Avtoargon.ru

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

Система вентиляции картера — Crankcase ventilation system

Система вентиляции картера — Crankcase ventilation system

Система вентиляции картера удаляет нежелательные газы из картера двигателя внутреннего сгорания . Система обычно состоит из трубки, одностороннего клапана и источника вакуума (например, впускного коллектора).

Нежелательные газы, называемые «прорывом», представляют собой газы из камеры сгорания, которые просочились и проходят через поршневые кольца. Ранние двигатели выбрасывали эти газы в атмосферу просто из-за их утечки через уплотнения картера. Первой специальной системой вентиляции картера была дорожная тяговая труба , в которой использовался частичный вакуум для втягивания газов через трубу и их выпуска в атмосферу. Системы принудительной вентиляции картера (PCV) — впервые использованные в 1960-х годах и присутствующие в большинстве современных двигателей — направляют картерные газы обратно в камеру сгорания, чтобы уменьшить загрязнение воздуха.

Двухтактные двигатели с компрессионной конструкцией картера не нуждаются в системе вентиляции картера, поскольку нормальная работа двигателя предполагает направление картерных газов в камеру сгорания.

СОДЕРЖАНИЕ

  • 1 Источник картерных газов
  • 2 Удаление воздуха из атмосферы
  • 3 Система принудительной вентиляции картера (PCV)
    • 3.1 История
    • 3.2 Дыхательный аппарат
    • 3.3 Клапан PCV
    • 3.4 Накопление углерода во впускных системах
  • 4 альтернативы
  • 5 ссылки

Источник картерных газов

Прорыв, как это часто называют, является результатом того, что горючие материалы из камеры сгорания «выдуваются» мимо поршневых колец и попадают в картер. Эти картерные газы, если их не вентилировать, неизбежно конденсируются и соединяются с масляными парами, присутствующими в картере, образуя отстой или вызывая разбавление масла несгоревшим топливом. Кроме того, чрезмерное давление в картере может привести к утечкам моторного масла через уплотнения коленчатого вала и другие уплотнения и прокладки двигателя. Поэтому становится обязательным использование системы вентиляции картера.

Атмосферная вентиляция

До начала 20 века картерные газы выходили из картера двигателя через уплотнения и прокладки. Считалось нормальным, если масло вытекло из двигателя и капало на землю, как это было и в паровых двигателях в предыдущие десятилетия. Прокладки и уплотнения вала предназначались для ограничения утечки масла, но обычно не предполагалось, что они полностью предотвратят ее. Проходящие газы диффундируют через масло, а затем просачиваются через уплотнения и прокладки в атмосферу, вызывая загрязнение воздуха и запахи.

Первой доработкой в ​​системе вентиляции картера стала дорожная тяговая труба . Это труба, идущая от картера (или крышки клапана на двигателе с верхним расположением клапанов) вниз к обращенному вниз открытому концу, расположенному в потоке потока транспортного средства . Когда автомобиль движется, воздушный поток через открытый конец трубки создает всасывание («тягу» или тягу), которая вытягивает газы из картера. Чтобы предотвратить создание вакуума, картерные газы заменяются свежим воздухом с помощью устройства, называемого сапуном . Сапун часто находится в масляной крышке. Многие сапуны имели чашу или совок и располагались в воздушном потоке вентилятора радиатора двигателя. Этот тип системы называется «Тип давления всасывания и воздух нагнетаются в шарик сапуна и вакуумом вытянуть по дороге отсасывающей трубы. Другой типа , используемый типа всасывающего давления был использован на VW Porsche двигателей с воздушным охлаждением при этих условиях получали в передний шкив картера встроен реверсивный винт, который подает воздух в двигатель, и воздух выходит из картера с помощью дорожной вытяжной трубы. Эта система очень хорошо справляется с удалением паров картера, которые вредны для двигателя. Двигатели, система дорожной вытяжной трубы также создавала загрязнение и неприятный запах.Тяговая труба могла забиться снегом или льдом, и в этом случае давление в картере увеличивалось, что приводило к утечкам масла и повреждению прокладок.

На медленно движущихся транспортных средствах и лодках часто не было подходящего воздушного потока для вытяжной трубы дороги. В этих ситуациях двигатели использовали положительное давление в сапунной трубке для выталкивания картерных газов из картера. Поэтому воздухозаборник сапуна часто располагался в воздушном потоке за охлаждающим вентилятором двигателя. Картерные газы уходили в атмосферу через тяговую трубу.

Система принудительной вентиляции картера (PCV)

История

Хотя современная цель системы принудительной вентиляции картера (PCV) заключается в уменьшении загрязнения воздуха, первоначальная цель заключалась в том, чтобы позволить двигателю работать под водой без просачивания воды. Первые системы PCV были построены во время Второй мировой войны, чтобы позволить танку двигатели для работы во время глубоких бродов , когда обычный вентилятор с вытяжной трубой мог бы позволить воде проникнуть в картер и разрушить двигатель.

В начале 1950-х годов профессор Ари Ян Хааген-Смит установил, что загрязнение от автомобильных двигателей было основной причиной кризиса, связанного с смогом , в Лос-Анджелесе, Калифорния. Калифорнийский совет по контролю за загрязнением автомобильным транспортом (предшественник Калифорнийского совета по воздушным ресурсам ) был создан в 1960 году и начал исследования, как предотвратить выброс картерных газов непосредственно в атмосферу. Система PCV была разработана для рециркуляции газов в воздухозаборник, чтобы их можно было объединить со свежим воздухом / топливом и полностью сжечь. В 1961 году правила Калифорнии требовали, чтобы все новые автомобили продавались с системой PCV, что представляет собой первую реализацию устройства контроля выбросов транспортных средств .

К 1964 году большинство новых автомобилей, продаваемых в США, были оборудованы добровольными промышленными предприятиями, чтобы не пришлось изготавливать несколько версий автомобилей для конкретного штата. PCV быстро стал стандартным оборудованием для всех транспортных средств по всему миру благодаря своим преимуществам не только по сокращению выбросов, но и по внутренней чистоте двигателя и сроку службы масла.

В 1967 году, через несколько лет после запуска в производство, система PCV стала предметом расследования большого жюри федерального правительства США, когда некоторые критики отрасли заявили, что Ассоциация производителей автомобилей (AMA) сговорилась сохранить несколько таких устройств для уменьшения смога. на полке, чтобы отложить дополнительную борьбу с смогом. После восемнадцати месяцев расследования большое жюри вернуло решение «не выставлять счет», разрешив AMA, но в результате было принято постановление о согласии, согласно которому все американские автомобильные компании согласились не работать совместно над мероприятиями по борьбе с смогом в течение десяти лет.

За прошедшие с тех пор десятилетия законодательство и регулирование выбросов от транспортных средств существенно ужесточились. В большинстве современных бензиновых двигателей по-прежнему используются системы PCV.

Дышащий

Чтобы система PCV могла выводить пары из картера, картер должен иметь источник свежего воздуха. Источником этого свежего воздуха является «сапун картера», который обычно отводится от впускного коллектора двигателя. Сапун обычно снабжен перегородками и фильтрами для предотвращения загрязнения воздушного фильтра масляным туманом и паром.

Клапан PCV

Вакуум во впускном коллекторе передается на картер через клапан PCV. Воздушный поток, проходящий через картер и внутреннюю часть двигателя, уносит побочные газы сгорания. Эта смесь воздуха и картерных газов затем выходит, часто через другую простую перегородку, экран или сетку, чтобы исключить капли масла, через клапан PCV во впускной коллектор. В некоторых системах PCV эта масляная перегородка происходит в дискретной сменной части, называемой «маслоотделителем». Продукты вторичного рынка, продаваемые для добавления внешней масляной перегородки к транспортным средствам, которые изначально не были установлены с ними, обычно известны как « маслосборники ».

Клапан PCV регулирует поток картерных газов, поступающих во впускную систему. На холостом ходу вакуум в коллекторе высокий, что приведет к засасыванию большого количества картерных газов, в результате чего двигатель будет работать слишком бедной. Клапан PCV закрывается при высоком вакууме в коллекторе, ограничивая количество картерных газов, поступающих во впускную систему.

Когда двигатель находится под нагрузкой или работает на более высоких оборотах, выделяется большее количество картерных газов. В этих условиях разрежение во впускном коллекторе ниже, что приводит к открытию клапана PCV и потоку картерных газов во впускную систему. Больший расход всасываемого воздуха в этих условиях означает, что большее количество картерных газов может быть добавлено во впускную систему без ущерба для работы двигателя. Открытие клапана PCV в этих условиях также компенсирует то, что система впуска менее эффективна при всасывании картерных газов во впускную систему в этих условиях.

Вторая функция клапана PCV — действовать как пламегаситель и предотвращать попадание положительного давления из системы впуска в картер. Это может произойти в двигателях с турбонаддувом или при возникновении обратной вспышки , а избыточное давление может повредить уплотнения и прокладки картера. Таким образом, клапан PCV закрывается при наличии положительного давления, чтобы предотвратить его попадание в картер.

Читать еще:  X20xev нет давления масла в двигателе

Выпускное отверстие для воздуха из картера, где расположен клапан PCV, обычно располагается как можно дальше от сапуна картера. Например, сапун и выпускное отверстие часто находятся на противоположных крышках клапанов на V-образном двигателе или на противоположных концах клапанной крышки на рядном двигателе . Клапан PCV часто, но не всегда, размещают на клапанной крышке; он может располагаться в любом месте между выпускным отверстием для воздуха из картера и впускным коллектором.

Накопление углерода во впускных системах

Накопление углерода во впускном коллекторе может происходить, когда картерные газы постоянно загрязняют всасываемый воздух из-за неисправности системы PCV.

Накопление углерода из картерных газов на впускных клапанах обычно не является проблемой для двигателей с впрыском портов. Это связано с тем, что топливо попадает во впускные клапаны на пути к камере сгорания, позволяя содержащимся в топливе детергентам поддерживать их чистоту. Однако накопление углерода на впускных клапанах является проблемой только для двигателей с прямым впрыском, поскольку топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания. Из-за этого очистители топливной системы или добавки к топливу, добавленные в бак, не помогут очистить эти отложения. Методы очистки этих отложений включают распыление очистителя через впускное отверстие или прямую очистку впускных клапанов.

Альтернативы

Двухтактные двигатели, в которых используется сжатие картера , не требуют системы вентиляции картера, поскольку все газы внутри картера затем поступают в камеру сгорания.

Многие небольшие четырехтактные двигатели, такие как двигатели газонокосилок и генераторы электроэнергии, просто используют тяговую трубу, соединенную с системой впуска. Всасывающая труба направляет все картерные газы обратно во впускную смесь и обычно расположена между воздушным фильтром и карбюратором .

В двигателях с сухим картером некоторых автомобилей для дрэг-рейсинга используются продувочные насосы для извлечения масла и газов из картера. Сепаратор удаляет масло, затем газы направляются в выхлопную систему через трубку Вентури . Эта система поддерживает небольшой вакуум в картере и сводит к минимуму количество масла в двигателе, которое потенциально может пролиться на гоночную трассу.

Как работает вентиляция картера автомобиля?

Неисправность системы вентилирования картерных газов может привести к повышенному расходу масла и даже необходимости капитального ремонта двигателя. Поэтому важно не только понимать, как работает вентиляция картера, но и знать признаки поломки. Рассмотрим принцип работы, устройство клапана PCV, а также способы проверки и диагностики системы.

ПРЕДНАЗНАЧЕНИЕ СИСТЕМЫ ОТВОДА КАРТЕРНЫХ ГАЗОВ

При сгорании топливовоздушной смеси в цилиндре создается огромное давление. Поэтому через поршневые кольца даже на исправном двигателе часть отработавших газов неминуемо прорывается в картер. Также из камеры сгорания через кольца на такте сжатия и при неполном сгорании ТПВС в поддон попадает дизельное топливо, пары бензина.

При работе смесь из паров масла, бензина, отработанных газов и водяного пара создает повышенное давление в картерном пространстве. Если не отводить это гремучую смесь, давление не только будет мешать съему масла со стенок цилиндров, но и выдавит сальники коленвала, распределительного вала.

Согласно экологическим нормам, все современные автомобили должны оборудоваться системой вентиляции картера закрытого типа. Это значит, что смесь паров и выхлопных газов подается обратно во впускной коллектор.

УСТРОЙСТВО СИСТЕМЫ

Особенности устройства и принципа работы системы зависит от конкретной модели двигателя, но типичная конструкция предполагает наличие клапана вентиляции картера, патрубков и маслоотделителя.

ПРИНЦИП РАБОТЫ

Выхлопные газы, смешавшиеся с парами бензина, из-за образовывающегося давления протекают к маслоотделителю. В корпусе маслоуловителя мелкодисперсные частички масла собираются на стенках фильтрующего элемента. Образовавшиеся капли под воздействием силы притяжения стекают в маслосборник, а отфильтрованные газы через клапан вентиляции картера попадают во впускной коллектор.

Устройство представленной выше системы предполагает наличие интеркулера, который служит для охлаждения воздушного потока. Необходимость в снижении температуры обусловлена не столько работой вентиляции картера, сколько особенностями системы турбонаддува, которой оборудован представленный на схеме двигатель TDI.

Масляные частицы, оседающие на стенках впускного тракта, приводят к уменьшению ресурса ДМРВ, ДАД, ДТВ, способствуют загрязнению дроссельного узла, РХХ. Для впускных коллекторов с выхревыми заслонками опасность еще и в том, что масляная пленка собирает на себе частички пыли и сажи, которые выступают абразивом для привода заслонок. Поэтому большинство современных систем вентиляции картерных газов оборудуются маслоуловителем.

