Завышенное давление картерных газов

26.01.2022 / 3.02.2022   •   452 / 191

На самом деле чтоб определить давление картерных газов мы используем напоромер с величиной деления 50кгс/м² (5 мбар). Нормальное давление картерных газов до 40мбар, свыше 50мбар это завышенное давление в следствии которого будут возникать последующие неисправности такие как подтёки и расход масла.

03:119.06.2018

Как определить причину дымления и расхода масла. Renault Kangoo 1.5d K9K710

01:5028.12.2017

1 часть: 1-й признак отсутствия компрессии из-за износа поршневой группы, Sprinter 316CDI 2.7

02:1326.04.2018

2 часть: 1-й признак отсутствия компрессии. Работа исправного двигателя Sprinter 316CDI 2.7d OM612

1 часть видео:

02:166.05.2014

Проверка состояния поршневой группы по величинам картерных газов

Состояние поршневой можно определить по двум величинам: давлению и производительности картерных газов. На исправном двигателе обьёмом 2.5л, давление не должно быть больше 50кг/см2, а производительность более 1.5л/час.

05:5624.02.2018

Низкая производительность вентиляции картерных газов = расход и запотевание масла, VW Caddy 2.0d CR

Из-за низкой производительности вентиляции картерных газов увеличивается давление в картерном пространстве, приводящее к расходу и запотеванию масла.

00:3014.06.2010

Прогар поршня, картерные газы

В следствии загрязнения катализатора, произошёл прогар поршня. На современных автомобилях стоят датчики сопротивления катализатора которые не позволяют автомобилю двигаться на максимальных скоростях ограничивая уже подачу топлива при сопротивлении противовыхлопа 0.2кг/см.

09:267.02.2019

Картерные газы привели к попаданию масла в цилиндр, Renault Megane II 1.5d, K9K

По причине неправильного удаления катализатора давление сопротивления выхлопным газам превышало допустимое и турбина вышла из строя. Через лопнувший вал крыльчатки и сливной канал турбины выхлопные газы стали попадать в картер, создавая давление, которое выгоняло масло через сапун в турбину и в двигатель через интеркулер.

05:5328.10.2016

Проверка, ремонт вентиляции картерных газов на двигателях VW с насос-форсунками

Купить герметик Teroson 9220 можно в нашем магазине: При увеличении нагрузки на двигатель давление картерных газов повышается и выдавливает масло через турбину. Причина — забитый сапун в крышке вентиляции картерных газов. Просверливаем в крышке дополнительное отверстие для разгрузки давления картерных газов и устанавливаем ее на герметик.

01:0310.11.2013

Пробой шайбочек под форсунками на Ford Transit TDCi

Преимущество двигателей, где форсунки установлены под крышкой клапанов (в основном это форсунки Denso), в том, что они окружены моторным маслом и никогда не закисают в головке (по сравнению с Опелями Виваро 2.0). Но есть у данной конструкции и недостаток: если пробивает шайбочку под форсункой, то увеличиваются картерные газы и расход масла (выгоняет через сапун). На данном Транзите конструкторы влепили один болт М6 для крепления сразу двух форсунок.

Поэтому будьте на чеку, и периодически откручивайте крышку маслозаливной горловины.

Давление картерных газов в двигателе

Николаев Евгений Владимирович, ГНУ ГОСНИТИ Россельхозакадемии, младший научный сотрудник, [email protected], тел. (499) 174-82-11, 109428, Москва, 1-й Институтский проезд, д. 1

В статье рассмотрены проблемы диагностирования автотракторных двигателей по параметрам расхода и давления картерных газов. Представлены результаты исследований влияние скоростного режима работы двигателя на изменения значений диагностических параметров. Статья будет интересна инженерам технического сервиса, механизаторам, студентам и аспирантам, обучающимся по соответствующим специальностям.

Ключевые слова: диагностирование, технические показатели, определение технического состояния, методы технического контроля.

Известно большое число различных способов диагностирования технического состояния двигателей внутреннего сгорания. Общими признаками известных способов является наличие процедур, заключающихся в том, что в установленных условиях измеряют диагностический показатель как показатель состояния одного конструктивного элемента двигателя, сравнивают измеренное значение показателя с опорной пороговой величиной и при установленном уровне их отличий судят о техническом состоянии узла двигателя — классифицируют определенного вида нарушение его работы. Определенные скоростной и тепловой режимы устанавливаются конкретно для каждого типа двигателя, соответствующие, как правило, режиму холостого хода. Однако, как показывает опыт, изменение диагностического показателя происходит под воздействием множества факторов. Для конкретизации влияний отдельных факторов на диагностические показатели стоит проводить измерения на различных скоростных рабочих режимах двигателя.

1. Проверка двигателя со свободной системой выпуска картерных газов (через сапун)

Для проверки технического состояния ЦПГ по расходу картерных газов герметизируется сапун, горловина масломерного щупа, на маслозаливную горловину устанавливается индикатор картерных газов (КИ-17999М), двигатель выводиться на постоянные номинальные обороты вращения коленчатого вала и проводится измерение. Предварительно двигатель должен быть прогрет до рабочей температуры. Далее проводиться измерение избыточного давление в картере двигателя, которое характеризует техническое состояние системы вентиляции картера. Сапун разгерметизируется, взамен ротаметрической трубки устанавливается манометр на низкое давление, щель пробора плотно закрывается, измерение проводиться на постоянных номинальных оборотах. Повышенное давление может свидетельствовать о забитом сапуне, который необходимо прочистить, во избежание дальнейшего повышения давления в картере и течи масла через уплотнители. Если давление в картере дизеля высокое и при прочищенном сапуне, то это свидетельствует об значительных износах цилиндропоршневой группы.

Рисунок 1 – измерение расхода картерных газов

2. Проверка бензиновых двигателей

Все современные бензиновые двигатели, используемые в автотранспорте, оснащены системой рециркуляции картерных газов, газы с картера поступают во впускной коллектор на дожигание. При измерении давления картер не герметизируется, манометр с помощью переходного устройства плотно устанавливается на маслозаливной горловине. Во избежание влияния вибраций на манометр возможно соединение его с полостью картера через резиновый шланг длинной 1. 1,5 м и внутренним диаметром 6. 8 мм, который так же выполняет роль демпфера. Измерения проводятся на прогретом двигателе. При номинальной частоте вращения двигателя (750 ±50 оборотов в минуту) значения давления у исправного двигателя должны быть в диапазоне 500. 1500 Па (для двигателей, рабочий объем цилиндров которых равен 1,8. 3.0 л). Давление, превышающее данные значения, свидетельствует об износах цилиндропоршневой группы. При увеличении частоты вращения двигателя до 2200. 3500 оборотов в минуту должно создаться разряжение 100. 500 Па. Это вызвано тем, что с увеличением оборотов двигателем начинает потребляться большее количество воздуха, что увеличивает разряжение во впускном коллекторе, в связи, с чем полностью открывается перепускной клапан, и начинается интенсивное засасывание во впускной коллектор картерных газов. Если при максимальных оборотах холостого хода давление не снижается, то это свидетельствует о неисправном перепускном клапане. Если же разряжение выше указанной нормы, то это указывает на загрязненный воздушный фильтр.

Рисунок 2 – Измерение давления в картере бензинового двигателя

3. Проверка дизелей с турбонаддувом и системой рециркуляции картерных газов

Повышенное давление в картере двигателя важный показатель неисправностей цилиндропоршневой группы и турбонаддува. Номинальное давление для дизелей в картере двигателя мощностью до 500 л/с 80. 150 Па (значения моторостроительного завода). Давление 500 Па и выше для большинства дизелей свидетельствуют о необходимости проведения ремонта. Для выявления неисправного узла, по причине которого в картере двигателя повышенное давление, необходимо провести измерения на различных скоростных режимах работы двигателя. Если давление при увеличении частоты вращения двигателя колеблется незначительно – причина в повышенном износе ЦПГ. Если при увеличении частоты давление растет, то причина в значительном износе подшипников ТКР.

В результате сравнения давления картерных газов на различных скоростных режимах работы двигателя делается вывод о техническом состоянии отдельного диагностируемого угла. Допустимые пределы изменения давления в картере, соответствующие исправному и неисправному состоянию конкретного узла, необходимо устанавливать для каждого типа двигателя по результатам проводимых испытаний.

The pressure in the crankcasу

E.V. Nikolaev, junior researcher GOSNITI, Moscow, Institutsky 1 proezd, 1,

tel. (499) 174-82-11

The paper considers the problem of diagnosis of automotive engines in the parameters of flow and pressure of crankcase gases. The results of studies the influence of engine speeds by changing the values ​​of diagnostic parameters. The article will be interesting to engineers, technical service, machine operators, students and postgraduates studying in the relevant specialties.

Key words: diagnosis, technical indicators, the definition of a technical condition, methods of technical control.

Износ цилиндро-поршневой группы двигателя можно определить несколькими способами.

1) Измерение компрессии в цилиндрах ДВС. При этом можно увидеть:

• Реальную компрессию в цилиндре (не путать со степенью сжатия!)
• Разброс компрессии по цилиндрам (дает возможность понять, какой цилиндр изношен больше других)
• Добавив масло в цилиндр в количестве 15-20 см3 и выждав 5-10 мин, а затем произведя замер, будет понятно, что послужило причиной падения компрессии — износ поршневой или неплотное закрытие клапанов.

2) Измерение давления картерных газов.

В картере любого ДВС при исправной системе вентиляции всегда создаётся разряжение (отрицательное давление — вакуумирование). При нарушении работы системы вентиляции картера создаётся избыточное давление внутри ДВС, что приводит в первую очередь к течи сальников и уплотнений двигателя. При достижения критической отметки, давление «выбивает» щуп измерения уровня масла.

Следующее видео снято на моторе Fiat 1.3 MultiJet после капитального ремонта.

В даном видео видно , что при запуске двигателя стрелка прибора отклонилась против часовой стрелки, что свидетельствует о наличии вакуума в картере ДВС, но при увеличении частоты оборотов до 1500-2000, давление увеличивается. Это свидетельствует о частичном прорыве газов в картер двигателя.

На втором видео видно, что при повышении оборотов, давление уже не поднялось выше 60 мм.рт.ст. Этот ролик был снят на том же моторе, что и предыдущий , но после того как мотор проехал 1237 км после капремонта.

Уменьшение давления картерных газов свидетельствует о притирке цилиндро-поршневой группы.

На турбированых моторах перед заменой турбины необходимо произвести замер давления карьерных газов. Это поможет найти причину выхода турбины из строя.

Так как в турбине нет резиновых уплотнений (а система уплотнений турбины работает за счёт разности давлений), то наличие избыточного давления в картере ДВС будет служить затрудненному сливу масла. Это приводит к выдавливанию его через лабиринтные уплотнения наружу, в холодную или горячию часть улитки турбины. Поэтому, если давление в картере велико — замена турбины при наличии масла во впускном или выпускном коллекторе на новую или отремонтированую может ничего не изменить

. Масло вновь появится примерно через 10 тыс.км или раньше.

Вывод. Перед заменой турбины необходимо провести несколько тестов, чтоб поставить верный диагноз.

Среди различных систем авто система вентиляции картера играет значительную роль в формировании топливовоздушной смеси, стабильной и экономичное его работе, полной отдаче мощности, защите моторного масла и продления ресурса цилиндропоршневой группы.

В конструкции автомобиля система вентиляция картера – это «легкие» двигателя, необходимые для его нормальной жизнедеятельности. Система носит название PCV (Positive Crankcase Ventilation).

Однако именно ей незаслуженно уделяется минимум внимания и обслуживания, а многие автовладельцы даже не знают о ее существовании.

В этой статье постараемся разобраться для чего нужна данная система, как она работает, присущие ей неисправности и методы проверки ее работоспособности.

Что такое «картерные газы»?

Топливовоздушная смесь, при сгорании, резко увеличивается в объеме, создавая огромное давление внутри камеры сгорания. Расширяющиеся газы от сгорания заставляют поршень двигаться к нижней мертвой точке, приводя во вращательное движение коленчатый вал двигателя.

Часть газов через неплотности между кольцами и зеркалом цилиндров проникают в поддон картера, где, смешиваясь с парами масла, создают давление, агрессивно воздействующее на уплотнения коленчатого вала и прокладку поддона, и канал масляного щупа.

Такт расширения повторяется в каждом цилиндре, постоянно нагнетая в поддон следующую порцию газов и если вентиляция картера не будет работать, то газы либо выдавят сальники коленчатого вала, либо «выбьют» масляный щуп и выгонят масло из картера, со всеми вытекающими…

Помимо этого, вместе с газом в поддон переносятся частицы несгоревшего топлива, мелкие фрагменты нагара, пары влаги, которые смешивается с моторным маслом, находящимся в поддоне двигателя. Это, в свою очередь, ведет окислению масла, засоряет его продуктами износа, снижая его рабочие свойства и уменьшая его эксплуатационный ресурс.

Конструкция системы

Для того, чтобы снизить до минимума воздействие давления газов в конструкции двигателя предусмотрена систем вентиляции картера. В современных автомобилях применяется система вентиляция закрытого типа, что необходимо для соблюдения экологических норм.

Несмотря на различие систем на разных марках авто, все они имею три общих компонента, таких как:

• Воздушные патрубки для отвода газов из картера;

• Клапан вентиляции, отвечающий за урегулирование величины давления газов;

• Маслоотделитель, отсекающий масляные пары при выходе газов из поддона двигателя.

Клапан открывается при появлении избыточного давления и при разряжении закрывается, то есть принцип его работы основан на разности давлений за и перед ним.

Отделение частиц масла осуществляется при прохождении газов через систему лабиринтов, завихрений и сеток в маслоотделителях. Затем отделившееся масло стекает обратно в поддон двигателя. Это позволяет не только экономить масло, но и защищать детали двигателя от нагара.

При этом маслоотделители могут размещаться внутри крышки клапанов, быть встроенными в мотор или выполненные как отдельный узел.

Принцип работы

Система работает следующим образом. Патрубок вентиляции связан с впускным коллектором, где сразу после запуска двигателя создается разряжение, благодаря которому картерные газы «вытягиваются» из поддона и проходя через маслоотделитель попадают во впуск, где, смешиваясь с поступающим воздухом попадают в камеру сгорания и догорают.

Достоинства системы вентиляции

Применение вентиляции картера позволяет сократить процент вредных выбросов в атмосферу, снизить угар моторного масла, поддерживать стабильные обороты двигателя при прогреве, так как заборный воздух смешиваясь с картерными газами нагревается, что в целом благоприятно воздействует на работу силовой установки.

Недостатки

Несмотря на наличие маслоотделителя воздуховоды и элементы впуска загрязняются от прохождения картерных газов, вызывая частые отказы приборов при работе.

Так на бензиновых моделях авто покрываются налетом узел дроссельной заслонки и регулятор холостого хода, так как они имеют специальные каналы, выполняющие вытяжную функцию. Подобное может наблюдаться и на карбюраторных моделях, например, с карбюратором «Солекс», оснащенным штуцером для вентиляции картера.

Узел дроссельной заслонки и вытяжной клапан газов на карбюраторах являются так называемой малой ветвью и задействуются тогда, когда разрежение в воздушном фильтре недостаточное.

Признаки неисправности PCV

• Появление следов масла в воздушном фильтре;

• Запотевание сальников и стыка крышки клапанов двигателя;

• Дым из выхлопа по причине попадания частиц масла с газами в камеру сгорания;

• Следы масла вокруг крышки заливной горловины и на крышке клапанов.

Помимо этого, данные симптомы указывают и на сильный износ или неисправность (сгорел клапан, залегли кольца, лопнули перегородки поршня) поршневой группы и необходимости их проверки путем замера компрессии.

Причины неисправности:

• Забит или неисправен клапан вентиляции картерных газов;

• Загрязнились вытяжные отверстия в узле дросселя или штуцере карбюратора;

• Сильный износ поршневой группы;

Проверка исправности

Для проверки работы системы вентиляции нужно снять на заведенном моторе крышку с заливной горловины. Если все исправно, то могут наблюдаться лишь отдельные «выстреливающие» капельки масла, либо вообще не будет следов его появления. В противном случае из горловины будет выбрасываться моторное масло.

Если прикрыть отверстие рукой, то при исправной системе не должно чувствоваться какого-либо давления на нее, а когда система находится под избыточным давлением, то газ будет пытаться оттолкнуть ладонь и это усилие будет постепенно увеличиваться.

Для проверки исправности клапана вентиляции, а он обычно расположен во впускном коллекторе, нужно отсоединить шланг от картера к клапану, завести мотор и закрыть пальцем освободившийся штуцер на клапане. Если клапан рабочий, то палец почувствует создание вакуума, а при снятии пальца со штуцера, последует характерный щелчок. В противном случае клапан требует замены.

Нарушение работы клапана отражается на нарушении состава топливной смеси и сопутствующими проблемами.

В заключении.

При обнаружении признаков неисправности вентиляции картера, рекомендуется, не откладывая на спасительное завтра, приступить к прочистке и профилактике системы, чтобы сократить до минимума угар масла и износ двигателя.

Quick Tech: Преимущества снижения давления в картере | Часть 1

Ни для кого не секрет, что более высокое давление наддува приводит к более высокому крутящему моменту и выходной мощности. Поднимите давление наддува, получите больше мощности. В то время как многие понимают достоинства увеличения давления воздуха, поступающего в цилиндры, меньше понимают достоинства уменьшения давления внутри картера. В то время как многие гоночные классы высокого класса, от Формулы-1 до Pro Stock, полагаются на системы смазки с сухим картером, которые работают в картере при отрицательном давлении (вакууме), лишь немногие гоночные автомобили начального уровня и еще меньше уличных автомобилей выигрывают от отрицательного давления в картере сухого двигателя. поддонная система смазки. Стоимость и сложность системы смазки с сухим картером делает ее недоступной для многих. К счастью, преимущества снижения давления в картере также можно получить более простыми и экономичными средствами.

Текст Майкла Феррары // Фото Джо Синглтона // Иллюстрации Пола Лагетта

ДСПОРТ Выпуск #176

---

Оптимизированные системы вентиляции картера и добавление вакуумного насоса могут снизить положительное давление в картере до нуля (атмосферное) или даже отрицательного значения (вакуум). Эти решения могут быть доступны по цене от 100 до 1500 долларов. Даже на самом высоком уровне это может составлять менее 25 процентов от стоимости решения для смазки с сухим картером. Для тех, кто может позволить себе такие расходы, ничто не заменит хорошо спроектированную, высококачественную систему с сухим картером и все преимущества, которые могут быть получены. Для остальных из нас преимущества более дешевых альтернатив вполне оправдывают затраты.

Как только используется решение для снижения давления в картере, результатом является «бесплатная мощность». Это «бесплатно» в том смысле, что для реализации мощности не нужно сжигать дополнительное топливо. Вместо этого пониженное давление в картере просто высвобождает или реализует новую мощность за счет повышения эффективности двигателя и снижения потерь мощности.

---

Заводская система вентиляции картера представляет собой принудительную вентиляцию картера. На холостом ходу и при высоком вакууме клапан PCV использует вакуум двигателя для снижения давления в картере до нуля. Однако, когда разрежение во впускном коллекторе равно нулю (или находится под наддувом), разрежение во впускном коллекторе для снижения давления в картере отсутствует, поэтому давление направляется на впускные отверстия компрессора. В большинстве случаев это создаст положительное давление в картере порядка 3-6 фунтов на квадратный дюйм, снижая производительность.

---

Решение для вторичного рынка, такое как Buschur Racing Pro Plus R35GT-R Catch Can, устраняет избыточное давление в картере за счет сброса картерного давления в атмосферу через вентилируемый улавливающий бак. Более низкое давление в картере (от 0 до 1 фунта на квадратный дюйм) приводит к лучшему кольцевому уплотнению и повышению производительности, обычно порядка 2-3 процентов увеличения мощности. Система также устранила проблему попадания масла из картера во впускные отверстия компрессора, нагнетательный трубопровод и промежуточный охладитель.

---

Масляная система с сухим картером или вакуумный насос с приводом от шкива могут сбрасывать давление в картере настолько эффективно, что может создаваться вакуум. Вакуум обычно регулируется на уровне от -5 до -20 дюймов ртутного столба в большинстве случаев. Отрицательное давление в картере (также известное как вакуум) дополнительно улучшает кольцевое уплотнение. Производительность обычно увеличивается на порядок от 3 до 6 процентов.

---

Понимание того, как формируется давление в картере, является ключом к пониманию того, как его можно уменьшить. В первой части серии «Меньше давления, больше производительности» мы определим давление в картере и его причины, прежде чем определять методы снижения или устранения давления в картере. Чтобы продемонстрировать реальные результаты, мы протестируем простое решение на нашем проекте Project R35 и убедимся в масштабности результатов.

Что такое давление в картере? Проще говоря, это давление выше атмосферного (или положительное давление) в картере вашего двигателя. Если бы вы поместили датчик давления или манометр на картер вашего двигателя, вы могли бы измерить величину давления в картере, создаваемого в вашем двигателе. По предложению Дэвида Бушура мы добавили датчик давления в наш динамометрический стенд для измерения давления в картере любого автомобиля, который мы испытываем на динамометрическом стенде. На двигателях, использующих систему вентиляции картера, разработанную на заводе (PCV или система принудительной вентиляции картера), мы обычно измеряем пиковое давление в картере порядка от 2,5 до 6,0 фунтов на квадратный дюйм, когда двигатель находится в нормальном рабочем состоянии.

Фактическое давление в картере можно зарегистрировать, вставив штуцер в заводскую крышку маслозаливной горловины и измерив давление штатным датчиком давления. Теперь мы регистрируем каждый двигатель каждой машины, прошедшей динамометрию в DSPORT.

Что вызывает давление в картере? В большинстве случаев давление в картере создается не в первую очередь движением поршней вверх и вниз в цилиндре. Это связано с тем, что на каждый поршень, движущийся вниз по цилиндру (потенциально уменьшая размер картера и увеличивая давление), есть другой поршень, движущийся вверх в цилиндре (увеличивая объем картера и уменьшая давление). Следовательно, объем картера остается практически постоянным в любое время. Несмотря на то, что на некоторых конструкциях двигателей существует фактическая разница в объеме картера из-за поворота коленчатого вала из-за угла наклона штока и других факторов (рядные четыре цилиндра имеют разный объем картера при горизонтальном или вертикальном вращении коленчатого вала), основная часть увеличения Давление в картере на самом деле идет откуда-то еще. Фактически, основным источником давления в картере является утечка давления сгорания в цилиндрах через кольца. Это явление часто называют «прорывом»; ссылаясь на тот факт, что часть давления сгорания проходит через кольцевое уплотнение в цилиндре. Конечно, главной целью всегда должно быть максимальное качество кольцевого уплотнения (см. врезку «Улучшение кольцевого уплотнения»), но понимание его влияния на давление сгорания необходимо для понимания преимущества пониженного давления в картере.

Когда давление в картере можно уменьшить, довести до нуля или даже сделать меньше нуля (вакуум), происходят хорошие вещи. Пониженное давление в картере улучшает уплотнение колец в цилиндре. Увеличение перепада давления на поршневых кольцах приводит к улучшению уплотнения колец. В двигателях с турбонаддувом противодавление выхлопных газов обычно выше, чем давление в картере, поэтому такт выпуска не имеет особых проблем с кольцевым уплотнением из-за перепада давления. Даже при полностью моторном применении перепад давления на кольцах будет высоким во время такта сжатия и рабочего такта. К сожалению, перепад давления во время такта впуска может быть настолько низким, что кольцо не может обеспечить идеальное уплотнение в своей канавке при высоком давлении в картере. Наличие нулевого давления или, что еще лучше, вакуума (ниже атмосферного нуля) улучшает кольцевое уплотнение во время такта впуска. На самом деле, некоторые проблемы, связанные с потерей кольцевого уплотнения при более высоких оборотах двигателя или при использовании более толстых колец, могут быть устранены, если картер находится под вакуумом, а не под давлением. На самом деле, лучшие разработчики двигателей всегда учитывают тип системы смазки и величину давления в картере (положительное, нулевое или разрежение), которое ожидается при выборе пакета колец для конкретного применения.

Почти все современные двигатели внутреннего сгорания используют систему смазки с мокрым картером и систему вентиляции картера, что позволяет поддерживать положительное давление в картере почти при любых условиях эксплуатации. В условиях, когда присутствует высокое разрежение во впускном коллекторе (холостой ход, движение с легким дросселем и замедление), клапан PCV (по сути, односторонний обратный клапан) в системе позволяет сбросить давление в картере во впускной коллектор (вакуум во впускном коллекторе). впускной коллектор помогает снимать давление с картера). В условиях эксплуатации, когда абсолютное давление во впускном коллекторе ниже давления в картере, давление в картере едва ли можно измерить. Это относится к двигателю в хорошем механическом состоянии. Двигатели с чрезмерным износом цилиндров или плохим уплотнением колец могут создавать высокое давление в картере даже при высоком уровне разрежения во впускном коллекторе.

В ситуациях, когда разрежение во впускном коллекторе падает до нуля или превращается в положительное давление (при «наддуве»), односторонний клапан PCV закрывается, и двигатель становится зависимым от других средств для сброса давления в картере. Это другое средство на большинстве автомобилей с турбонаддувом включает в себя подачу положительного давления в картере во впускные трубы компрессора. Эти впускные трубы компрессора могут находиться под атмосферным давлением или при небольшом вакууме. Хотя эта система может помочь снизить положительное давление в картере, у нее есть недостатки. Поток картерных паров во впускные трубы компрессора содержит масляный туман и пары, которые часто конденсируются на входе турбокомпрессора, в секции турбокомпрессора или в промежуточном охладителе или трубопроводе промежуточного охладителя. Накопление масляной пленки в промежуточном охладителе снижает его эффективность.

До начала 1960-х годов система откачки картера автомобилей просто выбрасывалась в атмосферу через несколько «сапунков». В некоторых случаях дорожные тяговые трубы использовались вместе с сапунами для создания некоторого отрицательного давления (вакуума) в системе, когда автомобиль двигался на скорости. Поскольку люди стали беспокоиться о загрязнении, эти системы исчезли, и система принудительного картера стала стандартом.

Несмотря на то, что система с атмосферной вентиляцией может показаться грубой и может быть законно использована только на гоночных/внедорожных транспортных средствах, этот тип простой системы снизит давление в картере большинства двигателей до уровня, близкого к атмосферному (без манометрического давления), при правильном использовании. разработан. Система маслоуловителя Buschur Racing Pro Plus GT-R является примером хорошо спроектированного решения с вентиляцией в атмосферу для R35 GT-R. Эта система связывает крышки клапанов и горловину заливной горловины моторного масла в централизованное место для улавливания, которое сбрасывает все давление в картере в атмосферу.

Лучшее кольцевое уплотнение приводит к повышению производительности и эффективности любого поршневого двигателя. Производителям, механикам и разработчикам двигателей известно, что более круглые цилиндры, более плоские канавки для поршневых колец, более тонкие поршневые кольца и улучшенная обработка цилиндров могут способствовать улучшению уплотнения колец в цилиндре. Качество кольцевого уплотнения может быть чем-то вроде отношений между курицей и яйцом. Всякий раз, когда кольцевое уплотнение улучшается, в картер двигателя попадает меньше картерных газов. Следовательно, давление в картере также снижается. Более низкое давление в картере улучшает качество кольцевого уплотнения. В конце концов, целью является наилучшее кольцевое уплотнение. При разработке и производстве двигателей в нашем подразделении Club DSPORT используется ряд процессов, обеспечивающих максимально возможное качество кольцевых уплотнений. Эти процессы и процедуры включают:

• Хонингование цилиндров с помощью оптимизированной хонинговальной пластины (также известной как торсионная пластина): этот процесс исправляет искажение отверстия, возникающее при прикручивании головки цилиндра к блоку. Конечным результатом является более круглый цилиндр.

• Оптимизация отделки цилиндра с помощью профилометра: подготовка поверхности цилиндра к идеальному состоянию невозможна без использования профилометра. Процесс хонингования занимает в 3-4 раза больше времени, чем обычно, поэтому рассчитывайте заплатить от 100 до 150 долларов за цилиндр в мастерской, где есть инструменты и знания, чтобы сделать это правильно. Результатом этого процесса является поверхность цилиндра, оптимизированная для материала и отделки поршневых колец.

• Выбор поршня: хотя многие поршни выглядят одинаково, критические размеры, невидимые невооруженным глазом, будут определять способность поршня удерживать кольца плоскими и правильно работать в двигателе. Более плоские и более параллельные кольцевые канавки просто обеспечивают лучшее уплотнение кольца. Зазоры и допуски в кольцевых канавках также являются важным фактором. Для оптимального кольцевого уплотнения кольцевые канавки должны быть обработаны с учетом конкретного набора колец.

Выбор кольца

: при прочих равных условиях более тонкое кольцо обеспечивает лучшее уплотнение, чем более толстое. В первую очередь это связано с двумя причинами. Во-первых, более тонкие кольца легче и имеют меньшую инерцию. При высоких оборотах двигателя более легкие кольца не будут выскальзывать из кольцевых канавок при изменении направления поршня. Во-вторых, более тонкие кольца лучше соответствуют неровностям канала ствола. Так почему же не каждый двигатель просто использует самые тонкие кольца? Компромиссом в уменьшении толщины является способность передавать тепло от поршня к стенке цилиндра. Более тонкое кольцо следует выбирать из лучших материалов с превосходными покрытиями из-за повышенных тепловых нагрузок, которые оно будет выдерживать. При использовании более тонких поршневых колец необходимы другие средства охлаждения поршней (например, поршневые маслораспылители) для продления срока службы поршней и колец.

Если вы хотите получить преимущества работы с отрицательным давлением в картере, но не можете позволить себе решение для смазки с сухим картером, изучите решение с вакуумным насосом. Правильно спроектированная вакуумная насосная система может создать сухой картер, как картерный вакуум.

Чтобы еще больше снизить давление (до состояния вакуума), можно использовать вакуумный насос на вашем двигателе. Moroso — один из самых популярных источников этих решений. Moroso предлагает модельный ряд, включающий 3- и 4-лопастные вакуумные насосы, различные кронштейны и несколько вариантов шкивов. Поскольку многие стандартные кронштейны предназначены для популярных отечественных двигателей, есть вероятность, что вам придется изготовить кронштейн, чтобы он подходил. Во второй части этой серии мы рассмотрим выбор и настройку вакуумного насоса на обычном двигателе с мокрым картером.

Перед установкой маслоуловителя Buschur Racing Pro Plus GT-R мы протестировали наш Project R35 на динамометрическом стенде, чтобы установить базовый уровень мощности. Наш проект R35 оснащен заводским двигателем и заводскими турбокомпрессорами с полным набором деталей с болтовым креплением под управлением сменного ЭБУ MoTeC M1. Работая на насосе E85, мы настроили двигатель, чтобы использовать всю мощность с заводскими турбонагнетателями. Заводские турбонагнетатели выведены на максимум и не могут удерживать давление наддува до красной отметки.

В дополнение к записи лошадиных сил, мы также записали давление наддува и давление в картере. С установленной заводской системой вентиляции картера пиковое давление в картере достигло 4,4 фунтов на квадратный дюйм. Пиковое давление наддува составляло 24,3 фунта на квадратный дюйм, а давление наддува при пиковой мощности составляло 17,9 фунта на квадратный дюйм. Пиковая мощность колеса составила 633,84 л.с.

При просмотре данных мы заметили, что пиковые значения давления в картере возникают при частоте вращения двигателя, которая коррелирует с максимальным выходным крутящим моментом. Поскольку пиковый выходной крутящий момент возникает, когда давление в цилиндре также максимально, это подтверждает мнение о том, что на давление в картере больше всего влияет утечка давления в цилиндре через кольца (просачивание газов).

В систему Buschur Racing Pro Plus R35 GT-R Catch Can входят все необходимые детали для преобразования оригинальной системы картера двигателя в вентилируемую для повышения производительности.

Наш стажер по графическому дизайну Микико Акаоги всегда стремилась освоить новые навыки и ухватилась за возможность установить маслоуловитель Buschur Racing Pro Plus GT-R. Вы можете найти видео ее установки на DSPORTMAG.com или на канале DSPORT на YouTube. Процесс был достаточно простым и понятным. По сути, новая система завершает соединение входных патрубков компрессора с картером (теперь масло не может попасть в систему наддувочного воздуха из картера). Трубки картера, которые ранее питали впускные отверстия компрессора, перенаправляются в ловушку. Дополнительный порт ведет к специальной крышке маслозаливной горловины, которая обеспечивает еще один путь для сброса картерного давления в улавливающий бак. Система имеет исключительную посадку, и для установки требуются только простые ручные инструменты и около часа времени.

После установки пришло время посмотреть, можно ли реализовать какие-либо отличия. Опять же, мы зарегистрировали мощность, давление наддува и давление в картере. С новой системой картера, которая выбрасывает воздух в атмосферу (опять же, это только для бездорожья, гоночного использования из-за увеличения выбросов), пиковое давление в картере упало до менее 1,0 фунта на квадратный дюйм (0,92 фунта на квадратный дюйм). Неожиданно пиковое давление наддува также немного упало. Пиковое давление наддува снизилось на 0,7 фунта на квадратный дюйм, достигнув пика 23,5 фунта на квадратный дюйм, в то время как давление наддува при пиковой мощности снизилось примерно на 0,5 фунта на квадратный дюйм, упав до 17,45 фунта на квадратный дюйм. Несмотря на более низкое давление наддува, пиковая мощность все же увеличилась до 644,08 л.с. Это означало прирост почти в 10 лошадиных сил. Если бы мы смогли выровнять буст до 17,9на пике пси мощность была бы чуть более 653 лошадиных сил. Это означало бы прирост почти на 20 лошадиных сил или около 3,0% от общей мощности двигателя. На приложениях с нештатными турбинами будет реализован солидный 3,0-процентный прирост или около 20 лошадиных сил на 650-сильном VR38. На 1000-сильном VR38 ожидайте увидеть прирост ближе к отметке в 30 лошадиных сил.

Наше тестирование комплекта Buschur Racing Pro Plus Catch Can, установленного на нашем Project R35, показало, что при одинаковых уровнях наддува можно ожидать увеличения мощности на 3,0%. Это около 20 лошадиных сил на 600-сильном VR38 или 30 на 1000-сильном. Поскольку кольцевое уплотнение улучшено, а потребность двигателя в воздушном потоке улучшится, не удивляйтесь, увидев падение давления наддува на 0,5–1,0 фунт/кв. дюйм при том же рабочем цикле перепускной заслонки. Мы поняли, что прирост мощности составил около 10 лошадиных сил при давлении наддува, которое было на 0,5 фунта на квадратный дюйм ниже. С компенсацией потери давления наддува наш прирост составил бы 20 лошадиных сил, что точно соответствует собственным результатам Buschur Racing.

Полученные нами независимые результаты почти идентичны результатам, полученным Buschur Racing. На R35 GT-R мощностью 580 л.с. было получено в общей сложности 22 дополнительных лошадиных силы на колесах при одинаковом давлении наддува. Показания давления в картере также были такими же, поскольку оно упало с диапазона 4,5 фунтов на квадратный дюйм до менее 1 фунта на квадратный дюйм.

Масляный улавливатель Buschur Racing Pro Plus GT-R обеспечивает неплохой прирост производительности и важные дополнительные преимущества (устранение попадания масла во впускное отверстие компрессора, патрубки промежуточного охладителя или промежуточный охладитель). С хорошо спроектированной вентилируемой системой аналогичные преимущества должны быть получены всякий раз, когда положительное давление в картере может быть снижено. Итак, насколько лучше работал бы двигатель, если бы картер был фактически в состоянии вакуума (давление ниже атмосферного)? Это то, что мы собираемся исследовать в нашей следующей части «Меньше давления, больше силы».

Полная фотогалерея на странице 2 >>

Страниц: 1 2

Давление в картере на холостом ходу

• Главная
• Библиотека
• Автомобильные пошаговые испытания
• Давление в картере на холостом ходу

Изделия, подходящие для этого управляемого теста*

• Комплект датчика давления WPS500X (с футляром для переноски)

  £925,00

• Датчик давления WPS500X

  £645,00

• *В Pico мы всегда стремимся улучшить нашу продукцию. Инструменты, использованные в этом пошаговом тесте, могли быть заменены, а вышеперечисленные продукты являются нашими последними версиями, используемыми для диагностики неисправности, задокументированной в этом тематическом исследовании.

Целью данного теста является оценка давления в картере двигателя на холостом ходу с использованием датчика давления WPS500X.

Как выполнить тест

Просмотрите рекомендации по подключению.

1. Убедитесь, что двигатель имеет правильную рабочую температуру.
2. Подключите полностью заряженный WPS500X к PicoScope Channel A.
3. Включите WPS500X и дождитесь завершения самопроверки (светодиодный индикатор будет пролистывать диапазон от 1 до 3 и возвращаться к 1).
4. Нажмите кнопку диапазона WPS500X и выберите Диапазон 3.
5. Подсоедините подходящий зонд к WPS500X и вставьте зонд в трубку измерительного щупа.
6. Свернуть страницу справки. Вы увидите, что PicoScope отобразил образец сигнала и настроен на захват вашего сигнала.
7. Запуск прицела.
8. Запустите двигатель и дайте ему поработать на холостом ходу.
9. С вашей осциллограммой на экране остановите осциллограф.
10. Выключите двигатель.
11. Используйте инструменты Waveform Buffer, Zoom и Measurements для изучения формы сигнала.

Пример сигнала

Примечания к форме волны

Эта заведомо исправная форма волны имеет следующие характеристики:

• 0 бар выражается как относительное давление и указывает на атмосферное давление.
• Непрерывный, равномерный ряд пиков и впадин.
• Все пики примерно при одинаковом давлении.
• Во всех желобах примерно одинаковое давление.
• Аномальных пиков, впадин и перегибов нет.

Библиотека кривых

Перейдите к строке раскрывающегося меню в левом нижнем углу окна Библиотеки кривых и выберите Кривая давления в картере .

Дополнительные указания

Выхлопные газы выходят через поршневые кольца в картер во время рабочего цикла двигателя внутреннего сгорания. Этот эффект известен как прорыв.

Система вентиляции картера используется для отвода картерных газов обратно во впускной коллектор, а вместо них всасывается свежий воздух. Это имеет два эффекта:

• Последующее сжигание выбрасываемых картерных газов снижает вредные выбросы в атмосферу.
• Отсутствие образования в картере вредных (для двигателя) дымовых газов и давления.

Свежий воздух поступает в картер через сапун, впускное отверстие которого расположено рядом с воздушным фильтром и после него. Клапан принудительной вентиляции картера (PCV) регулирует поток картерных газов из картера во впускной коллектор.

Клапан PCV является нормально закрытым клапаном. То есть при выключенном двигателе и выравнивании давления в картере и впускном коллекторе (с атмосферным давлением) клапан полностью закрыт. Это предотвращает выброс вредных газов в атмосферу при выключенном двигателе и стоящем автомобиле.

Чем выше давление в картере над давлением во впускном коллекторе, тем больше открытие клапана PCV. Таким образом, положение клапана и расход газа изменяются в зависимости от работы двигателя следующим образом:

• На холостом ходу давление в картере намного превышает давление во впускном коллекторе, и клапан открывается, пропуская газы.
• При более высоких нагрузках давление во впускном коллекторе снижается. Однако количество прорыва газов увеличивается, что, если бы не было другого выхода, означало бы увеличение давления в картере, поэтому клапан открывается по мере необходимости, чтобы обеспечить увеличение потока.
• При обратном воспламенении во впускном коллекторе повышенное давление приводит к закрытию клапана PCV, который защищает картерные газы и содержимое от возможного источника воспламенения.

Измерение давления в картере, обычно путем подключения к трубке маслоизмерительного щупа, впускному отверстию сапуна или другой удобной точке доступа, позволяет оценить степень прорыва картерных газов и работу системы вентиляции.

Характеристики кривой

Характеристики кривой давления в картере имеют следующую связь с работой двигателя на холостом ходу:

• Пик возникает на каждой фазе рабочего такта, когда высокое давление в цилиндре вызывает прорыв газов.
• Пики разделены поворотом кривошипа на 180° для 4-цилиндрового двигателя.
• Среднее давление будет ниже атмосферного, так как для вентиляции необходим приток воздуха – из атмосферы, через картер, во впускной коллектор.

Диагностика формы волны

Диагностика в основном основывается на выявлении периодических аномалий в форме волны. Наблюдаемая аномалия является достаточным основанием для дальнейшего исследования.

Периодические аномалии формы сигнала будут возникать, если:

•  Потеря объемного КПД (т. е. заряд цилиндра ниже ожидаемого), вызванный:
  • неисправность впускного или выпускного клапана, например, засоренный порт, изношенный кулачок или дефект уплотнения.
  • Погнутый шатун.
  • Течь прокладки ГБЦ.
• Чрезмерное просачивание, вызванное:
  • Дефектные поршневые кольца или отверстия цилиндров.
  • Утечка прокладки головки блока цилиндров в масляную магистраль.

Общее низкое давление в картере возникает, если:

• Имеется ограничение впуска воздуха, вызывающее чрезмерное потребление картерных газов.
• Клапан PCV застрял в открытом положении (это будет иметь тот же эффект, что и утечка во впускном коллекторе).
• Засорен вход сапуна картера.

Общее высокое давление в картере возникает, если:

• Клапан PCV заблокирован.

Неисправный клапан или система PCV может повлиять на корректировку подачи топлива в двигателе и привести к обедненной или обогащенной смеси (в зависимости от неисправности). В этих случаях система управления двигателем может включить индикатор MIL и установить диагностический код неисправности (DTC).

Другие сопутствующие симптомы могут включать неустойчивый холостой ход/работу, сжигание масла/синий дым или загрязнение и накопление углерода, воды или шлама в картере, сапунах, клапане PCV и связанных системах.

GT894-EN

Отказ от ответственности
Этот раздел справки может быть изменен без уведомления.