Двигатели
внутреннего сгорания

 
         

 

Главная
Основы конструирования
Расчеты
Силы и моменты
Поршневая группа
Шатуны и штоки
Коленчатые валы
Подшипники
Система газораспределения
Корпусные детали
Анализ конструкции
Устройство и
принцип действия

КШМ
ГРМ
Система смазки
Система охлаждения
Система питания
Система зажигания
Пуск двигателей
Увеличение мощности
Разное

СИСТЕМА ВЕНТИЛЯЦИИ КАРТЕРНОГО ПРОСТРАНСТВА ПОРШНЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

В процессе работы двигателя из надпоршневого пространства через кольцевое уплотнение в картер прорываются газы, которые называют картерными. Количество этих газов при прочих равных условиях определяется перепадом давлений между надпоршневым пространством и картерной- полостью двигателя, который характеризуется индикаторной диаграммой. Количество газов, прорывающееся через кольцевое уплотнение, невелико — от 0,3 до 2,3% объема поступившей в цилиндры смеси, утечка происходит из периферийной зоны цилиндра, как показано на рис. 10.14., Поскольку фронт пламени проходит в эту зону в последнюю очередь, да и сам процесс сгорания вблизи.
Вследствие этого картерные газы (КГ) бензинового двигателя содержат значительное количество несгоревшего топлива (углеводородов) и других .химически актовых токсичных продуктов частичного окисления./В картерных газах дизелей токсичных компонентов меньше, так как в процессе сжатия и видимого сгорания в картер проникает только воздух, поэтому основное внимание обращают на нейтрализацию картерных газов бензиновых двигателей.
Многие из компонентов КГ активно воздействуют на масло, вызывая его окисление, образование' смолистых и лакообразных веществ, кислот и др., в результате этого масло теряет свои свойства. Кислоты, образуя с маслом эмульсию, попадают на трущиеся поверхности и вызывают их коррозию. Для того чтобы свести к минимуму влияние КГ и уменьшить интенсивность процесса старения масла, необходимо их удалять из картерного пространства. Процесс удаления газов называют вентиляцией картерного пространства, а комплекс устройств, обеспечивающих этот процесс, — системой вентиляции. Вентиляция служит также для поддержания в картерном пространстве давления, близкого к атмосферному. Если удаление газов недостаточно или отсутствует вообще, то давление в картерном пространстве резко повышается. Это может привести к выдавливанию масла через- сальниковые уплотнения коленчатого вала. Только "в двигателях машин, работающих в особо запыленных условиях или преодолевающих глубокие, броды, в картере необходимо избыточное давление, препятствующее проникновению в него пыли или воды. Интенсивное удалений картерных газов приводит к подсосу в картер загрязненного, пылью и влагой атмосферного воздуха. В картере двигателей автомобилей и тракторов общего назначения рекомендуют поддерживать разрежение порядка 50—100 мм вод.
Известны два типа систем вентиляции: вытяжные,т. е. без продувки картерного пространства воздухом, и приточно-вытяжные — с продувкой. Воздух, поступающий в картер при приточно-вытяж-ной вентиляции, обязательно очищают в самостоятельном фильтре или воздухоочистителе системы питания. Опыт показывает, что стабильность масла повышается, если картер продувать небольшим количеством свежего воздуха, но при этом увеличиваются потери масла путем уноса его паров и мельчайших капелек (аэрозолей). Для современных масел, обладающих повышенной стабильностью, предпочтение отдают вытяжным системам.
Картерные газы или удаляют в атмосферу, или возвращают во впускной тракт двигателя, первые из них называют открытыми, вторые — закрытыми. Поскольку картерные газы бензиновых двигателей содержат значительное количество токсичных веществ, применение для них открытых систем вентиляции запрещено международными нормами.
Схема открытой системы вентиляции изображена на рис. 10.15, картерные газы по этой схеме удаляются через эжекци-онную трубку /, косой срез которой обращен по потоку воздуха, обтекающего трубку при движении автомобиля. За счет этого у среза трубки создается разрежение, обеспечивающее отсос газов. Чтобы предотвратить прямой выброс капелек (аэрозолей) масла с картерными газами, делают маслоотражатели 2. Воздух в картер лоступает через маслозаливную горловину, крышка 3 которой снабжена фильтрующей набивкой. У двигателей тихоходных машин срез вентиляционной трубки помещают в поток воздуха, создаваемого вентилятором системы охлаждения. .
В закрытых системах вентиляции КГ удаляются во впускной тракт либо в зону до карбюратора, либо в задроссельное пространство, или же одновременно в обе эти зоны (в комбинированных системах). В первом случае для удаления КГ используют разрежение на срезе эжекционной трубки, обтекаемой потоком всасываемого воздуха (рис. 10.15, б). Интенсивность отсоса КГ растет с увеличением частоты вращения вала двигателя и нагрузки, что в основном соответствует закономерности прорыва газов в картер. Смешиваясь с потоком воздуха, картерные газы проходят через фильтрующую набивку воздухоочистителя и освобождаются от капелек масла, сконденсировавшихся паров воды и прочих примесей (двигатель МеМЗ-968). Если воздухоочиститель имеет сухой бумажный фильтрующий элемент, то картерные газы отводятся в полость воздухоочистителя за фильтром. В этом случае на пути картерных газов устанавливают надежный маслоотражатель. Благодаря простоте конструкции эти системы получили широкое распространение., •
При удалении газов в задроссельное пространство (рис. 10.15, в) необходимы специальные устройства, регулирующие интенсивность ojcoca. При уменьшении нагрузки прорыв газов в картер уменьшается, а интенсивность их отсоса увеличивается с ростом разрежения в задроссельном пространстве.
Чтобы обеспечить приемлемую интенсивность отсоса газов, такую систему снабжают, клапанным устройством 4, регулирующим интенсивность удаления картерных газов при изменении режима работы двигателя. Наличие клапанного устройства усложняет систему вентиляции и увеличивает вероятность выхода ее из строя.
Принцип работы автоматического плавающего клапана (рис. 10.15, (?) заключается в следующем. При работе на малых нагрузках, за счет разрежения в задроссельном пространстве клапан подсасывается к верхнему седлу и практически полностью перекрыва-€т проходное сечение канала. По мере увеличения нагрузки и
уменьшения разрежения в задроссельном пространстве клапан опускается ниже и, удерживаясь потоком КГ в среднем положении, освобождает сечение канала для прохода отработавших газов. Такой клапан установлен в системе вентиляции картера двигателя ЗИЛ-130. Помимо плавающих клапанов в таких системах вентиляции применяют мембранные клапаны с иглой или золотником.
При длительной эксплуатации двигателей клапаны осмоляются ; и приобретают склонность к зависанию, что нарушает работу не только системы вентиляции, но и системы питания. Поэтому созданы конструкции золотникового типа с принудительным приводом, например, от оси дроссельной заслонки, как это сделано в системе вентиляции двигателей ВАЗ (рис. 10.15, г, е,) смешанного типа. Здесь часть КГ направляют в полость за фильтрующей набивкой воздухоочистителя, где существует небольшое разрежение, обусловленное ее сопротивлением, а часть их поступает к золотнику 5, закрепленному на оси 6 дроссельной заслонки. При малых нагрузках КГ проходят через калиброванное отверстие Ц а по мере увеличения нагрузки — через обходной канал 7, открываемый золотником. Для дизелей легковых автомобилей применяют закрытые системы вентиляции эжекционного типа без каких-либо регулирующих устройств. На рис. 10.15, ж показан пример решения маслоотделителя в системе вентиляции двигателей ВАЗ.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 



  Разработано специально для liciss.ru, все права защищены.
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.