Разделение потоков

Стандартная система вентиляции картера имеет два патрубка подвода газов во впускной тракт. Связанно это с разницей давления перед дросселем и в задроссельном пространстве. В режиме минимальной нагрузки, когда дроссельная заслонка едва открыта, проходное сечение минимально, поэтому наибольшее разрежение как раз в задроссельном пространстве. В режимах большой и полной нагрузки открытая дроссельная заслонка не создает значимого сопротивления протекающему потоку воздуха, поэтому разряжение во впускном тракте минимально. Разделение точек входа позволяет гибко дозировать порцию картерных газов.

МАСЛОУЛОВИТЕЛЬ

Наибольшее распространение получил циклический и лабиринтный способ фильтрации. В наиболее современных системах вентиляции картера применяются оба способа отделения масла.

Лабиринтный метод выступает в качестве стадии грубой фильтрации и служит для отделения крупных частиц масла. Принцип работы уловителя заключается в прохождении потока картерных газов через канал с маслоотражательными пластинами. Соприкасаясь с пластинами, крупные частицы оседают на стенках, после чего стекают в обратную масляную магистраль.

На стадии тонкой очистки картерные газы проходят через циклический (центробежный) маслоотделитель. Принцип работы основан на прохождении газов по окружности корпуса отделителя. Под воздействием центробежных сил капли масла, масса которых больше массы выхлопных газов, смещаются наружу и оседают на стенке. После отделения мельчайшие частички масла стекают в обратную магистраль.

Для уменьшения вредного влияния турбулентности газовых потоков на входе в воздушный тракт устройство системы такого типа предполагает наличие выходной успокоительной камеры. Благодаря ей после прохождения центробежного маслоотделителя снижается кинетическая энергия газа. Кроме того, на стенках камеры также оседают мелкодисперсные частицы моторного масла.

В некоторых системах вентиляции картера используется синтетический фильтрующий элемент. При прохождении через него картерных газов частички масла оседают на волокнах, собираются в крупные капли и стекают в магистраль обратного слива.

КЛАПАН PCV

Клапан системы вентиляции картерных газов необходим для ограничения разряжения. Высокое разряжение, как и избыточное давление, может привести к повреждению сальников. Поэтому клапан PCV открывает доступ картерным газам по мере падения разрежения во впускном коллекторе.

В нормальном состоянии клапан возвратной пружиной удерживается в открытом положении. При работе двигателя на холостых оборотах разряжение преодолевает усилие пружины и перекрывает канал, соединяющий картер двигателя и впускной коллектор. Соответственно, по мере открытия дроссельной заслонки и снижения разряжения возвратная пружина приоткрывает канал для доступа газов.

На многих автомобилях VAG с двухступенчатой системой фильтрации работа клапана PCV заключается в прерывании потока от ступени грубой очистки к ступени тонкой очистки.

СИМПТОМЫ НЕИСПРАВНОСТИ

Признаки неправильной работы вентиляции картера:

  • повышенный расход масла;
  • обильные запотевания в местах установки сальников, прокладки ГБЦ, БЦ, поддона. По мере износа цилиндропоршневой группы двигателя количество прорывающихся в картер газов увеличивается, поэтому нагрузка на систему возрастает. Но симптомы повышенного давления в картере могут проявить себя и на исправном автомобиле. В морозное время года в патрубках системы скапливается конденсат, который при замерзании полностью блокирует вентиляцию картера. От повреждения сальников часто в таком случае спасает щуп, который выдавливает из посадочного места;
  • двигатель троит, плавают обороты. Причина – негерметичность клапана либо магистрали от клапана к впускному коллектору, из-за которой происходит подсос неучтенного воздуха;
  • моторное масло в воздушном фильтре, патрубке впускного тракта. Причина в забитом фильтрующем элементе;
  • при стоянке и движении на небольшой скорости система кондиционирования засасывает в салон выхлопные газы. На автомобиле негерметичны патрубки от картера до клапана PCV, из-за чего подкапотное пространство насыщается выхлопными газами.

Клапан PCV или как работает вентиляция картерных газов в автомобиле

Полностью устранить зазор между поршнем и цилиндром в двигателе внутреннего сгорания невозможно из-за разного их температурного расширения. Опасность подклинивания есть всегда, поэтому в конструкцию закладывается тепловой люфт поршня, а разгерметизация компенсируется упругими разрезными поршневыми кольцами. Но и они не дают стопроцентного уплотнения от газов под давлением.

Между тем, картер практически герметичен, поэтому рост давления в нём неизбежен, а как известно явление это крайне нежелательное.

Зачем в машине нужна вентиляции картерных газов

Проходя через зазоры между кольцами и их канавками в поршнях, а также сквозь их разрезы, отработавшие газы, состоящие из частиц выхлопа, несгоревшего топлива и содержимого атмосферы, частично попадают под поршни в картер двигателя.

Читать еще:  Электрическая схема газель с двигателем штайер

Кроме них, там всегда имеется находящийся в динамическом равновесии масляный туман, отвечающий за смазку деталей разбрызгиванием. Начинается смешивание сажи и прочих углеводородов с маслом, отчего последнее постепенно выходит из строя.

Процесс происходит постоянно, его последствия учтены в разработке и эксплуатации двигателей.

Масло регулярно заменяется, а имеющиеся в нём присадки эффективно удерживают и растворяют нежелательные продукты до момента собственной выработки. Но без принятия дополнительных мер у моторов, особенно уже долго проработавших, частично изношенных и пропускающих значительное количество газов через поршневую группу, масло будет выходить из строя слишком быстро.

Кроме того, в картере резко вырастет давление, несущее к тому же пульсирующий характер. Этого не выдержат многочисленные уплотнения, особенно сальникового типа. Расход масла возрастёт, а двигатель будет быстро загрязняться снаружи и нарушать даже самые лёгкие требования по экологичности.

Выходом из положения будет вентиляция картера. В простейшем виде она представляет собой сапун с небольшим масляным лабиринтом, где газы частично освобождаются от масляного тумана, после чего выбрасываются картерным давлением в атмосферу. Система примитивная, для современных двигателей не подходит.

Показательно выглядят её недостатки:

  • давление в картере сохраняется вместе с пульсациями, хотя и значительно уменьшается за счёт выхода газов через сапун;
  • затруднительно организовать регулирование расхода картерных газов;
  • система не может эффективно работать во всём диапазоне оборотов и нагрузок;
  • выброс газов в атмосферу недопустим по экологическим соображениям.

Гораздо лучше сработает вентиляция, где отбор газа осуществляется принудительно, за счёт разрежения во впускном коллекторе.

Сами газы при этом поступают в цилиндры, где несложно организовать их сгорание с минимальными выбросами в атмосферу. Но и такая организация несовершенна из-за непостоянства давления в задроссельном пространстве.

Предназначение клапана PCV

На холостом ходу и при торможении двигателем (принудительный холостой ход с повышенными оборотами) разрежение во впускном коллекторе максимально. Поршни стремятся втянуть воздух из магистрали с фильтром, а заслонка им этого не позволяет.

Если просто соединить это пространство трубопроводом с картером, то поток газов оттуда превысит все разумные пределы, а отделить масло от газа в таких количествах станет сложной задачей.

Обратная ситуация возникнет при полностью открытом дросселе, например, в режиме быстрого разгона или номинальной мощности. Приток газов в картер максимален, а перепад давлений практически сведён к минимуму, определяясь лишь газодинамическим сопротивлением воздушного фильтра. Вентиляция теряет эффективность, именно когда она больше всего нужна.

Отрегулировать все потребности можно с помощью особого устройства – клапана вентиляции картерных газов, известного под различными аббревиатурами, чаще всего PCV (грибок).

Он способен отрегулировать расход газов в разных режимах, а также предотвратить обратные забросы из коллектора в картер.

Устройство и принцип работы клапана ВКГ

Клапан может быть устроен различным образом, используя в качестве активного элемента подпружиненные поршни (плунжеры) или гибкие диафрагмы (мембраны). Но общий принцип работы у всех устройств один.

Клапан обладает обратной зависимостью своей пропускной способности от перепада давления.

  1. При полностью закрытом дросселе разрежение максимально. Клапан PCV реагирует на это открытием на небольшую величину, что обеспечивает минимальный переток газов через него. На холостом ходу больше и не потребуется. При этом маслоотделитель системы вентиляции успешно справляется со своими обязанностями, масло в коллектор не попадает, и расход на угар отсутствует.
  2. В средних нагрузочных режимах при частично открытом дросселе разрежение падет, а производительность клапана растёт. Расход картерного газа увеличивается.
  3. При максимальной мощности и больших оборотах разрежение минимально, поскольку у входящего воздуха практически нет помех. Система вентиляции должна максимально проявлять свои способности, и клапан это обеспечивает, полностью открываясь и не мешая выходу газов за открытый дроссель.
  4. В коллекторе могут возникать обратные вспышки, которые опасны для легковоспламеняющихся картерных газов. Но клапан не позволит проникнуть огню в вентиляцию, мгновенно захлопнувшись из-за обратного перепада давления.

При этом конструкция клапана предельно проста и не содержит ничего, кроме пружины и штоков с плунжерами или мембраны в пластиковом корпусе.

Симптомы заклинившего PCV

При отказе клапан может заклинить в любом положении, после чего во всех прочих режимах двигатель не сможет нормально работать.

Сама по себе вентиляция прямо не скажется на работе, она повлияет на долгосрочные проблемы, износ масла и прорыв уплотнений картера. Но воздух, проходящий через систему вентиляции, а значит и через клапан, уже учтён в настройках системы управления двигателем. Отсюда проблемы с составом смеси, причём на отдельных режимах.

Смесь может или обогащаться при постоянно закрытом клапане, или обедняться, если он заклинил в открытом положении. На бедной смеси мотор хуже запускается и не отдаёт привычную мощность.

Богатая вызовет проблемы с расходом топлива и отложениями на деталях двигателя. Возможно срабатывание системы самодиагностики с появлением ошибок по составу смеси и работе кислородных датчиков.

Как проверить клапан ПКВ

Проще всего клапан проверяется путём замены на заведомо исправный. Но в процессе работы по диагностике двигателя при подключенном сканере может оказаться быстрее оценить его состояние по изменению положения шагового двигателя регулятора холостого хода.

Должна быть разница приблизительно на 10% между режимами свободно подключенного сапуна, то есть без клапана, с клапаном в цепи прохождения газов, и полностью перекрытой вентиляцией.

То есть нормально работающий клапан делит воздух на холостом ходу примерно пополам, давая среднее значение расхода между закрытым и открытым сапуном.

Обслуживание клапана вентиляции картерных газов

Продлить срок службы поможет периодическая очистка, которую можно делать при каждой третьей замене масла. Клапан демонтируется и тщательно промывается с обеих сторон при помощи аэрозольного очистителя карбюратора.

Окончанием процедуры промывки будет выход чистой жидкости из корпуса. После операции клапан надо проверить, поскольку он мог быть уже повреждён, а промывка удалит герметизирующий слой отложений.

Системы смазки и вентиляции картера

Старая истина, гласящая «не подмажешь – не поедешь», в полной мере распространяется и на дизеля. От состояния систем смазки и вентиляции картера, а также правильного выбора моторного масла зависят не только надежность и долговечность двигателя, но и пусковые качества, его топливная экономичность, а также токсичность выхлопа.

Система смазки

Главная задача системы смазки – создать для уменьшения износа и облегчения движения между трущимися поверхностями масляный слой. Образующее его масло кроме своей главной задачи удаляет из трущейся пары посторонние частицы и продукты износа, предотвращает коррозию деталей, охлаждает трущиеся поверхности, а в некоторых двигателях используется в качестве теплоносителя и охлаждает днище поршня.

В большинстве двигателей грузовых автомобилей масло в основные узлы кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов подается под давлением. Часть поверхностей трения смазывается разбрызгиванием. Основная часть масла проходит через подшипники коленчатого вала (до 80% в новых двигателях и до 96% – в изношенных). Чаще всего используется параллельный подвод масла к подшипникам коленчатого вала.

Схемы масляных насосов:

а – с внешним эвольвентным зацеплением; б – с внутренним эпициклоидальным зацеплением; в – с внутренним эвольвентным зацеплением

Как правило, двигатели грузовых автомобилей имеют двухсекционные шестеренные масляные насосы. Основная секция подает масло к подшипникам, а дополнительная – используется для прокачки масла через теплообменник, центрифугу и для охлаждения поршней. Шестерни насосов могут иметь как внешнее, так и внутреннее – эпициклоидальное или эвольвентное – зацепление. Насосы с внутренним зацеплением более сложны в производстве, их привод требует повышенных затрат мощности, однако имеют меньшие габариты и более низкий уровень шума, а износ их шестерен меньше сказывается на производительности.

Производительность насоса выбирается из условия обеспечения заданного давления в системе смазки даже при перегреве, а также получения необходимого теплоотвода. У новых двигателей масляный насос должен иметь двух- или даже трехкратный запас по производительности, чтобы обеспечить надежную работу системы смазки при износе деталей насоса, вкладышей коренных и шатунных подшипников, а также шеек коленчатого и распределительного валов.

Охлаждение поршней особенно важно в двигателях с высокой степенью наддува и при расположении камеры сгорания в днище поршня. Реализуется оно чаще всего с помощью нескольких типовых схем. Наиболее простая, но зато и наименее эффективная – подача масла из неподвижных распылителей, установленных в нижней части цилиндра. Другой способ – подача масла по сверлению в шатуне в его верхнюю головку и через установленный в ней распылитель – на днище поршня. Но наиболее эффективна подача масла через отверстие в шатуне и поршневой палец в полость охлаждения, выполненную в днище поршня. Для ее получения днище делают съемным, или же заливают в него трубку или специальную вставку. Такое охлаждение поршня требует и более интенсивного охлаждения масла.

Читать еще:  Бустер для запуска двигателя через прикуриватель

Основная неисправность системы смазки – снижение давления. Оно может возникнуть из-за износа подшипников – чаще всего коренных на коленчатом валу, залегания клапанов системы в открытом состоянии, износа шестерен насоса. Каждая из перечисленных причин предполагает серьезный ремонт, но зачастую дело обходится и без него.

Причиной уменьшения давления в системе смазки может быть снижение вязкости масла из-за перегрева или попадания конденсата топлива. Эта опасность увеличивается при коротких поездках зимой на не полностью прогретом двигателе. Так, при специальных испытаниях на коррозионный износ, проводившихся на автомобиле с бензиновым двигателем, за одну неделю уровень масла в картере двигателя увеличивался на 1. 1,5 литра. Чтобы «выпарить» бензин и восстановить исходную вязкость масла, приходилось проезжать несколько сот километров с максимальными скоростями. Для дизелей подобная опасность намного меньше, зато и «выпарить» дизельное топливо из масла практически невозможно.

Уход за системой смазки предельно прост: достаточно своевременно менять масло и фильтры, а также регулярно промывать двигатель. И единственная сложность состоит в периодичности смены масла. А она определяется не только особенностями двигателя, но и маркой используемого масла. Их в последние годы появилось очень много – отечественных и импортных. Вместе с ними возникла масса вопросов о возможности и целесообразности их применения в наших условиях.

Моторные масла

Качество масла, а следовательно, и его стоимость, определяются количеством присадок, его основой, степенью очистки. Наибольшее распространение сегодня имеют минеральные масла, основу которых составляет продукт прямой перегонки нефти. Для получения нужных свойств в основу вводится комплекс присадок. Он тщательно выверяется и балансируется изготовителями масел, а потому к различным присадкам и добавкам, кои следует лить в двигатель самому потребителю, надлежит относиться весьма осторожно.

Особое место среди присадок занимают металлоплакирующие (МП). В результате трения возникает разность потенциалов и ионы способствуют наращиванию слоя присадки на изношенных поверхностях, уменьшая зазор между трущимися парами. Это увеличивает ресурс двигателя, снижает угар масла, улучшает его экономические, мощностные и экологические показатели. Необходимо иметь в виду, что заметный эффект от добавки МП начинает проявляться лишь через десятки тысяч километров. Учитывая это, применение такого рода присадок для двигателей с повышенным расходом масла нецелесообразно, так как они выносятся из двигателя вместе с маслом, не успевая создать защитный слой.

Поршни дизелей с охлаждением днища маслом:

а – со съемным днищем; б – с трубкой, заливаемой в днище; в – со вставкой, заливаемой в поршень

Последнее время все большее распространение получают синтетические масла, основа которых создана искусственно. Они обладают хорошими вязкостными характеристиками, снижают износ двигателя, способны долго работать без смены. Однако высокая стоимость этих масел ограничивает их применение.

Целесообразность использования определяется в каждом конкретном случае в зависимости от степени износа двигателя и соответственно угара масла, а также установленной периодичности технического обслуживания. При повышенном расходе масла приходится постоянно доливать его, поэтому применение более дорогого масла приведет к неоправданным затратам. Использование масел, обеспечивающих увеличенный пробег до его смены, также не всегда целесообразно. Периодичность замены масла согласована с периодичностью обслуживания автомобиля в целом. Поэтому менять масло нужно либо во время очередного ТО, либо проводить дополнительное обслуживание, что для большинства фирм неприемлемо.

Свойства отечественных моторных масел характеризуются прежде всего величиной вязкости при 100°С и 0°С (для некоторых масел – при минус 18°С) и индексом вязкости – интенсивностью изменения вязкости при изменении температуры.

По эксплуатационным свойствам отечественные (согласно действующему стандарту) масла делятся на несколько групп: В1 – среднефорсированные бензиновые двигатели, В2 – среднефорсированные дизели, В – универсальное масло для среднефорсированных двигателей, Г1 – высокофорсированные бензиновые двигатели, Г2 – высокофорсированные дизели без наддува, Г – универсальное масло высокофорсированных двигателей, Д – высокофорсированные дизели с наддувом.

Масла зарубежного производства и некоторые новейшие отечественные классифицируются по системам SAE J-300 и АСЕА (Ассоциация европейских производителей автомобилей). У летних масел SAE 20, 30, 40, 50, 60 кинематическая вязкость при 1000С изменяется соответственно от 5,6 до 21,9 м 2 /с. В обозначении зимних масел добавляется буква W: SAE 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W. Их кинематическая вязкость при 100°С находится соответственно в пределах от 3,8 до 9,3 мм 2 /с.

Температурная зона применяемости каждой из этих марок определяется минимальной температурой проворачиваемости двигателя стартером ( от –30°С для 0W до –5°С для 25W).

Широкое распространение получили всесезонные масла, имеющие более пологую вязкостную характеристику в зависимости от температуры масла. Низкая вязкость при отрицательной температуре обеспечивает зимний пуск двигателя. При высокой температуре необходимая вязкость поддерживается загущающими присадками. Для этих масел к обозначениям аналогичным для зимних масел добавляются цифры справа (от 20 до 50), характеризующие «горячую вязкость».

Применимость импортных масел для тех или иных двигателей обозначается по классификации API (Американский институт нефти) или АСЕА, а зачастую и по обеим. По API для дизельных двигателей применяют масла категории С, для бензиновых -– категории S. Вторая буква характеризует уровень эксплуатационных свойств и их назначение: Е – дизели грузовых автомобилей с невысокой литровой мощностью, F – дизели легковых автомобилей и грузовых автомобилей выпуска до 1994 года и бензиновые двигатели, G – современные дизели с высокой литровой мощностью и бензиновые двигатели выпуска до 1993 года, Н – бензиновые двигатели выпуска до 1996 года и J – современные бензиновые двигатели. Масла с цифрой 2 предназначены для двухтактных двигателей. Универсальные масла (для дизелей и бензиновых двигателей) имеют двойное обозначение (например, API SG/CD).

При классификации по АСЕА первая буква обозначает тип двигателя: А – бензиновые, В – дизели легковых автомобилей и Е – дизели грузовиков. Следующая далее цифра характеризует моющие, противозадирные способности и вязкостные свойства. Наиболее высокие качества имеют масла категории 3. Например, категория Е3-96, кроме противоизносных свойств и предотвращения образования нагара на поршне обеспечивает сохранение вязкостных характеристик при высокой температуре и способность диспергировать сажу.
Этими основными сведениями о маслах мы и ограничимся, поскольку при существующем обилии марок выбор масла – скорее искусство, чем наука. И единственный бесспорный совет – опирайтесь на здравый смысл.

Вентиляция картера

По существующим требованиям к токсичности современные двигатели оборудуют системой принудительной вентиляции картера, направляющей картерные газы во впускную систему. Наиболее эффективной, но более сложной является схема, при которой воздух в картер проходит через отдельный воздушный фильтр. На бензиновых двигателях при малых нагрузках часть картерных газов, разбавленных воздухом, поступает в воздушный фильтр за фильтрующим элементом, а другая часть через регулирующий золотник или жиклер подается в задроссельное пространство.

Схема вентиляции картера дизеля:

1 – крышка фильтра системы вентиляции картера; 2 – мембрана; 3 – пружина; 4 – крышка клапана; 5 – шланг отвода картерных газов; 6 – трубка слива масла; 7 – блок-картер; 8 – крышка головки цилиндров; 9 – штуцер; 10 – впускной трубопровод

Большинство современных дизелей выпускается фактически только с системой всасывания картерных газов во впускной трубопровод. Количество картерных газов, поступающих в камеру сгорания, зависит главным образом от состояния цилиндропоршневой группы. Однако при увеличении сопротивления воздушного фильтра выше нормы и при износе сальников добавляется воздух с пылью, поступающий через них в картер. Это приводит к увеличению абразивного износа. Поэтому особенно важно следить за показаниями индикатора засоренности воздушного фильтра, которым, как правило, оборудуются двигатели большого литража, и своевременно заменять воздушный фильтр. Кроме того, необходимо систематически проводить обслуживание системы вентиляции картера (промывку каналов, дозирующих элементов, клапана).

Необходимо иметь в виду, что при износе цилиндропоршневой группы и уплотнений стеблей впускных клапанов увеличивается попадание паров масла в камеру сгорания. Это существенно повышает выброс канцерогенных веществ с отработавшими газами. Поэтому двигатели, оборудованные системой принудительной вентиляции картера, при повышенном угаре масла необходимо своевременно отправлять в ремонт.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector