Вентиляция картера двс конспект

Обновлено: 05.07.2024

Статья предназначена для преподавателей дисциплины "Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей".

Вложение	Размер
ventilyatsiya_kartera_dvigatelya.doc	34.5 КБ

Предварительный просмотр:

ВЕНТИЛЯЦИЯ КАРТЕРА ДВИГАТЕЛЯ

Вентиляция картера двигателя позволяет уменьшить вредные последствия прорыва паров топлива и отработавших газов в картер, а следовательно, и проникновение этих газов в кабину или кузова автомобиля.

В картере необходимо поддерживать атмосферное давление, поэтому взамен удаленных газов в него поступает свежий воздух, предварительно прошедший через фильтр. Вентиляция картера увеличивает срок службы масла и долговечность двигателя.

Во время такта сжатия в картер прорывается горючая смесь, которая, оказавшись в более холодном картере, конденсируется в жидкий бензин, выпадает в масло и разжижает его.

При рабочем ходе и при такте выпуска в картер прорываются отработавшие газы, несущие с собой твердые частицы копоти.

Выпадая в масло, копоть загрязняет его. Масло, разжиженное бензином и загрязненное копотью, быстрее стареет. Его необходимо более тщательно фильтровать и чаще заменять. Кроме того, нельзя допускать, что бы отработавшие картерные газы выходили в подкапотное пространство, а оттуда в кабину водителя или пассажирский салон, так как они содержат большое количество вредных для здоровья человека веществ.

Вентиляция картера двигателя может производиься путем отсоса картерных газов непосредственно в атмосферу( открытая система вентиляции на современных двигателях применяется редко)

Или в камеры сгорания цилиндров, где и происходит их дожигание( закрытая система вентиляции)

Открытая вентиляция картера двигателя применяется на двигателях автомобилей ГАЗ-24,53А, 66 и некоторых других.

При естественной вентиляции картера с сапуном лабиринтного типа в двигателях ЯМЗ-740 и 7401 отработавшие газы из картера отсасываются за счет разрежения, которое создается во время движения автомобиля около конца вытяжной трубки.

При прохождении через сапун картерным газам приходится несколько раз резко изменять направление своего движения, и за счет этого происходит отделение масла от газов. Масло затем стекает в картер двигателя.

Закрытая вентиляция картера с отсосом картерных газов в выпускную трубу применяется на двигателях ЗИЛ-508.10

У этих двигателей картерное пространство через маслоуловитель, клапан и трубку вентиляции картера соединяются с впускной трубой двигателя.

Из впускной трубы картерные газы через впускные клапаны вместе с горючей сесью поступают в цилиндры, где происходит их догорание, затем они удаляются в атмосферу через выпускной тракт.

Количество отсасываемых газов регулируется посредством клапана.

Интенсивность отсоса картерных газов зависит от величины разряжения во впускной трубе. При работе двигателя на средних и больших оборотах разрежение во впускной трубе сравнительно небольшое. Клапан открыт, и отработавшие газы свободно поступают из картера в трубу.

В случае появления разрежения в картере двигателя за счет вентиляции в картер начнет поступать атмосферный воздух через воздушный фильтр вентиляции картера. Этот воздух, имея большой удельный вес, чем картерные газы, будет опускаться к уровню масла, вытесняя картерные газы, которые будут удалятся в систему вентиляции.

В вентиляции картера двигателя с нижним расположением распределительного вал газы проходят из картера в полость под крышку головки блока цилиндров по каналам, в которых находятся штанги газораспределительного механизма.

На полных нагрузках картерные газы поступают в воздушный фильтр двигателя. А оттуда в карбюратор и далее через впускную трубу в цилиндр двигателя.

Разберем, что это такое и почему она так важна для машины. Что происходит, если запустить ее, не следить за ее работоспособностью. Подробно расскажу, какую роль играет в системе клапан картерных газов.

Что это такое

Многие возразят. На поршнях есть компрессионные и маслосъемные кольца, которые должны препятствовать этому. Но зазоры все равно существуют. По мере износа поршневой группы это расстояние увеличивается. Особенно это сильно проявляется у автомобилей с пробегом.

Кроме выхлопа в картер могут попасть пары бензина или само топливо, если дает сбой топливная система или зажигание. Вентиляция картерных газов служит для выведения продуктов сгорания топливно-воздушной смеси.

Какие проблемы могут возникнуть

Часто на старых авто можно заметить потеки через сальник коленвала, прокладку клапанной крышки. В худших случаях, давление приподнимает масляный щуп.

Конструкция

В современных автомобилях система вентиляции картерных газов имеет более сложное устройство. Она состоит:

Патрубков, шланг;
Маслоотделителя;
Клапана.

Маслоотделитель

Предназначен для отделения паров масла от газов. Это нужно, чтобы не засорять впускной коллектор, его элементы маслом. Тем более, попадание его в цилиндры во время сгорания топлива ничего хорошего не принесет, нарушается качество топливной смеси и т.д.

Бывают двух типов:

Тангенциальный или центробежного типа;
Лабиринтовый.

Первый тип имеет форму конуса или цилиндра. Имеет два патрубка вверху и один внизу. В верхней части к маслоотделителю подсоединяются шланги с картера двигателя к одному входному штуцеру. Второй выходной – это выход, к нему крепится шланг, отводящий газы без масляных паров к клапану вентиляции. Нижний патрубок – слив отделенного масла в маслоприемник (картер).

2. Опрос студентов по предыдущему материалу – 15 минут.

3. Изложение нового материала, запись в конспект – 48 минут.

4. Закрепление нового материала – 15 минут.

5. Подведение итогов – 7 минут.

6. Задание на дом – 3 минуты.

2.Учебно-наглядные пособия:

3.Опрос студентов:

4.Закрепление нового материала:

1. Выдаю учебный элемент № . Изучаем и отвечаем.

3. Выставляем оценки.

5.Задание надом:

1. Заполнить тетрадь для лабораторных работ по пройденной теме.

2. Повторить пройденный материал.

3. Не забываем про конструкторские разработки.

ВСЕМ ДОСВИДАНИЯ, ДЕЖУРНЫЕ ОСТАТЬСЯ!

ВЕНТИЛЯЦИЯ КАРТЕРА ДВИГАТЕЛЯ

Вентиляция картера двигателя может производится путем отсоса картерных газов непосредственно в атмосферу( открытая система вентиляции на современных двигателях применяется редко)

Или в камеры сгорания цилиндров, где и происходит их дожигание( закрытая система вентиляции)

Открытая вентиляция картера двигателя применяется на двигателях автомобилей ГАЗ-24,53А, 66 и некоторых других.

Закрытая вентиляция картера с отсосом картерных газов в выпускную трубу применяется на двигателях ЗИЛ-508.10

Количество отсасываемых газов регулируется посредством клапана.

В вентиляции картера двигателя с нижним расположением распределительного вал газы проходят из картера в полость под крышку головки блока цилиндров по каналам. В которых находятся штанги газораспределительного механизма.

Открытая вентиляция картера:

Соединение внутренней полости картера с окружающим воздухом осуществляется вытяжной трубой (5). Укрепленной сзади на верхней плоскости впускного трубопровода.

При движении автомобиля в трубе создается разрежение , в результате чего из поддона (6) двигателя отсасываются пары бензина. Воды и отработавшие газы. Свежий воздух поступает через маслоналивную трубку (2). На которой установлен фильтр (3) из капронового волокна( неразборной конструкции),защищающий систему от попадания пыли.

Закрытая вентиляция картера:

Используют свежий воздух, который поступает в картер через специальный воздушный фильтр (1), установленный на маслозаливной горловине.

В систему входит клапан (3). Установленный на впускном трубопроводе. Перед клапаном расположен маслоуловитель (2), отделяющий частицы масла от газов,отсаживаемых из картера.

Когда дроссельные заслонки карбюратора прикрыты, во впускном трубопроводе возникает большое разряжение, под действием которого клапан (3) поднимается и входит верхним ступенчатым концом в отверстие штуцера (5), уменьшая проходное сечение канала, а значит, и вентиляцию картера.

При полном открытии дроссельных заслонок, когда разрежение во впускном трубопроводе снижается, клапан (3) под действием своего веса опускается и полностью отрывает проходное отверстие штуцера (5)

Между деталями ЦПГ существуют определенные тепловые зазоры, соответствующие установленным разработчиками допускам. Какими бы минимальными ни были эти зазоры (с учетом того что поршневые кольца не обеспечивают 100% герметичности в виду особенности конструкции), через них из камеры сгорания в картер всегда проникают не сгоревшие частицы и газы, которые смешиваются с масляными парами, образуя так называемые картерные газы. Они оказывают негативное влияние на качество находящегося в картере моторного масла, которое с ростом пробега автомобиля неуклонно ухудшается, теряются смазывающие свойства и срабатывается присадочный пакет. Стоит отметить, что подобный эффект проявляется у абсолютно любых моторных масел. Попадающие в картер двигателя пары топлива, продукты горения, частицы сажи и воды неизбежно меняют состав масла, превращая его в масляную эмульсию с различными примесями, конечно после прогрева двигателя до рабочей температуры легкокипящие фракции этих паров испарятся (воды и топлива), но тяжелые — останутся, неизбежно окисляя и засоряя масло. Не стоит забывать и о том, что в процессе работы в цилиндрах мотора создается очень высокое давление — десятки атмосфер. В связи с этим газы, вырывающиеся с огромной силой, неизбежно попадают в картер, грозя выдавливанием сальников, прокладок, нарушению герметичности соединений с последующей потерей масла.

Благодаря системе вентиляции картера выводятся прорвавшиеся отработавшие газы, а также обеспечивается и поддерживается нормальное рабочее давление, что благотворно влияет не только на состояние моторного масла, но и на надежность, продолжительность работы двигателя.

Виды систем вентиляции картера

На сегодняшний день принято выделять два типа систем вентиляции картера автомобильного двигателя: открытая, или эжекционная (отработанные газы выводятся наружу напрямую из картера при помощи специальной калиброванной эжекционной трубки) и закрытая, или принудительная система вентиляции (PCV – positive crancase ventilation).

Принцип работы принудительной системы вентиляции картера (PCV).

Помимо указанного недостатка, открытая вентиляция картера имеет еще ряд отрицательных моментов. Подобная система малоэффективна при движении на малых скоростях и абсолютно бездейственна на неподвижном автомобиле с работающим на холостых оборотах двигателем, т.к. давление картерных газов минимально. Кроме того, через открытую систему вентиляции картера при охлаждении сильно разогретого двигателя возможно подсасывание не отфильтрованного атмосферного воздуха внутрь двигателя, вместе с пылью и водяными парами. Нередки случаи, когда на автомобилях с большими пробегами система открытого типа становилась основной причиной износа ЦПГ и как следствие потери компрессии и расхода масла.

Более современной и эффективной альтернативой открытой вентиляции картера является закрытая (принудительная) вентиляционная система. Одной из ключевых деталей такой системы является клапан PCV, выводящий попавшие в картер двигателя газы во впускной коллектор с последующим сжиганием в камерах сгорания. Разные автопроизводители по-разному реализуют идею закрытого вентилирования, но в большинстве случаев каждая из схем предусматривает наличие одних и тех же элементов: клапана вентиляции (клапан PCV), маслоотделителя (может быть несколько, либо внутренние — в клапанной крышке с лабиринтом и отверстиями для стока масла, либо внешними в виде отдельной конструкции со стоком масла непосредственно в картер) и соединительных патрубков. Стоит отметить, что системы вентиляции картерных газов для бензиновых и дизельных моторов, имеют свои особенности, но в целом имеют схожие конструкции.

Работа системы PCV

Принцип работы системы принудительной вентиляции довольно прост. При возникновении разрежения во впускном коллекторе под его воздействием открывается клапан PCV и картерные газы подаются на впуск, а затем, смешиваясь с очищенным воздухом, в цилиндры двигателя. Для препятствования проникновения паров масла в камеру сгорания система предусматривает установку маслоотделителя. Современные моторы оборудуются сложной системой маслоотделителей. Так, маслоотделитель лабиринтного типа способствует замедлению движения газов из картера. Это обеспечивает оседание маслянистых капелек на стенки и последующее их стекание в картер либо под клапанную крышку.

В некоторых современных двигателях дальнейшая очистка масла от картерных газов происходит при помощи центробежного маслоотделителя, который придает отработавшим газам вращение. Под влиянием центробежной силы частицы масла задерживаются на стенках и затем стекают в картер. Окончательная очистка масла от выхлопных газов производится в выходном лабиринтном успокоителей.

Клапан PCV – особенности конструкции.

Ключевая роль клапана PCV в системе закрытой вентиляции картера заключается в функции регулировки давления газов в картере путем их перепуска во впускной коллектор и поддержание разрежение во впускном коллекторе. В режиме ХХ и при торможении двигателем разрежение в коллекторе максимально (дроссель лишь чуть приоткрыт либо закрыт полностью), однако количество картерных газов не так велико, поэтому для полноценной вентиляции достаточно канала с небольшим проходным сечением. В таком режиме под действием большого разрежения золотник клапана полностью втягивается, но при этом канал перепуска картерных газов в значительной степени перекрывается, пропуская лишь небольшое их количество.
При нажатии на педаль акселератора и при высоких нагрузках количество отработавших газов в картере существенно возрастает. Золотник клапана занимает такое положение, чтобы обеспечить максимальную пропускную способность канала. Существует еще и так называемый режим обратной вспышки, при котором горящие газы из цилиндра прорываются во впускной коллектор. В этом случае клапан PCV находится под действием давления, а не разрежения, поэтому полностью закрывается, исключая возможность поджога находящихся в картере паров топлива и масла.

Признаки неисправности системы вентиляции картерных газов

В случае неисправности системы лабиринтов (существенное засосрение закоксовавшимся маслом) возникает небольшой, но заметный расход масла (в районе 0,1-0,5л на 1000км), на свечах появляются следы сгоревшего масла в виде крупы или "ржавчины", а в камере сгорания — нагар, все это ошибочно принимают за умершие маслосъемные колпачки или даже кольца, хотя дело совсем не в них. В некоторых случаях, особенно в холодное время года и медленному движению по пробкам, возможно постепенное оседание масляного тумана в виде жидкого масла прямо во впускном коллекторе, что приводит к проблемам холодного пуска, при запуске масло из раннеров попадает во впуск и заливает все вокруг, в т.ч. свечи, клапана и камеру сгорания, мешая нормального смесеобразованию и воспламенению горючей смеси. И когда запуск удается — попавшее масло начинает гореть в виде синего дыма, что опять же списывают на умершие маслосъемные колпачки…а на самом деле копать надо в систему вентиляции картера. Неправильная работа системы PCV может являться одной из причин загрязнения дросселя, клапана холостого хода, загрязнения воздушного фильтра, воздушной магистрали (патрубки и впускной коллектор), течи масла и выдавливания сальников и прокладок, чаще наружу, чем внутрь. Забившиеся патрубки системы вентиляции создают избыточное давление в картере двигателя, в результате чего отработавшие газы вместе с маслом будут искать альтернативные пути выхода. На начальных стадиях, когда система связанная с клапаном PCV забита (чаще всего забивает сам клапан, реже забивает маслоотделитель, лабиринты и патрубки), вентиляция начинает работать неправильно и масляные пары вместе с газами начинают поступать через вентиляционную трубку, первый признак этого — быстрое загрязнение дросселя со стороны входного патрубка. В некоторых автомобилях свежий воздух берется прямо из короба воздушного фильтра — при неисправности системы PCV фильтр начинает забрасывать маслом, а в некоторых случаях, т.к. картерные газы очень горячие, то возможно даже оплавление фильтра из синтетического материала и как следствие — лишение автомобиля системы фильтрации воздуха. В случаях когда забиты уже обе трубки, последствия плачевнее, начинает выкидывать щуп, также возможно образование масляных подтеков в местах уплотнений и соединений (прокладки, сальники). Совсем неприятный вариант – выдавливание сальников коленвала или уплотнителей масляного фильтра с значительными потерями объема масла. Некорректная работа самого клапана PCV может привести к неправильному учету поступающего воздуха, и приготовлению переобогащенной или переобедненной смеси, в зависимости от режима работы. В случае если клапан начинает пропускать газы во все стороны (разрушились поршеньки либо пружины), начинается сильный подсос воздуха во впускной коллектор, разрежение в нем падает, со всеми неприятностями в виде повышенного расхода топлива, неустойчивого либо повышенного холостого хода, обеднения горючей смеси, ухудшения работы вакуумного усилителя тормозов. Причем Check Engine может и не загораться, т.к. пропусков воспламенения обычно нет.

Читайте также: