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

Давление газов в картере двигателя газ

Как проверить идут ли газы в систему охлаждения

Слышал, что можно оценить состояние двигателя по величине картерных газов. Есть ли особенности данного метода?

Существует много разных способов диагностики. Например, состояние ЦПГ можно оценивать по компрессии, по количеству рабочих газов, прорвавшихся в картер через поршневые кольца, по спектру шума и вибраций, измерением протечек при продувке цилиндров воздухом, по выбегу маховика после отключения подачи топлива и еще можно накопать кое-что. Однако самым массовым способом является измерение компрессии. Многими мастерами используется метод измерения расхода картерных газов, который мне кажется наиболее простым и информативным, а вот к измерению компрессии я отношусь более чем сдержанно, хотя и использую его ежедневно, правда скорее с целью привязать неисправность к конкретному цилиндру, а не для дефектовки мотора в целом. Или например для того чтобы определить кто виноват в плохом запуске -кольца или клапаны, но это более глубокие подробности. Диагностику в моем понимании конечно надо бы производить дважды на холодном моторе и на горячем. Так безусловно больше информации. Но ведь эту информацию еще надо суметь правильно переварить. То есть тут диагност должен быть хороший. Ну и еще конечно такая подробная диагностика не всегда необходима. Во многих случаях как в хороших, так и в плохих часто достаточно просто поднести ладонь к выходу системы вентиляции картера чтобы отмести все подозрения или огласить приговор.

Изучение состояния двигателя по пульсациям газов в маслозаливной горловине, часто очень обманчиво. Дело в том, что объем картера со всеми газовыми каналами и полостями клапанной крышки представляют собой некую резонансную акустическую систему. Поршни, совершающие возвратно-поступательное движение, периодически прорывающиеся газы через них создают в полости картерного пространства колебания воздуха, которые очень легко принять за мощный импульсный прорыв картерных газов, если ситуацию наблюдать через относительно большое отверстие маслозаливной горловины. Кто интересовался устройством музыкальных акустических систем, может знать о существовании в басовых колонках, так называемых, фазоинверторов. Ежели такие музыкальные колонки есть у кого дома (например сабуфер в системе домашнего муз. центра или кинотеатра), то предлагаю поднести руку во время низкочастотной музыки к его инверсному отверстию. Стегать по руке будет неслабо. Аналогичные вещи происходят и в двигателе, иногда смущая своих хозяев и мастеров. Очень сильно этот эффект выражен на ФВ четырехцилиндровых моторах (я сам неоднократно покупался поначалу). Решение проблемы простое как дверь. Ничего не надо смотреть через заливную горловину, хоть и кажется что это лучше всего. В любом моторе, кроме самых доисторических (напр. Ниссан SD33) внутренний объем картера хорошо изолирован и все картерные газы направляются во впускной коллектор для уничтожения в цилиндре. Надо найти трубку по которой эти газы отводятся во впускной коллектор (на машинах без наддува) или в патрубок перед турбиной на моторах с наддувом. Далее отсоединяем эту трубку и наращиваем ее шлангом примерно такого же диаметра и длиной с полметра — метр. Далее на заведенном моторе смотрим что выходит их этой нарощенной трубки — еле заметное дутье, сильное или чуть меньше чем из выхлопной трубы. Наращивание трубки позволяет подавить любые резонансные колебания, и вы увидите только то что прорывается через поршневые кольца. Разъединение отвода картерных газов дает Вам еще дополнительно, но довольно верно оценить состояние Вашего воздушного фильтра. По крайней мере если Вы попытаетесь пальцем заткнуть то отверстие куда вставлялась трубка отвода картерных газов и почувствуете, что палец присасвыается к этому отверстию — можете быть стопроцентно уверены, что Ваш воздушный фильтр созрел на помойку и более того готов разорваться от разрежения на впуске, нанеся этим страшнейший удар по Вашему мотору и Вашему карману соответственно. Далее — на картерные газы можно не только любоваться, но их количество можно и измерить. Тогда в Ваших руках будет не только количественная характеристика состояния мотора, но и база для накопления статистики о прогнозирования сроков и объемов ремонта своего мотора. А это уже кое-что. Турбированный или нет для данного опыта безразлично. Большее значение имеет конструкция ЦПГ. Например у старых МБ эту цифру надо уменьшить процентов на 15-20, но в общем приближении картина следующая: 10-30 литров в мин мотор отличный 30-45-еще поживет 70-капремонт Измерять надо разорвав систему вентиляции и плотно закрыв горловину и прочие утечки в том числе и щуп. Чем измерять? А хоть счетчиком для бытового газа Долларов сто стоит не больше. Измерение на холодном и на горячем даст более полную картину, но достаточно и только на горячем.

расскажите плиз все кто что знает про картерные газы из маслозаливной горловины какие причины, последствия, как лечить.

Recommendations

Comments 45

Добрый вечер.у меня тоже проблема с газами из горловины.фольц цц 2л турбо.газы хреначат с заливной горловины.кто знает как там форсунки установлены?может из-за колец под ними газ в картер идти или какая другая причина.кто сталкивался?

Что такое вентиляция картерных газов ВКГ и для чего она нужна?

Данная система вентиляции предназначается для уменьшения количества выбрасываемых в атмосферу вредных веществ из картера двигателя. Во время работы двигателя, отработавшие газы могут самостоятельно просачиваться из камер сгорания прямиком в картер.

Помимо газов, в картер могут попасть пары масла, бензина и воды. В совокупности они называются картерными газами. Большое скопление картерных газов может привести к ухудшению свойств и состава моторного масла, может разрушить металлические части двигателя.

В момент работы двигателя автомобиля часть отработанных газов попадает в картер, это приводит к повышению давления внутри двигателя и провоцирует различные поломки, а также нарушает правильную работу двигателя. Система вентиляции картерных газов предназначена для очистки этих злополучных газов.

Преимущества ВКГ

К функциональным преимуществам системы вентиляции следует отнести:

  • регулирование давления картерных газов, поступающих в коллектор;
  • повышение работоспособности двигателя;
  • снижение износа запчастей.
  • Для правильной работы картера следует учесть два аспекта:
  • подвод «нового» воздуха;
  • отделение ненужных газов.

Системы ВКГ условно разделяются на два типа:

  1. Система закрытого типа. Принцип этой системы заключается в том, что для работы ею используется свежий воздух снаружи автомобиля.
  2. Система открытого типа. Данная система вентиляции картерных газов получает воздух при помощи специальных элементов питания.

Как работает система вентиляции картерных газов?

В коллекторе двигателя происходит разряжение отработанных газов. Именно за счет разряжения газы выводятся из механизма двигателя. Затем они проходят через маслоотделитель, в котором разряженные газы очищаются от масла.

В заключительной стадии очищенные от масла газы отправляются в картер, в котором происходит смешивание газов с воздухом. Затем газы направляются в камеру сжигания, в которой они просто-напросто сжигаются.

Проблема нагара клапана

Данная проблема является одной из многих провоцирующих ухудшение работоспособности двигателя. Нагар появляется даже после переработки и очистки газов. Картерные газы все равно содержат в себе масло после стадии очистки и в результате движения газов туда и обратно, клапан постепенно начинает загрязняться.

После накопления большого количества осадков с газов, начинает вбирать в себя грязь. Из-за этого нарушается циркуляция газов, которая может привести к различным негативным последствиям.

Читать еще:  Давление впрыска топлива дизельного двигателя

Решение проблемы нагара

Камеру сапуна и клапан периодически необходимо прочищать, для этого необязательно быть гением. Вопреки утверждениям, самостоятельную чистку вентиляционных клапанов проводить не тяжело и даже намного проще, чем кажется.

Для начала вам следует изучить общую информацию о самом процессе очистки. Это вы можете сделать на любом специализированном форуме. Сейчас нет проблемы в поиске необходимой информации в интернете.

Предлагаем вам ознакомиться со стандартной базовой инструкцией по очищению вентиляции картерных газов:

  • Первым делом следует открутить бачок охлаждающей жидкости и отсоединить провод от датчика и трубку блока. Бачок необходимо зафиксировать в вертикальном положении. Далее следует отсоединить дроссельную заслонку, трубку от блока и вынуть его наружу.
  • Следующим шагом мы раскручиваем хомуты у тройника и отсоединяем клапаны. Прочищаем все детали, которые располагаются за клапаном. После тщательной очистки и просушки в обратном порядке собераем все.
  • Данной процедуры не всегда будет достаточно. Для большей уверенности вам будет лучше обзавестись маслоуловителем. Принцип работы данного устройства состоит в том, что отработанные картерные газы насыщенные парами масла попадают в «ловушку», называемую маслоуловитель.

Основными признаками неисправности вентиляционного клапана картерных газов (КВКГ) является:

  • увеличенный расход масла;
  • чрезмерное давление под клапанной крышкой;
  • появление дыма из под капота;
  • появление постороннего звука в районе КВКГ;
  • ухудшение динамических характеристик автомобиля.

Причины, по которым возникает проблема с системой циркуляции выхлопных газов:

  • разрыв мембраны КВКГ;
  • загрязнение шлангов вентиляции картерных газов;
  • трещины и поломки шлангов, за счет которых осуществляется рециркуляция картерных газов.

Под воздействием этого через клапан рециркуляции газов может втягиваться масло, которое находится в поддоне клапана двигателя. В наихудшем случае это приведет к гибели клапанов.

Также через поврежденные шланги возможен подсос воздуха, что приводит к снижению динамических показателей двигателя. Зачастую загрязнение шлангов КВКГ приводит к тому что сальники двигателя выдавливаются и начинает вытекать масло.

Как проверить клапан КВКГ?

Самым простым способом проверки состояния клапана является открытие крышки, через которую заливается масло. При открывании крышка должна немного присасываться, если же этого не происходит, и вы наблюдаете что из горловины идет дым – это означает неисправность системы вентиляции.

Слишком сильное присасывание крышки может свидетельствовать о плохой герметизации клапана вентиляции.

Варианты решения проблемы

При малейших подозрениях на неисправность КВКГ следует провести диагностику системы и осуществить замену необходимой детали.

Интересные факты

Наиболее распространенным способом нарушения правил эксплуатации транспортного средства в нашей стране является отключение системы рециркуляции картерных газов. Автолюбители невзлюбили данную систему из-за того, что двигатель, при большом его износе, начинает брать масло во впускной коллектор.

Не так давно неофициальные автосервисы предлагали отключить от коллектора трубку вывода картерных газов, этим же выбрасывая их в атмосферу.

Система вентиляции картерных газов — диагностика и ремонт

Состояние масла, а значит и ресурс мотора, зависят от работы системы вентиляции картерных газов. Двигатели отечественных автомобилей и иномарок, в которых не работает вся система или один из элементов, функционируют в очень тяжелом режиме и нередко выходят из строя. Прочитав статью, вы узнаете, как работает эта система, почему она настолько важна, каким образом проверять и ремонтировать ее.

Вентиляция картерных газов двигателя

При работе двигателя часть газов из камеры сгорания проходит сквозь компрессионные кольца и попадает в картерное пространство. Эти газы состоят из продуктов сгорания топливовоздушной смеси и недогоревшего горючего. Прорываясь в картерное пространство, они увеличивают давление в системе смазки. Это может привести к выдавливанию сальников и сильному падению уровня масла.

Прорвавшиеся в картер газы еще сильней нагревают масло, ведь их температура нередко достигает тысячи градусов. Помимо этого они вступают с маслом в различные химические реакции, ухудшая его характеристики. Во время таких реакций образуются смолистые вещества, различные соли и другие элементы, которые негативно влияют на состояние трущихся деталей двигателя. Поэтому вентиляция картерных газов крайне необходима, ведь она позволяет многократно увеличить ресурс двигателя.

Редукционный клапан

Если мотор функционирует на больших оборотах, во впускном коллекторе появляется давление, которое имеет равное значение с атмосферным или превышает его. В этом случае в картер попадает больше газов. Если во впуске имеется турбокомпрессор, то разрежение будет чересчур большим и его следует уравновесить.

Для этого предусматривается редукционный клапан, который срабатывает во впускном коллекторе, когда открывается заслонка. Механизм, состоящий из мембраны и пружины, вставляется в пластиковый корпус, в котором имеются входной и выходной штуцеры.

Как работает система вентиляции картерных газов

До 1961 года во всех странах, производящих автомобили, картерные газы уходили в атмосферу. После 1961 года сначала в США, потом и повсеместно, начали использовать дожигание картерных газов.

Для этого их подавали во впускной коллектор, откуда они поступали в камеру сгорания. Такой подход позволил в десятки раз снизить токсичность автомобилей. В такой системе для удаления картерных газов используют эффект Вентури – чем выше скорость поступления воздуха, тем сильней разряжение в системе вентиляции картерных газов. Если не обеспечить приток воздуха в систему, то масло начнет сильно испаряться и окисляться, в результате чего его характеристики резко снизятся. Поэтому на автомобили начали устанавливать клапан, который при сильном снижении давления перекрывает выход картерных газов. Когда давление превышает оптимальное значение, он снова открывается и, картерные газы уходят во впускной коллектор.

На многих автомобилях предусмотрен не только отвод картерных газов, но и проветривание картерного пространства с помощью чистого воздуха. Это позволяет продлить срок службы масла.

Существуют два типа систем вентиляции картерных газов с использованием заборного воздуха:

  • система, в которой входящие и выходящие шланги подключены к воздушному патрубку, соединяющему воздушный фильтр и дроссельную заслонку напрямую;
  • система, в которой напрямую к воздуховоду подключен только выходящий патрубок, а входящий воздух поступает через клапан, регулирующий давление в картере.

В первой системе баланс между разряжением на выходе и подачей воздуха на входе обеспечивают правильно подобранные сечения трубок и положение дроссельной заслонки. Во второй системе баланс обеспечивает золотник (он же PCV-клапан), который открывается при снижении давления ниже оптимального.

В любой системе вентиляции картерных газов должен быть установлен маслоуловитель. В противном случае капельки масла будут попадать в дроссельную заслонку, затем в камеру сгорания, меняя режим горения топлива. Маслоуловители бывают различных типов. Общая черта в том, что они отделяют капельки масла от картерных газов и возвращают их в двигатель.

содержание .. 30 31 32 ..

21. Система вентиляции картера и контроль разрежения газов в картере дизеля 2Д70

Количество прорывающихся в картер газов зависит в основном от нагрузки дизеля и от степени сжатия. Повышенные давления или разрежение в картере приводят к повышенному расходу масла из-за подтекания или уноса его паров. Принудительная вентиляция картера, удаляя газы и предотвращая утечку масла, увеличивает срок службы масла и уменьшает износ трущихся деталей дизеля. Допустимые величины разрежения и давления в картере должны лежать в пределах, зависящих от степени уплотнения картера, концевых опор коленчатого вала и других агрегатов. Воздух, попадающий в картер, необходимо очищать от пыли. Система вентиляции должна предусматривать очистку (осадки масла и других включений должны оставаться в маслоотделителе), а также защиту масла от уноса с картерными газами.

Читать еще:  Двигатель yd22ddti технические характеристики

Определение оптимальных условий вентиляции картера требует установления расхода прорывающихся газов на различных режимах работы дизеля в зависимости от степени износа его деталей. Установлено, что в состав прорывающихся в картер газов входят продукты сгорания топлива и часть заряда рабочей смеси на такте сжатия до начала горения, количество которых в основном зависит от нагрузки дизеля. Если утечка газов превышает установленный предел, то возможны следующие явления: потеря мощности и повышение удельного расхода топлива; повышение температуры поршня и поршневых колец, закоксовывание канавок поршня и пригорание колец; повышенный износ цилиндровых втулок и колец; задиры поршней и цилиндровых втулок; ускорение старения масла и увеличение расхода масла.

Рис. 44. Система вентиляции картера: 1 — турбокомпрессор; 2 — клапан, 3 — труба; 4 — маслоотделитель; 5 — фланцевое соединение; 6 — пробка; 7 — гидрозатвор; 8 — слив

Результаты исследования дизеля при работе на различных режимах показали, что принятая система вентиляции картера (рис. 44) при помощи отсасывающего трубопровода, соединенного с маслоотделителем и со всасывающей полостью турбокомпрессора, надежна и удовлетворяет требованиям вентиляции картера. Отсасываемые газы из картера проходят через маслоотделитель (рис. 45), представляющий собой систему циклонных труб, в которых газы очищаются от масла и уходят с пониженной скоростью в воздуходувку.

Клапан (рис. 46) регулирует скорость газа во всасывающем трубопроводе в зависимости от частоты вращения вала дизеля. Он представляет собой легкий подвижной запорный клапан, прижатый к седлу слабой пружиной. При разрежениях картерных газов выше допустимых норм клапан открывается под давлением наружного воздуха и таким образом регулирует разрежение. Для контроля разрежения газов в картере дизеля и остановки его при появлении давления газов установлен дифференциальный манометр, связанный с кнопкой аварийной установки дизеля.

В корпусе дифференциального манометра обычной конструкции, изготовленном из прозрачного органического стекла, просверлены два вертикальных от-верстия, сообщенных между собой горизонтальным каналом. В манометр заливают чистую воду, в которой предварительно растворена поваренная соль, для повышения электропроводности воды. Для лучшей видимости в воду добавляется хромпик. При неработающем дизеле уровень воды в манометре должен соответствовать «О» на шкале.

Левое вертикальное отверстие манометра соединено с полостью картера дизеля. При нормальной работе газы отсасываются воздуходувкой и в картере дизеля должно быть разрежение от 10 до 60 мм вод. ст. При этом уровень жидкости в левом вертикальном отверстии поднимается вверх, а в правом опустится вниз относительно нулевой линии на величину половины разрежения. Давление в картере дизеля возможно при прорыве газов или продувочного воздуха в картер. При давлении в картере более 10 мм вод. ст. необходимо немедленно остановить дизель для выявления причин и устранения дефекта.

Дизель останавливают нажатием кнопки «топливный насос» или кнопки аварийной остановки. В случаях когда машинист вовремя не остановит дизель при повышении давления в картере, дифференциальный манометр обеспечит автоматическую остановку дизеля при помощи контактного устройства. На основании (контактной колодки) этого устройства смонтированы два электрода и штепсельный разъем. К штепсельному разъему присоединены провода схемы аварийной защиты. При появлении давления в картере вода в правом отверстии манометра будет подниматься и при давлении 80—90 мм вод. ст. перекроет электроды контактной колодки и замкнет электрическую цепь схемы аварийной установки двигателя.

При замыкании электродов дифференциального манометра катушка реле РУ7 получит питание и реле РУ7 своими размыкающими контактами разомкнет цепь блокировочного магнита регулятора частоты вращения и катушки реле РУЗ, управляющих включением топливоподкачивающего насоса. Это вызовет отключение подачи топлива и остановку дизеля. Реле РУ7 благодаря своему замыкающему блок-контакту является самоудерживающимся, что препятствует повторному пуску дизеля при нажатии кнопки пуска. Для возврата реле РУ7 в исходное положение необходимо кратковременно отключить (выключить и включить) рубильник аккумуляторной батареи.

Рис 45 Маслоотделитель 1- фланец крепления к картеру двигателя, 2 — сборник стекающего масла 3 — маслосборник, 4 — корпус маслоотделителя, 5 — патрубок для соединения трубы, идущей от турбокомпрессора, 6 — маслоотражатель, 7 — маслоулавливатели, 8 — заборный патрубок

Рис. 46. Клапан маслоотделителя: 1 — корпус; 2 — колпак; 3 — пружина; 4 — тарелка; 5 — гайка; 6 — клапан

содержание .. 30 31 32 ..

Диагностика и ремонт системы вентиляции картерных газов

Все неисправности системы связаны с загрязнением трубок или ослаблением пружины клапана. Для проверки системы сделайте следующее.

Прогрейте двигатель до рабочей температуры, снимите крышку с заливной горловины клапанной крышки. Положите ладонь на заливную горловину и несколько раз нажмите на педаль газа или ручку дроссельной заслонки/регулятора подачи топлива ТНВД, чтобы поднять обороты двигателя до 2-2,5 тысяч в минуту. Если рука ощущает увеличение давления во время набора оборотов, система вентиляции картера неисправна. Если давление не возрастает, но есть подозрение на неправильную работу системы, заглушите двигатель и дайте ему остыть.

После этого снимите клапан PCV. Подуйте в него сначала с одной, затем с другой стороны. Исправный клапан пропускает воздух только в одну сторону. Если клапан пропускает воздух в обе стороны или не пропускает ни в одну, его необходимо заменить. Одновременно с этим желательно снять все трубки системы, промыть их керосином, затем просушить сжатым воздухом. После этого желательно прочистить все металлические патрубки системы. Во время этой работы старайтесь не ронять грязь внутрь двигателя. После прочистки системы желательно заменить масло.

Типы системы рециркуляции картера

Известны два типа системы:

В первом случае, как описано в начале статьи, газы отводятся просто в атмосферу. Во втором они отсасываются во впускной трубопровод. Закрытая система вентиляции картера: ВАЗом и «Ладой», БМВ и «Мерседесом», японцами и американцами применяется в основном в настоящее время.

Помимо этого, закрытые системы бывают с переменным или постоянным потоком. Первый вид более точно способен регулировать рециркуляцию картера. Он меняется в зависимости от количества поступаемых газов.

Работа редукционного клапана

При нормальном разрежении пружина не нагружается. При этом мембрана приподнята и газы пропускаются свободно.

При пониженном давлении диафрагма опускается и закрывает выход, преодолевая действие пружины. Тогда газы начинают движение через обходной путь — канал с калиброванным отверстием.

К сожалению, действуя положительно с одной стороны, система вентиляции картера двигателя создает проблему с другой. Выйдя из поддона, газы захватывают и частички смазки, загрязняя таким образом впускную систему. Кроме того, они оседают на поверхностях каналов выхода и деталях рециркулирующего клапана. Это ведет к сужению каналов и может стать причиной неисправностей в работе впрыска. Если же диафрагма будет заклинивать, то расход масла увеличится. Тогда придется менять клапан.

Чтобы предотвратить дорогостоящий ремонт, необходимо обращать внимание на появляющиеся пятна на уплотнениях двигателя, увеличении расхода горюче-смазочной жидкости и нестабильном функционировании мотора. Если вовремя подъехать в сервисный центр, проблему удастся решить в зародыше, пока она не успела нанести существенный вред агрегату.

Давление газов в картере двигателя газ

Массовая величина расхода картерных газов на двигателях может достигать 20 г/ч в зависимости от условий их работы и конструктивных особенностей. Желательный уровень расхода, рекомендуемый производителями двигателей, не более 0,5 г/ч. Иначе это отражается на загрязнении газовоздушного тракта, а в двигателях с турбонаддувом — на состоянии агрегата наддува и теплообменника.

Читать еще:  Bmw 1 серии температура двигателя

В табл. 1 показаны массовый и объемный расходы картерных газов для режимов номинальной мощности и холостого хода современного быстроходного дизеля.

Таблица 1 — Массовые и объемные расходы картерных газов

Мощность двигателя, кВт

280-450

Массовый расход картерных газов на режиме номинальной мощности, г/ч

Объемный расход картерных газов на режиме номинальной мощности, л/мин

Массовый расход картерных газов на режиме х.х., г/ч

Объемный расход картерных газов на режиме х х., л/мин

Дизели мощностью 280-450 кВт имеют объемный расход картерных газов 140-300 л/мин на режиме номинальной нагрузки, что в 4 раза больше расхода на режиме холостого хода. Количество прорывающихся газов постоянно увеличивается в течение всего срока службы двигателя из-за износа поршневых колец и цилиндра. Отмечены случаи восьмикратного увеличения объемного расхода картерных газов от начального количества и достижения уровня выше 1120 л/мин [1]. Это влияет на экологические показатели дизеля [2], особенно при работе его на режимах, близких к номинальному, что свойственно тракторным дизелям.

До 1970 года считалось, что долю выбросов вредных веществ из картера дизеля можно не принимать во внимание, так как уровень их по отношению к компонентам вредных выбросов составлял около 2% углеводорода (СН), 0,2% угарного газа (СО) и 0,05% окислов азота NOx от всех выбросов из двигателя. В настоящее время в связи с большими работами выбросы вредных веществ из выпускной трубы дизелей существенно уменьшились. Это произошло за счет применения каталитических нейтрализаторов отработавших газов (ОГ), системы рециркуляции ОГ и противосажевых фильтров, а также совершенствования рабочего процесса. В то же время уровень выброса картерных газов в дизелях практически остался постоянным. Поэтому доля выбросов картерных газов стала более весомой и может достигать 0,95 г/кВт ч (все компоненты) при различных состояниях двигателя, в том числе и на новых моделях [5].

На ОАО «ВМТЗ» в 2007 г. были проведены исследования штатной системы вентиляции картера серийного дизеля Д120 с целью определения количества прорывающихся газов из надпоршневого пространства в картер двигателя. Испытания показали, что на объемный расход картерных газов существенное влияние оказывает нагрузка двигателя (рис. 1). Максимальный расход имеет место на средних нагрузках и составляет 1500 л/ч при 2000 мин -1 и 1570 л/ч при 1500 мин -1 .

Кроме того, было установлено, что на одном и том же режиме время расхода одного и того же объема картерных газов изменяется в процессе эксперимента. Например, время расхода 5 л на режиме 100% нагрузки за время эксперимента может изменяться на 5-8 с (рис. 2).

В ходе эксперимента было определено, что при изменении нагрузки при 2000 мин -1 и 1500 мин -1 нестабильность расхода картерных газов (∆, %) относительно средней величины находится в диапазоне ±15% и ±30% соответственно (рис. 3).

Для снижения выброса картерных газов при работе дизеля необходимо разработать закрытую систему вентиляции картера. Однако применение на дизеле ее, предполагающей перепуск картерных газов во впускной трубопровод, приведет к определенным изменениям характера процессов, происходящих во впускной системе и цилиндре при сгорании топливовоздушной смеси. Поэтому необходимо разработать математическую модель и составить программу расчета цикла дизеля 2Ч10,5/12 с перепуском картерных газов во впускной трубопровод. Учитывая различную степень запыленности воздухоочистителей, с помощью программы можно будет определять текущие показатели, средние за цикл и в выбранный промежуток времени как в массовых, так и в объемных единицах измерения.

Рис. 1. Расход картерных газов в зависимости от нагрузки дизеля

Рис. 3. Нестабильность времени расхода 5 л картерных газов в зависимости от нагрузки дизеля при n=2000 мин -1 и n=1500 мин -1

Рис. 2. Стабильность расхода

5 л картерных газов

при 100%-ной нагрузке дизеля

В ближайшее время ожидается выпуск стандарта SAE (Society of Automotive Engeneers) и ISO (International Organization for Standardization) на нормирование выбросов из картера. На основании этих документов EPA (Environmental Protection Agency) предложило обязать производителей дизелей прекратить использовать открытые системы вентиляции картера (ОСВК) и перейти на закрытые системы (ЗСВК). В Японии уже изданы JAMA (Japan Automobile Manufacturers Association, Inc.) нормы, требующие использовать ЗСВК.

В настоящее время некоторые американские и европейские производители двигателей добровольно устанавливают ЗСВК на производимые дизели для грузовых автомобилей и внедорожной техники, как средство, делающее работу двигателя менее токсичной [2].

На ОАО «ВМТЗ» проведены сравнительные испытания серийного дизеля Д120 с перепуском картерных газов обратно в цилиндры и без перепуска. Установлено заметное влияние перепуска на дымность ОГ при n = 2000 мин -1 (рис. 4, где нанесена кривая изменения концентрации оксидов азота). Дымность N ОГ уменьшилась в 2,1 раза при нагрузке двигателя свыше 60%.

Аналогичный характер зависимости дымности и выбросов NOx имеет место и при частоте вращения коленчатого вала n = 1500 мин -1 (рис. 5). Дымность N ОГ уменьшается в 1,17 раза при нагрузке двигателя свыше 60%.

Рис. 4. Зависимость концентрации NOx и дымности ОГ N от нагрузки двигателя при n=2000 мин -1 с ОСВК и ЗСВК.

Рис. 5. Зависимость концентрации NOx и дымности ОГ N от нагрузки двигателя при n=1500 мин -1 с ОСВК и ЗСВК.

Зависимость выбросов углеводородов CH и оксида углерода СО от нагрузки при n=2000 мин -1 и n=1500 мин -1 приведена на рис. 6 и 7.

Рис. 6. Зависимость концентрации CO и CH в ОГ от нагрузки двигателя при n=2000 мин -1 с ОСВК и ЗСВК.

Рис. 7. Зависимость концентрации CO и CH в ОГ от нагрузки двигателя при n=1500 мин -1 с ОСВК и ЗСВК.

Исходя из результатов испытаний, можно сделать вывод, что перепуск картерных газов снижает дымность дизеля, а степень влияния на такие экологические показатели, как СО, СН и Nox, несущественна, поскольку они незначительно отличаются от показателей дизеля без перепуска картерных газов.

Теории расчета расхода катерных газов через систему вентиляции, обеспечивающей приемлемое совпадение с результатами эксперимента, не существует. Объясняется это, прежде всего, трудностями аналитического определения количества прорывающихся газов через поршневую группу, а также сложностью процессов перемешивания этих газов с масляным туманом в картерной части двигателя и последующей эвакуации образующейся смеси [3].

В работах [6; 7] предложена эмпирическая зависимость для приблизительной оценки расхода картерных газов двигателем на режиме максимальной мощности:

где Ne — номинальная мощность двигателя, л.с.; k — коэффициент пропорциональности, равный 3,54 л.с∙ч/м 3 .

Расчеты, выполненные по этой формуле, показали, что погрешность может достигать 16% [4].

В связи с этим потребуется разработка математической модели цикла дизеля с закрытой системой вентиляции картера, предполагающей перепуск картерных газов во впускной трубопровод.

Рецензенты

Житников Б.Ю., д.т.н., профессор кафедры специальной техники и информационных технологий ФКОУ ВПО «ВЮИ ФСИН России», г. Владимир.

Кульчицкий А.Р., д.т.н., профессор, заместитель главного конструктора по испытаниям ООО «Владимирский моторо-тракторный завод», г. Владимир.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector