Система картерных газов

Картерными газами называют продукты сгорания топливо-воздушной смеси, которые прорываются через негерметичность сопряжения «цилиндр-поршень-поршневые кольца» в картер двигателя.

Строго говоря, определенное количество картерных газов присутствует в любом, даже абсолютно исправном двигателе. Другое дело, что допустимое их количество для современных двигателей составляет десятые доли процента. Однако по мере износа двигателя их количество многократно увеличивается. Постепенно оно становится настолько значительным, что это приводит к возникновению новых неисправностей двигателя. Одной из таких неисправностей является нарушение работы турбины.

Причины поломки турбины

Упрощенно влияние избыточного количества картерных газов на работу турбокомпрессора выглядит следующим образом:

• Образование нагара на лопастях компрессорного колеса.

Картерные газы у современных двигателей из соображений экологии посредством системы рециркуляции картерных газов (EGR) направляются на дожигание во впускной тракт. Т.е. они попадают на впуск турбины. Поскольку в их составе несгоревшее топливо, сажа прочие несгоревшие частицы, а также пары моторного масла, то при попадании в турбину данные вещества откладываются на ее поверхностях, что негативно влияет на балансировку турбины, а также ухудшает аэродинамические параметры крыльчаток.

• Течь масла через уплотнения турбокомпрессора.

Когда у двигателя износ цилиндро-поршневой группы становится существенным, резко возрастает количество картерных газов. Система вентиляции картеры уже не справляется с отводом их во впускной тракт и в картере двигателя начинает повышаться дваление. В некоторых случаях это приводит к возникновению течей, запотеваний масла через стыки, прокладки, сальники.

В отношении же турбины происходит следующий эффект:

Масло в корпус турбины поступает под давлением, равным давлению в системе смазки двигателя. Сливается же в картер двигателя из корпуса турбины самопроизвольно – «самотеком», за счет разности давлений на входе и на выходе из корпуса турбины. Когда же давление картерных газов возрастает, повышается давление на выходе из корпуса турбины и слив масла затрудняется. При этом давление масла в корпусе турбокомпрессора повышается. Уплотнение между масляной полостью и впускной (выпускной) полостью работает по принципу газодинамического затвора. Принцип действия – разность давлений в полостях обеспечивает препятствие для протечки масла.

Говоря простым языком, масло не потечет на впуск, а тем более на выпуск турбины, т.к. там выше давление. Но как только из-за увеличившегося давления картерных газов давление внутри корпуса турбокомпрессора поднимается, турбина начинает «кидать» масло даже будучи исправной. Если же имеется какой-то, пусть незначительный, износ, то этот эффект будет еще более ярко выраженный.

Для выяснения причин, по которым турбина «гонит» масло, рекомендуется выполнить следующее:

1. Измерить (или оценить по косвенным признакам) количество картерных газов, возникающих при работе двигателя в разных режимах.
2. Произвести диагностику турбокомпрессора на стенде, что позволит исключить влияние внешних факторов на турбину и дать объективную оценку его состояния.

При отсутствии неисправности турбины потребуется решение вопроса с повышенным количеством – раскоксовывание поршневых колец, либо замена деталей цилиндро-поршневой группы.

При наличии, по результатам диагностики, неполадок турбины, может потребоваться замена ремкомплекта турбины (при небольшом износе), либо картриджа, если повреждения (износ) существенны и многочисленны.

Все запасные части для ремонта турбин у нас имеются в наличии, поэтому ремонт Вашего турбокомпрессора на займет много времени.

Для того,чтобы идентифицировать турбокомпрессор,необходимо правильно «прочитать» информационную табличку,которая на нем установлена.

Ниже приведены фотографии информационных табличек наиболее распространенных турбокомпрессоров — Garrett,Mitsubishi,IHI,KKK,Holset с описанием нанесенной на них информации.

Вентиляция картера двигателя – что это такое и почему она так важна для мотора

Сегодня поговорим о важной системе автомобиля – вентиляции картерных газов двигателя . Некоторые называют ее «легкими» мотора, по мне – анальное отверстие. Почему? – Потому что если за ней не следить, то силовому агрегату, каким бы он не был современным, будет плохо. Сравнимо с вздутием живота у человек, эта проблема тоже может «делать» мозг, если ее не устранять.

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

Во время работы двигателя внутреннего сгорания в камере образуется большое давление. Часть выхлопных газов «прорывается» в зазоре между поршнем и стенкой цилиндра. Они попадают в картер двигателя.

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

• Газы смешиваются с маслом. Оно меняет свои физические свойства. Это негативно скажется на ресурсе мотора;
• Внутри двигателя создается избыточное давление. Это приводит к «выдавливанию» прокладок, сальников. Где есть слабые места в уплотнениях, там будут подтеки масло, масляное запотевание.

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

Поэтому, мы должны удалять эти газы из картера двигателя. Если у вас раздуло живот, вам кажется, что сейчас лопните. Так же и мотор. Ему нужно «пропердеться», извините за выражение. Если он этого не сделает, то вы потратитесь на ремонт и постоянную доливку масла.

Конструкция

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

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).

Картерные газы поступают в маслоотделитель во входной патрубок. В корпусе им задается тангенциальное движение, они закручиваются по спирали относительно центральной оси отделителя. За счет центробежных сил и того, что масло тяжелее газа, первое оседает на стенках прибора. Газы поднимаются вверх и через выходной штуцер идут дальше по системе. Масло стекает вниз, возвращаясь в мотор.

Клапан вентиляции картерных газов

Он нужен для контроля подачи выхлопных газов из картера во впускной коллектор двигателя. Так как там образуется большое разряжение, то через систему патрубков может создаваться вакуум в картере двигателя. Значит, еще больше газов будут пробиваться в картере. Плюс ко всему, вероятность «засосать» пары топлива в картер увеличивается в разы.

Клапан, в зависимости от нагрузки двигателя, открывается, при маленьком разряжении в коллекторе и закрывается при большом. Давление в картере мотора повышается, клапан приоткрывается. Газы «высасываются» во впуск, снижая давление. Если создается вакуум, то клапан закрывается, перекрывая отсос газов из картера во впускной коллектор. Так регулируется подача выхлопных газов через систему вентиляции картера двигателя, поддерживается небольшое разряжение. Более подробно смотрите на видео:

Как проверить?

Первый способ простой – визуальный. Если появились подтеки масла, запотевания в местах сальниковых уплотнителей, пора проверять систему вентиляции картера.

Второй способ . Открываем крышку маслозаливной горловины. Запускам двигатель и прикладываем ладонь к ней. Если чувствуется рукой повышенное давление, то система дает сбой. В печальных случаях можно наблюдать сизый дым из горловины. Если клапан вентиляции заклинил в открытом положении, то слышно шипящий звук или присасывается ладонь, то есть через нее засасывается воздух в картер ДВС. Такой же эффект можно наблюдать, если вытянуть щуп проверки уровня масла.

Как ремонтировать

В старых отечественных машинах для решения проблемы заводом устанавливался так называемый «сапун». Он был прямоточного, постоянного действия. Нужно было просто следить за его частотой. Периодически разбирать конструкцию и промывать от масляного нагара.

Современные автомобили не далеко ушли в плане обслуживания системы. Необходимо периодически проверять ее работу, как описано выше. При проблемах, сбоях чистим все элементы. Они, в большинстве случаев съемные, можно промыть бензином, высушить и установить на место.

Клапан вентиляции картерных газов на многих моделях ремонтопригодный. Разбираем, проверяем, почему он клинит. Если «зарос» масляными отложениями, то промываем. Если есть механические повреждения, то меняем.

Вывод

Эта система очень важна для корректной работы двигателя автомобиля. Её неисправность влечет повреждением любых уплотнительных сальников, резинок, течью масла. Поэтому необходимо следить за ее работоспособностью. Тем более, «ухаживать» за ней не составляет больших трудностей.

Хочу отметить, что принцип работы и конструкция системы вентиляции картерных газов атмосферных MPI двигателей отличается от турбированных. Если Вам это интересно, то отдельно напишу обзор на эту тему. Пишите об этом в комментариях, жду обратной связи с Вами.

Прорывы газов в двигателе

Прорывы газов в двигателе имеют очень большое влияние на работу турбины. В картере двигателя внутреннего сгорания скапливаются газы и масляный туман, так называемые картерные газы — это может происходить из нескольких источников. Наиболее важным источником является прорыв газов камеры сгорания. В большинстве прорыв газов происходит при сгорании, когда давление в камере сгорания достигает максимума во время сжатия и воспламенения. При высоком давлении, утечка газов в картер происходит вокруг поршневых колец, т.к поршневые кольца имеют зазор. Через каналы вентиляции двигателя газы попадают во впускной коллектор. В простонародье говорят что двигатель «сапунит». Прорыв большого количества газов обусловлен износом поршневой группы двигателя, и имеет негативное воздействие на работу турбины.

Турбина установленная на двигателе имеет масло сливной канал, который выходит в поддон двигателя. Прорывы газов которые в первую очередь попадают в поддон двигателя создают давление в поддоне, тем самым усложняют слив масла с турбины. В среднем корпусе турбины есть масло наливная полость, которая при нормальной работе системы вентиляции двигателя практически не заполнена и масло которое подаётся для смазки турбины спокойно, без задержек стекает в картер. Но в случае если посмотреть на давление газа, и прорыв газов в присутствует в значительном количестве, то усложняется масло слив в турбине, тем самым турбина начинает наполнятся маслом и происходит утечка масла через холодную часть турбины.

Способ проверки газов

На многих СТО, этого не знают и когда производят диагностику турбины, делают вывод о том, что турбокомпрессор вышел из строя. Но установив турбину на стенд для проверки, утечек масла нет, турбина полностью сухая и признаков присутствия масла нет.

В инструкциях фирмы G/t есть описание того, что новую турбину запрещается ставить на двигатель если давление картерных газов превышает 10 мм. водяного столба. Это означает, что турбина не будет работать должным образом и возможно будет гнать масло, при не допустимом давлении газа.

Давление картерных газов можно проверить ротаметром, но такой прибор есть не в каждом СТО. Самый простой способ — это проверка давления картерных газов прибором который показан на картинке, и его можно собрать самостоятельно. Перед измерением необходимо пережать трубку сапуна с крышки ГБЦ, которая идёт в патрубок на впускной коллектор. В случае обнаружения превышения давления газов, нужно принять меры к их устранению.

Есть еще несколько способов проверки давления и количества картерных газов, но у каждого мастера как говорят свой подход к этому делу. Мы в обязательном порядке настаиваем на проверке картерных газов в при установке турбины на двигатель, т.к. от этого зависит работа турбины.

Влияние картерных газов в двигателе на работу турбокомпрессора

При работе мотора в картере двигателя внутреннего сгорания скапливаются газы и масляный туман.

• 1. центробежный маслоотделитель
• 2. клапан вентиляции картера
• 3. охладитель нагнетаемого воздуха
• 4. турбонагнетатель
• 5. отработавшие газы

Когда двигатель исправен давление картерных газов находится в норме, и они не влияют на работу турбины.

А вот когда поршневая группа мотора имеет износ (риски на цилиндрах, выработку от большого пробега и разного вида повреждения), тогда происходит прорыв газов.

В основном прорыв газов происходит в момент сжатия и воспламенения, когда давление в камере сгорания максимальное.

• На фото выше красным обведен прорыв картерных газов.

Так же картерные газы через каналы вентиляции двигателя могут попадать во впускной коллектор – при этом говорят что двигатель «сапунит».

Теперь о турбине:

Турбокомпрессор, работающий на двигателе, подключен к общей системе смазки мотора. То есть масло для смазки турбины берется из мотора и сливается обратно в поддон двигателя.

Повышение давления картерных газов (как на фото выше)– создают высокое давление в поддоне двигателя (куда сливается масло от турбины) и тем самым мешает сливаться маслу из турбокомпрессора.

При таких условиях турбина начинает переполняться маслом и оно начинает вытекать из холодной и горячей частей турбокомпрессора (синие стрелки на рисунке выше).

Способ проверки газов:

Давление картерных газов можно проверить самостоятельно – собрав этот нехитрый прибор.

В инструкции от фирмы Garrett говорится, что давление картерных газов на исправном двигателе не должно превышать 10 мм. Водяного столба или 200 Па.

Еще хочу сказать, что на многих автосервисах не знакомы с такой диагностикой автомобиля, и сразу приговаривают турбину к ремонту.