Как замерить картерные газы
Повышенное давление картерных газов указывает на неисправность двигателя или его узла/детали, которая является причиной поступления продуктов сгорания или воздуха в картер двигателя. В результате давление картерных газов увеличивается выше нормы, что вызывает увеличение их расхода.
В данной процедуре описан порядок измерения давления картерных газов и выявления неисправного узла.
Давление картерных газов, как правило, измеряется в следующих ситуациях::
- Проверка приработки деталей двигателя после капитального ремонта.
- Диагностика причин повышенного расхода масла через трубку сапуна картера двигателя (в открытых системах вентиляции картера)
- Диагностика причин наличия масла во впускной системе (в замкнутых системах вентиляции картера)
- Диагностика причин высокого давления картерных газов (для двигателей с датчиком давления в картере)
- Определение возможных внутренних повреждений (износ поршневых колец, уплотнений или направляющих стержней клапанов, турбонагнетателя, воздушного компрессора и пр.).
ПРИМЕЧАНИЕ : Сведения о конкретных признаках повышенного давления картерных газов и указания см. в блок-схеме t027 "Повышенное давление картерных газов" в соответствующем руководстве по ремонту двигателя.
Ниже описаны общие рекомендации по измерению давления картерных газов для таких ситуаций.
ПРИМЕЧАНИЕ : Некоторые рисунки в данной процедуре могут не отображать фактический вариант исполнения двигателя, но операции в самой процедуре остаются прежними.
Next
Важно отметить, что термины "повышенное давление картерных газов" и "повышенный расход масла через трубку сапуна" часто используются как синонимы.
Если при измерении давления картерных газов выявляется повышенный расход масла через трубку сапуна, на результаты измерения может повлиять уровень масла в системе.
Измерение давления картерных газов осложняется постепенным скоплением масла в жиклере (отверстии дроссельной шайбы) измерительного приспособления. Это уменьшает его проходное сечение, что увеличивает результаты измерения давления картерных газов.
В такой ситуации сделайте следующее:
- Найдите другое место на двигателе для измерения давления картерных газов (заливная горловина системы смазки или ее крышка, неиспользуемый канал слива масла из турбонагнетателя и пр.)
- Полностью удалите отложения масла из сапуна и тщательно просушите его перед выполнением измерений.
- Определите, нет ли такой причины появления масла в сапуне, как, например:
- несоответствие норме уровня масла;
- Условия работы транспортного средства (большие углы наклона, активное перемещение двигателя в поперечном направлении)
- Попадание масла в полость сапуна из внутренних деталей двигателя (форсунок охлаждения поршней, каналов слива масла из вспомогательных агрегатов и пр.)
- Определите, нет ли другого варианта установки сапуна на данном двигателе.
Previous Next
Приспособления для проверки давления картерных газов имеют одинаковую конструкцию. Различие между ними состоит в величине калиброванного отверстия. Предусмотрено несколько жиклеров разного размера для более точно измерения давления картерных газов на различных модификациях двигателей разной номинальной мощности. Причина этого в том, что расход картерных газов зависит от расхода воздуха в двигателе.
Если давление картерных газов измерять на 2 двигателях с одним рабочим объемом и с одинаковым вариантом комплектации, но с разной номинальной мощностью и частотой вращения, расход картерных газов будет различным.
Двигатель с более высокой номинальной мощностью и частотой вращения будет потреблять больше воздуха, и расход картерных газов будет выше. Поэтому если на таком двигателе использовать приспособление с калиброванным отверстием меньшего диаметра, величина их давления может превысить предел измерения манометра.
Для измерения давления картерных газов подсоедините водяной манометр, номер по каталогу ST1111-3, или его аналог, шкальный манометр или датчик давления к приспособлению.
ПРИМЕЧАНИЕ : Предел измерения водяного манометра, номер по каталогу ST1111-3, равен 944 мм [36 дюймов] водяного столба.
Previous Next
На таблицах ниже показана связь между измеренным давлением и расходом картерных газов для разных приспособлений
Таблица перевода физических величин при измерении давления картерных газов (диаметр отверстия 5,61 мм [0,221 дюйма], приспособление с номером по каталогу 3822476)
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.
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.
УДК 629.3.014.2.005.93.
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.
Среди различных систем авто система вентиляции картера играет значительную роль в формировании топливовоздушной смеси, стабильной и экономичной работы, полной отдаче мощности, защите моторного масла и продления ресурса цилиндропоршневой группы.
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.
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.
Устройство системы вентиляции картера
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;
Клапан системы PCV
• Маслоотделитель, отсекающий масляные пары при выходе газов из поддона двигателя.
Маслоотделитель
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
Принцип работы системы вентиляции картерных газов
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
Нагар на дроссельной заслонке
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.
Cледы масла на заливной горловине и по стыку крышки 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;
Загрязненный клапан PCV
• Загрязнились вытяжные отверстия в узле дросселя или штуцере карбюратора;
• Сильный износ поршневой группы;
Проверка исправности
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.
Клапан вентиляции картерных газов
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.
Читайте также: