Какую вентиляцию картера имеют большинство автомобильных двигателей
Autoservice-ryazan.ru

Автомобильный портал

Какую вентиляцию картера имеют большинство автомобильных двигателей

vitalxbc › Блог › 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.

Вентиляция картера двигателя

Вентиляция картера предназначена для удаления картерных газов, образующихся в результате прорыва продуктов сгорания топлива через неплотности поршневых колец и их взаимодействие с парами масла.

В газах содержатся загрязняющие масло серистые соединения и пары воды, которые образуют серную и сернистую кислоты, значительно ухудшающие качество масла. Пары воды вызывают вспенивание масла и образование эмульсии, что затрудняет поступление масла к трущимся поверхностям. Прорвавшиеся в картер газы повышают в нем давление, что может вызвать утечку масла через уплотнения картерного пространства. Недопустимо также проникновение газов под капот двигателя, а затем в кузов или кабину автомобиля, так как содержащиеся в газах вредные вещества опасны для пассажиров и водителя. Отсос картерных газов уменьшает старение масла, а также, создавая разрежение в поддоне, предотвращает возможность утечки масла через уплотнения.

Читать еще:  Ситроен берлинго обзор

В автомобильных ДВС применяется вентиляция картера двух типов:

  • • открытая — с отводом картерных газов в окружающую среду;
  • • закрытая — с отсасыванием газов во впускную систему двигателя.

Открытая вентиляция (рис. 6.10) осуществляется под действием разрежения, возникающего в газоотводящей трубке 3 вследствие относительного перемещения воздуха при движении автомобиля. Сапун / лабиринтного типа препятствует уносу частиц масла вместе с картерным газом, так как, проходя через каналы лабиринта, он резко меняет направление своего движения, в результате чего частицы масла отделяются и стекают в поддон.

Рис. 6.10. Открытая вентиляция картера двигателя ЯМ3-642: 1 — сапун; 2 — хомуты; 3 — газоотводящая трубка; 4 — фланец сапуна

Недостатком открытой системы вентиляции картера является ее низкая интенсивность, а также отравление окружающей среды вредными для здоровья человека веществами.

В закрытых системах газы могут отводиться в воздухоочиститель до карбюратора или непосредственно во впускной трубопровод (рис. 6.11).

Отвод газа через воздухоочиститель не создает требуемой интенсивности отсоса при минимальных частотах вращения коленчатого вала и

Рис. 6.11. Закрытая система вентиляции картера дизеля ЗИЛ-645: 1 — крышка фильтра системы вентиляции картера; 2 — мембрана; 3 — пружина; 4 — крышка клапана; 5— шланг отвода картерных газов; 6 — трубка для слива масла: 7 — блок-картер; 8 — крышка головки блока

цилиндров; 9 — угольник; Ю — впускной трубопровод

полной нагрузке. Кроме того, проход картерных газов через карбюратор вызывает осмоление его каналов, жиклеров и подвижных деталей. Поэтому более предпочтительной является система с отсосом газов непосредственно во впускной трубопровод двигателя, в котором всегда имеется повышенное разрежение.

Система вентиляции, показанная на рис. 6.11, работает следующим образом: под действием разрежения во впускном трубопроводе 10 картерные газы поднимаются вверх и через угольник 9 и шланг 5 попадают в корпус маслоотделителя, закрытый крышкой 1. Между крышкой и корпусом находится резиновая мембрана 2, поджимаемая пружиной 3 к корпусу. Оседающие на дне корпуса маслоотделителя частицы масла по трубке 6 сливаются в картер двигателя.

С помощью мембраны 2, которая находится, с одной стороны, под давлением окружающего воздуха, а с другой — под давлением картерных газов и пружины, в картере поддерживается избыточное давление.

На рис. 6.12 показана схема вентиляции картера карбюраторного двигателя автомобилей марки «ВАЗ». Здесь картерные газы отсасываются через маслоотделитель 7 и шланг 6 в вытяжной коллектор 4 воздушного фильтра 3. Из вытяжного коллектора на холостом ходу и при малых нагрузках двигателя (когда разрежение в воздушном фильтре невелико) картерные газы поступают через шланг 2 и золотник / под дроссельные заслонки карбюратора. При остальных режимах работы

Рис. 6.12. Вентиляция картера двигателей легковых автомобилей марки «ВАЗ»: / — золотник; 2, 6 — шланги; 3 — воздушный фильтр; 4 — коллектор; 5 — пламегаситель; 7 — маслоотделитель; 8 — трубка

двигателя картерные газы поступают в карбюратор через воздушный фильтр 3. В маслоотделителе 7 масло выделяется и по отводной трубке 8 стекает в масляный поддон. Пламегаситель 5 предотвращает проникновение пламени в картер двигателя при возможных вспышках в карбюраторе.

Система вентиляции картера двигателя

В двигателе любого автомобиля нет практически ни одной лишней системы. Работа всех деталей и узлов полностью взаимосвязана и выход из строя одного элемента, может привести к гибели другого. Этому суждению соответствует и система вентиляции картера двигателя. Рассмотрим, для чего она нужна, ее устройство и принцип работы. В конце, мы дадим вам небольшую справку по неисправностям системы.

Зачем нужна вентиляция картера двигателя?

Масло и топлива в двигателе отделяются двумя взаимодействующими деталями – цилиндр-поршень. Дело в том, что конструкция этих узлов не позволяет полностью герметизировать камеру сгорания и систему смазки двигателя. Часть газов через компрессионные и маслосъемные кольца все-таки прорываются в картер двигателя и нарушают состав масла. Такие газы называются картерными.

Проблема заключается в следующем. Дело в том, что газы в картере с маслом увеличивают давление внутри системы смазки. Повышенному давлению подвергается и масло, которое начинает давить на самые слабые участки двигателя – сальники и уплотнители. В конечном итоге происходит утечка масла, которая сопровождается масляным голоданием.

Кроме того, повышенное давление масла увеличивает скорость его старения, а значит, увеличивает износ смазывающего компонента, который придется менять раньше положенного срока.

Для борьбы с повышением давления в системе смазки предусмотрена специальная система, которая называется системой вентиляции картера двигателя. Многие задают вопросы, для чего необходимо создание целой системы вентиляции, когда можно попросту провести шланг из картера в подкапотное пространство, как делалось это на «Жигулях». Дело в том, что картерные газы являются недогоревшим остатком топлива, а потому содержат множество вредных веществ, которые оказывают неблагоприятное воздействие на окружающую среду.

Видео – Вентиляция картерных газов

Устройство и принцип работы системы вентиляции картера

Данная система состоит из множества узлов, основными из которых являются: специальный клапан с редукционным приводом, система различных шлангов и трубок, клапан для создания принудительной вентиляции и устройство, предназначенное для маслоотделения.

Самым основным элементом можно назвать устройство для маслоотделения. Оно располагается в самой верхней части картера и представляет собой полый короб, в котором одна стенка выполнена в виде решетки, которая согнута на 30 градусов. В нижней части картера устанавливается маслоотражатель. Последний нужен для того, чтобы отсеивать масло от газов, которое тоже будет стремиться попасть в систему вентиляции. Вверху маслоотделителя устанавливается штуцер, идущий в трубопровод системы вентиляции.

Далее идет самый основной компонент системы – это клапан принудительной вентиляции. Сам клапан имеет в своем составе два цилиндра и пружину с поршнем внутри. Так как принудительная вентиляция может происходить только при создании определенного разрежения внутри системы, то и положение поршня должно быть разным. Поэтому в клапане предусмотрено три положения, которые определяют основные режимы работы клапана.

  • Положение А. Источник, создающий разряжение имеет очень низкое давление. Соответственно, такое давление недопустимо для работы клапана и он под действием появившейся силы, преодолевая действие пружины, закрывается.
  • Положение Б. В этом случае разряжение довольно высокое, соответственно и давление газов тоже становится большим. Такой режим работы становится не нормальным, а соответственно и клапан под действием пружины также запирается. Такое бывает при повышении оборотов двигателя или применении турбокомпрессоров для ускоренной закачки больших объемов воздуха в цилиндры.
  • Положение А и Б. Для создания такого режима, источник разряжение должен создать оптимальное давление для жесткости пружины клапана. В этом случае, она смещает поршень в промежуточное положение и, таким образом, открывает клапан.

Основой для работы клапана вентиляции картера является обыкновенная разность между давлением за дроссельной заслонкой и после нее. Соответственно, перепад давлений может замеряться и возле турбокомпрессора. Однако, если с обычным мотором все понятно, то с турбированным возникают определенные трудности. Дело в том, что разность давлений в этом слишком высока, что потребует дополнительной регулировки. Для этой цели конструкторы разработали специальный редукционный клапан.

Редукционный клапан в своем составе имеет: диафрагму из специальной маслостойкой резины, колодец из металла, в котором имеются два отверстия, и пружину. Если давление, которое создается у источника разряжения, находится на нормальном уровне, то пружина распрямляется и поднимает диафрагму, открывая, при этом, клапан основного отверстия, давая проход для картерных газов.

В том случае, если же давление будет слишком низким, то диафрагма будет смещаться вниз и заставит пружину сжаться. Клапан основного клапана закроется, но при этом, откроется клапан второго отверстия с меньшим сечением. Картерные газы будут проходить именно через него.

Для обеспечения наиболее плавного хода диафрагмы применяется третий клапан, который установлен сверху корпуса клапана. Таким образом, достигается регулировка давления, воспринимаемого пружинами системы вентиляции.

Редукционный клапан помогает производить вентиляцию не только картера, но и блока цилиндров в целом. Это связано с его возможностью использоваться при повышенных нагрузках двигателя, когда давление увеличивается прямопропорционально.

Неисправности системы вентиляции

Несмотря на простоту системы, она может подвергнуться и банальным неисправностям, которые рано или поздно дадут о себе знать.

Прежде всего – это изменение положение поршня, относительно его посадочного места. Может проявиться в виде неустойчивого холостого хода и периодическими пропусками зажигания.

Другая проблема – это замерзание редукционного клапана в холодную погоду. Данная проблема касается не всех двигателей, но тоже имеет место быть. Может проявиться в виде повышенного расхода смазочного компонента. При увеличении нагрузки на мотор эта величина увеличивается.

Вот и все, что нужно знать о системе вентиляции картера двигателя.

Принудительная вентиляция газов из картера

Казалось бы, сама по себе работа ДВС служит источником, осуществляющим сильное загрязнение атмосферы, а мы пытаемся говорить тут про вентиляцию. Однако не все так просто, мотору, как и всем остальным, тоже нужен свежий воздух. Обеспечивает его и система вентиляции картера.

О назначении системы вентиляции

Все проблемы, как всегда, таятся в мелочах. В данном случае это касается имеющихся зазоров между поршнем и блоком цилиндров двигателя. Казалось бы, конструкцией предусмотрены специальные элементы, минимизирующие эти зазоры. И все же, несмотря на уплотняющие кольца, происходит попадание продуктов сгорания топлива, его несгоревших частиц, паров воды в объем картера двигателя. Следствием этого является ухудшение качества масла и потеря его смазывающих свойств. Проявляется подобный эффект в том, что обычное масло становится водно-масляной эмульсией, а также происходит его разжижение.

В цилиндрах двигателя, при его работе, создается повышенное давление, так что нет ничего удивительного, что газы вырываются оттуда с повышенным давлением. Следствием этого будет создание такого же повышенного давления в картере, что может привести к выдавливанию сальников и утечке масла.

Читать еще:  Прогар клапана симптомы

Именно для предотвращения подобных явлений, описанных выше, предназначена система вентиляции картера. Она позволяет вывести из него прорвавшиеся отработанные газы, обеспечить нормальное давление, тем самым, повысить надёжность и долговечность двигателя.

Как происходит вентиляция картера

Как всегда в таких случаях, существует выбор.

Реализация данной системы может быть двух типов:

  • открытая;
  • закрытая.

В первом случае, когда система вентиляции картера двигателя открытая, прорвавшиеся выхлопные газы удаляются наружу, за пределы силового агрегата. Простота и дешевизна этого способа компенсируется загрязнением окружающей среды.

Кроме того, следует знать, что открытая вентиляция:

  1. не работает при малой скорости и на холостом ходу;
  2. не справляется со своими обязанностями при высоких оборотах;
  3. через нее возможно засасывание атмосферного нефильтрованного воздуха при остывании двигателя;
  4. может послужить одной из причин увеличенного расхода масла, а также причиной замасливания мотора.

Закрытую или принудительную вентиляцию картера осуществляют тогда, когда пытаются уменьшить степень загрязнения, оказываемую автомобилем. Для этого устанавливается специальный клапан, благодаря которому, при принудительной вентиляции картера, попавшие туда выхлопные газы, выводятся во впускной коллектор двигателя.

К недостаткам такой системы можно отнести:

  • усиленное загрязнение карбюратора и входных воздуховодов;
  • сильная тяга на высоких оборотах в системе отсоса отработанных газов, что может служить дополнительной причиной окисления масла.

К достоинствам следует отнести:

  1. уменьшенный расход масла;
  2. стабильную работу в зимний период за счет подогрева входного воздуха картерными газами;
  3. они же повышают детонационную стойкость двигателя за счет разбавления топливно-воздушной смеси.

Варианты создания принудительной очистки от картерных газов

Правда не все так просто, как кажется с первого взгляда. Существует два подхода, по которым может быть выполнена принудительная вентиляция картера. Из картера могут выводиться выхлопные газы, а возможно и обратное действие — приток воздуха снаружи.

Пример того, как построена система принудительной вентиляции картера, основанная на отводе выхлопных газов, приведен выше. При этом прорвавшиеся отработанные газы, оказываются под действием разрежения во впускном коллекторе и поступают через маслоотделитель (1), клапан (2) и по шлангам, очистившись от частиц масла, попадают опять в цилиндры двигателя.

Вариант, когда система вентиляции построена на притоке свежего воздуха, приведен на рисунке ниже. В этом случае наружный воздух попадает в картер мотора, смешивается с картерным газами, и через специальный клапан PCV поступает обратно в цилиндры мотора. Построенная таким образом система вентиляции, позволяет избежать попадания продуктов работы ДВС в атмосферу. Именно такой подход используется современными автопроизводителями, при проектировании и изготовлении автомобилей.

Для поддержания нормальной работы мотора на холостом ходу, клапан PCV запирает выход газов из картера, при глубоком разрежении в трубопроводе.

Непременным атрибутом современного ДВС является вентиляции картера, выполненная чаще всего как закрытая система. Она позволяет повысить надёжность работы мотора и уменьшить отрицательное воздействие выхлопа автомобиля на атмосферу.
” alt=””>

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.

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.

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.

Читать еще:  Шпаклевка для автомобиля

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.

Принудительная вентиляция газов из картера

Казалось бы, сама по себе работа ДВС служит источником, осуществляющим сильное загрязнение атмосферы, а мы пытаемся говорить тут про вентиляцию. Однако не все так просто, мотору, как и всем остальным, тоже нужен свежий воздух. Обеспечивает его и система вентиляции картера.

О назначении системы вентиляции

Все проблемы, как всегда, таятся в мелочах. В данном случае это касается имеющихся зазоров между поршнем и блоком цилиндров двигателя. Казалось бы, конструкцией предусмотрены специальные элементы, минимизирующие эти зазоры. И все же, несмотря на уплотняющие кольца, происходит попадание продуктов сгорания топлива, его несгоревших частиц, паров воды в объем картера двигателя. Следствием этого является ухудшение качества масла и потеря его смазывающих свойств. Проявляется подобный эффект в том, что обычное масло становится водно-масляной эмульсией, а также происходит его разжижение.

В цилиндрах двигателя, при его работе, создается повышенное давление, так что нет ничего удивительного, что газы вырываются оттуда с повышенным давлением. Следствием этого будет создание такого же повышенного давления в картере, что может привести к выдавливанию сальников и утечке масла.

Именно для предотвращения подобных явлений, описанных выше, предназначена система вентиляции картера. Она позволяет вывести из него прорвавшиеся отработанные газы, обеспечить нормальное давление, тем самым, повысить надёжность и долговечность двигателя.

Как происходит вентиляция картера

Как всегда в таких случаях, существует выбор.

Реализация данной системы может быть двух типов:

  • открытая;
  • закрытая.

В первом случае, когда система вентиляции картера двигателя открытая, прорвавшиеся выхлопные газы удаляются наружу, за пределы силового агрегата. Простота и дешевизна этого способа компенсируется загрязнением окружающей среды.

Кроме того, следует знать, что открытая вентиляция:

  1. не работает при малой скорости и на холостом ходу;
  2. не справляется со своими обязанностями при высоких оборотах;
  3. через нее возможно засасывание атмосферного нефильтрованного воздуха при остывании двигателя;
  4. может послужить одной из причин увеличенного расхода масла, а также причиной замасливания мотора.

Закрытую или принудительную вентиляцию картера осуществляют тогда, когда пытаются уменьшить степень загрязнения, оказываемую автомобилем. Для этого устанавливается специальный клапан, благодаря которому, при принудительной вентиляции картера, попавшие туда выхлопные газы, выводятся во впускной коллектор двигателя.

К недостаткам такой системы можно отнести:

  • усиленное загрязнение карбюратора и входных воздуховодов;
  • сильная тяга на высоких оборотах в системе отсоса отработанных газов, что может служить дополнительной причиной окисления масла.

К достоинствам следует отнести:

  1. уменьшенный расход масла;
  2. стабильную работу в зимний период за счет подогрева входного воздуха картерными газами;
  3. они же повышают детонационную стойкость двигателя за счет разбавления топливно-воздушной смеси.

Варианты создания принудительной очистки от картерных газов

Правда не все так просто, как кажется с первого взгляда. Существует два подхода, по которым может быть выполнена принудительная вентиляция картера. Из картера могут выводиться выхлопные газы, а возможно и обратное действие — приток воздуха снаружи.

Пример того, как построена система принудительной вентиляции картера, основанная на отводе выхлопных газов, приведен выше. При этом прорвавшиеся отработанные газы, оказываются под действием разрежения во впускном коллекторе и поступают через маслоотделитель (1), клапан (2) и по шлангам, очистившись от частиц масла, попадают опять в цилиндры двигателя.

Вариант, когда система вентиляции построена на притоке свежего воздуха, приведен на рисунке ниже. В этом случае наружный воздух попадает в картер мотора, смешивается с картерным газами, и через специальный клапан PCV поступает обратно в цилиндры мотора. Построенная таким образом система вентиляции, позволяет избежать попадания продуктов работы ДВС в атмосферу. Именно такой подход используется современными автопроизводителями, при проектировании и изготовлении автомобилей.

Для поддержания нормальной работы мотора на холостом ходу, клапан PCV запирает выход газов из картера, при глубоком разрежении в трубопроводе.

Непременным атрибутом современного ДВС является вентиляции картера, выполненная чаще всего как закрытая система. Она позволяет повысить надёжность работы мотора и уменьшить отрицательное воздействие выхлопа автомобиля на атмосферу.
” alt=””>

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector