в самом клапане. По мере открытия дроссельной заслонки разрежение во впускном трубопроводе уменьшается, клапан отжимается пружинкой от седла и потоком газов удерживается в некотором среднем положении.
Аналогично работает клапан системы вентиляции двигателя ЗИЛ-130, конструкция которого показана на рис. 1, д. В нерабочем положении автоматический клапан нижним коническим концом перекрывает канал, соединяющийся с картерным пространством. При пуске и работе на холостом ходу клапан подсасывается вверх иигольчатым носком частично перекрывает выходное отверстие в корпусе клапана. На режимах средних и полных нагрузок клапан опускается и удерживается потоком примерно в среднем положении.
Помимо плавающих автоматических клапанов в системах вентиляции применяются управляемые мембранные клапаны с иглой или золотником, изменяющими проходное сечение канала вентиляции в зависимости от режима работы двигателя.
Конструкция мембранного клапана показана на рис. 1, е. Корпус 4 клапана над мембраной 1 через отверстие сообщается сатмосферой, а полость под мембраной соединена с впускным трубопроводом. Мембрана, нагруженная пружиной 2, связана штоком с полым золотником 3, который располагается в трубке, соединенной с картерным пространством. По мере прикрытия дроссельной заслонки разрежение во впускном трубопроводе и в нижней полости клапана увеличивается. Мембрана прогибается вниз и золотник начинает перекрывать отверстие в трубке, снижая тем самым интенсивность отсоса газов из картерного пространства. Мембранные клапаны достаточно эффективны, но из-за сложности и относительной дороговизны широкого распространения в автомобильных двигателях не получили.
В карбюраторных двигателях применяются и более сложные клапанные системы вентиляции. В дизелях применяют преимущественно открытые системы вентиляции. Объясняется это тем, что в составе картерных газов дизелей значительно меньше токсичных компонентов, отрицательно влияющих на организм человека. Действительно, в процессе сжатия в картерное пространство дизелей прорывается воздух, а не горючая смесь. А поскольку они работают с большим избытком воздуха, их продукты сгорания содержат гораздо меньше неполностью сгоревших углеводородов топлива, чем в карбюраторных двигателях.
Современные устройства для вентиляции картерного пространства двигателей представляют собой самостоятельную систему, оказывающую существенное влияние на работу других систем, двигателя.
Источник: Райков И.Я., Рытвинский Г.Н. Двигатели внутреннего сгорания, 1971 г.
"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453