Autoparts-remix.ru

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

Как попадают газы в картер

Картерные газы. Что это такое в двигателе? Система рециркуляции. Подробно + видео

Мне часто задают вопросы касательно картерных газов бензинового двигателя. А именно – что это такое? Откуда берутся? Задают вопрос, про клапан (этой системы), систему вентиляции и так далее. Все в этой статье рассказать не получится, потому как это просто огромный материал (я напишу несколько статей), но здесь постараемся начать с того — что это, откуда берутся, чем опасны и можно ли их выпустить в окружающую среду. Как обычно будет подробная текстовая версия + видео …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

  • Что такое картерные газы?
  • Устройство системы
  • Система рециркуляции картерных газов
  • Что такое клапан рециркуляции картерных газов?
  • Неисправности клапана, двигателя
  • ВИДЕО ВЕРСИЯ

Вначале хочется отметить, что эти газы это абсолютно нормальное состояние любого бензинового двигателя, они есть как на исправных агрегатах, так и на неисправных (просто они проявляются немного по-другому).

Что такое картерные газы?

Картерные газы – это газы, которые образовались при сжатии и воспламенении воздушно-топливной смеси и через компрессионные кольца (на такте сжатия и такте воспламенения) прошли в картер двигателя. Причем, какая-то часть, даже у нового ДВС всегда попадает в картер (обычно от 5 до 7%), у изношенных агрегатов этот процент намного выше.

Устройство системы

Теперь предлагаю поговорить насчет этого более подробно, начнем с устройства

Итак, все знают, что у любого двигателя внутреннего сгорания есть всего 4 основных такта:

  • Впуск – открываются впускные клапана, поршень идет вниз, создается (разряженная атмосфера во впускном коллекторе), засасывается воздушно-топливная смесь
  • Сжатие – поршень идет наверх, сжимая смесь
  • Воспламенение – максимально сжатая смесь в ВМТ (верхняя мертвая точка), поджигается свечой зажигания, образуется «фронт пламени», который толкает поршень вниз
  • Выход отработанных газов – открывается выпускной клапан, и отводятся отработанная газовая смесь (проталкиваются поршнем в глушитель).

Для многих здесь нет ничего нового, это обычный 4-тактный двигатель (точнее его схема работы).

Однако стоит отметить, что чтобы ДВС работал, на поршнях есть так называемые кольца, обычно они делятся на два вида:

  • Компрессионные. Те, которые держат компрессию (обычно их два), не дают газам пройти мимо поршня
  • Маслосъёмные. Снимают излишки масла со стенок (зачастую оно одно, стоит внизу поршня), чтобы не допустить прорыв смазки в камеру сгорания.

Однако компрессионные кольца, не могут на 100% исключить прохождение газов в картер двигателя. Часть все равно проникает, например, через замки колец, через неплотное прилегание к стенкам, при небольшой деформации (хождении) колец при работе поршня.

И как я писал сверху, в картер проходит примерно 5 – 7% газов из камеры сгорания. Тут и воздушно-топливная смесь на такте сжатия + отработанные газы после воспламенения топлива (ведь давление при воспламенении огромно). НО если поршневая, сильно изношена, тогда прохождение может в разы увеличится.

Система рециркуляции картерных газов

Куда же деваются прорвавшиеся газовая смесь? Как правило, по различных каналам (например, там где ходит цепь) они поднимаются наверх в клапанную крышку (могут прямо из картера по шлангам подниматься вверх). И вот тут начинается самое интересное, а именно устройство рециркуляции картерных газов, их можно разделить от условно «старого», до прогрессивно «нового».

Старое устройство. Здесь все было просто «как барабан», из картера двигателя выходила специальная «трубочка» (шланг) иногда даже была просто коробочка на блоках, которая просто соединялась с атмосферой, да – да, они просто выходили в атмосферу. Тогда всем было абсолютно «по боку» на окружающую среду, в машинах не было никаких систем экологии (типа катализаторов и т.д.). Стояли специальные «маслоуловители» (иногда просто лабиринт из мелких каналов, иногда металлическая сетка), которые задерживали масляный туман и возвращали его в виде масла обратно в двигатель.

Стоит отметить на загрязненность картерных газов – по сути это несгоревшая воздушно-топливная смесь + «отработка», которая вырвалась напрямую из камеры сгорания, смешалась с «масляным туманом» который есть в картере ДВС. И вся эта гремучая (очень грязная) смесь, раньше (без всяких фильтров) выходила просто в подкапотное пространство, а далее атмосферу. Кстати и водитель, и пассажиры всем этим тоже могли дышать, ибо ничего не мешало этим газам пройти в салон

Первые системы рециркуляции. НО затем народ задумался — что это не правильно и нужно как-то это дело (хотя бы минимально) фильтровать. Поэтому на первых, карбюраторных, для примера ВАЗ 2101 – 2103, картерные газы поднимались по шлангу вверх и выходили к воздушному фильтру карбюратора. Водители той эпохи, помнят круглый воздушный фильтр, который не давал пыли и грязи пройти в карбюратор, все это закрывалось в круглый металлический корпус и закрывалось крышкой.

Таким образом, картерные газы, впервые – не выходили в атмосферу, а обратно засасывались двигателем и повторно сгорали. Эта система рециркуляции, не несла никакого практического или полезного смысла для ДВС, сделана просто в угоду экологии.

Инжекторные системы рециркуляции первого поколения. Здесь устройство немного другое, потому что и сама система сильно отличается от карбюраторной. Здесь из клапанной крышки (либо из двигателя), выходил специальный патрубок (сопун), за ним устанавливался маслоуловитель (обычно внутри), к нему присоединялся шланг с одной стороны, который перед дроссельной заслонкой с другой стороны врезался в магистраль подачи воздуха (например, на наших ВАЗ 2110, 2111, 2112 и т.д.)

По сути все тоже самое, эти газы засасывались вместе с новым воздухом и попадали внутрь двигателя.

Единственной проблемой было то, что дроссельная заслонка, относительно быстро загрязнялась потому, как эта газовая смесь несет немного масляного тумана, поэтому каждые 50 – 60 000 км было желательно ее чистить.

Читать еще:  Виды дорожного покрытия автомобильных дорог

Современные системы рециркуляции. Сейчас системы более продвинутые, здесь картерные газы также поднимаются по специальным каналам, либо из головки блока, либо из самого блока двигателя. И через специальные клапана (например клапан рециркуляции), заходят во впускной коллектор или канал подачи воздуха. Однако сейчас подача идет, почти всегда, после дроссельной заслонки

Что такое клапан рециркуляции картерных газов?

Появился он только на современных системах, и это реально полезное изобретение.

Как я писал выше первые поколения инжекторных систем, у которых картерные газы поднимались перед дросселем бала далеко от совершенства. Почему? ДА просто потому что, и дроссель и датчики расходомера и температуры воздуха, постоянно загрязнялись, на них образовывались нагар, масляная пленка и т.д. Через определенный интервал все это приводило к нестабильной работе двигателя, их нужно было постоянно чистить.

Следующее поколение такой системы исправили много ошибок:

Во-первых, сейчас газы подводятся после дроссельной заслонки. Что снижает загрязнение, как самого дросселя, так и датчиков.

Во-вторых, разряжение впускного коллектора нивелируется клапаном рециркуляции картерных газов.

Насчет второго пункта, немного поясню. Если бы канал из картера, был бы напрямую соединен со впускным каналом, то все бы отработанные газы просто высасывались бы во впуск (ибо разряжение на впуске просто огромно). Также бы в картере создавалось изрядно отрицательное давление, которое плохо влияет на все уплотнительные элементы, например прокладки и сальники (например коленвала)

Именно клапан все это предотвращает. Немного об устройстве.

У клапана есть две камеры — низкого и высокого давления. Через обе камеры проходит шток, который с одной стороны крепится к мембране, с другой стороны запирает камеру низкого давления.

