Клапан рециркуляции картерных газов

Mitsubishi Galant 4G63 SOHC 16V + Mikuni › Бортжурнал › Газы! или Профилактика клапана рециркуляции картерных газов (PCV)

Уже несколько месяцев, как у меня начал сопливить этот клапан. Уплотнительная резинка на столько задубела, что превратилась в твердый пластик. Через щель между бывшей резинкой и клапаном просачивалось масло. И вот наконец пришло время заменить резинку, а заодно проверить сам клапан… Чего и вам рекомендую!

===================
НЕМНОГО ТЕОРИИ

Итак! Начнем с теории. Что такое этот самый клапан рециркуляции картерных газов (Positive Crankcase Ventilation Valve)?

Дело в том, что при сгорании топливовоздушной смеси часть выхлопных газов из цилиндра предательски просачивается через зазоры вниз — в картер двигателя. Это те самые зазоры, которые между поршневыми кольцами и стенками цилиндра. Соответственно, чем более изношены кольца, тем больше выхлопных газов оказывается в масляном поддоне.

Чем же это черевато:

1) Чем больше давление газов в картере, тем тяжелей двигаться поршням вниз. Падает мощность двигателя. Особенно это критично на высоких оборотах.

У вас пропала мощность… процентов на 5-10? Может пора промыть клапан PCV?

2) Газы растворяются в масле и его окисляют. Чем выше давление картерных газов, тем быстрее окисляется масло, которое мирно плещется в масляном поддоне.
Если ваше масло быстро умирает… на 1-2 тыщи км. раньше срока. Может дело в маленьком клапане, который пора почистить?

3) Чем выше давление газов, тем больше вероятность выдавливания прокладок и уплотнителей. Например, прокладки поддона…
Постоянно мокнет поддон картера? Поменяли прокладку, а через месяц снова потекло? Проверьте клапан PCV. Это делается за 5 минут.

В общем… лучше бы этих газов не было!

Итак, в ДВС имеется специальный клапан для отвода картерных газов во впускной коллектор — клапан рециркуляции картерных газов.

Он эти газы направляет обратно во впускной коллектор.

===================
ВНЕШНИЙ ВИД КЛАПАНА

У двигателя 4G63 16V SOHC он выглядит вот так:

Клапан PCV на 4G63 16V SOHC

У многих других двигателей Mitsubishi он выглядит вот так:

Клапан PCV Mitsubishi

===================
КАК РАБОТАЕТ КЛАПАН

Клапан сделан довольно просто. А работает он не очень просто.

Внутри находится металлический шток-задвижка и пружинка, которая позволяет закупорить клапан… чтобы воздух из впускного коллектора не пошел в картер.

Клапан позволяет дозировать поток газов в зависимости от силы вакуума во впускном коллекторе:
— На холостом ходу давление вакуума во впускном коллекторе высокое, а газов в картере мало. Поэтому клапан почти закрыт.
— На средних оборотах давление вакуума во впускном коллекторе средненькое, и газов не очень много. Клапан открыт наполовину.
— На высоких оборотах давление вакуума во впускном коллекторе низкое, а газов в картере много.

Клапан открыт на полную пропускную способность.
— Тормозим двигателем. Вакуума во впускном коллекторе нет. Картерных газов тоже практически нет. В результате воздух из впускного коллектора стремиться в двигатель. В этом случае клапан полностью запирается.

===================
ПРОВЕРКИ

Все просто!
1) Вынимаем клапан из двигателя.
2) Подсоединяем к нему шланг, который идет к впускному коллектору
3) Заводим двиг.
4) Подносим палец к клапану. Он должен подсасывать воздух. Затыкаем клапан пальцем — шток должен перекрыть клапан.

Собственно на этом все. Там ведь и ломаться почти нечему!

===================
БОЛЯЧКИ

Все чего касаются выхлопные газы (особенно с примесью масла!) имеет свойство закоксовываться. И наш клапан — не исключение.

Все чем грозит плохая работа клапана — уже описано выше. Остается только добавить, что при полностью забитом клапане уже на холостом ходу будет наблюдаться легкое гуляние стрелки тахометра.

А для нормальной работы сделать-то нужно немного!
Снять клапан, брызнуть внутрь карблинера, подождать, пока карбклинер растворит отложения, заткнуть пальцами отверстия, потрясти, вылить грязную жижу…
Не спешите. Пусть карбклинер растворит все, что налипло. И так мойте, пока клапан не станет чистым.

Кстати, в официальном мануале сказано так: заменить или промыть. Т.е. японцы советуют: «Меняйте на новый, если есть деньги, а мыть лень» 🙂

Ну а мне для ремонта потребовалась прокладка:

Прокладка клапана рециркуляции картерных газов Mitsubishi 1057A033

Старую еле-выковырял! Она была каменной…

===================
ТЕМ, КТО В ТАНКЕ (ТЮНИНГ)

На самом деле для атмосферных двигателей что-то делать с клапаном не имеет смысла. Его пропускной способности может чуточку не хватать только на высоких оборотах.
А вот обладателям «злых улиток» стоит подумать над пропускной способностью своего клапана…

Умельцы делают вот что:
А) Покупают два PCV клапана от двигателей большего объема и ставят на шланг друг за другом. Два шутки — для надежности обратного запирания.
Б) Слегка растачивают впускное отверстие родного клапана…

В результате картерные газы лучше покидают картер, что дает небольшую прибавку в мощности.

Не верите?
Вот статья американского умельца (на английском): ЧИТАТЬ

==== КОНЕЦ ====

Клапан рециркуляции картерных газов : понятие, принцип работы и признаки неисправности

Содержание:

1. Где находится и для чего нужен
2. Принцип работы клапана рециркуляции картерных газов
3. Признаки неисправности клапана рециркуляции

Где находится и для чего нужен

Клапан рециркуляции (PCV-клапан) входит в систему вентиляции картера двигателя автомобиля.

Составные части СВКД (системы вентиляции картера двигателя):

• — клапан картерных газов;
• — маслоотделитель;
• — патрубки отвода воздуха.

Двигателю внутреннего сгорания необходим воздух, поступающий на постоянный основе, чтобы не возникало перегрева и он мог работать корректно, — для этого и нужен клапан рециркуляции картерных газов. И этот же клапан отвечает за снижение вредных веществ, попадающих в атмосферу, и не дает образовываться лишнему нагару на деталях. Газы сгорают в цилиндрах, а также примеси и масла.

Если в результате неисправности клапана вся систем начинает давать сбой, то обязательно возникнуть неполадки с автомобилем. Масло будет подтекать из прокладок (как следствие возросшего давления в двигателе, а это неизбежно при неверно функционирующем клапане).

Принцип работы клапана рециркуляции картерных газов

Конструкция клапана рециркуляции:

• пластиковый корпус;
• входной штуцер;
• выходной штуцер;
• полости;
• мембрана;
• пружина.

Клапан рециркуляции картерных газов находится в двигателе. Мотор соединен с впускным коллектором, в который засасываются газы, после чего попадают в камеру сгорания. За счет наличия клапан рециркуляции газы двигаются только в одну сторону, от мотора, и не могут попасть обратно. Этот механизм направляет газы во вне с помощью большого и маленького отверстий, создавая три потока.

Принцип работы клапана картерных газов основан на эффекте разряжения, происходящем во впускном коллекторе, и на разнице давлений перед клапаном и за ним. При помощи вакуумного преобразователя приходит в движение вал этого клапана, и запускается система рециркуляции.

Виды систем рециркуляции на современных авто:

• механические;
• электронные:
• дискретные;
• линейные.

Признаки неисправности клапана рециркуляции

О неисправности может говорить появившийся посторонний неприятный запах и копоть на выходе двигателя, а также излишнее расходование моторного масла. Все это может привести к проблемам с зажиганием и с впрыском в том числе. Поэтому важно следить за состоянием системы рециркуляции газов, чистить и заменять детали по мере необходимости.
При неисправности иногда бывает достаточно заменить мембрану клапана, а иногда весь клапан целиком.

Вы можете самостоятельно проверить, исправен ли клапан рециркуляции газов.

1. Заглушите мотор.
2. Снимите шланг, соединяющий картер и клапан рециркуляции.
3. Запустите двигатель.
4. Пальцем закройте штуцер клапана

.Если вы чувствуете, что создается вакуум, значит, клапан исправен. Когда вы отнимите палец, то услышите щелчок. Если этого не происходит, значит, клапан нуждается в замене.

Исходя из всего вышесказанного хочется сказать, что клапан рециркуляции и вся СВКД — важные части автомобиля, которые требуют внимательного отношения и своевременной замены. Старайтесь покупать детали для замены только в надежных местах и проверенных компаний-производителей для сохранности вашего автомобиля.

Opel Astra 1.6 Twinport. Easytronic › Бортжурнал › Клапан рециркуляции картерных газов. Замена мембраны.(Обновлено фото)

Полный размер

Это тот случай когда ваш сосед и слесарь Вася скорее всего скажет вам: «Пиздец, браток, делаем капиталку» и пожурит еще: «А я говорил тебе, не бери ты этот Опель, вон глянь моя двенашка вообще огонь, и запчасти по рублю за мешок». И этот гад, теперь стоит и ухмыляется, что ты на своей буржуйской машине почти сразу после покупки, попал в такую жопу. КАПИТАЛКА, Браток, КАПИТАЛКА… (Зловещий смех Васи).

Хорошо, что мой сосед не Вася, дай Вам Бог, что бы и не ваш. В этом посте не будет инструкции как это сделать, в этом посте будет немного боли, ненависти и благодарности. Обо всем по порядку.

Боль.

Год назад после приобретения своего авто, меня почему-то не смутил постоянный свист в работе двигателя, ну или не свист, а «сосущий» звук. (Жуткое слово). И вот однажды изучая подкапотные агрегаты я наткнулся на странного вида металлический тройник, который был врезан в трубку между дроселем и … ( и забыл чем!). Но не суть, суть в том, что этот «сосущий» (прости Господи) звук был ничем иным, а именно постоянным подсосом воздуха в этот тройник. То есть в впускной коллектор постоянно засасывало бесконтрольные порции воздуха! Зачем?! Хз, я не знал этого двигателя, не понимал принцип его работы и по-этому поехал на СТО. Приехал. Так и так говорю, мужики, объясните, что за гов.но такое? Мужики почесали гривы, покумекали и выдали: «Тебе эта трубка мешает? Нет? Ну так чего ты мозг еб.шь, езди! Не отвлекай нас от работы, своими мелочами.»

Но незавершенный гештальд на предмет постоянного подсоса воздуха не давал мне спать по ночам. Решено. С этим нужно что-то делать. Утром, беру обычную резиновую трубку и убираю нахер трубку с тройником, ставлю обычную. Все. Разум подсказывает, да трубки с тройником быть не должно, но тут что-то не чисто, вряд ли она просто так тут. Через 300 км и 4л масла я понял, да, трубка с тройником не с проста. Машина дымит как дизель поезд, не едет, жрет масло, в салоне воняет гарью как в «кировце» или танке. Бог мой, Бог мой… Ведь машину купил только месяц назад! И вот сейчас бы в самый раз обратиться к соседу Васе, но Бог миловал. Решение приходит само сабой, если до замены трубки с тройником на обычную все было норм, то стоит ее снова вернуть назад. Меняем. все становится на «круги своя». машина едет, масло не ест, не дымит, но… Постоянно сосет воздух.

Ненависть.

Вот были же времена. У меня на вектре Б стоял не убиваемый 2-ух литровый мотор, НЕУБИВАЕМЫЙ. Никаких экотеков, никаких двух (или не дай Бог трех) лямбда-зондов, никакого ЕВРО-4, никакой заботы об экологии. Это был мотор, который ездит и не имеет тебя. Но потом пришел экотек. Он завернул картерные газы туда где им самое место, по мнению экологов и «зеленых», т.е. обратно в двигатель. Поверь, когда эти сволочи доберутся до твоего загородного дома, они заставят дымоход развернуться в дом, а канализацию подключить напрямую к водопроводу, чтобы спасти несколько китов или пингвинов на другом краю планеты.
Ведь с твоей машиной они уже сделали это, думаешь остальное проблема? Нет.

Благодарность.

Во первых я хочу поблагодарить интернет и всех его создателей, за возможность найти и разобратся в моей проблеме. Из заголовка записи тебе понятно, что у меня вышел из строя клапан рециркуляции картерных газов, который стоит в клапанной крышке и, по традиции, меняется только с клапанной крышкой вместе, которая по сегодняшним деньгами в РБ стоит больше 300 $. Но. Как выяснилось, для того чтобы решить проблему крышку менять не обязательно, достаточно поменять мембрану внутри самого клапана, которая со временем «дубеет» и лопается». Единственная проблема, в РБ эту мембрану не найти, только в России.
И здесь мы пришли к тому, кому в этой части текста еще благодарности.Milles134, человек который спас мой XEP и скорее всего, спасет и твой, если история описанная выше, это и твоя история.

В общем все элементарно. Мембрана внутри клапана поменяна, трубка заменена на суцельную, подсос воздуха устранен. Тупость в начали езды под педалью пропала, зажигание настроилось и машина теперь чувствует себя гораздо круче. И мой гештальд теперь полностью завершен.

P.S: Это история о том, как вы можете утереть нос соседу-автослесарю Васе, который скорее всего, перебрал бы вам мотор из-за проблемы которая обошлась мне со всеми запчастями (мембрана, прокладка под клапанную крышку) и работой в 50$. Всем хороших людей вокруг и ровных дорог! Milles134 прислал фото процесса. Обновил.

Как проверить клапан вентиляции картерных газов PCV (ТОП 1)

Клапан pcv признаки неисправности

Вы, вероятно, не понимаете, насколько важна система PCV – это клапан принудительной вентиляции картера автомобиля и связанные с ним компоненты – для благополучия вашего двигателя.

Картерные газы что это – газы которые попадают в картер от работы двигателя внутреннего сгорания (сокращенно ДВС), так же сюда входят и пары от автомобильного масла и даже водяные испарения, как правило процент попадания отработанных газов в картер не превышает 5-10 процентов от общих выбросов всего ДВС.

Плохой PCV или связанный компонент может вызвать много признаков. Например, если он забивается или застревает в закрытом положении, вы заметите один из этих симптомов.

• Увеличение внутреннего давления двигателя
• Выход из строя одной или нескольких сальников или прокладок
• Утечки моторного масла
• Влага и отложения в двигателе
• Двигатель работает неравномерно, возможно, черный дым

Если  PCV застрянет открытым или шланг системы отсоединится или разорвется, что приведет к утечке вакуума, вы заметите один или несколько из этих симптомов.

Симптомы застрявшего PCV

• Двигатель пропускает зажигание на холостом ходу
• Обедненная воздушно-топливная смесь
• Наличие моторного масла в клапане или шланге PCV
• Увеличение расхода масла
• Жесткий запуск двигателя
• Грубая не стабильная работа двигателя на холостом ходу

Кроме того, заклинивший клапан PCV может вызвать свет «Check Engine» из-за увеличения потока воздуха. А диагностический компьютер может ошибочно показать эту ошибку из-за датчика массового расхода воздуха или кислородного датчика, что затруднит вам выявление реального источника проблемы.

Почему клапан PCV важен

Неисправные PCV могут вызывать загрязнение моторного масла, накопление осадка, утечки масла, высокий расход топлива и другие проблемы, связанные с повреждением двигателя, в зависимости от типа неисправности.

Хотя некоторые из этих проблем можно обнаружить до того, как они обострятся с помощью простых проверок, выход из строя клапана PCV или связанных с ним компонентов часто приводит к дорогостоящему ремонту. Это связано с тем, что большинство владельцев автомобилей не включают систему PCV в свои процедуры технического обслуживания. Несмотря на то, что некоторые производители автомобилей предлагают регулярно заменять эту деталь, владельцы автомобилей все равно забывают его заменить. Кроме того, не все производители подчеркивают важность регулярных проверок системы.

Ниже в этой статье мы обсудим, как владельцы автомобилей могут тестировать свои собственные клапаны PCV.

Но прежде чем мы перейдем к этому, вот вся эта статья в двух словах: что делает клапан вентиляции картерных газов, что происходит, когда он выходит из строя, и как его проверить.

Функция клапана PCV в двух словах

Как работает клапан вентиляции картерных газов:	• Использует вакуум двигателя, чтобы вытянуть продувочные газы из картера.
	• Проталкивает газы вниз по впускному коллектору и обратно в камеры сгорания, где они повторно сжигаются.
Некоторые признаки	• Одна или несколько сальников или прокладок вышли из строя.
	• Двигатель работает неравномерно.
	• Двигатель может выделять черный дым.
	• Повышается внутреннее давление двигателя.
	• Влага и грязь накапливаются внутри двигателя.
Как это проверить:	• Проверьте резиновые детали.
	• Замените сетчатый фильтр под клапаном.
	• Отсоедините шланги и внимательно осмотрите их.
	• Снимите клапан и встряхните. Если он не гремит, его необходимо заменить.

Принцип работы клапана вентиляции картерных газов

 Во-первых, давайте обсудим его функцию, чтобы вы лучше поняли причины возникновения симптомов. Понимание этого поможет вам лучше понять систему при ее проверке и тестировании.

Вплоть до конца 1950-х годов автомобильные двигатели выпускали «взрывные» газы – несгоревшее топливо – для предотвращения повреждения двигателя. Проблема была в том, что эти газы наносили вред окружающей среде, что очень плохо.

Когда двигатель вашего автомобиля работает, топливовоздушная смесь поступает в каждый цилиндр. Сотни мощных взрывов происходят, чтобы высвободить энергию топлива, производя высокотоксичные и вредные газы. После каждого процесса сгорания выпускной клапан направляет эти газы в выхлопную систему, где каталитический нейтрализатор превращает их в гораздо менее токсичные пары перед выпуском их в атмосферу.

Тем не менее, небольшое количество газа в камерах сгорания попадает в картер (блок двигателя) посредством утечки давления между поршневыми кольцами и стенкой цилиндра.

Оставленные сами по себе, эти пары и будут разрушать ваш двигатель. Продувочные газы содержат углеводороды (несгоревшее топливо), угарный газ (частично сгоревшее топливо), твердые частицы, воду, серу и кислоту. Вместе эти вещества разъедают любой металлический компонент двигателя, к которому они прикасаются, разбавляют моторное масло, накапливают вредный осадок, ускоряющий износ деталей, и закупоривают небольшие проходы и шланги.

В 1961 году для решения этой проблемы была введена система PCV. Эта простая система контроля выхлопных газов использует вакуум двигателя, чтобы вытягивать продувочные газы из картера, проталкивая их вниз по впускному коллектору и обратно в камеры сгорания, где они возвращаются.

Тем не менее, система PCV выйдет из строя при плохом обслуживании системы двигателя.

Обслуживание ПКВ

Как часто вы проверяете систему PCV?

Начало формы

• Раз в два месяца
• Каждые шесть месяцев
• Раз в год
• Никогда

Конец формы

Принцип работы клапана вентиляции картерных газов – как работает

Проверка вашего клапана PCV

К сожалению, многие производители автомобилей не являются строгими в обслуживании системы PCV. Некоторые предлагают обслуживать систему каждые 20 000 или 50 000 миль (50-100 тысяч км.) Тем не менее, более частая проверка системы помогает предотвратить дорогостоящий ремонт и обеспечить бесперебойную работу двигателя.

Чтобы начать проверку системы PCV в вашем автомобиле, сначала найдите клапан вентиляции картерных газов и связанные с ним компоненты. В зависимости от вашей конкретной модели вы можете найти клапан на резиновой втулке на крышке клапана; на вентиляционном отверстии вокруг впускного коллектора; или ближе к одной стороне блока двигателя.

Имейте в виду, что некоторые новые модели вообще не имеют PCV; вместо этого вы найдете простой вакуумный шланг, идущий от крышки клапана до воздуховода. Другие могут иметь простой ограничитель на месте. Тем не менее, вы можете проверить ограничитель, шланги и другие компоненты.

Если вы не знакомы с системой PCV в своем автомобиле или не можете найти его, купите руководство по обслуживанию для конкретной марки и модели автомобиля в местном магазине автозапчастей. Руководство по послепродажному обслуживанию стоит около 20 долларов США и содержит инструкции для многих простых задач по техническому обслуживанию и ремонту. Если вы не хотите покупать копию прямо сейчас, поищите руководство в интернет.

К счастью, проверка системы не занимает много времени.

1. Проверьте детали системы PCV. Резиновые компоненты, такие как прокладки, уплотнительные кольца и шланги, разбухают, становятся твердыми и ломкими после постоянного воздействия высоких температур. Они начинают течь.  При необходимости замените один или несколько из этих компонентов.
2. Осторожно отсоедините клапан и все шланги системы и осмотрите их. Если вы обнаружили, что шланги заполнены слизью, очистите их растворителем для лака и замените.
3. Многие модели двигателей используют простой недорогой клапан, и многие автовладельцы просто заменяют его через каждый интервал обслуживания. Другие  включают в себя нагревательные элементы и стоят дороже. Независимо от типа  PCV, который используется в вашем двигателе, всегда покупайте качественный, так как с большей вероятностью будет возможна более точная калибровка для конкретной модели двигателя.
4. На некоторых двигателях вы найдете сетчатый фильтр под клапаном. Некоторые производители автомобилей рекомендуют заменять фильтр каждые 30 000 миль или около того.
5. Большинство  PCV содержат подпружиненное устройство. Как только вы удалите клапан, встряхните его рукой. Вы услышите погремушку. Если вы этого не слышите, пришло время заменить клапан.

Некоторые транспортные средства, включая некоторые старые модели Ford Escort, оснащены небольшим полым пластиковым блоком без движущихся частей. Если у вас есть клапан такого типа, просто очистите его лаковым растворителем, если необходимо, и переустановите.

Обслуживание клапана PCV

Помимо визуальной проверки состояния различных PCV и связанных с ними компонентов, проверьте систему во время работы двигателя.

1. Тестирование на вакуум

• Запустите двигатель и дайте ему поработать около двадцати минут на холостом ходу, чтобы прогреть его до рабочей температуры.
• Затем откройте капот и отсоедините клапан от крышки и заблокируйте конец клапана пальцем. Вы почувствуете вакуум от всасывания системы на кончике пальца и заметите кратковременное падение скорости холостого хода примерно на 40–80 об / мин.
• Если вы заметите большее падение оборотов и холостые обороты двигателя, ваш клапан PCV может застрять в открытом положении.
• Если вы не чувствуете вакуум на кончике пальца, проверьте шланги на наличие грязи, препятствующей потоку воздуха. При необходимости очистите клапан и шланги разбавителем для лака и тонкой щеткой для шланга.

 

2. Альтернативные тесты

• Еще один способ проверить вакуум – зажать или заблокировать вакуумный шланг, соединенный с клапаном PCV. Скорость холостого хода упадет от 40 до 80 об / мин, а затем вернется к норме. Если нет, ищите заблокированный или ограниченный вакуумный шланг или клапан.
• На некоторых двигателях доступ к PCV затруднен. В этих моделях вы можете снять щуп для измерения уровня масла в двигателе и закрыть отверстие в щупе с помощью куска ленты.Когда двигатель работает на холостом ходу, снимите крышку с масляной заливной горловины на крышке клапана. Затем поместите тонкий кусок картона поверх отверстия. Подождите около минуты. Вы заметите, что вакуум всасывает и прижимает бумагу к отверстию. В противном случае произошла утечка в системе или система засорена. Проверьте состояние шлангов, их соединений и прокладки.

Поддержание системы PCV

Иногда, плохие симптомы клапана ошибочно регистрируются как поступающие от плохого датчика. Вот почему важно регулярно проверять PCV и соответствующие компоненты. Это займет всего несколько минут. Если в вашем двигателе отсутствует клапан , или вы не можете добраться до него, не удалив один или несколько компонентов, обратитесь к руководству по ремонту для лучшего способа проверки вашей конкретной системы. Кроме того, проверьте график обслуживания вашей системы и заменяйте необходимые компоненты через определенные промежутки времени, даже если он кажется в хорошем состоянии. Большинство клапанов PCV и связанных с ними компонентов недороги и сэкономят ваши деньги на дорогостоящем ремонте, если вы замените их в рекомендованном интервале.

Клапан вентиляции (рециркуляции) клапанных газов: принцип работы

При работе автомобильного двигателя пары и газы образуются не только в самом моторном блоке, но и в картере или в поддоне, который предназначен для хранения масла и располагается в нижней части мотора. Это газы, образовавшиеся из паров масла, бензина и воды. Также в картер через зазоры могут попасть газы, образовавшиеся при сжигании топливно-воздушной смеси. Все пары и газы, находящиеся в картере, называют картерными. Концентрация таких газов нарушает свойства моторного масла и оказывает вредное влияние на металл деталей мотора.
Для отведения образовавшихся газов служит система вентиляции картера. Она состоит из маслоотделителя, клапана картерных газов и патрубков отвода воздуха.

Содержание статьи

Принцип работы системы вентиляции картерных газов

Схема расположения клапана вентиляции картерных газов

Газы проходят очистку от масляных капель, которые впоследствии стекают назад в поддон, и по воздушным патрубкам очищенные газы поступают в систему подачи воздуха в камеры сгорания. За выход газов во впускной коллектор отвечает клапан отвода картерных газов. Очистка от масла играет важную роль, потому что это не только экономия масла, но и борьба с нагаром на рабочих деталях.

Для чего нужен клапан вентиляции картерных газов?

Клапан отвода картерных газов регулирует процесс выпуска скопившихся паров. Принцип его работы основан на разности давлений перед клапаном и за ним. Чтобы понять, как работает клапан вентиляции, рассмотрим его конструкцию. Он состоит из пластикового корпуса, входного и выходного штуцеров, двух полостей, мембраны и пружины (образующих своего рода поршень).
Если во впускном патрубке присутствует сильное разрежение, то под действием пружины клапан закрывается, и картерные газы не попадают в воздуховод.
Если дроссельная заслонка полностью открыта, то во впускном коллекторе устанавливается атмосферное давление или даже превышающее его в случае турбонаддува, при этом клапан закрывается под действием наружного давления.
Если создается незначительное разрежение, то поршень занимает нейтральное положение и газы свободно выходят.

У клапана вентиляции картерных газов только три рабочих положения.

И т.к. образовавшиеся газы подаются в камеру сгорания в качестве составляющей рабочей смеси, то систему вентиляции также называют системой рециркуляции, а клапан – рециркуляционным или в английском варианте – PCV клапан, что означает то же, а расшифровывается Positive Crankcase Ventilation (на рус. – система вентиляции картера).

Где находится клапан вентиляции картерных газов?

Клапан вентиляции картерных газов

В верхней части картера расположен маслоотделитель. Обычно, это сочетание двух типов: лабиринтного и центробежного. Газы, поднимаясь, проходят через оба типа маслоотделителя и затем упираются в клапан, который обычно располагается во впускном коллекторе.

Как проверить клапан вентиляции картерных газов?
Проверить клапан достаточно несложно.

• Снимите шланг, идущий от картера к клапану PCV.
• Запустите двигатель.
• Заткните пальцем освободившийся штуцер клапана. При работающем клапане вы почувствуете, что вакуум создается. После освобождения отверстия вы услышите щелчок.
  Если вакуума вы не почувствовали, то клапан вентиляции картерных газов проверку не прошел.

Неисправности клапана вентиляции картерных газов

Невозможно удалить все частички масла при отводе газа из картера, поэтому со временем образуется загрязнение составных частей системы вентиляции. Если система сильно засорилась, то возможно увеличение давления в картере и выход масла через щуп или через сальники двигателя.
Признаком попадания масла в камеру сгорания служит появление неприятного запаха и копоти на выходе из двигателя. Если срочно не принять меры, то это может привести к серьезным неисправностям в цилиндропоршневой группе.

Если масляный налет появился на впускном коллекторе и воздушном фильтре, то это свидетельствует о проблемах маслоуловителя.

В случае забивания системы или поломки клапана отвода картерных газов в двигателе может начаться жор масла. Чаще всего это происходит из-за заклинивания мембраны. В таких случаях необходимо заменить либо мембрану клапана вентиляции картерных газов, либо полностью клапан. Данное явление сопровождается нарушением работы системы впрыска и нестабильной работой двигателя.

Таким образом, система вентиляции картерных газов, хотя и не выглядит одной из жизнеобеспечивающих систем работы двигателя, является ее важной составляющей и нуждается в периодической чистке и проверке.

Подробнее об устройстве и предназначении системы вентиляции картерных газов смотрите в видео на нашем сайте!

Как проверить клапан картерных газов?

Если СВКГ в двигателе работает неверно, то это может доставить автовладельцу больше количество проблем. В картере ДВС возрастает сила давления газов, из-за чего выдавливается масло из-под прокладок. Газы будут искать любые щели, чтобы выйти наружу. Поэтому масло также будет течь из-под сальников. Для того чтобы газы могли выходить из блока двигателя, в современных автомобилях используются так называемые системы вентиляции принудительного типа. Здесь посредством разрежения газы засасываются во впускной тракт, а затем попадают в камеру сгорания, где и сгорают. За это отвечает клапан картерных газов. Иногда у него возникают различные неисправности, которые влияют на эффективность работы силового агрегата.

Классический схема работы системы вентиляции картера

Устроена СВКГ довольно просто. Полости мотора соединены с впускным коллектором. Из-за возникающего эффекта разряжения газы в картере засасываются во впускной коллектор. После они попадают в камеру сгорания. Один из элементов системы – клапан картерных газов. Он направлен только в одну сторону, поэтому газы могут двигаться лишь в одном направлении. Они не могут попасть обратно в полость мотора.

Система вентиляция газов по принципу действия напоминает сапун, который имеется в конструкции КПП и в мостах автомобиля. Однако, если в трансмиссионных механизмах КВ открывается, тем самым выпуская газы в окружающую среду, то в двигателе они за счет разряжения выводятся значительно лучше в самом силовом агрегате. Один из примеров – двигатель ЗМЗ-24. На нем применяли СВКГ открытого типа. Газы могли выходить в атмосферу через специальную трубку, которая находилась в крышке толкателя. С 1977 года от этой конструкции ушли и стали использовать систему принудительной вентиляции. Она была закрытого типа. Через специальный шланг, который шел от крышки клапанов двигателя, газы выходили под карбюратор. За счет внедрения такого решения уменьшился выброс вредных и опасных веществ в окружающую среду. Удалось серьезно снизить уровень давления внутри картера. Это позволило решить проблемы с выдавливанием сальников и прокладок. Двигателю стало хватать воздуха, увеличилась тяга силовых агрегатов. Классическая схема СВКГ предусматривает два вида механизмов отвода газов – это отвод прямотоком и принудительный. Пример – система, работающая на ЗМЗ-402. На этом двигателе непосредственно из крышки клапанов через верхний патрубок газы отводятся в карбюратор. Есть еще и нижний патрубок. Он предназначен для отвода КГ в обход карбюратора непосредственно во впускной тракт.

Клапан картерных газов: из истории

Мы рассмотрели принципиальную схему работы системы принудительной вентиляции. Как уже было замечено выше, в основе конструкции лежит специальный клапан, отвечающий за рециркуляцию газов. Это простое устройство, помогающее снизить уровень вредных веществ. Впервые о необходимости этих устройств заговорили в 70-х годах. Именно в этот период стали серьезно задумываться об экологии и о тех вредных воздействиях, которые на нее оказывают выхлопные газы. За счет применения клапана рециркуляции картерные газы дожигаются в цилиндрах. Так сгорают различные вредные примеси, масло и другие вещества.

Клапан картерных газов за 15 лет несколько раз существенно изменялся. Инженеры меняли его устройство и принцип работы. В 77-м году разработали и применили механическую конструкцию с положительным противодавлением. Через 2 года, в 79-м году, его заменили на такой же механический клапан, но уже с отрицательным противодавлением. В 88-м начали внедрение дискретных клапанов с тремя соленоидами. С 90-х годов стали активно использоваться дискретные устройства с двумя соленоидами. Данный механизм может управлять потоком газов за счет одного большого и одного маленького отверстия. Так обеспечивается три различных потока. Эта конструкция оказалась самой надежной и успешно применяется даже сейчас на современных автомобилях (например, клапан картерных газов «Киа Соренто»).

Принцип действия

Когда смесь топлива и воздуха сгорает в камере при очень высоких температурах, выделяется азот. Вместе с кислородом он может образовывать опасные вещества, которые губительным образом влияют на экологию. Это оксиды азота. При определенном условии в камере сгорания мотора температура горения больше стандартной, из-за чего объем выбросов оксидов азота значительно увеличивается.

Большая часть пытается прорваться в нижнюю часть блока двигателя. Для того чтобы давление не вырастало до критического уровня, его нужно стравливать. До тех пор, пока на моторах не была внедрена система рециркуляции, газы, как уже было замечено, выводились через сапун в картере двигателя. Давайте рассмотрим, как работает клапан картерных газов. Принцип работы очень простой. Он основан на эффекте разряжения во впускном коллекторе. За счет этого, посредством вакуумного преобразователя, вал клапана двигается, тем самым открывая устройство. В современных автомобилях применяются два типа устройств. Это механические и электронные системы. В свою очередь, электронные делятся еще на два типа – дискретные и линейные. В корпусе вакуумной диафрагмы на блоке цилиндров имеется вакуумный патрубок. Он присоединяется к карбюратору либо к дроссельному углу. В зависимости от того, какое разряжение возникает во впускном коллекторе, шторка диафрагмы в процессе открытия давит на рычаг бесступенчатого переключения. В результате генерируется специальный сигнал для открытия мембраны электронного клапана. Когда уровень сигнала растет, диафрагма начинает двигаться вверх, преодолевая силу пружины и двигая плунжер. За счет этого в клапане получатся отверстие. Газы могут попасть во впускной коллектор. Если мотор работает на холостых оборотах или же когда уровень разряжения в коллекторе небольшой, то плунжер закрывается. Газы в коллектор поступать не будут.

Устройство клапана ВКГ

В современных двигателях внутреннего сгорания чаще всего применяют мембранный клапан типа PCV. Его устройство чрезвычайно простое. Элемент состоит из корпуса с двумя штуцерами. Один служит для подачи, второй — для отвода газов. Также имеются крышка, диафрагма или мембрана и возвратная пружина.

Особенности работы клапана PCV

Работает такая конструкция следующим образом. Когда двигатель не запущен, под усилием пружины клапан картерных газов «Ауди а4» будет перекрыт за счет мембраны. Когда двигатель работает на холостых оборотах, то за счет разряжения мембрана начинает понемногу преодолевать пружину. Часть газов из двигателя поступает во впускной коллектор. На высоких оборотах мембрана полностью открыта. Газы в полном объеме всасываются в коллектор.

Типичные неисправности

Все проблемы, которые могут возникать с этим устройством, можно разделить на два вида – это различные поломки клапана и его засорение. О них мы поговорим ниже. Очень часто среди причин, по которым выходит из строя картерных газов клапан («Поло 1.4» — не исключение), выделяют естественный износ узлов и деталей в цилиндро-поршневой группе. Если в камерах сгорания имеется слабая компрессия, а маслосъемное кольцо на поршень не удерживает смазки, тогда давление газов в картере растет. Вентиляционная система не может справиться с этим явлением. Масло, копоть и другие продукты горения буквально забивают патрубки и шланги, тем самым нарушая целостность мембраны клапана.

В случае, если забиваются и засоряются патрубки системы вентиляции, газы будут стараться выйти через любые возможные места и соединения. Поэтому текут прокладки и через сальники выдавливается масло.

О засорах

Клапан картерных газов «Пассат Б3», как и все остальные такого типа, подвержен засорению. Это может привести к заклиниванию механизма. Явление обязательно отразится на характеристиках двигателя. Если клапан заклинило в открытом положении, повысятся обороты холостого хода, может в значительных пределах вырасти расход топлива. Работа двигателя на холостом ходу станет неустойчивой.

Если клапан картерных газов («Шкода Октавия» часто страдает этим) заклинит в закрытом положении, тогда будет наблюдаться рост давления газов в картере. Наблюдаются утечки масла из всевозможных сальников и уплотнений. Часто при таких неисправностях существенно нарушается работа системы смазки.

Как проверить устройство? Способ №1

Если на автомобиле наблюдаются подобные симптомы, нужно проверить работу клапана PCV. Существует два способа для тестирования. Если снять клапан картерных газов «Пассат Б3», то его продувка должна проходить только в одну сторону. В обратную воздух проходить практически не должен. Допускается лишь незначительное количество его, которое может проходить. Если все именно так, тогда система исправна.

Способ №2

Второй вариант – это тестирование на запущенном двигателя. Для этого от клапана отсоединяют патрубки со стороны впускного коллектора. Если элемент исправен, то в нем будет разряжение. Это можно почувствовать, если приложить к штуцеру палец. Вы почувствуете, как палец присасывается к отверстию. Если клапан картерных газов «Туарег Фольксвагена» неисправен, тогда разряжения в этом месте не будет.

Особенности системы вентиляции картерных газов на автомобилях группы VAG

Вентиляция картера на автомобилях VAG имеет относительно сложное устройство. В системе используется огромное количество деталей из пластика и резиновых патрубков. В процессе активного использования автомобиля шланги закоксовываются. Тогда предстоит очистить все элементы. Раньше в этом случае проблема решалась просто. В обход системы вентиляции на крышке клапанной системы устанавливали патрубок или шланг и выпускали газы в окружающую среду. Но такой способ имеет массу недостатков. Газы серьезно загрязняют окружающую среду, водитель и пассажиры в салоне автомобиля тоже ими дышат.

На современных автомобилях больше никто таким не занимается, а если засорился на VW клапан картерных газов, то владельцу необходимо прочистить всю систему. Картерные газы на двигателях группы VAG выводятся не с клапанной крышки, а с блока двигателя, в отверстии которого установлен маслоотделитель (находится с правой стороны блока). Устройство не позволяет маслу подниматься по патрубкам в СВКГ. Туда попадают именно газы и больше ничего. К маслоотделителю прикреплена пластиковая трубка, а между шлангом и этой трубкой установлен тройник, в котором и расположен клапан. Он может работать в трех режимах. На холостых и высоких оборотах он закрыт, а открывается, когда мотор работает на средних оборотах.

Заключение

Как видно, от одного небольшого элемента зависит эффективность работы двигателя. При активной эксплуатации автомобиля необходимо следить за состоянием клапана и всей системы вентиляции, а по необходимости заниматься прочисткой.

Замена клапана рециркуляции картерных газов — BMW Z4, 3.0 л., 2003 года на DRIVE2

Появилась желтая эмульсия на крышке и посоветовавшись с би эм вистами, пришел к замене клапана, с парубками он вышел около 5 тыс
Желтые отложения на крышке масло съемной горловины и по итогу сняв старый клапан мы проверили мембрану она оказалась целой но эмульсия в нем была и много, похоже он ей был забит, но рабочий, его нужно менять каждые 70 тыс пробега, тот который у меня стоял он с 2003 года так и стоял %) би эм висты с опытом сказали что если бы он не работал или патрубок бы каконибудь был забит, то выдавило бы со вех щелей…
…после замены машина стала крутить лучше) по динамичнее разгон)… Надо поездить посмотреть что расходом топлива и масла . В последние разы доливал литр на 2-3 тыс. По нормам бмв 1литр на 1 тыс . %) жесть какие нормы у бмв %)
Фото где находится клапан скинул) впринципе если убить 3- и более часа то можно поменять самому…
На третьей картинке он виден четко посередине за проводкой…

Добавляю последнее фото с эмульсией на крышке от того что конденсат скапливается до замены кркг!
Спустя пару дней проверил крышку маслозаливной горловины, эмульсии нет.

Советую всем менять кркг по побегу … Он не дорогой но результат на лицо !

Клапан рециркуляции картерных газов

Клапан рециркуляции картерных газов (вентиляции картера) – одно из первых простейших устройств для снижения уровня вредных веществ в выхлопе автомобильного двигателя. Клапан перепускает скапливающиеся в картере двигателя отработавшие газы во впускной коллектор, где сгорают содержащиеся в них незначительные примеси масла и вредные вещества.

История создания клапана рециркуляции картерных газов

Клапаны вентиляции выхлопных газов начали появляться на автомобильных двигателях в конце 70-х годов 20-го века. В это время мировое сообщество впервые серьезно задумалось о вредном воздействии выхлопных газов на окружающую среду, и установка клапана рециркуляции стала одной из первых мер по улучшению состава выхлопных газов.

Клапан рециркуляции картерных газов позволяет дожигать в камере сгорания примеси моторного масла и вредные вещества, которые в противном случае попали бы в атмосферу

В течение примерно полутора десятка лет конструкция клапана претерпевала последовательные изменения с целью улучшения его работы. В 1977 году был разработан и применен механический клапан с положительным противодавлением. Спустя два года, в 1979 году ему на смену пришел механический клапан с отрицательным противодавлением. В 1988 году начали использовать дискретный 3-х соленоидный клапан рециркуляции. А в 1990 году на двигатели некоторых автомобилей стали устанавливать дискретный 2-х соленоидный клапан рециркуляции. Этот клапан управляет потоком рециркуляции благодаря одному большому и одному маленькому отверстию, обеспечивая три комбинации потока. Клапан такой конструкции оказался наиболее надежным и применяется до сих пор.

Устройство и принцип работы

В процессе сгорания топлива при очень высокой температуре, азот (который составляет большую часть атмосферы) вместе с кислородом образуют опасные загрязняющие вещества – оксиды азота (NOx). При определенных условиях в цилиндрах работающего двигателя температура сгорания, превышает стандартный уровень, вследствие чего выбросы NOx резко увеличиваются. Часть газов прорывается в нижнюю часть блока цилиндров. Чтобы давление в картере не возрастало до критической отметки, его необходимо стравливать. До появления системы рециркуляции газы отводились непосредственно в атмосферу через сапун картера. Чтобы не загрязнять воздух вредным выхлопом, который, к тому же, насыщен масляной пылью, была создана система рециркуляции отработавших газов. Клапан, установленный на блок цилиндров, обеспечивает перепускание отработавших газов из картера во впускной коллектор.

Клапан рециркуляции картерных газов не требует приводного механизма, так как газы направляются во впускной коллектор самотеком, под воздействием вакуума

Принцип работы клапана основан на разряжении, которое возникает во впускном коллекторе. Благодаря этому разряжению вакуумный преобразователь передвигает вал клапана, открывая его.

На современных автомобилях применяются клапаны рециркуляции картерных газов двух видов: механические и электронные. Электронные клапана, в свою очередь, делятся дискретные и линейные.

Корпус вакуумной диафрагмы на блоке цилиндров снабжен вакуумным патрубком, который присоединяется к карбюратору или корпусу дроссельного узла. В зависимости от степени разряжения во впускном коллекторе, шток диафрагмы на дроссельном узле, открываясь, надавливает на рычаг электронного бесступенчатого переключателя, генерирующего сигнал для передачи на привод мембраны электронного клапана рециркуляции. Если привода нет, разрежение разной силы, меняющееся при открытии и закрытие дроссельной заслонки, передается на мембрану клапана на блоке цилиндров без преобразования в электрический сигнал. Когда сигнал повышается, диафрагма начинает движение вверх, преодолевая усилие калиброванной пружины, и передвигает плунжер. В клапане открывается отверстие, давая возможность отработавшим газа поступать во впускной коллектор.

В выхлопе двигателя, оснащенного клапаном рециркуляции, содержание оксидов азота NO и NO2 ниже, чем в выхлопных газах двигателя без системы рециркуляции

Во время работы двигателя на холостом ходу,  или когда разрежение во впускном коллекторе очень мало (широко открыта дроссельная заслонка), разряжение недостаточно для управления диафрагмой, и соответственно плунжер остается неподвижен, и газы не поступают во впускной коллектор. Следовательно, процесс рециркуляции происходит только в те моменты, когда двигатель работает под нагрузкой или на повышенных оборотах.

Плюсы и минусы клапана рециркуляции картерных газов

Благодаря клапану рециркуляции часть сгоревших отработавших газов возвращается опять во впускной коллектор и смешивается с новым зарядом воздуха. Так как кислород служит причиной повышения температуры горения, то за счет искусственного уменьшения концентрации кислорода в составе горючей смеси (повторного введения отработавших газов) происходит понижение температуры сгорания. Вследствие этого происходит снижение количества NOx.

Забитый нагаром клапан рециркуляции картерных газов медленнее реагирует на открытие и закрытие дроссельной заслонки

Процесс рециркуляции отработавших газов имеет и ряд других преимуществ. Благодаря более низкой температуре в камере сгорания предотвращается возникновение детонации, что дает возможность в более широких пределах корректировать угол опережения зажигания, повышая крутящий момент. В дизельных двигателях процесс рециркуляции снижает “жесткую” работу силового агрегата на холостом ходу, так как из-за пониженной концентрации кислорода сгорание топливо-воздушной смеси происходит при несколько иных условиях. 

Вопросы эксплуатации клапана вентиляции картерных газов

Самая распространенная проблема, приводящая к закупориванию клапана – накопление отложений углерода на гнезде или пластине клапана. В большинстве случаев это вызвано эксплуатацией двигателя с некорректным соотношением топлива и воздуха в топливо-воздушной смеси.

Если клапан рециркуляции картерных газов засорен, то при открытии и закрытии он будет подклинивать и медленнее реагировать на изменение положения дроссельной заслонки.

При замене клапана рециркуляции необходимо тщательно очищать присоединенные к нему патрубки. В случае, если клапан забит, нагар неминуемо осаждается в подающей трубке. По этой причине, чистоте трубопроводов следует уделить повышенное внимание.

Интересные факты о системе вентиляции картерных газов

Отключение системы рециркуляции картерных газов, пожалуй, наиболее распространенное нарушение правил эксплуатации транспортных средств в нашей стране. Дело в том, что автолюбители крайне не любят эту систему за то, что при большом износе двигателя она начинает «гнать масло» во впускной коллектор. Всегда существует соблазн «поездить еще немного», когда становится понятно, что поршневая группа в плохом состоянии. По этой причине, отключить трубку вывода картерных газов от коллектора и выпускать газы в атмосферу, в недавнем прошлом предлагали своим клиентам все неофициальные автосервисы.

Система рециркуляции картерных газов

Как бы ни были совершенны современные технологии, но сделать абсолютно герметичной пару трения «зеркало цилиндра – поршневые кольца» пока невозможно. Поэтому при работе двигателя внутреннего сгорания в масляном поддоне скапливаются продукты сгорания топливо-воздушной смеси.

Доктор технических наук А. Хааген-Смит из Технологического института города Пасадены выяснил, что недогоревшие картерные газы автомобильных двигателей — главный компонент городского смога.

 Картерные газы попадают в поддон через неплотно прилегающие к стенкам цилиндра поршневые кольца, снижают срок эксплуатации масла, ухудшают отвод тепла от цилиндров и создают избыточное давление на все уплотнения в блоке. Избежать избыточного давления в картере помогает система рециркуляции картерных газов.

Развитие системы рециркуляции картерных газов

Сначала система выглядела просто — из картера выводилась трубка, которая выпускала газы в атмосферу, загрязняя ее. Однако со временем нормы по выбросу вредных веществ автомобилями стали гораздо строже, и производитель может столкнуться с запретом на продажу модели в той или иной стране. С учетом этих требований была разработана замкнутая система вентиляции, получившая название «система рециркуляции картерных газов».

Как работает система рециркуляции картерных газов 

В современной замкнутой системе газы не выбрасываются атмосферу — их направляют обратно в двигатель, который в данном случае выступает как «дожигатель». Выведенная из картера трубка, по которой выходят газы, другим концом присоединена к впускному коллектору, через который они попадают в камеру сгорания. Часть газов сгорает в момент вспышки топлива, а остаток выбрасывается в атмосферу через систему выпуска. Незначительная часть газов вновь попадет в картер двигателя. Таким образом, процесс идет непрерывно, с определенной положительной динамикой.

Устройство системы рециркуляции

В верхней части картера располагается маслоотделитель в виде полой коробки. В ней находится маслоотражатель, в задачу которого входит максимально освободить картерные газы от частиц «уносимого» ими масла. Коробка маслоотделителя имеет вывод для трубопровода вентиляции картера. Далее на пути газов установлен клапан принудительной вентиляции картера. Для нормальной работы двигателя разрежение в картере должно всегда поддерживаться на определенном уровне, и для этого клапан откалиброван на три варианта срабатывания.

Клапана принудительной вентиляции и режимы его работы

Вариант 1. В пространстве за дросселем создается очень низкое давление  — 500 …- 700 mBar, что неприемлемо для системы вентиляции. В эти моменты поршень клапана под действием разряжения запирает клапан, преодолев сопротивление пружины.

Проверить исправность клапана на холостом ходу можно, сняв крышку маслозаливной горловины и положив листок бумаги, который должен подниматься и опускаться, повторяя движения мембраны

Вариант 2. При полном открытии дросселя давление равно атмосферному или превышает его, скажем, при работе установленной на двигатель турбины, и может достигать + 500 +700 mBar. Поршень в этом случае под действием давления закрывает клапан для прохода газов.

Вариант 3. При нормальном давлении поршень занимает среднее положение, отвод картерных газов стабилен.

Проверить это можно так: листок бумаги «присосется» к заливной масляной горловине при увеличении оборотов до 2000-3000 об/мин.

Редукционный клапан системы вентиляции картерных газов 

При работе двигателя на высоких оборотах, когда во впускном коллекторе возникает давление, равное атмосферному или даже превышающее его, прорыв газов в картер увеличивается. При наличии турбокомпрессора во впуске, наоборот, образуется слишком большое разрежение, и его необходимо уравновесить. Для этих целей служит редукционный клапан, срабатывающий за счет разряжения в впускном коллекторе в момент открытия заслонки. Механизм клапана вставлен в корпус из пластика с входным и выходным штуцерами и состоит из двух полостей, мембраны и пружины.

Работа редукционного клапана

Когда разрежение находится в пределах нормы, пружина клапана не нагружена, мембрана приподнята, и картерные газы могут свободно проходить через открытый штуцер.

В США необходимость снабжать двигатель системой вентиляции картерных газов закреплена законом с 1961 года

Когда давление слишком низкое, диафрагма начинает уходить вниз, преодолевая усилие пружины, и закрывает основной выход. В этот момент картерные газы устремляются в обходной канал с калиброванным под определенную пропускную способность отверстием.

Побочные эффекты работы системы рециркуляции

Однако, решая одну проблему, система рециркуляции картерных газов создает другую. Газы, выводящиеся из поддона, несмотря на маслоотделитель, захватывают с собой частички масла в виде масляного тумана, который постепенно загрязняет систему впуска. Это вызывает сбои в работе двигателя. Помимо этого частицы масла осаждаются на внутренних поверхностях каналов выхода газов и элементах клапана рециркуляции. Проходное сечение каналов со временем уменьшается и ведет к выходу клапана рециркуляции  из строя, что может привести к нарушению в работе впрыска, вплоть до полного ее отказа. При заклинивании диафрагмы повышается расход масла. В таких случаях клапан подлежит замене.

Если своевременно не производить замену шлангов, которые рекомендуется менять вместе с клапаном рециркуляции, наступает их естественное старение, ведущее к появлению трещин и разрывов. При появлении масляных пятен в районе уплотнений двигателя, увеличении расхода масла и топлива, а также нестабильной работе двигателя лучше сразу обратиться в сервис для проведения диагностики работы систем двигателя и системы рециркуляции в частности, чтобы избежать дорогостоящего ремонта в будущем.

Неисправная система вентиляции картерных газов

Система вентиляция картера служит для удаления газов из картера, которые прорываются туда из над поршневого пространства в процессе работы двигателя. Основными элементами системы вентиляции картера являются: маслоуловитель, соединительные трубки, редукционный клапан ВКГ (PVC), обратный односторонний клапан ВКГ (bleeder valve).

Основными неисправностями являются: забитые нагаром трубки ВКГ, порванная или загрязненная нагаром диафрагма редукционного клапана ВКГ, потеря герметичности одностороннего обратного клапана ВКГ (bleeder valve), загрязнение маслоуловителя.

• Забитые нагаром трубки ВКГ -первый признак это повышенный расход масла из-за увеличенного давления картерных газов в следствии отсутствия нормальной вентиляции. Редко удаётся почистить трубки не повредив их, дело в том что от постоянного воздействия масла и высокой температуры в подкапотном пространстве пластик, из которого обычно изготавливаются детали ВКГ становиться очень хрупким ипри малейшем усилии ломается. Поэтому начав профилактическую чистку рекомендуется запастись запчастями заранее.
• Порванная или загрязненная нагаром диафрагма редукционного клапана ВКГ-эта неисправность может приводить к очень высокому расходу масла ( до 2 литров на 50 км пробега). Данный клапан уменьшает калибровочное отверстие, через которое происходит вентиляция картера. Если это отверстие не уменьшить при высоких оборотах и нагрузке будет происходить гипервентиляция картера. И мельчайшие частички масла вместе с потоком картерных газов будут попадать во впускной трубопровод и далее в поршневую. Так же это явление  не редко проявляется в сильные морозы, когда редукционный клапан ВКГ может замёрзнуть. Если диафрагма клапана рвется, происходит подсос воздуха из атмосферы, двигатель работает с перебоями на переобеднёной смеси. Иногда появляется характерный свист через неисправный клапан ВКГ.
• Маслоуловитель: основная проблема это накопление нагара, может приводить к повышенному расходу масла, течи масла  через прокладки и сальники в следствии повышенного давления газов в картере.
• Потеря герметичности одностороннего обратного клапана ВКГ приводит к недостаточному наддуву, так как часть воздуха уходит в ВКГ, могут повышаются обороты холостого хода, появляется нестабильная работа двигателя. При таких симптомах клапан требуется заменить.

Правильно работающая система вентиляции картера продляет срок службы масла, препятствуя быстрому окислению, снижает расход масла на угар.

Вентиляция картера двигателя.

Вентиляция картера двигателя



Вентиляция картера предназначена для удаления картерных газов, образующихся в результате прорыва продуктов сгорания топлива через зазоры между гильзой и поршневыми кольцами и их взаимодействия 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 и 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.

В автомобильных двигателях применяется вентиляция картера двух типов:

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

Открытая вентиляция (рис. 1) осуществляется под действием разрежения, возникающего в газоотводящей трубке вследствие относительного перемещения воздуха при движении автомобиля. Чтобы вместе с картерными газами не уносились частицы масла применяется специальный сапун лабиринтного типа, на стенках которого масляные капли оседают и стекают в поддон.

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

В закрытых системах газы могут отводиться в воздухоочиститель до карбюратора или непосредственно во впускной трубопровод. Отвод газа через воздухоочиститель не создает требуемой интенсивности отсоса при минимальных частотах вращения коленчатого вала и 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 разрежение.



Система вентиляции, показанная на рис. 2, 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 атмосферного воздуха, а с другой – под давлением картерных газов и пружины, в картере поддерживается избыточное давление.

На рис. 3 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 1 под дроссельные заслонки карбюратора.

При остальных режимах работы 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.

***

Классификация и маркировка моторных масел



Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Введение в системы контроля выбросов

Скачать PDF

Когда первые средства контроля выбросов были впервые введены еще в конце 1960-х годов, они были в основном «дополнительными» компонентами, которые решали конкретную потребность в выбросах. Когда в 1968 году система принудительной вентиляции картера (PCV) стала стандартом, рециркуляция паров картера устранила картерные выбросы как основной источник автомобильного загрязнения. Когда в 1971 году были добавлены средства контроля за выбросами в результате испарения, канистры с древесным углем и герметичные топливные системы устранили пары топлива как еще один фактор, способствовавший загрязнению воздуха.Рециркуляция выхлопных газов (EGR) была добавлена ​​в 1973 году, что снизило выбросы вредных оксидов азота (NOX). Но самое важное дополнение появилось в 1975 году, когда автопроизводители были обязаны устанавливать каталитические нейтрализаторы на все новые автомобили.

Каталитический нейтрализатор оказался настоящим прорывом в контроле выбросов, поскольку он сокращает количество несгоревших углеводородов (HC), основного фактора образования городского смога, и монооксида углерода (CO), самого опасного загрязнителя, поскольку он может быть даже смертельно опасным. в небольших концентрациях.Конвертер снизил уровень этих двух загрязняющих веществ почти на 90%!

Первые «двусторонние» конвертеры (так называемые, потому что они удаляли два загрязняющих вещества — HC и CO) действовали как дожигатель, чтобы повторно сжигать загрязнители в выхлопных газах. Воздушный насос или аспирационная система обеспечивали дополнительный кислород в выхлопных газах для выполнения работы. Двухходовые преобразователи использовались до 1981 года, когда были введены трехходовые преобразователи. Трехходовые преобразователи также снижали концентрацию NOX в выхлопных газах, но для этого требовалось добавление компьютеризированной системы управления подачей топлива с обратной связью.

В отличие от более ранних двухкомпонентных конвертеров, которые могли относительно эффективно выполнять свою работу с обедненной топливной смесью, катализатор внутри трехкомпонентного конвертера, который снижает выбросы NOX, требует богатой топливной смеси. Но богатая топливная смесь увеличивает уровень CO в выхлопе. Таким образом, чтобы уменьшить количество всех трех загрязняющих веществ (HC, CO и NOX), трехкомпонентному преобразователю требуется топливная смесь, которая постоянно меняется или переключается с богатой на бедную. Это, в свою очередь, требует карбюрации с обратной связью или электронного впрыска топлива, а также наличия кислородного датчика в выхлопе, чтобы следить за тем, что происходит с топливной смесью.

Как и более ранние двухходовые преобразователи, трехходовые преобразователи также требуют дополнительного кислорода от воздушного насоса или аспирационной системы, а некоторые преобразователи типа «трехходовой плюс кислород» сконструированы таким образом, что воздух направляется прямо к самому преобразователю для более эффективной работы. .

Замена преобразователя

Преобразователи оригинального оборудования

рассчитаны на пробег более 100 000 миль, что многие и делают при условии, что они не отравлены свинцом, кремнием или фосфором. Когда этилированный бензин все еще был доступен, переход на другой вид топлива для экономии денег вызвал преждевременный выход из строя многих преобразователей.Свинец покрывает катализатор, делая его бесполезным. Кремний, который используется в антифризах и некоторых типах герметиков RTV, имеет такой же эффект. Утечки охлаждающей жидкости в камере сгорания могут привести к попаданию кремния в выхлопную трубу и разрушению преобразователя. Фосфор, содержащийся в моторном масле, может загрязнить преобразователь, если двигатель сжигает масло из-за изношенных направляющих клапанов или колец.

Преобразователи

также могут выйти из строя, если они станут слишком горячими. Это может быть вызвано несгоревшим топливом в выхлопе. Факторы, способствующие этому, включают богатую топливную смесь, пропуски зажигания (загрязненная свеча зажигания или плохой провод свечи) или сгоревший выпускной клапан, из-за которого происходит утечка компрессии.Топливо в выхлопе имеет тот же эффект, что и бензин, брошенный на слой тлеющих углей. Все становится по-настоящему горячо, очень быстро. Если температура преобразователя поднимется достаточно высоко, он может расплавить керамическую подложку, поддерживающую катализатор, вызывая частичную или полную блокировку внутри. Это увеличивает противодавление, не позволяя двигателю выдыхать воздух и теряя мощность. Расход топлива может возрасти, и двигатель может работать с пониженной скоростью на более высоких оборотах. Или, если преобразователь полностью забит, двигатель может заглохнуть после запуска и не перезапуститься.

Невозможно восстановить неисправный преобразователь, прочистить или прочистить засоренный преобразователь, поэтому замена — единственный вариант ремонта. До 1995 года на преобразователи распространялась федеральная гарантия на выбросы загрязняющих веществ в размере 5 лет / 50 000 миль (7 лет или 70 000 миль в Калифорнии). В 1995 году гарантия выросла до 8 лет и 80 000 миль.

Сменные преобразователи должны быть того же типа, что и оригинальные (двухходовые, трехходовые или трехходовые, плюс кислород), утверждены Агентством по охране окружающей среды и должны быть установлены в том же месте, что и оригинальные.

Новый преобразователь решит проблему засоренного или неисправного преобразователя. Но, если основная причина не будет диагностирована и устранена, замененный преобразователь может постигнуть та же участь. Другие предметы, которые также следует проверить, включают воздушный насос и связанную с ним сантехнику, кислородный датчик и систему управления с обратной связью. Кислородный датчик с задержкой, например, может не позволять топливной смеси меняться вперед и назад достаточно быстро, чтобы преобразователь работал с максимальной эффективностью. Хотя это может и не привести к расплавлению, это может вызвать достаточное увеличение загрязнения, чтобы автомобиль не прошел испытание на выбросы.Если датчик кислорода полностью отключился, топливная смесь останется неизменной, и двигатель, вероятно, будет работать слишком богато, что приведет к увеличению расхода топлива, а также выбросов.

Многие автопроизводители рекомендуют проверять датчик кислорода через определенные интервалы пробега, чтобы предотвратить подобные проблемы. Некоторые автомобили (в основном импортные) имеют световой индикатор, который загорается каждые 30 000 миль или около того, чтобы напомнить водителю о необходимости проверки или замены кислородного датчика.

Ведущий поставщик кислородных датчиков (Bosch) рекомендует заменять кислородные датчики для профилактического обслуживания примерно с тем же интервалом, что и свечи зажигания, в зависимости от области применения.Необогреваемые одно- или двухпроводные датчики O2 в приложениях с 1976 по начало 1990-х годов следует заменять каждые 30 000–50 000 миль. Подогреваемые 3- и 4-проводные датчики O2 в приложениях с середины 1980-х до середины 1990-х годов следует менять каждые 60 000 миль. А на автомобилях 1996 года и более новых, оборудованных OBD ​​II, рекомендуемый интервал замены составляет 100 000 миль.

PCV

Клапаны

PCV обычно считаются предметом технического обслуживания, как свечи зажигания, и их следует периодически проверять и заменять (обычно каждые 50 000 миль).Клапан PCV отводит продувочные пары из картера во впускной коллектор, чтобы пары не уходили в атмосферу. Одним из положительных эффектов PCV, помимо устранения выхлопных газов, является то, что он вытягивает влагу из картера, что продлевает срок службы масла. Влага может образовывать кислоты и шлам, которые могут вызвать серьезное повреждение двигателя. Поэтому, если клапан PCV или шланг закупориваются, это может привести к быстрому накоплению влаги и разложению масла.

EGR

Клапан рециркуляции ОГ не имеет рекомендованных интервалов замены или проверок, но это не значит, что он не вызовет проблем.Система рециркуляции ОГ снижает образование оксидов азота за счет разбавления топливовоздушной смеси выхлопными газами. Это снижает температуру сгорания, чтобы поддерживать ее ниже 2500 градусов по Фаренгейту, поэтому образуется мало NOX (чем выше температура пламени, тем выше скорость реакции кислорода и азота с образованием NOX). В качестве дополнительного преимущества EGR также помогает предотвратить детонацию.

Сердцем системы является клапан рециркуляции ОГ. Клапан открывает небольшой проход между впускным и выпускным коллекторами. Когда на диафрагму клапана рециркуляции отработавших газов подается разрежение, он открывает клапан, позволяя всасывающему вакууму перекачивать выхлопные газы во впускной коллектор.Это имеет тот же эффект, что и утечка вакуума, поэтому система рециркуляции отработавших газов используется только тогда, когда двигатель прогрет и работает с частотой вращения выше холостого хода.

Некоторые автомобили имеют клапаны системы рециркуляции ОГ с «положительным противодавлением», в то время как другие имеют клапаны рециркуляции ОГ с отрицательным противодавлением. Оба типа используют противодавление выхлопной системы для открытия клапана. Но эти два типа не взаимозаменяемы. Трубопровод контроля вакуума к клапану рециркуляции отработавших газов обычно включает в себя температурно-вакуумный переключатель (TVS) или соленоид для блокировки или стравливания вакуума до тех пор, пока двигатель не прогреется.На более новых автомобилях с компьютеризированным управлением двигателем компьютер обычно регулирует соленоид для дальнейшего изменения открытия клапана рециркуляции ОГ. В некоторых автомобилях даже есть клапан рециркуляции отработавших газов, который приводится в действие небольшим электродвигателем, а не с вакуумным приводом, для еще более точного управления этой функцией выбросов.

Клапаны системы рециркуляции ОГ

обычно не требуют технического обслуживания, но могут забиться углеродными отложениями, которые вызывают заедание клапана или препятствуют его правильному открытию или закрытию.Застрявший в открытом положении клапан системы рециркуляции ОГ будет действовать как утечка вакуума и вызывать резкий холостой ход и остановку двигателя. Неисправный клапан системы рециркуляции отработавших газов отказывается открываться (или канал рециркуляции отработавших газов в коллекторе забит) приведет к повышенным выбросам NOX, а также может вызвать проблему детонации (детонация искры). Загрязненные клапаны системы рециркуляции ОГ иногда можно почистить, но если сам клапан неисправен, его необходимо заменить.

Прочие детали выхлопных газов

На более старых карбюраторных двигателях можно использовать одно из нескольких устройств контроля выбросов, чтобы уменьшить выбросы во время прогрева.Топливо испаряется медленно, когда оно холодное, поэтому нагревание воздуха перед его поступлением в карбюратор или корпус дроссельной заслонки улучшает испарение топлива и позволяет двигателю легче поддерживать сбалансированную топливно-воздушную смесь. Большинство таких двигателей имеют систему «впуска нагретого воздуха», которая втягивает теплый воздух из «печки» вокруг выпускного коллектора в воздухоочиститель.

Термостат внутри воздухоочистителя управляет разрежением клапана на входе в воздухоочиститель. Когда двигатель холодный, термостат передает разрежение на регулирующий клапан, который закрывает заслонку для наружного воздуха, позволяя втягивать нагретый воздух в воздухоочиститель.Когда двигатель нагревается, термостат начинает стравливать воздух, позволяя дверце управления открываться наружу. Таким образом, термостат и дверца управления воздушным потоком могут поддерживать более постоянную температуру входящего воздуха.

Одна часть, которая здесь часто требуется, — это гибкая трубка, соединяющая воздухоочиститель с вытяжной печью. В случае повреждения или отсутствия двигатель может колебаться и спотыкаться в холодном состоянии.

Еще одним средством, способствующим раннему испарению топлива на старых двигателях V6 и V8, является «клапан подъемника тепла».«Клапан расположен на одном выпускном коллекторе. Когда двигатель холодный, клапан закрывается, чтобы блокировать поток выхлопных газов, поэтому он будет вытеснен обратно через переходной канал во впускном коллекторе непосредственно под карбюратором. Горячий выхлоп нагревает коллектор для ускорения испарения топлива и прогрева двигателя. После прогрева двигателя открывается клапан теплоносителя. Если клапан заедает или выходит из строя, его необходимо заменить.

На некоторых двигателях «решетка EFE» с электрическим подогревом используется под карбюратором или корпусом дроссельной заслонки, чтобы способствовать испарению топлива при холодном двигателе.Таймер отключает сетку через фиксированный период времени. Если сеть не нагревается (плохое реле, электрическое соединение и т. Д.), Двигатель может колебаться и спотыкаться на холоде.

EVAP

Выбросы в результате испарения из топливной системы (пары топлива) улавливаются и хранятся в канистре с древесным углем. Позже открывается продувочный клапан, позволяя парам всасываться в двигатель и снова сжигаться. Система EVAP обычно не требует обслуживания. Крышка топливного бака также является частью системы EVAP и предназначена для предотвращения выхода паров топлива в атмосферу.Протекающая или отсутствующая крышка топливного бака может привести к тому, что автомобиль не пройдет проверку на выбросы.

OBDII

Начиная с 1994 года, некоторые автомобили США были оснащены новой системой бортовой диагностики (OBD II), утвержденной правительством. К 1996 модельному году OBD II требовалась на всех новых легковых и легких грузовиках.

OBD II предназначен для обнаружения проблем с выбросами. При обнаружении проблемы загорается индикатор Check Engine, и диагностический код неисправности сохраняется в компьютере трансмиссии автомобиля.Позже код можно будет прочитать с помощью сканирующего прибора, чтобы определить природу проблемы.

С OBD II индикатор Check Engine загорается каждый раз, когда выбросы превышают федеральные ограничения на 50% при двух последовательных поездках, или если произошел отказ основной системы контроля выбросов. В более ранних системах управления двигателем единственный способ раскрыть большинство проблем с выбросами — это провести испытание автомобиля на выбросы, что не требуется во многих сельских районах. Но OBD II есть на всех автомобилях и легких грузовиках 1996 года и более новых, независимо от того, где он зарегистрирован в США.S. И в отличие от теста на выбросы, который можно проводить только раз в год или два, OBD II контролирует выбросы каждый раз, когда автомобиль находится в движении.

% PDF-1.4 % 87 0 объект > эндобдж xref 87 74 0000000016 00000 н. 0000001828 00000 н. 0000001941 00000 н. 0000002654 00000 н. 0000003955 00000 н. 0000004023 00000 н. 0000004271 00000 н. 0000004648 00000 н. 0000004669 00000 н. 0000004776 00000 н. 0000006125 00000 н. 0000006372 00000 п. 0000006767 00000 н. 0000006788 00000 н. 0000006881 00000 н. 0000007130 00000 н. 0000007527 00000 н. 0000007549 00000 п. 0000007709 00000 н. 0000007995 00000 н. 0000008265 00000 н. 0000008409 00000 н. 0000009545 00000 н. 0000010418 00000 п. 0000010619 00000 п. 0000010826 00000 п. 0000011699 00000 п. 0000012840 00000 п. 0000012870 00000 п. 0000012899 00000 н. 0000012921 00000 п. 0000013541 00000 п. 0000013563 00000 п. 0000014121 00000 п. 0000014143 00000 п. 0000014736 00000 п. 0000014758 00000 п. 0000015282 00000 п. 0000015304 00000 п. 0000015856 00000 п. 0000015878 00000 п. 0000016410 00000 п. 0000016432 00000 п. 0000016998 00000 н. 0000017020 00000 п. 0000017069 00000 п. 0000017091 00000 п. 0000017148 00000 п. 0000017213 00000 п. 0000017236 00000 п. 0000017259 00000 п. 0000017283 00000 п. 0000017307 00000 п. 0000048949 00000 н. 0000048969 00000 п. 0000048991 00000 н. 0000049015 00000 н. 0000049039 00000 п. 0000049059 00000 н. 0000049116 00000 п. 0000080640 00000 п. 0000081201 00000 п. 0000081222 00000 п. 0000081530 00000 п. 0000081551 00000 п. 0000081859 00000 п. 0000081880 00000 п. 0000082189 00000 п. 0000082211 00000 п. 0000082626 00000 п. 0000082833 00000 п. 0000082901 00000 п. 0000002109 00000 п. 0000002632 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 88 0 объект > эндобдж 89 0 объект > / Кодировка> >> / DA (/ Helv 0 Tf 0 г) >> эндобдж 159 0 объект > ручей Hb`f`e`c`Oed @

Системы вентиляции картера для поршневых двигателей

Безопасность, время безотказной работы и минимизация технического обслуживания являются первоочередными задачами операторов судовых двигателей.Критически важные морские приложения включают силовые установки и электроэнергию для военных кораблей, буксиров, танкеров, земснарядов, круизных судов и т. Д. Учитывая ограниченный характер экипажа и пассажиров, контроль выбросов имеет решающее значение. Поскольку выбросы из картера в основном состоят из масляного тумана, они создают опасность при дыхании и скольжении на палубах судов. Попадая на палубу или в конструкцию корабля, нефть наносит ущерб окружающей среде, вымываясь в окружающие водные пути.

Жизнеспособным решением для решения задач морского применения является усовершенствованная вакуумная система вентиляции открытого картера, такая как серия Solberg BAE.С точки зрения выбросов эти системы включают коалесцирующие фильтры с эффективностью 99,97% для масляного тумана и твердых частиц размером 0,3 микрона. Коалесцирующий фильтрующий элемент способствует чистоте воздуха для дыхания на судне и предотвращает попадание масляного тумана на палубу и в окружающие водные пути.

Вакуумная установка открытых систем вентиляции картера на дизельные двигатели (морское исследовательское судно) для улавливания вредных нефтесодержащих выбросов.

Судовые двигатели таких марок, как Caterpillar, Daihatsu, Hyundai, MaK, Man Diesel, Niigata и Wartsila, обычно используются в самых тяжелых условиях.Особенностью большинства судовых дизельных двигателей является то, что они идеально работают при атмосферном или слегка положительном давлении в картере. Открытая система вентиляции картера с рециркуляцией включает в себя встроенный трубопровод для автоматического поддержания естественного давления в картере двигателя и устраняет необходимость в ручной регулировке или дорогостоящем электронном управлении. См. Примеры этого стиля с сериями Solberg BAE и SME. Уникальная конфигурация трубопроводов «рециркуляции» не только поддерживает естественное давление в картере, но также обеспечивает естественный сброс давления в случае полного засорения внутреннего фильтрующего элемента или выхода из строя источника вакуума.Эти саморегулирующиеся функции позволяют экипажу корабля сосредоточить свое внимание на важнейших судовых задачах.

\ n \ n \ n \ n \ n

Модернизация и новые установки требуют учета нескольких факторов для обеспечения идеальной производительности:

\ n \ n

\ n \ t
• Вентиляционный трубопровод: Мы рекомендуем поддерживать вентиляционное отверстие диаметр трубы к системе вентиляции картера и от нее, избегая при этом низких точек и ловушек для предотвращения сбора масла.
\ n

\ n \ n \ n \ n

\ n \ t
• Дренажные линии / трубки: Во время работы масло сливается и собирается в фильтре вентиляции картера, и его необходимо постоянно сливать.Мы рекомендуем, чтобы подсоединенный сливной трубопровод был погружен ниже минимального уровня масла в масляном картере картера или емкости для отработанного масла. Назначение масла зависит от рекомендации производителя двигателя. Неправильный слив приведет к перепуску масла вокруг фильтра и выбросу тумана в атмосферу (конфигурация с открытым картером) или во впускную систему двигателя (конфигурация с закрытым картером).
\ n

\ n \ n \ n \ n

\ n \ t
• Монтажная высота : Поскольку система вентиляции картера обычно находится под вакуумом, а дренажная линия подключена, монтажная высота имеет решающее значение для обеспечения надлежащего дренажа и предотвратить перепуск масла.Команда инженеров Solberg порекомендует оптимальную минимальную высоту монтажа во время технических обсуждений с нашими клиентами.
\ n

\ n \ n \ n \ n \ n \ n

Вне зависимости от того, применяется ли это стационарное оборудование, механический привод или судовая энергия, операторы сталкиваются с одинаковыми задачами: контроль выбросов и производительность двигателя . Соответствующая своему назначению система вентиляции картера позволяет операторам решать эти задачи. Обширный практический опыт работы Сольберга с клиентами и потенциальными клиентами позволил нам накопить обширную базу знаний, которой мы постоянно делимся с рынком.Наша миссия — быть ведущим ресурсом на рынке электроэнергетики, предлагая высокоэффективные системы вентиляции картера. Конструкция системы, технические знания и практический опыт Сольберга позволят найти лучшее решение для вашего приложения.

\ n \ n \ n \ n

Свяжитесь с Solberg и узнайте больше о том, как наши системы вентиляции картера могут помочь решить ваши уникальные задачи. «, «url»: «https://www.solbergmfg.com/resources/blog/crankcase-ventilation-for-reciprocating-engines» }

Системы вентиляции картера улавливают опасные коренные выбросы (масляный туман и твердые частицы), выходящие из картеров как судовых, так и стационарных поршневых двигателей и генераторных установок.Эти системы вентиляции картера способствуют соблюдению экологических требований и охране окружающей среды, защищая операторов в дополнение к окружающему воздуху, водным путям и земле. Высокоэффективная фильтрация в системах вентиляции картера защищает турбокомпрессор, промежуточный охладитель и катализатор выхлопных газов двигателя от загрязнения. В результате оптимизируются рабочие характеристики двигателя и сокращается стоимость дорогостоящего ремонта для операторов. Системы вентиляции как открытого, так и закрытого типа будут регулировать вакуум / давление в картере с помощью ручного или автоматического управления для предотвращения утечек и утечки масла через уплотнения двигателя.

Разнообразные области применения и рынки находят огромные экологические, финансовые и эксплуатационные преимущества при развертывании систем вентиляции картера, включая стационарную выработку электроэнергии (непрерывную и в режиме ожидания) как для газовых, так и для дизельных двигателей, механический привод, судовые двигательные установки, ТЭЦ ( комбинированное производство тепла и электроэнергии) и биогаз в энергию.

Для любого двигателя наиболее важными критериями проектирования являются следующие:

1. Продувка изношенной продувки двигателя изношенная вентилируемая
2. Требуемый вакуум или давление в картере
3. Доступное всасывание от турбонагнетателя и перепад давления в воздухоочистителе двигателя.

Однако каждое приложение создает свои уникальные проблемы. В этой статье обсуждаются решения для вентиляции картера, поскольку они касаются и решают уникальные задачи в различных областях применения и отраслях.

Во всем мире экологические стандарты для поршневых двигателей и генераторных установок продолжают становиться все более строгими в регионах по всему миру. В США используется система рейтингов TIER и стандарт выбросов RICE NESHAP ( R с возвратно-поступательным движением I внутренний C сгорания E двигатель N условный E миссии S стандартные H P ollutants) являются двумя яркими примерами законодательства по снижению воздействия на окружающую среду как от двигателей, работающих на природном газе, так и от дизельных двигателей.В Европе STAGE V является основным стандартом для стационарных двигателей, регулирующим выбросы от генераторных установок и двигателей с механическим приводом. Общие выбросы двигателя не должны превышать определенных уровней для получения сертификата, а выбросы картера от картера могут составлять значительный процент от общего количества (~ 25%). Без эффективной системы вентиляции картера для улавливания загрязняющих веществ двигатели не будут соответствовать последним стандартам, что в свою очередь отрицательно скажется на коммерческой жизнеспособности.

Закрытая система вентиляции картера, установленная на дизельной генераторной установке в центре обработки данных, чтобы предотвратить загрязнение окружающей среды высокотехнологичными выбросами масел.

В дополнение к законодательству, политика электростанций / производителей энергии в области здравоохранения, безопасности и окружающей среды стимулирует спрос на модернизацию и модернизацию системы вентиляции картера. Имея большое количество установленных дизельных и газовых генераторных установок, многие заводы борются с удаленными маслосодержащими выбросами из картера. Операторы стремятся сократить эти выбросы для защиты персонала предприятия, окружающей среды и своего оборудования.

Генераторная установка и двигатели с механическим приводом

Высокоэффективная система вентиляции картера — лучший способ защитить впускную систему двигателя, турбокомпрессор и катализатор выхлопных газов, предотвращая при этом вредные выбросы в атмосферу.Крупные мировые бренды, такие как Caterpillar, Cummins, Hyundai, Jenbacher, Kawasaki, Mitsubishi, Wartsila, Waukesha и др., Используются как в непрерывном режиме, так и в режиме ожидания. Для генераторных установок непрерывного действия и двигателей с механическим приводом обычно используются вакуумные системы вентиляции открытого картера для улавливания нефтесодержащих выбросов и выпуска чистого воздуха в атмосферу. Поскольку грязные выбросы обычно не направляются обратно через впускное отверстие двигателя, результатом является оптимизация работы двигателя и сокращение затрат на ремонт за счет более чистого сгорания.Однако при наличии открытого выхода в атмосферу важно, чтобы операторы улавливали масляный туман и выбросы твердых частиц для защиты окружающей среды и персонала предприятия.

Вакуумная открытая система вентиляции картера, установленная на газогенераторной установке непрерывного действия на университетской электростанции.

Чтобы быть эффективными, вакуумные системы вентиляции должны быть рассчитаны на изношенную продувку двигателя.Полная система объединяет высокоэффективный фильтр, встроенный источник вакуума с электродвигателем, а также соответствующие трубопроводы и клапаны для регулирования вакуума или давления в картере. Рабочий уровень вакуума / давления в картере определяется маркой и моделью двигателя. Примеры см. В моделях Solberg SME или BAE, разработанных с учетом конкретных требований.

Дизель Энергетика

Для резервных дизельных систем, таких как центры обработки данных, больницы и университеты, наиболее распространены закрытые системы вентиляции картера.Эти двигатели полагаются на всасывание / разрежение от турбокомпрессора / впуска двигателя, чтобы отводить выбросы из картера через высокоэффективный фильтр. Хотя часы работы этих генераторных установок ограничены, эффективность выбросов имеет решающее значение для предотвращения последующего загрязнения турбокомпрессора и системы впуска двигателя. Любые необработанные выбросы из картера будут мигрировать через двигатель и отрицательно повлиять на общие выбросы выхлопных газов двигателя. Кроме того, учитывая чувствительную и чистую среду установки, контроль выбросов имеет решающее значение.

Система вентиляции картера, такая как серия Solberg ACV, представляет собой закрытую конструкцию вентиляции картера, размер которой определяется исходя из изношенного картерного потока двигателя. В этом стиле используется вакуум / всасывание из впускного отверстия двигателя и турбонагнетателя, чтобы отводить выбросы масляного тумана через высокоэффективный коалесцирующий фильтр. Встроенный мембранный клапан регулирует уровень вакуума на стороне картера фильтра в соответствии с требованиями производителя двигателя.

В системе вентиляции картера открытого или закрытого типа количество внутренних коалесцирующих масляных фильтров Solberg составляет до 99.Эффективность 97% при 0,3 микрон. Как масляный туман, так и взвешенные частицы улавливают, обеспечивая высокий уровень защиты двигателя и окружающей среды.

Стационарные двигатели, работающие на природном газе и дизельном топливе, также используются для привода механического оборудования, такого как газовые компрессоры и насосы для перекачки жидкости. Эти приложения обычно работают в непрерывном режиме, поскольку они обслуживают газопроводы, водоочистные сооружения и другие важные процессы. Двигатели часто подпадают под то же законодательство, что и двигатели, используемые для выработки электроэнергии; кроме того, операторы двигателей часто заботятся о защите здоровья и безопасности своих сотрудников, а также окружающей среды.Учитывая непрерывный характер и критическую нагрузку этих приложений, производительность и надежность двигателя имеют первостепенное значение.

Установлена ​​вакуумная система открытой вентиляции картера для устранения выбросов масляного тумана из двигателя, работающего на природном газе с механическим приводом.

По этим причинам высокоэффективные системы вентиляции картера важны для защиты операторов, окружающей среды и самого двигателя. Как вакуумная система Solberg (серии BAE и SME), так и закрытый картер (серия ACV) используются для улавливания сбрасываемых масляных выбросов из картера при поддержании необходимого вакуума или давления в картере.

Непрерывный режим работы и контроль выбросов

Безопасность, время безотказной работы и минимизация технического обслуживания являются первоочередными задачами операторов судовых двигателей. Критически важные морские приложения включают силовые установки и электроэнергию для военных кораблей, буксиров, танкеров, земснарядов, круизных судов и т. Д. Учитывая ограниченный характер экипажа и пассажиров, контроль выбросов имеет решающее значение. Поскольку выбросы из картера в основном состоят из масляного тумана, они создают опасность при дыхании и скольжении на палубах судов.Попадая на палубу или в конструкцию корабля, нефть наносит ущерб окружающей среде, вымываясь в окружающие водные пути.

Решения для морского применения

Жизнеспособное решение для решения проблем морского применения — это усовершенствованная вакуумная система вентиляции открытого картера, такая как серия Solberg BAE. С точки зрения выбросов эти системы включают коалесцирующие фильтры с эффективностью 99,97% для масляного тумана и твердых частиц размером 0,3 микрона.Коалесцирующий фильтрующий элемент способствует чистоте воздуха для дыхания на судне и предотвращает попадание масляного тумана на палубу и в окружающие водные пути.

Вакуумная установка открытых систем вентиляции картера на дизельные двигатели (морское исследовательское судно) для улавливания вредных нефтесодержащих выбросов.

Регулирование и поддержание естественного давления в картере Судовые двигатели

марок, включая Caterpillar, Daihatsu, Hyundai, MaK, Man Diesel, Niigata и Wartsila, обычно используются в самых сложных условиях.Особенностью большинства судовых дизельных двигателей является то, что они идеально работают при атмосферном или слегка положительном давлении в картере. Открытая система вентиляции картера с рециркуляцией включает в себя встроенный трубопровод для автоматического поддержания естественного давления в картере двигателя и устраняет необходимость в ручной регулировке или дорогостоящем электронном управлении. См. Примеры этого стиля с сериями Solberg BAE и SME. Уникальная конфигурация трубопроводов «рециркуляции» не только поддерживает естественное давление в картере, но также обеспечивает естественный сброс давления в случае полного засорения внутреннего фильтрующего элемента или выхода из строя источника вакуума.Эти саморегулирующиеся функции позволяют экипажу корабля сосредоточить свое внимание на важнейших судовых задачах.

Модернизация и новые установки требуют учета нескольких факторов для обеспечения идеальной производительности:

• Вентиляционная труба: Мы рекомендуем поддерживать диаметр вентиляционной трубы, ведущей к системе вентиляции картера и от нее, избегая при этом низких точек и ловушек для предотвращения сбора масла.

• Дренажные линии / трубки: Во время работы масло сливается и собирается в фильтре вентиляции картера, и его необходимо непрерывно сливать.Мы рекомендуем, чтобы подсоединенный сливной трубопровод был погружен ниже минимального уровня масла в масляном картере картера или емкости для отработанного масла. Назначение масла зависит от рекомендации производителя двигателя. Неправильный слив приведет к перепуску масла вокруг фильтра и выбросу тумана в атмосферу (конфигурация с открытым картером) или во впускную систему двигателя (конфигурация с закрытым картером).

• Монтажная высота : Поскольку система вентиляции картера обычно находится под вакуумом и подсоединена дренажная линия, монтажная высота имеет решающее значение для обеспечения надлежащего дренажа и предотвращения перепуска масла.Команда инженеров Solberg порекомендует оптимальную минимальную высоту монтажа во время технических обсуждений с нашими клиентами.

Вне зависимости от того, применяется ли это стационарное оборудование, механический привод или судовая энергия, операторы сталкиваются с одинаковыми задачами: Контроль выбросов и производительность двигателя . Соответствующая своему назначению система вентиляции картера позволяет операторам решать эти задачи. Обширный практический опыт работы Сольберга с клиентами и потенциальными клиентами позволил нам накопить обширную базу знаний, которой мы постоянно делимся с рынком.Наша миссия — быть ведущим ресурсом на рынке электроэнергетики, предлагая высокоэффективные системы вентиляции картера. Конструкция системы, технические знания и практический опыт Сольберга позволят найти лучшее решение для вашего приложения.

Свяжитесь с Solberg и узнайте больше о том, как наши системы вентиляции картера могут помочь решить ваши уникальные задачи.

Полное руководство по рециркуляции выхлопных газов (EGR) — введение — x-engineering.org

Эта статья посвящена внедрению системы рециркуляции выхлопных газов (EGR) . Подробнее о компонентах и ​​типах (архитектурах) систем рециркуляции ОГ читайте также в следующих статьях:

Процесс сгорания топливовоздушной смеси в двигателе внутреннего сгорания — неполный . Таким образом, выхлопные газы содержат такие выбросы загрязняющих веществ, как оксид углерода (CO), оксиды азота (NOx), углеводороды (HC) и твердые частицы (PM).Все выбросы загрязняющих веществ от двигателей внутреннего сгорания вредно влияют на жизнь человека и окружающую среду.

Оксиды азота образуются при высокой температуре и при избытке кислорода. Оба эти условия присутствуют в процессе сгорания дизельного двигателя в большинстве рабочих точек. Поскольку дизельные двигатели не дросселируются, всегда присутствует избыток воздуха / кислорода и, особенно при высоких нагрузках, высокие температуры сгорания. По этим причинам дизельный двигатель содержит больше оксидов азота в выхлопных газах по сравнению с бензиновым двигателем.

Изображение: Функция уровней выбросов загрязняющих веществ от соотношения воздух-топливо — бензин (бензин) Кредит: [2]

Изображение: Функция уровней выбросов загрязняющих веществ от соотношения воздух-топливо — дизельное топливо Кредит: [2 ]

В бензиновом (бензиновом) двигателе выбросы загрязняющих веществ выхлопными газами сильно зависят от соотношения воздух-топливо. Богатые смеси (недостаток воздуха, λ = 0,9) вызывают больше оксида углерода (CO) и углеводородов (HC). Бедные смеси (избыток воздуха, λ = 1.1) вызывают больше оксидов азота (NOx). В дизельных двигателях, которые всегда работают на обедненных смесях (λ = 1,5), количество оксидов азота в выхлопных газах велико.

Рециркуляция выхлопных газов (EGR) — это система, которая позволяет рециркулировать выхлопные газы обратно во впускной коллектор. Этот процесс приводит к значительному сокращению выбросов оксидов азота (NOx), поскольку он снижает два элемента, лежащих в основе его производства: избыток кислорода и температуру сгорания.

Существует два типа системы рециркуляции отработавших газов:

• внутренняя рециркуляция выхлопных газов (iEGR) : выхлопные газы всасываются обратно в цилиндр, перекрывая время открытия впускного и выпускного клапанов
• внешняя рециркуляция выхлопных газов EGR : выхлопные газы рециркулируют обратно во впускной коллектор с помощью внешнего канала и дополнительного клапана (клапана рециркуляции ОГ).

iEGR работает за счет удержания горячих остатков от предыдущего цикла двигателя [3].Долю остаточного газа можно определить как массу сгоревшего газа, деленную на общую массу в цилиндре (сгоревшего и несгоревшего) до начала сгорания (то есть при закрытии впускного клапана). Количество выхлопных газов, захваченных внутри цилиндра, зависит от таких факторов, как фазы газораспределения, частота вращения двигателя и перепады давления. Средства регулирования доли остаточного газа обычно основываются на таких механизмах, как двухступенчатый кулачковый подъем, фазировка распределительного вала, регулируемое срабатывание клапана и полностью регулируемое срабатывание клапана.

EGR (внешний) — это основная технология, используемая производителями автомобилей для сокращения выбросов NOx на дизельных двигателях . Он более эффективен, чем iEGR, главным образом потому, что выхлопные газы могут быть охлаждены перед повторным поступлением в цилиндры, количество рециркулируемых выхлопных газов выше и поток лучше контролируется.

Изображение: функция уровня NOx и максимальной температуры сгорания скорости рециркуляции отработавших газов
Кредит: [1]

Снижение выбросов достигается за счет того, что выхлопные газы, в основном, двуокись углерода (CO ₂ ), азот (N ₂ ) ), вода (H ₂ O) и кислород (O ₂ ), действует как разбавитель, что в сочетании с высокой удельной теплоемкостью, связанной с трехатомными молекулами, приводит к прямому снижению температуры адиабатического пламени и кинетика образования оксидов азота (NOx).Поскольку удельная теплоемкость CO ₂ и водяного пара больше, чем у кислорода, температура газа в цилиндре двигателя во время сгорания снижается.

При рециркуляции выхлопных газов во впускное отверстие часть кислорода, необходимого для сгорания, заменяется инертными (выхлопными) газами, что приводит к уменьшению избытка кислорода. Кроме того, поскольку выхлопные газы поглощают часть тепла, выделяемого во время сгорания, максимальная температура сгорания за цикл двигателя также снижается.

Система рециркуляции отработавших газов значительно снижает количество NOx, но если слишком много выхлопных газов попадает во впускное отверстие, это может повлиять на увеличение выбросов оксида углерода (CO), углеводородов (HC) и твердых частиц (PM ), в результате неполного сгорания из-за недостатка воздуха (кислорода). Система рециркуляции отработавших газов активна в основном при частичных нагрузках на двигатель, а также на низких и средних оборотах двигателя, где имеется избыток кислорода. При высокой нагрузке двигателя (крутящем моменте) система рециркуляции отработавших газов отключается, цилиндры заполняются только воздухом, готовым к сгоранию.

В зависимости от давления рециркулирующих выхлопных газов существует два типа внешних систем рециркуляции ОГ:

• рециркуляция высокого давления : выхлопные газы собираются перед входом в турбину и повторно вводятся во впускной коллектор после компрессора
• EGR низкого давления : выхлопные газы собираются после турбины и повторно вводятся во впускной коллектор перед компрессором

Изображение: Система EGR высокого давления (внешняя)
Кредит: Bosch

1. компрессор
2. турбина
3. датчик кислорода
4. Клапан рециркуляции ОГ (электропневматический привод)
5. дроссельная заслонка
6. впускной коллектор
7. выпускной коллектор
8. топливная форсунка

Рециркуляция отработавших газов во впускном коллекторе не является непрерывной во время работы двигателя.Электронный блок управления (ЭБУ) управляет клапаном рециркуляции ОГ (4), позволяя выхлопным газам попадать во впускной коллектор. В двигателях с турбонаддувом регулирование потока выхлопных газов также осуществляется с помощью дроссельной заслонки (5), которая в закрытом состоянии снижает давление во впускном коллекторе и способствует выходу газов из выпускного коллектора.

Изображение: Пределы выбросов NOx в соответствии с европейскими стандартами выбросов загрязняющих веществ

Контроль системы рециркуляции отработавших газов должен осуществляться таким образом, чтобы найти оптимальный компромисс между выбросами загрязняющих веществ и выходным крутящим моментом двигателя.Начиная с норм выбросов загрязняющих веществ Евро 3, система рециркуляции отработавших газов стала стандартным оборудованием для большинства автомобилей с дизельными двигателями. EGR зарекомендовала себя как эффективная и недорогая система для снижения выбросов оксидов азота.

Чем ниже температура выхлопных газов, тем выше их плотность. За счет охлаждения выхлопных газов перед их рециркуляцией во впускной коллектор эффективность системы рециркуляции выхлопных газов повышается. Более плотные инертные (выхлопные) газы на впуске понижают температуру сгорания, поглощая часть тепла и вытесняя часть кислорода в цилиндре.Начиная с Euro 4, дизельные двигатели EGR оснащены охладителем выхлопных газов и перепускным клапаном.

Изображение: Система рециркуляции ОГ высокого давления с охладителем
Кредит: Hitachi

1. Вход охлаждающей жидкости двигателя
2. теплообменник
3. выпускной коллектор
4. головка цилиндра
5. впускной коллектор
6. Клапан рециркуляции ОГ (электрическое управление)
7. электронный блок управления

Чтобы выхлопные газы попадали во впускной коллектор, давление выхлопных газов должно быть выше давления всасываемого воздуха.На дизельном двигателе с турбонаддувом это может быть достигнуто либо путем использования геометрии лопаток турбины (VGT), либо путем установки дроссельной заслонки на впускном коллекторе. При закрытии лопаток VGT давление выхлопных газов возрастает выше, чем давление на впуске, что позволяет выхлопным газам течь во впускное отверстие. При использовании дроссельной заслонки во впускном коллекторе давление после дроссельной заслонки падает ниже давления выхлопных газов, что также заставляет выхлопные газы течь во впускной коллектор.

Коэффициент EGR определяется как процент выхлопных газов от общей массы газа, попадающего в двигатель.Например, коэффициент рециркуляции отработавших газов 33% означает, что треть газа, поступающего в цилиндры, на самом деле является выхлопным газом, а 67% — свежим воздухом.

Чем выше коэффициент рециркуляции отработавших газов, тем ниже уровень выбросов NOx. Тем не менее, слишком большое количество выхлопных газов в цилиндрах может отрицательно сказаться на характеристиках двигателя с точки зрения стабильности сгорания, что может ухудшить выходной крутящий момент и увеличить выбросы углеводородов (HC) и твердых частиц (PM).

Дизельные двигатели с турбонаддувом и турбокомпрессорами с фиксированной геометрией могут рециркулировать до 45-50% выхлопных газов обратно в цилиндры без значительного влияния на расход топлива и выбросы других загрязняющих веществ.Бензиновые двигатели, в зависимости от их рабочего состояния, способны рециркулировать до 20% выхлопных газов, не влияя на стабильность горения [4].

Изображение: Влияние скорости рециркуляции отработавших газов на выбросы загрязняющих веществ и расход топлива
Кредит: Bosch

Существует несколько исследований, посвященных влиянию системы рециркуляции ОГ на износ двигателя и деградацию масла. В исследовании [5] исследование системы рециркуляции отработавших газов и износа проводилось на испытательном двигателе, работающем при 2400 об / мин с определенной спецификацией масла и системой сгорания.Базовый двигатель соответствовал уровням выбросов Евро II и не подвергался повторному согласованию при применении системы рециркуляции отработавших газов. Основные выводы исследования заключаются в том, что EGR может влиять на износ двигателя, который в значительной степени зависит от уровня сажи в выхлопных газах.

Большая часть увеличения количества сажи в смазочном масле происходит из-за твердых частиц (PM), которые прилипают к масляной пленке на стенке цилиндра и соскабливаются в картер поршневыми кольцами [6]. Что касается износа двигателя, различают два типа износа: коррозионный и абразивный.Серная кислота, образующаяся в выхлопных газах и саже, вызывает разрушение масляной пленки и тем самым способствует коррозии чугуна вокруг верхней мертвой точки (ВМТ) и нижней мертвой точки (НМТ). Коррозионный износ вызывается твердыми частицами (ТЧ), захваченными маслом.

EGR имеет другое назначение на бензиновых (бензиновых) двигателях . Он используется в основном для снижения температуры выхлопных газов, чтобы защитить турбокомпрессор и каталитический нейтрализатор. Использование системы рециркуляции отработавших газов для компонента тепловой защиты является альтернативой обогащенной топливовоздушной смеси, особенно при высокой нагрузке, что приводит к значительному снижению расхода топлива .Кроме того, когда двигатель работает с частичной нагрузкой, за счет использования EGR снижаются насосные потери и повышается топливная эффективность.

В бензиновых двигателях с турбонаддувом и прямым впрыском система рециркуляции отработавших газов используется для подавления детонации двигателя . Общий принцип работы системы рециркуляции выхлопных газов с широко открытой дроссельной заслонкой с искровым зажиганием (WOT-EGR) заключается в возврате охлажденных выхлопных газов в цилиндр при умеренных и высоких нагрузках, снижении температуры несгоревшего газа до такого уровня, при котором детонация может быть адекватно подавлена ​​и / или температура выходящих выхлопных газов достаточно низка для сохранения компонентов выхлопных газов [7].

Система рециркуляции выхлопных газов (EGR) впервые была внедрена на транспортных средствах в 1970 году. Теперь она используется на всех автомобилях с дизельным двигателем в качестве основной системы для снижения уровня оксидов азота (NOx) .

Ссылки :

[1] Передовые технологии и разработки двигателей внутреннего сгорания, Том 2: Дизельные двигатели, Под редакцией Хуа Чжао, CRC Press, 2010
[2] Verbrennungsmotoren, Institut für Maschinenmesstechnik und Kolbenmaschinen (IMKO)
[3] Потенциал внутренней системы рециркуляции отработавших газов и дросселирования для увеличения нагрузки на двухтопливную смесь этанол-дизель с воспламенением от сжатия с регулируемой реактивностью на двигателе большой мощности, Винисиус Б.Педрозо, Ян Мэй, Томпсон Д. Ланзанова, Хуа Чжао, Центр перспективных исследований силовых агрегатов и топлива (CAPF), Лондонский университет Брунеля.
[4] Снижение устойчивых уровней NOx в автомобильном дизельном двигателе с использованием оптимизированных графиков VGT / EGR, J.G. Хоули, Ф. Дж. Уоллес и А. Кокс, Р. У. Хоррокс и Г. Л. Берд, статья SAE, 1999-01-0835
[5] Влияние рециркуляции отработавших газов на износ дизельного двигателя, А. Дж. Деннис, С. П. Гарнер и Д. К. Тейлор, статья SAE, 1999- 01-0839
[6] Влияние EGR на деградацию масла и производительность системы впуска, Джеффри А.Леет, Терри Фризен, SAE papaer, 980179
[7] Передовые технологии и разработка двигателей внутреннего сгорания, Том 1: Бензиновые и газовые двигатели, Под редакцией Хуа Чжао, CRC Press, 2010 г.

Как работает система рециркуляции выхлопных газов (EGR)

Обновлено: 3 октября 2019 г.

Система рециркуляции выхлопных газов или система рециркуляции отработавших газов является одной из нескольких систем контроля выбросов транспортных средств. Это помогает снизить количество оксидов азота (NOx) в выхлопных газах.Оксиды азота обычно образуются в процессе сгорания в цилиндрах двигателя. Однако их образование резко увеличивается при более высоких температурах сгорания (выше 1600 ° C или 2912 ° F).

Более высокие температуры сгорания также вредны для двигателя. Одним из эффектов, вызываемых высокими температурами сгорания, является преждевременное зажигание или детонация (звон), когда топливно-воздушная смесь воспламеняется в цилиндрах не от искры, а от чрезмерного нагрева. Поскольку это происходит не в то время, до искры, детонация увеличивает нагрузку на компоненты двигателя.Продолжительная детонация может повредить клапаны, поршни и другие детали, см. Это фото. Турбокомпрессор также быстрее выходит из строя при воздействии чрезмерного тепла. Система рециркуляции отработавших газов снижает температуру сгорания, отводя небольшую часть выхлопных газов обратно во впускной коллектор.

Как это работает? Выхлопные газы больше не горючие. Разбавление всасываемого воздуха выхлопными газами снижает воспламеняемость топливно-воздушной заправки.
Не все автомобили оснащены системой рециркуляции отработавших газов; во многих новых автомобилях используется система изменения фаз газораспределения и другие средства контроля температуры сгорания и выбросов NOx.

Как компьютер двигателя или PCM управляет потоком в системе EGR: Компьютер двигателя (PCM) открывает или закрывает клапан EGR для управления потоком в системе EGR. Клапан рециркуляции ОГ соединяет выпускной коллектор с впускным коллектором. Схема системы

EGR Клапан рециркуляции ОГ обычно закрыт. Нет потока EGR, когда двигатель холодный, на холостом ходу или во время резкого ускорения. Расход системы рециркуляции ОГ находится на пике во время непрерывного движения при умеренной нагрузке.

В некоторых автомобилях клапан рециркуляции ОГ приводится в действие вакуумным приводом, как показано на первой схеме ниже.В современных автомобилях установлен электрический клапан системы рециркуляции ОГ с шаговым двигателем. Подробнее о клапане рециркуляции ОГ.

1: Система EGR с вакуумным клапаном EGR и датчиком температуры EGR 2: Система EGR с вакуумным клапаном EGR и датчиком DPFE 3: Система EGR с электрическим (шаговым двигателем) клапаном EGR и охладителем EGR Как контролируется поток в системе рециркуляции отработавших газов: PCM периодически проверяет систему рециркуляции отработавших газов вместе с другими системами контроля выбросов. Если расход больше или меньше ожидаемого, PCM обнаруживает неисправность и включает индикатор проверки двигателя на панели приборов.

Есть разные способы контролировать расход EGR. В некоторых автомобилях используется датчик температуры системы рециркуляции ОГ, установленный во впускной части системы рециркуляции ОГ. Когда клапан рециркуляции ОГ открывается, температура на стороне впуска повышается из-за горячих выхлопных газов (диаграмма 1).

В более старых автомобилях Ford использовался датчик DPFE (DPFE означает рециркуляцию рециркуляции отработавших газов с обратной связью по перепаду давления), который измеряет поток рециркуляции ОГ на основе разницы в давлении на обеих сторонах измерительного отверстия в выпускной части системы рециркуляции ОГ (диаграмма 2).

В современных автомобилях используется электрический клапан системы рециркуляции ОГ (схема 3). Некоторые автомобили также имеют охладитель системы рециркуляции отработавших газов. PCM управляет потоком EGR, открывая или закрывая клапан EGR с помощью шагового двигателя. Расход системы рециркуляции ОГ контролируется датчиком абсолютного давления в коллекторе (MAP), датчиком массового расхода воздуха и датчиком соотношения воздух / топливо.

Патенты и заявки на систему вентиляции картера (класс 123 / 41.86)

Номер патента: 10792587

Abstract: Система и способ улучшения углеводородного топлива, такого как дизельное топливо, особенно после загрязнения подземных резервуаров другими видами топлива, такими как бензин и т. Д.Углеводороды с высокой плотностью, присутствующие в дизельном топливе и / или воде, удаляются путем аэрации дизельного топлива (не соответствующего спецификации / загрязненного). Удаление нежелательных углеводородов и других загрязняющих веществ может быть выполнено различными способами, включая закачку воздуха, обнажение линии, втягивание воздуха в линию и т. Д. После удаления из дизельной линии углеводороды с высокой плотностью могут быть изолированы и переработанные или повторно используемые, например, для питания системы. После кондиционирования дизельное топливо может быть возвращено в спецификацию для распределения в коммерческом или розничном топливном центре для использования в транспортных средствах и дизельных двигателях внутреннего сгорания.Система и процесс могут быть переносными и / или проводиться локально на месте подземного резервуара для хранения.

Тип: Грант

Зарегистрирован: 11 января 2019 г.,

Дата патента: 6 октября 2020 г.

Цессионарий: ТЕРРА ПРИМОРИС ХОЛДИНГ, ООО

Изобретателей: Грегори Э.Янг, Зейн А. Миллер

Blow-by 101: что такое прорыв и как предотвратить его выход из строя

Знакомство с продувкой и системой PCV

Двигатели внутреннего сгорания по сути являются управляемыми бомбами; воздух и топливо для привода поршней и коленчатых валов. Одним из побочных продуктов этого насилия является сила, но есть и более темные лошади, с которыми нужно бороться.Во время сгорания высокое давление на верхней стороне поршня выталкивает газы сгорания, а также капли масла и топлива мимо поршневых колец в картер. Эта смесь известна как «прорыв».

Во многих современных автомобилях используются сложные системы PCV для удаления выхлопных газов из картера.

Чтобы предотвратить повышение давления в картере, что может вызвать проблемы с масляным уплотнением и лишить двигатель мощности, картер отводится от картера через систему принудительной вентиляции картера (PCV) и направляется обратно во впускное отверстие.Возможно, вы уже видите проблему; масло и топливо — это не то, что вам нужно в системе впуска воздуха. Во многих современных автомобилях используется какая-то система воздушно-масляного сепаратора, чтобы минимизировать количество масла и паров топлива, попадающих во впускное отверстие. Однако из-за ограничений по стоимости и обслуживанию эти складские системы обычно не полностью эффективны.

Mishimoto предлагает широкий ассортимент ловушек для многих областей применения.

Канистра — простое решение проблемы, но это еще не все, чем просто накинуть цилиндр и несколько трубок на двигатель.Вот что вам действительно нужно знать о канистрах и о том, как не дать прорывающимся газам разрушить ваш двигатель.

Продувка Trifecta: осадок, углеродистые отложения и детонация

Со временем прорыв может снизить эффективность двигателя, поскольку он покрывает части впускного отверстия маслом и топливом. В двигателях с принудительным впуском и с промежуточным охлаждением прорыв воздуха часто покрывает внутреннюю часть промежуточного охладителя, серьезно влияя на его способность передавать тепло и охлаждать всасываемый воздух. Эти проблемы становятся еще более очевидными с возрастом.По мере износа поршневых колец и стенок цилиндров все больше и больше топлива и масла может проходить в картер и, в конечном итоге, во впускную систему.

Масло и топливо, обнаруженные в результате прорыва, могут в конечном итоге попасть в вашу систему впуска.

Эффекты прорыва не всегда ограничиваются только системами охлаждения впускного и наддувочного воздуха; в некоторых случаях также могут пострадать впускные клапаны и другие внутренние детали двигателя. В транспортных средствах, которые обычно передвигаются только на короткие расстояния, поршни не имеют возможности нагреться и расшириться до стенок цилиндров.Это способствует большему проникновению в картер, и, поскольку двигатель еще остыл, а затем остановлен, этот выброс конденсируется в больших количествах внутри картера и системы PCV. В конце концов, этот конденсированный выброс проникает в головку и цилиндры.

Прорыв в цилиндр может снизить эффективное октановое число топливовоздушной смеси. Если октановое число топливовоздушной смеси достаточно сильно падает, это может вызвать детонацию (также известную как предварительное зажигание), при которой топливная смесь воспламеняется до возгорания свечи зажигания, вызывая очень высокое давление в цилиндре.Knock — один из самых серьезных убийц двигателей и может испортить даже самые сильные сборки. Пары масла и топлива также могут покрывать свечи зажигания, быстро загрязняя их и вызывая пропуски зажигания.

Двигатели как с прямым впрыском, так и с прямым впрыском уязвимы для нагара и отложений на задней стороне клапанов, но двигатели с прямым впрыском могут действительно пострадать.

Еще больше усугубляет проблему то, что в краткосрочных ситуациях клапаны никогда не нагреваются настолько, чтобы сжечь нагар, поэтому любой прорыв, который попадает в клапаны, будет накапливаться в виде шлама и нагара.Накопление углерода на клапанах — огромная проблема для двигателей с прямым впрыском газа (GDI). В двигателе GDI топливо впрыскивается в камеру сгорания после впускных клапанов, что устраняет очищающий эффект промывки топливом впускных клапанов. Это означает, что прорыв может накапливаться на задней стороне клапанов еще быстрее, препятствуя воздушному потоку и вызывая потенциальные проблемы с работой.

Уловители — тюрьма за взрыв

Думаю, вы поняли. Прорыв — это гигантская угроза, которая только хочет лишить ваш двигатель силы и медленно его уничтожить.Итак, что вы можете с этим поделать? Одно из самых универсальных решений для устранения прорывов — маслосборник. Уловитель — это именно то, на что это похоже: банка для улавливания и конденсации паров топлива и масла в прорывах, прежде чем они снова попадут во впускную систему и двигатель. Банки-уловители варьируются от баллонов с сапунными фильтрами до того, что ваш сосед сделал из канистры Budweiser, и некоторых трубок, которые он называет «кастомными». Вы знаете, о ком я говорю. Вы можете купить специальную канистру для вашей конкретной марки и модели, или вы можете проверить универсальную маслосборную банку от Mishimoto, которая подходит для большинства автомобилей.

Компактный нефтесборник Мисимото может выглядеть скромно снаружи, но важно то, что находится внутри.

Хотя концепция кажется достаточно простой, чтобы быть успешной в повседневном вождении или гонках, ловушка должна выполнять две основные функции:

1. Дождитесь отвода картерных газов из картера.
2. Дайте масляным и топливным парам где-нибудь сконденсироваться и не допускайте их повторного попадания во впускное отверстие.

Больше никаких грустных дельфинов

Начнем с самого начала.Вполне логично, что для отвода картерных газов из картера по-прежнему потребуется фиксатор; в конце концов, в этом вся цель системы PCV. Однако как это делается — спорный вопрос. В некоторых канистрах-уловителях просто есть одна линия, идущая от картера к бидону, а затем используется небольшой воздушный фильтр, позволяющий давлению выходить из верхней части бидона. Этот метод полностью исключает возможность рециркуляции продувки в воздухозаборник.

Хотя это может показаться лучшим решением, оно неприятно для белых медведей и связано с некоторыми юридическими проблемами.В большинстве штатов банка с уловом, выброшенная в атмосферу, не проходит проверку. Даже если в вашем штате не проводятся инспекции по выбросам, удаление воздуха из системы PCV, не выпускаемой на заводе, запрещено федеральным законом в Соединенных Штатах.

Многие современные системы PCV используют всасывающий вакуум, чтобы вытягивать прорыв из картера, в случае BMW N55 прорыв проходит перед турбонаддувом.

Еще одна проблема, связанная с простым сбросом уловителя в атмосферу, заключается в том, что в большинстве современных систем вентиляции картера создается разрежение из впускного коллектора.Этот вакуум помогает быстрее удалить масло и, что более важно, пары топлива из картера. Чем дольше эти пары остаются в картере, тем больше вероятность их конденсации, вызывая повреждение внутренних компонентов двигателя и разжижая масло. Вакуум также позволяет рециркулировать оставшиеся газы сгорания и снова сжигать, что делает автомобиль более экологически чистым и менее унылым дельфинам. Следовательно, если заводская система PCV направлена ​​на вакуумный коллектор, ваша ловушка тоже может быть.

Еще одна проблема, которую следует учитывать при добавлении улова к вашей стандартной системе PCV, — это количество портов на вашем двигателе по сравнению с количеством входных отверстий на уловительной банке. Некоторые уловители имеют только одно впускное отверстие, что может быть проблемой для двигателей с V-образной конфигурацией или двигателей, в которых используется более одного сапуна картера. Хотя одним из решений было бы добавить Y-образный соединитель для объединения двух линий в одну, это еще три возможные точки отказа в системе. По возможности, безопаснее всего согласовать количество воздухозаборников на задвижке с количеством сапунов на двигателе.

Конденсировать, предотвращать, повторять

Теперь, когда мы выяснили, как удалить газ из картера, нам нужно предотвратить его повторное попадание во впускное отверстие и появление всех проблем, которые мы определили ранее. Это та область, где большинство банок с уловом терпят неудачу. Когда картер выходит из картера, становится очень, очень жарко. На самом деле настолько горячие, что масло и топливо, содержащиеся в нем, находятся в газообразном состоянии и могут течь подобно ветру по трубам и вокруг цилиндров, никогда не становясь снова жидкими.То есть до тех пор, пока они не остынут и не начнут конденсироваться, что обычно происходит в воздухозаборнике или промежуточном охладителе, предназначенном для охлаждения и конденсации воздуха. Иди разберись.

Компактный маслосборник Mishimoto с перегородками включает перегородку для замедления входящего потока и фильтр для очистки воздуха, возвращающегося к воздухозаборнику.

В чем большинство уловов не попадает в цель, так это в том, что они представляют собой просто открытые цилиндры, которые позволяют продувке входить и выходить обратно без охлаждения и без того, чтобы пары где-то конденсировались.Площадь поверхности является ключом к охлаждению и конденсации паров топлива и масла, обнаруживаемых в картере. Чем больше площадь поверхности, через которую должен проходить прорыв, тем холоднее он станет и тем больше топлива и масла будет конденсироваться. Продувка через какой-либо фильтрующий материал или перфорированную пластину также дает парам возможность удариться и скапливаться, в то время как остальные газы попадают обратно во впускное отверстие.

Непонятная идея

После того, как пары масла и топлива сконденсированы, нам все равно придется беспокоиться о том, что конденсированная жидкость попадет во впускное отверстие.Я слышал ужасные истории от людей с канистрами и воздушно-масляными сепараторами на трассе. Эти истории обычно звучат примерно так: «Я давно не опорожнял банку с уловом, но решил, что все в порядке. Затем, когда я ехал на большой скорости, я почувствовал, как двигатель застрял, и из выхлопной трубы вышли тонны дыма ». Оказывается, этого человека не сбило с толку, и когда он повернул, масло, которое было в уловке, достигло выпускного отверстия и было засосано во впускное отверстие, заливая двигатель маслом и старым топливом.Фигово.

В наших канистрах для сбора улова мы видели от 10 мл до более 50 мл проносящейся жидкости. Это не то, что вам нужно.

Хотя нет замены регулярному опорожнению вашей банки с уловом, перегородка поможет удерживать масло на дне вашей банки. Перегородки широко используются в различных частях двигателей. Перегородка в масляном поддоне удерживает масло вокруг пикапа, и обычно есть перегородки под крышками клапанов на двигателях с верхним расположением клапанов, чтобы удерживать масло на распределительных валах.Если это важно и для этого нужно масло, вероятно, вокруг него есть перегородка, и у вашего улова тоже должна быть перегородка.

В уловителях с перегородками обычно используется горизонтальный или вертикальный разделитель, чтобы масло оставалось на дне во время высокоскоростного поворота, торможения и ускорения. В некоторых уловителях эта перегородка также служит местом конденсации паров масла и топлива, как описано ранее. Иметь сбитую с толку банку обязательно для любого, кто участвует в гонках, или даже для обычного водителя, который то и дело видит на съезде шоссе с наклоном.

Идеальное решение

Итак, теперь, когда мы знаем, что может потребоваться для хорошего улова, как нам создать тот, который работает? Как я уже упоминал, идеальным уловом было бы недоумение, если бы вы могли разбрасывать машину столько, сколько хотите, не беспокоясь о том, чтобы залить потребление масла. Перегородка также будет действовать как место конденсации паров масла и топлива. Еще одна особенность, которую следует искать в уловителе, — это внутренний воздухоотводчик, который помогает замедлить поступление воздуха в банку, обеспечивая более эффективное разделение воздуха и масла.

Маслоуловитель Mishimoto с перегородкой содержит воздухоотводчики, перегородку и 50-микронный бронзовый фильтр, чтобы гарантировать, что воздух, возвращающийся во впускное отверстие, чистый и не содержит масла.

В то время как перегородки и воздухоотводчики отлично справляются с очисткой прорыва, идеальный улов может пойти еще дальше. Уловитель с фильтром уловит еще больше топлива и масла и обеспечит максимально возможную защиту вашего впускного канала и двигателя.

Наконец, даже идеальную банку для улова нужно время от времени обслуживать.Важно искать банку для улова, которую можно легко разбирать и чистить. Если ваш моторный отсек особенно тесен, удаление и повторная установка заглушки для слива может оказаться сложной задачей.