Камера высокого давления связана напрямую с картером двигателя (есть один канал). Когда картерные газы начинают повышать давление, тогда мембрана отгибается и открывает камеру низкого давления (открывается второй канал), по сути, открывается прямой доступ до впускного коллектора, который высасывает всю «отработку» из картера.

После того как давление ушло, упало в камере высокого давления, тогда мембрана возвращается на свое место, закрывая камеру низкого давления.

Таким образом, постоянно, поддерживается нужное давление в картере (чуть ниже 1 АТМ), во впускном коллекторе и т.д.

Конечно, понять, не так просто, но подробнее будет в видео.

Неисправности клапана, двигателя

Этот узел может нам о многом говорить в частности о неисправности двигателя или клапана рециркуляции. Тема это обширная, поэтому укажу лишь пару важных моментов.

Когда неисправен клапан:

  • Когда его «клинит», и он всегда открыт – то есть выпускной коллектор, вытягивает газы из картера (проявляется разряжение). У вас будет постоянно обедненная смесь, могут появляться ошибкиCheckEngine, машина будет работать не стабильно (плавать обороты, падать тяга). Если попробовать открутить крышку головки блока на работающем двигателе, снять ее будет сложно, ее как будто будет что-то затягивать
  • Когда его «клинит», и он всегда закрыт– тогда отработка не будет уходить во впуск, внутри будет создаваться избыточное давление. Скорее всего, будет выбивать масляный щуп, крышку головки блока и выкидывать масло.

Когда неисправен двигатель:

Основная причина тут одна, это износ поршневой группы, например колец, стенок блока цилиндров.

При запущенном ДВС, если открутить крышку блока цилиндров, газы будут просто вырываться из горловины. Крышку просто будет выбивать, также может выплескиваться масло, причем обильно каплями, и идти синеватого цвета дым.

При таких симптомах, скорее всего двигатель изношен настолько, что ему вот прямо уже сейчас нужна «капиталка».

Вот такая огромная статья получилась, сейчас подробное видео, смотрим.

НА этом заканчиваю, думаю, моя статья и мое видео были вам полезны. Искренне ваш АВТОБЛОГГЕР.

(10 голосов, средний: 4,30 из 5)

Похожие новости

Ресурс ремня ГРМ. Разберем иномарки, а также ПРИОРУ, КАЛИНУ и ГР.

Автоодеяло, типа АВТОТЕПЛО – а если смысл? Мой отзыв. Разберем п.

Двигатель ХЕНДАЙ СОЛЯРИС и КИА РИО (GAMMA и KAPPA – G4FA, G4FC, .

Прорывы газов в двигателе

Прорывы газов в двигателе имеют очень большое влияние на работу турбины. В картере двигателя внутреннего сгорания скапливаются газы и масляный туман, так называемые картерные газы — это может происходить из нескольких источников. Наиболее важным источником является прорыв газов камеры сгорания. В большинстве прорыв газов происходит при сгорании, когда давление в камере сгорания достигает максимума во время сжатия и воспламенения. При высоком давлении, утечка газов в картер происходит вокруг поршневых колец, т.к поршневые кольца имеют зазор. Через каналы вентиляции двигателя газы попадают во впускной коллектор. В простонародье говорят что двигатель «сапунит». Прорыв большого количества газов обусловлен износом поршневой группы двигателя, и имеет негативное воздействие на работу турбины.

Турбина установленная на двигателе имеет масло сливной канал, который выходит в поддон двигателя. Прорывы газов которые в первую очередь попадают в поддон двигателя создают давление в поддоне, тем самым усложняют слив масла с турбины. В среднем корпусе турбины есть масло наливная полость, которая при нормальной работе системы вентиляции двигателя практически не заполнена и масло которое подаётся для смазки турбины спокойно, без задержек стекает в картер. Но в случае если посмотреть на давление газа, и прорыв газов в присутствует в значительном количестве, то усложняется масло слив в турбине, тем самым турбина начинает наполнятся маслом и происходит утечка масла через холодную часть турбины.

Способ проверки газов

На многих СТО, этого не знают и когда производят диагностику турбины, делают вывод о том, что турбокомпрессор вышел из строя. Но установив турбину на стенд для проверки, утечек масла нет, турбина полностью сухая и признаков присутствия масла нет.

Читать еще:  Как вкусно приготовить уху на природе?

В инструкциях фирмы G/t есть описание того, что новую турбину запрещается ставить на двигатель если давление картерных газов превышает 10 мм. водяного столба. Это означает, что турбина не будет работать должным образом и возможно будет гнать масло, при не допустимом давлении газа.

Давление картерных газов можно проверить ротаметром, но такой прибор есть не в каждом СТО. Самый простой способ — это проверка давления картерных газов прибором который показан на картинке, и его можно собрать самостоятельно. Перед измерением необходимо пережать трубку сапуна с крышки ГБЦ, которая идёт в патрубок на впускной коллектор. В случае обнаружения превышения давления газов, нужно принять меры к их устранению.

Есть еще несколько способов проверки давления и количества картерных газов, но у каждого мастера как говорят свой подход к этому делу. Мы в обязательном порядке настаиваем на проверке картерных газов в при установке турбины на двигатель, т.к. от этого зависит работа турбины.

Картерные газы: Работа системы вентиляции, маслоуловитель и клапан PCV

Введение

Это вторая версия статьи, созданная вместе с участниками группы проекта, в ней исправлены грубые ошибки по работе вентиляции картера двигателя для вывода картерных газов. Итак система вентиляции картера необходима для уменьшения вредных веществ, выходящих из картера двигателя в воздух. В картере безусловно находятся пары бензина, воды и пары масла — все это картерные газы. Скопление картерных газов ухудшает свойства и состав моторного масла, разрушает металлические части двигателя, в Honda Civic при сбоях в системе или же агрессивной эксплуатации двигателя, количество паров возрастает и двигателя покрывается нагаром изнутри. Очевидным фактом сбоя ялвяется понижение мощности, увеличение расхода топлива. Визуально это видно как нагар на дроссельной заслонке, нагар на впускном коллекторе.
Нагар в любом его проявлении является негативном факторе влияющем на характеристики двигателя. Уменьшается диаметр дроссельной заслонки, это значит меньше воздуха будет поступать во впускной коллектор. Нагар на впускном коллекторе уменьшит его объем а значит и отдачу. Закупорка каналов соотвественно введет к неправильном составу смеси и воздушному голоданию.

Нагар на дроссельной заслонке, впускном коллекторе, и даже на кольцах форсунок

Схемы работы системы вентиляции картера

Система вентиляции картера Honda Civic, практически ни чем не отличается от большинства легковых автомобилей с ДВС. В качестве источника потока воздуха используется впускной тракт. Свежий поток воздуха попадает в ГБЦ, далее в двигатель, поток проходит до низа двигателя в картер, и выводит с собой через камеру сапуна отработанные газы на вторичную переработку во впускной коллектор. Такая система нужна для переработки материала, негативно влияющего на экологию. Именно поэтому эта система закольцована в двигателе а не выходит после камеры сапуна наружу.
Как вы понимаете данная система кроме контура вентиляции и впускного тракта имеет еще два компонента, камера сапуна выполняющего функцию приемника тяжелый частиц и клапан PCV (Positive Crankcase Ventilation) — клапан принудительной вентиляции картера. PCV необходим для направления движения потока. Немного иллюстраций для понимания терминов.

Типовая схема вентиляции картерных газов на горизонтальном впускном коллекторе D16Z6

Типовая схема вентиляции картерных газов на вертикальном впускном коллекторе D14A4

Камера сапуна сзади двигателя около масляного фильтра

Проблема нагара в системе

Откуда идет нагар? Допустим двигатель новый, и функцию примитивного фильтра выполняет камера сапуна. В котором масло оседает, а газы уходят ка полагается через клапан PCV во впуск снова в двигатель. Все идеально, тяжелые части масла отделяются, а насыщенный бензином поток идет на переработку. Но это в идеальном случае. Во первых со временем камера сапуна загрязняется просто до жутчайшего состояния, вентиляция ухудшается. Так как идеального ничего не бывает, то картерные газы все равно несут в себе масло, даже после сапуна. И клапан PCV начинает загрязняться, и в итоге он забивается маслом, грязью, и тд. В итоге циркуляция газов нарушается, в зависимости от того в каком положение клапан «заклинило» будут те или иные последствия.

  • PCV всегда открыт, дополнительный подсос воздуха мимо дроссельной заслонки через ГБЦ — более бедная смесь, в следствие чего добавление компьютером больше топлива, повышенный расход, не устойчивая работа Холостого Хода
  • PCV всегда закрыт, газы копятся в двигателе, повышение давление в картере, может повысится риск «выдавливания» сальников коленвала от давления масла. Картерные газы выходят через ГБЦ обратно во впускной тракт, нагар оседает на дроссельной заслонке, впускном коллекторе, и форсунках, в конечном счете доходит и до поршней.

Расположение PCV клапана рециркуляции в двигателе Honda

Режимы работы двигателя и клапана PCV

Решение проблемы нагара

Решение простое, необходимо чистить клапан PCV и камеру сапуна. Но это подходит для городского движения. Если вы постоянно давите педаль акселератора, то тут неизбежно все равно будет загрязнение впускного коллектора. Решение пришло из автоспорта, где главное это производительность, в мотоциклах маслоуловитель устанавливался чаще чем в автомобилях. Уловитель масла, маслоуловитель, маслопомойка, маслоотделитель, Oil Catch CanTank это различные названия одного и того же изделия, способного отделить масло из картерных газов. В идеале их нужно две штуки, один на впуск, другой около PCV.

Сливаемое масло из маслоуловителя, все это могло бы стать нагаром в двигателе

Схемотичное устройство простого маслоуловителя

Устройство маслоуловителя и принцип работы

Банка-ёмкость с двумя штуцерами и фильтр отбора для масла внутри банки, все это в любой цветовой гамме. Это примитивное описание устройства, которое стоит по 40-300 долларов. Кроме стоимости прежде всего нужно описать принцип работы. Устанавливается в разрезе шланга от ГБЦ к впускному тракту. На входной штуцер подается картерные газы со смесью паров масла, далее попав в банку этот поток газов попадает в хитрую структуру препятствия.
В одном случае это просто металлическая стенка, по типу как сделаны зажигалки для сигарет. Это самый плохой способ, хотя и работающий.
Второй случай это фильтр поролон, сетка, или же металлическая губка. Это хороший способ для фильтрации, масло будет оседать на проволоке стекать вниз. Использовав поролон, но будет проблема прохода самих газов во впускной коллектор. Чистка такого маслоуловителя тоже будет проблематична.
Самая нормальная система маслоуловителя, спиральная с металлическим фильтром. Поток ударяется в стенку, газы быстро находят выход во впускной коллектор, а тяжелые масляные капли стекают вниз и остаются внутри, во закрытой части маслоуловителя. Остается только слить накопившейся масло во время, есть варианты когда масло обратно попадает в двигатель, тем самым масло из двигателя не уходит почти совсем.

Читать еще:  Как поменять на нисан жук лампочку туманки

Шланг вентиляции картерных газов для установки маслоуловителя

Топливный фильтр как дешевая замена

Как полумера, топливный фильтр (например ВАЗ), может быть использован. Небольшая стоимость в 1-2 доллара и доступность. Но, такие фильтра рассчитаны на бензин а не на тяжелые масла. Фильтр засорится очень быстро. Итог — закупоривание канала, вентиляции картерных газов, и их циркуляция и накопление внутри двигателя во всех его частях. Особенно это заметно при низких температурах. Далее падение мощности, с очень большим шансом не стабильной работы двигателя, на пример двигатель начинает троить.

Топливный фильтр, как полумера к решению проблемы масла во впускном коллекторе.

Случайная статья узнай что то новое

Данная статья актуальна для автомобилей Honda выпуска 1992-2000 годов, таких как Civic EJ9, Civic EK3, CIVIC EK2, CIVIC EK4 (частично). Информация будет актуальна для владельцев Honda Integra в кузовах DB6, DC1, с моторами ZC, D15B, D16A.

  • Автоэкзотика — 1 мая
  • Jap Days — 22 Июня
  • JAP CAR FEST — 19-21 июля

Система картерных газов

Картерными газами называют продукты сгорания топливо-воздушной смеси, которые прорываются через негерметичность сопряжения «цилиндр-поршень-поршневые кольца» в картер двигателя.

Строго говоря, определенное количество картерных газов присутствует в любом, даже абсолютно исправном двигателе. Другое дело, что допустимое их количество для современных двигателей составляет десятые доли процента. Однако по мере износа двигателя их количество многократно увеличивается. Постепенно оно становится настолько значительным, что это приводит к возникновению новых неисправностей двигателя. Одной из таких неисправностей является нарушение работы турбины.

Причины поломки турбины

Упрощенно влияние избыточного количества картерных газов на работу турбокомпрессора выглядит следующим образом:

  • Образование нагара на лопастях компрессорного колеса.

Картерные газы у современных двигателей из соображений экологии посредством системы рециркуляции картерных газов (EGR) направляются на дожигание во впускной тракт. Т.е. они попадают на впуск турбины. Поскольку в их составе несгоревшее топливо, сажа прочие несгоревшие частицы, а также пары моторного масла, то при попадании в турбину данные вещества откладываются на ее поверхностях, что негативно влияет на балансировку турбины, а также ухудшает аэродинамические параметры крыльчаток.

  • Течь масла через уплотнения турбокомпрессора.

Когда у двигателя износ цилиндро-поршневой группы становится существенным, резко возрастает количество картерных газов. Система вентиляции картеры уже не справляется с отводом их во впускной тракт и в картере двигателя начинает повышаться дваление. В некоторых случаях это приводит к возникновению течей, запотеваний масла через стыки, прокладки, сальники.

В отношении же турбины происходит следующий эффект:

Масло в корпус турбины поступает под давлением, равным давлению в системе смазки двигателя. Сливается же в картер двигателя из корпуса турбины самопроизвольно – «самотеком», за счет разности давлений на входе и на выходе из корпуса турбины. Когда же давление картерных газов возрастает, повышается давление на выходе из корпуса турбины и слив масла затрудняется. При этом давление масла в корпусе турбокомпрессора повышается. Уплотнение между масляной полостью и впускной (выпускной) полостью работает по принципу газодинамического затвора. Принцип действия – разность давлений в полостях обеспечивает препятствие для протечки масла.

Говоря простым языком, масло не потечет на впуск, а тем более на выпуск турбины, т.к. там выше давление. Но как только из-за увеличившегося давления картерных газов давление внутри корпуса турбокомпрессора поднимается, турбина начинает «кидать» масло даже будучи исправной. Если же имеется какой-то, пусть незначительный, износ, то этот эффект будет еще более ярко выраженный.

Для выяснения причин, по которым турбина «гонит» масло, рекомендуется выполнить следующее:

  1. Измерить (или оценить по косвенным признакам) количество картерных газов, возникающих при работе двигателя в разных режимах.
  2. Произвести диагностику турбокомпрессора на стенде, что позволит исключить влияние внешних факторов на турбину и дать объективную оценку его состояния.

При отсутствии неисправности турбины потребуется решение вопроса с повышенным количеством – раскоксовывание поршневых колец, либо замена деталей цилиндро-поршневой группы.

При наличии, по результатам диагностики, неполадок турбины, может потребоваться замена ремкомплекта турбины (при небольшом износе), либо картриджа, если повреждения (износ) существенны и многочисленны.

Все запасные части для ремонта турбин у нас имеются в наличии, поэтому ремонт Вашего турбокомпрессора на займет много времени.

Для того,чтобы идентифицировать турбокомпрессор,необходимо правильно «прочитать» информационную табличку,которая на нем установлена.

Ниже приведены фотографии информационных табличек наиболее распространенных турбокомпрессоров — Garrett,Mitsubishi,IHI,KKK,Holset с описанием нанесенной на них информации.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×