температура выхлопных газов ямз
Система рециркуляции отработавших газов двигателей ЯМЗ-5340, ЯМЗ-536.
Для выполнения нормативов по выбросам вредных веществ экологического класса 4 (показатели Евро-4) двигатели семейства ЯМЗ-530 оснащаются системой рециркуляции отработавших газов (РОГ или EGR – Exhaust Gas Recirculation) с внешним регулированием.
В системе РОГ часть выхлопных газов (до 20%) вновь поступают в цилиндр.
Выхлопные газы в радиаторе системы рециркуляции охлаждаются с 400 – 700 °C до 160°C и ниже.
С помощью сигнала с широтноимпульсной модуляцией (ШИМ) ЭБУ управляет клапаном заслонки EGR. Воздушный пропорциональный клапан в сочетании с пневмоцилиндром устанавливает положение заслонки системы рециркуляции. Датчик положения контролирует актуальное положение заслонки. В нерабочем положении поршень пневмоцилиндра втянут, заслонка закрыта.
Заслонка отработавших газов.
Заслонка состоит из корпуса с поворотной частью и регулятора рециркуляции отработавших газов (актуатора), который, в свою очередь, состоит из пневмоцилиндра для привода заслонки (ход 34,1±2 мм) и линейного датчика положения GT для контроля регулирования. Пневмоцилиндр и датчик изготовлены в одном корпусе.
Тяга штока пневмоцилиндра регулируется таким образом, чтобы она при закрытой заслонке имела предварительный натяг 1,5±0,5 мм.
Заслонка отработавших газов (EGR) в сборе.
Характеристика датчика положения заслонки EGR.
- Полный линейный ход штока 37 мм;
- Напряжение питания 4,9 – 5,1 В;
- Потребляемый ток ≤ 12,5 мА;
- Выходное напряжение в положении «закрыто»(питание 5В) 0,7±0,2 В (преднатяг 1,5±0,5мм);
- Выходное напряжение в положении «открыто» 4,35±0,15 В (положение штока 34,1±2 мм).
Зависимость выходного сигнала от перемещения штока приведена на рисунке.
Характеристика датчика положения.
Конфигурация разъёма (распиновка).
Конфигурация разъёма датчика положения заслонки EGR приведена на рисунке.
- Контакт 1 (свободен) – ЭБУ контакт не используется;
- Контакт 2 (провод 2.31) – ЭБУ контакт 2.31 питание датчика (+5 В);
- Контакт 3 (провод 2.22) – ЭБУ контакт 2.22 выходной сигнал;
- Контакт 4 (провод 2.18) – ЭБУ контакт 2.18 масса датчика
Отказ датчика положения заслонки EGR.
Клапан заслонки EGR.
Для бесступенчатой регулировки положения заслонки системы рециркуляции служит электропневматический клапан заслонки EGR (пропорциональный клапан). Клапан регулирует давление сжатого воздуха в пневмоцилиндре заслонки рециркуляции ОГ.
Клапан заслонки EGR (пропорциональный).
Характеристика клапана заслонки EGR.
Рабочие характеристики клапана заслонки EGR представлены в таблице.
Конфигурация разъёма (распиновка).
Конфигурация разъёма клапана заслонки EGR приведена на рисунке.
- Контакт 1 (провод 2.03) – ЭБУ контакт 2.03 питание датчика (+24 В);
- Контакт 2 (провод 2.01) – ЭБУ контакт 2.01 сигнал управления
Отказ клапана заслонки EGR.
Отказ клапана приводит к неправильной работе системы РОГ и может проявляться в рассогласовании между исполнительным механизмом (заслонка РОГ) и управляющей частью (клапан заслонки). Например, медленное реагирование заслонки на открытие или закрытие, заклинивание заслонки в каком-нибудь положении. В любом случае с появлением ошибки необходимо проверить целостность электрической цепи клапана и герметичность соединений в пневмосистеме ТС.
Дизельный двигатель: сажа и лажа
Каждые пять лет в Европе принимают новые экологические нормы. Как назло, наибольшие ужесточения касаются тех выбросов, которые более характерны для дизеля, — речь об оксидах азота и твердых частицах. От Евро‑3 до Евро‑6 допустимый уровень понизили соответственно в восемь и десять раз.
Даже при нормальном сгорании дизельного топлива неизбежно образование твердых частиц — сажи. А режимов неполного сгорания предостаточно, причем в каждом выбросы сажи повышаются многократно. Пресловутые оксиды азота образуются в камере сгорания при высокой температуре и большом избытке воздуха в топливовоздушной смеси, на котором, собственно, и работает дизельный двигатель. Из-за этого же избытка воздуха привычный нейтрализатор не способен их обезвреживать.
Для начала инженерам пришлось внедрить систему рециркуляции отработавших газов (EGR), которая направляет часть их обратно на впуск. Многие думают, что это нужно просто для дожигания выхлопных газов. Отчасти так, но основная задача — снизить количество кислорода в свежей топливо‑ воздушной смеси и сбить температуру сгорания в цилиндре. Иногда системой рециркуляции снабжают и бензиновые двигатели. У дизеля она состоит из управляющего клапана, охладителя потока газов и впускного запорного клапана.
Управляющий клапан EGR установлен на стороне выпуска и отводит отработавшие газы (ОГ) обратно на впуск. Его работой заведует модуль управления двигателем. Также в клапан встроен датчик положения. Предусмотрена функция самоочистки: при выключении двигателя клапан несколько раз открывается и закрывается. При выходе из строя системы EGR он остается закрытым. Однако нередки случаи, когда отложения сажи и коррозия со временем приводят к залипанию клапана в открытом положении. Дизельный мотор и так не отличается внутренней чистотой, вдобавок постоянно на впуск будет возвращаться полная порция ОГ, что снизит ресурс элементов двигателя и его мощность.
Охладитель EGR работает как интеркулер в системах наддува. Охлажденные газы имеют бóльшую плотность, а значит, влекут больший расход. Дополнительно они еще сильнее сбивают температуру сгорания в цилиндре. В некоторых режимах двигателя такая интенсивная рециркуляция во вред: она ведет к неполному сгоранию топлива — например, при пуске и в режиме прогрева. Чтобы избежать этого, в систему встроен клапан, который направляет газы в обход охладителя и дополнительно предохраняет его от осаждения конденсата из-за слишком низкой температуры.
Впускной запорный клапан — не что иное, как дроссельная заслонка, которая стоит во впускном тракте перед каналом подачи отработавших газов. При необходимости она закрывается почти наполовину, уменьшая поперечное сечение впускного трубопровода. За счет этого во впускном коллекторе создается разрежение и растет интенсивность рециркуляции ОГ. По факту для работы самогó двигателя она не используется, за исключением момента его более мягкой остановки, когда заслонка полностью закрывается и прекращает подачу воздуха. У дизеля — качественное регулирование топливовоздушной смеси, то есть меняются только параметры впрыска топлива. При отказе заслонка полностью открывается. Функция само‑ очистки срабатывает после выключения двигателя, когда дроссель несколько раз полностью открывается и закрывается.
О неисправности системы рециркуляции отработавших газов сигнализирует лампа Сheck. Диагностику проводят в основном с помощью компьютера. Хорошее самочувствие системы да и самого мотора продлят периодические поездки за город без пробок, дабы немного очистить их от нагара, а также применение рекомендованного моторного масла и заправка на проверенных АЗС. Продукты сгорания сомнительной солярки и дешевого масла бумерангом вернутся в двигатель.
Трубочист
Дальше экологи начали сильно прижимать двигателистов насчет выбросов сажи. Для этого окислительный нейтрализатор, который борется с выбросами СО и СН, дополнили дизельным сажевым фильтром (DPF). Чаще их объединяют в одном корпусе, но встречаются и раздельные конструкции.
Фильтр DPF напоминает обычный нейтрализатор. Разница в том, что он именно накапливает в себе частицы сажи и производит их дожигание — регенерацию. Для процесса нужна температура около 600 градусов. При обычных условиях температура отработавших газов дизеля — от 150 до 300 ºС, а воздействием на управление двигателя ее можно поднять только до пятисот. Проблему решают двумя путями. Следуя первым, каналы фильтра покрывают платиной. Этот каталитический слой снижает температуру сгорания сажи до нужных 500º и ускоряет сам процесс. Второй путь — использовать в качестве катализатора присадку к топливу, для которой предусмотрен небольшой дополнительный бак.
После регенерации остаются зольные остатки, которые заполняют фильтр. Образуются они из моторного масла и топлива, преобразовать их во что-либо невозможно. Полезный объем фильтра уменьшается, сокращаются интервалы регенерации. Фильтр, забитый окончательно, заменяют.
Фильтр с каталитическим слоем дополнен датчиком разности давлений, датчиками температуры отработавших газов и лямбда-зондом. Датчик давления определяет разницу давлений ОГ до и после фильтра DPF. По разности давлений определяется количество накопленной сажи: чем она больше, тем сильнее забит фильтр. По этому же параметру оценивается состояние самого фильтра. Слишком сильный перепад давлений «мозг» двигателя расценивает как засорение фильтра, зажигает лампу Check и переходит в аварийный режим работы. Аналогично он поведет себя и в случае слишком низкого перепада, приписав его повреждению фильтра. Также сигнал датчика служит для контроля процесса регенерации.
В зависимости от сложности системы используют от двух до трех датчиков температуры ОГ, размещенных на корпусе фильтра. Передний датчик на входе в окислительный нейтрализатор определяет, достигнута ли его рабочая температура. Средний — на входе фильтра DPF — сигнализирует о температуре, необходимой для регенерации. Задний (в более простых системах не используют) ставят на выходе для контроля температуры выхлопных газов в процессе. По показаниям рассчитывается количество сгоревшей сажи.
Лямбда-зонд находится за сажевым фильтром, его показания нужны для более точного определения количества сгоревшей сажи.
Система с топливной присадкой устроена и работает по похожему принципу. В ней нет лямбда-зонда и только один датчик температуры ОГ. В зависимости от уровня топлива из дополнительной емкости (примерно на пару литров) в основной бак впрыскивается присадка. При работе двигателя она, осаждаясь на частицах сажи в фильтре DPF и его каналах, выступает как катализатор. За регенерацию отвечает блок управления двигателем. Когда уровень накопления сажи превышает 60%, «мозг» начинает искать подходящие условия движения. Обычно это скорость от 40 км/ч при оборотах свыше 2000. В таких условиях различными способами (как правило, это дополнительный впрыск и закрытие управляющего клапана EGR) температура ОГ повышается до 500º. Запущенный процесс контролируется датчиками давления и температуры, так как разогрев свыше 1000º может повредить фильтр DPF.
В идеальных условиях полная регенерация занимает 15 минут. (Не паникуйте, если вдруг из выхлопной трубы пойдет белый дым, а потом так же неожиданно исчезнет: это своеобразный побочный эффект.) Характерных интервалов ее проведения нет, так как каждый автомобиль эксплуатируют по-своему.
Однако в реальных условиях всё сложнее. Постоянная езда в пробках на короткие расстояния препятствует нормальной регенерации. Она может стартовать неоднократно и ни разу не завершиться. Рано или поздно система начинает просить помощи.
При достижении накоплений сажи в 80% загорается сигнальная лампа DPF. В этом случае еще есть надежда на автоматическое протекание процесса, если поездить продолжительное время вне пробок. При 100‑процентной заполненности лампа начинает постоянно мигать. В блоке управления двигателя сохраняется ошибка, и он переходит в аварийный режим с ограничением впрыска топлива. В этом случае следует ехать в сервис, где проведут регенерацию вручную с помощью диагностического компьютера. Но если пропустить и это предупреждение… Когда накопления сажи достигнут 140%, загорается Check — двигатель еще сильнее придушен, однако принудительную регенерацию все еще можно выполнить. При 200% фильтр уже не спасти. А ведь его цена доходит до 100 000 рублей…
Без компьютера диагностику системы не произвести. Для ее нормальной работы требуется качественное топливо с низким содержанием серы и периодическая езда вне пробок. Любые металлосодержащие присадки приводят к повышенному образованию золы в сажевом фильтре и сокращению интервалов регенерации.
Тройной тулуп
При дополнительной подаче топлива в процессе регенерации оно попадает в моторное масло, вызывая его разжижение. Поэтому на масляном щупе дизельного двигателя иногда можно увидеть три метки: две привычные (минимум и максимум) и еще метка максимального уровня разжижения.
Модуль управления двигателем способен сам рассчитывать уровень разжижения по продолжительности и интервалам регенерации. По достижении определенного порога на щитке появляется та или иная индикация.
Полностью полагаться на электронику не стоит, нужно периодически контролировать уровень по щупу. Даже не достигнув предела разжижения, масло заметно теряет свои эффективные свойства, а продукты его сгорания дополнительно забивают сажевый фильтр. Не ждите до последнего и замените масло пораньше. При наличии DPF нужно использовать масло с пониженной зольностью, иначе интервалы регенерации с повышением расхода будут сокращаться, а масло, следовательно, станет еще быстрее терять плотность.
Дорога в ад
Очередное предписание снизить выбросы оксидов азота заставило инженеров еще больше усложнить дизельный мотор. А ведь некоторые уже дошли до предела возможностей ограничивать их образование в цилиндре двигателя. Знакомьтесь: система селективной каталитической нейтрализации (SCR). Увидеть ее можно не только на грузовиках, но и, к примеру, на дизельном кроссовере «Мазда СХ‑7», предназначенном для европейского рынка. В выхлопную систему добавили еще один нейтрализатор-преобразователь и бак с присадкой — карбамидом (мочевиной). Этот раствор AdBlue впрыскивается в нейтрализатор и превращает оксиды азота в безвредные вещества.
Преобразователь состоит из двух частей: цеолитного нейтрализатора и нейтрализатора проскальзывания. Цеолит — это каталитическое покрытие, благодаря которому происходит реакция между карбамидом и оксидами азота. При этом выделяется аммиак, он и нейтрализует оксиды. Иногда непрореагировавший аммиак проходит дальше. Для его обезвреживания служит вторая часть — нейтрализатор проскальзывания. Смеситель перед преобразователем SCR обеспечивает почти равномерное распределение карбамида в потоке ОГ и помогает его испарению.
Датчик NОx (оксидов азота) контролирует очистку ОГ. Работает он аналогично кислородному датчику. Причем подключен к отдельному модулю управления и представляет с ним единый блок.
В бак для AdBlue объемом 15 литров встроены насос и подогреватель. Сам раствор безвреден, но начинает замерзать уже при —11º. По регламенту его надо пополнять и иногда обновлять. Форсунка стоит перед нейтрализатором SCR и впрыскивает карбамид на смеситель. Управляет работой системы отдельный модуль. Индикация SCR в основном связана с малым количеством жидкости. При неисправности она дополняется «чеком». В некоторых случаях возможна блокировка пуска двигателя.
Как и в других системах, диагностика возложена на компьютер. Система очень требовательна к качеству топлива, потому-то бóльшая часть проблем именно из-за него.
Итак, вывод. Следите за лампочками на щитке, не экономьте на топливе и маслах, время от времени выводите машину на загородную прогулку и не ленитесь проверять уровень масла — тогда ваша совместная жизнь продлится дольше.
Важный инструктаж
На разных автомобилях разные алгоритмы работы лампы DPF, поэтому обязательно изучите руководство по эксплуатации. Встречаются случаи, когда миганием лампы сопровождается штатная регенерация, а владелец, естественно, пугается и глушит двигатель. В основном же лампа загорается и гаснет при включении зажигания, давая о себе знать только при возникновении проблем.
Свои дрова
На современных дизельных машинах в корпус печки встраивают электрический обогреватель. По виду он похож на радиатор: нагревается очень быстро и готов порадовать теплым воздухом из печки на холодном моторе.
Встречаются и другие решения. Например, в выхлопную систему встраивают заслонку, которую можно прикрыть, нажав кнопку. Сопротивление на выпуске возрастет — мотор прогреется быстрее.
Рукомойник?
В большинство топливных фильтров дизелей встроен датчик уровня воды. Она попадает в топливо различными путями и ведет к коррозии элементов топливной аппаратуры. Плотность воды выше плотности солярки, поэтому она скапливается в нижней части фильтра. Поплавковый датчик известит о ее переполнении. Для слива предусмотрены болт или крышка.
В некоторые фильтры встраивают подогреватель. С легкой парафинизацией солярки в мороз он справится, но только если топливо изначально зимнее.
Иногда на корпусе фильтра встретите ручной насос для прокачки системы, глотнувшей воздуха.
Универсальный фен
Большинство дизельных двигателей наддувные. Турбины в них довольно хитрые: их изменяемую геометрию каждый производитель видит по-своему.
Одни встраивают в корпус направляющие лопатки, которые могут менять проходное сечение канала ОГ перед колесом турбины. За счет этого получается постоянное давление наддува в широком диапазоне оборотов. Другие пошли еще дальше, встроив в один большой корпус две турбины — высокого и низкого давления.
В дизельном двигателе турбина термически меньше нагружена, чем в бензиновом. Но бензиновые правила продления жизни этого узла работают и здесь. Не глушите мотор сразу после остановки. Если перед этим была езда с высокой нагрузкой или вовсю шла регенерация, то температура ОГ может быть очень высокой. Можно, кстати, поставить турботаймер, поручив заботу ему.
Подсвечник
Для облегчения старта в холодную погоду служит предпусковой подогрев. Специальные свечи за пару секунд нагревают камеру сгорания до 1000º. Благодаря этому облегчается испарение топлива и возгорание смеси. Но, к сожалению, неисправность даже одной из них может поставить крест на удачном пуске.
В настоящее время свечи работают в трех режимах: привычный предпусковой подогрев, сопровождающий и режим регенерации DPF. Сопровождающий режим используется на холодном моторе и длится около четырех минут. Нужен он в основном для снижения вредных выбросов. В режиме регенерации свечи могут дополнительно увеличивать температуру ОГ. Продлить их жизнь не в нашей власти, а потому лишь посоветуем не торопиться сразу пускать мотор: лучше выждать несколько секунд после того, как погаснет их индикация на щитке.
Хитрая масленка
Индикация высокого разжижения масла зависит уже от конкретного автомобиля. Это может быть лампа DPF, привычная масленка или конкретное текстовое предупреждение. На некоторых машинах встречаются отдельные датчики высокого и низкого уровня масла. Когда индикация уже появилась, двигатель может перейти в аварийный режим работы с ограничением мощности.
После каждой замены масла следует с помощью компьютера сообщить об этом «мозгу» двигателя, выполнив перенастройку расчета разжижения
Если дымит сапун нужно срочно ремонтировать двигатель ЯМЗ
В настоящее время мы перебираем двигатель ЯМЗ-238ДЕ2 на тягаче МАЗ-543205-226 который мы купили в составе сцепки за 350 000 рублей в марте 2020 года . Основной причиной переборки двигателя являлось то, что он "сапунил", то есть из специального устройства в крышке головки блока цилиндров, выравнивающего давление картера с атмосферой, называемого "сапун" выходил характерный дым, похожий на дым из выхлопной трубы.
Картер относится к системе смазки двигателя внутреннего сгорания и в нем всегда присутствует взвесь масла. Если двигатель работает в штатном режиме, то давление в картере двигателя практически не изменяется, а "сапун" один из элементов защиты двигателя от повышения давления газов в картере двигателя при возникновении неисправности в одной или нескольких системах двигателя.
Что же может быть причиной выхода газов из сапуна двигателя ЯМЗ-238 ? Возможны всего две причины и связаны они с устройство самого двигателя и проходящих в нем процессов сжигания топлива, охлаждения и смазки:
- прорыв выхлопных газов через клапана, кольца поршней, трещины
- прорыв охлаждающей жидкости в картер
Итак, какие же неисправности связаны с каждой из перечисленных причин. Первая причина - это прорыв отработанных газов в систему вентиляции двигателя при потере герметичности камеры сгорания и связана со следующими неисправностями:
- прогорела прокладка головки блока цилиндров в сторону отверстий под штанги толкателей клапанов и газы прорываются под клапанную крышку
- залегание поршневых колец
- прогорел поршень двигателя
- задиры, царапины и износ поверхности гильз цилиндров
- повреждение направляющей втулки клапана или износ выпускного клапана
- трещины в блоке цилиндров или в головке блока или её деформация
Вторая причина - это прорыв охлаждающей жидкости в систему смазки двигателя, связана со следующими неисправностями:
- прорыв прокладки головки блока от каналов охлаждения в сторону отверстий под штанги толкателей, охлаждающая жидкость просачивается в картер
- нарушение герметичности стаканов форсунок
- нарушение герметичности уплотнительных колец гильзы цилиндров
- трещина в гильзе цилиндра
- трещины в блоке цилиндров, деформация или трещины в головке блока цилиндров, а также кавитационные повреждения посадочных мест под гильзы цилиндров
Когда происходят небольшие просачивания, течи и прорывы жидкости и газов, то возможно эксплуатация двигателя, но необходимо готовиться к переборке двигателя для предотвращения более критичных повреждений. Дым из сапуна является первым звоночком владельцу о необходимости ремонта двигателя, что мы собственно и сделали.
В нашем случае мы выявили следующие неисправности:
- при замене стаканов форсунок некоторые уплотнительные кольца были повреждены, также под стаканом стояли более толстые медные шайбы
- разбухание резиновых кавитационных колец гильз и повреждение резиновых уплотнительных колец гильз двигателя
- кавитационная раковина в месте уплотнительных колец гильзы 8 цилиндра
- направляющая втулка выпускного клапана 4 цилиндра отломана, а втулка впускного клапана просела на 5 мм
- одеревенение резины маслосъёмных колпачков клапанов, при этом несколько колпачков полностью разрушены
Таким образом, разобрав двигатель и поменяв все дефектные детали, мы обезопасили себя от более дорогостоящего ремонта в дальнейшем. Также смотрите видео на YouTube в котором мы перебираем двигатель и с какими проблемами сталкиваемся, в нем мы устраняем некоторые из перечисленных неисправностей.
Приятного просмотра мой Цифровой друг ! !!
О контроле температуры отработавших газов дизеля в эксплуатации
Каждые пять лет в Европе принимают новые экологические нормы. Как назло, наибольшие ужесточения касаются тех выбросов, которые более характерны для дизеля, — речь об оксидах азота и твердых частицах. От Евро‑3 до Евро‑6 допустимый уровень понизили соответственно в восемь и десять раз.
Даже при нормальном сгорании дизельного топлива неизбежно образование твердых частиц — сажи. А режимов неполного сгорания предостаточно, причем в каждом выбросы сажи повышаются многократно. Пресловутые оксиды азота образуются в камере сгорания при высокой температуре и большом избытке воздуха в топливовоздушной смеси, на котором, собственно, и работает дизельный двигатель. Из-за этого же избытка воздуха привычный нейтрализатор не способен их обезвреживать.
Для начала инженерам пришлось внедрить систему рециркуляции отработавших газов (EGR), которая направляет часть их обратно на впуск. Многие думают, что это нужно просто для дожигания выхлопных газов. Отчасти так, но основная задача — снизить количество кислорода в свежей топливо‑ воздушной смеси и сбить температуру сгорания в цилиндре. Иногда системой рециркуляции снабжают и бензиновые двигатели. У дизеля она состоит из управляющего клапана, охладителя потока газов и впускного запорного клапана.
Управляющий клапан EGR установлен на стороне выпуска и отводит отработавшие газы (ОГ) обратно на впуск. Его работой заведует модуль управления двигателем. Также в клапан встроен датчик положения. Предусмотрена функция самоочистки: при выключении двигателя клапан несколько раз открывается и закрывается. При выходе из строя системы EGR он остается закрытым. Однако нередки случаи, когда отложения сажи и коррозия со временем приводят к залипанию клапана в открытом положении. Дизельный мотор и так не отличается внутренней чистотой, вдобавок постоянно на впуск будет возвращаться полная порция ОГ, что снизит ресурс элементов двигателя и его мощность.
Охладитель EGR работает как интеркулер в системах наддува. Охлажденные газы имеют бóльшую плотность, а значит, влекут больший расход. Дополнительно они еще сильнее сбивают температуру сгорания в цилиндре. В некоторых режимах двигателя такая интенсивная рециркуляция во вред: она ведет к неполному сгоранию топлива — например, при пуске и в режиме прогрева. Чтобы избежать этого, в систему встроен клапан, который направляет газы в обход охладителя и дополнительно предохраняет его от осаждения конденсата из-за слишком низкой температуры.
Впускной запорный клапан — не что иное, как дроссельная заслонка, которая стоит во впускном тракте перед каналом подачи отработавших газов. При необходимости она закрывается почти наполовину, уменьшая поперечное сечение впускного трубопровода. За счет этого во впускном коллекторе создается разрежение и растет интенсивность рециркуляции ОГ. По факту для работы самогó двигателя она не используется, за исключением момента его более мягкой остановки, когда заслонка полностью закрывается и прекращает подачу воздуха. У дизеля — качественное регулирование топливовоздушной смеси, то есть меняются только параметры впрыска топлива. При отказе заслонка полностью открывается. Функция само‑ очистки срабатывает после выключения двигателя, когда дроссель несколько раз полностью открывается и закрывается.
О неисправности системы рециркуляции отработавших газов сигнализирует лампа Сheck. Диагностику проводят в основном с помощью компьютера. Хорошее самочувствие системы да и самого мотора продлят периодические поездки за город без пробок, дабы немного очистить их от нагара, а также применение рекомендованного моторного масла и заправка на проверенных АЗС. Продукты сгорания сомнительной солярки и дешевого масла бумерангом вернутся в двигатель.
Рабочая температура дизельного двигателя: контролируем и сохраняем «сердце» машины
На сегодняшний день двигатели, работающие на дизельном топливе так же популярны, как и бензиновые движки. В работе такого агрегата есть свои особенности и показатели, которые следует учитывать и контролировать. Одним из важных показателей является рабочая температура дизеля.
Особенности дизельного двигателя
Перед тем, как говорить о конкретных параметрах, нужно сказать, что вообще из себя представляю двигатели, работающие на дизельном горючем. Идея создания такого вида моторов появилась в 1824 году. Тогда известным французским физиком была выдвинута теория, согласно которой горючее будет нагреваться до нужной температуры за счет стремительного сжатия.
Но такой принцип стал применяться на практике только через несколько десятков лет, а первый дизельный мотор был выпущен в 1897 году. Концепт был разработан Рудольфом Дизелем. Работает такой двигатель по принципу самовоспламенения распыленного горючего, которое взаимодействует с воздухом, который нагревается в процессе сжатия. Такой двигатель устанавливается во многие модели машин, например, в стандартные автомобили, грузовики, сельскохозяйственную технику, танки и другие виды транспортных средств.
Достоинства и недостатки дизельного мотора
Обязательно стоит сказать о том, какие у дизельных моторов достоинства и недостатки. Начать следует с плюсов. Для таких моторов не нужно какого-то особенного горючего, к его качеству нет серьезных требований. Чем больше в топливе будет атомов углерода и чем больше будет его масса, тем выше будет показатель теплотворности, с которым работает двигатель, от чего будет повышаться и эффективность устройства. Иногда коэффициент полезного действия такого двигателя превышает отметку в 50%.
Машины, в которых стоит такой мотор, более «отзывчивы», все благодаря тому, что значение вращающего момента на низких оборотах достаточно высоко. Подобное устройство отлично будет работать на спорткаре, который рассчитан под постоянное нажатие педали газа. Именно благодаря этому фактору дизели часто ставятся в большие грузовые машины. Да и количество угарного газа в выхлопах, которые дают дизели, гораздо меньше, нежели у двигателей, которые используют для работы бензин. Это действительно значительное преимущество. Плюс ко всему, цена на дизельное горючее немного меньше, чем на бензин, что дает возможность немного сократить расходы на передвижение с помощью такой машины.
У недостатков дизелей есть определенный характер. По причине возникновения значительного механического напряжения во время работы, элементы, из которых состоит дизельный двигатель, должны изготавливаются достаточно качественными и мощными, потому и возрастает цена на них. Также это оказывает влияние и на развиваемую мощность, причем влияние не самое лучшее. Нынче очень важен экологический аспект, поэтому для того, чтобы уменьшить выброс выхлопных газов, автолюбители готовы заплатить больше, дабы мотор в их машине был более «чистым».
Еще одним значительным недостатком дизелей является повышенная вероятность того, что зимой топливо может застывать, если в том регионе, где Вы живете, температура опускается достаточно низко. Выше описано, что серьезных требований к качеству топлива нет, но это относится только к масляным примесям, а вот ситуация с механическими примесями более серьезная. Детали двигателя очень восприимчивы к таким добавкам. Если примеси низкокачественные, то элементы движка могут выйти из строя, а их замена обойдется Вам в кругленькую сумму.
Основные параметры агрегатов на дизеле
Перед тем, как дать ответ на вопрос относительно рабочей температуры дизельного движка, стоит обратить внимание на его основные параметры. Этими параметрами являются тип механизма, зависимо от количества тактов мотор может быть двух- и четырехтактным. Достаточно важную роль играет количество цилиндров, их локация и порядок работы. Огромное влияние на мощность машины оказывает крутящий момент.
На рабочую температуру в цилиндрах дизельного движка оказывает сильное влияние степень сжатия топливно-газовая смесь. Мотор работает за счет того, что пары горючего воспламеняются в момент взаимодействия с очень горячим воздухом. Из-за высокой температуры происходит увеличение объема, что приводит к поднятию поршня, который толкает коленчатый вал. Чем выше будет степень сжатия, то есть тем сильнее будет расти температура, тем интенсивнее будет протекать процесс, описанный выше, от чего будет расти и эффективность работы. А вот объем горючего не изменится.
Но нужно помнить, что наиболее эффективной работа будет тогда, когда топливно-воздушная смесь будет не взрываться, а равномерно сгорать. Если степень сжатия будет чрезмерно большой, что это может стать причиной очень нежелательного результата – воспламенение перестанет быть контролируемым. Плюс ко всему, такая ситуация не только сделает работу менее эффективной, но и приведет к тому, что детали поршневой группы будут сильно нагреваться, от чего быстрее выйдут из строя.
Фазы сгорания топлива и природа выхлопных газов
Каким же образом топливно-воздушная смесь сгорает внутри дизельного мотора, и какая температура в этот момент держится в камере? Весь рабочий процесс движка можно поделить на четыре основных этапа.
На первом этапе в камеру сгорания впрыскивается топливо. Все это происходит в условиях высокого давления. С этого начинается работа двигателя.
На второй фазе происходит самовоспламенение хорошо распыленной смеси. Она начинает гореть. Хотя не всегда весь объем горючего перемешивается с воздухом достаточно хорошо. Есть зоны с неравномерной структурой, гореть они начинают чуть позже, чем остальная часть горючего. Тогда же повышается вероятность возникновения ударной волны, но вреда она не принесет, так как не будет спровоцирована детонация. В это время температура в камере сгорания доходит до 1700 К.
На третьем этапе происходит образование капель из той части смеси, которая осталась неотработанной. При слишком высокой температуре эти капли преобразуются в сажу. Этот процесс приводит к тому, что выхлопные газы загрязняются слишком сильно. В этот момент температура вырастает на 500 К и доходит до 2200 К, а давление же падает.
В последней фазе остатки топливной смеси догорают, за счет чего она не попадает в состав выхлопов. Это приводит к меньшему загрязнению воздуха и дорог. На этом этапе возникает недостаток кислорода потому, что подавляющая его часть уже сгорела на протяжении предыдущих стадий. Если просуммировать всю потраченную энергию, то она составит около 95%, а остальные 5% просто теряются из-за того, что горючее сгорает не полностью.
А если регулировать степень сжатия, то есть довести ее до верхнего допустимого предела, то объем потребляемого горючего можно немного уменьшить. Если это сделать, то отработанные выхлопные газы от дизельного движка достигнут температуры 600 — 700°С. В случае карбюраторных моторов, температура достигнет уровня 1100°С. Поэтому и выходит, что во втором случае потеря тепла значительнее, а объем выхлопных газов больше.
Рабочая температура двигателя зимой — как стартовать правильно
Наверняка не только автовладельцы, в машинах которых стоит мотор на дизеле, в курсе, что авто нужно прогревать перед стартом на протяжении нескольких минут. Особенно важно это сделать зимой, когда температура на улице достаточно низкая. Нужно рассмотреть особенности этого процесса. Сначала нагреваются поршни, а только после этого происходит нагрев блока цилиндров. Поэтому у этих деталей разные температурные расширения, а масло, которое не было предварительно разогретым, более густое по консистенции, из-за чего оно поступает в недостаточном объеме. Так, если стартовать на машине, которая не была предварительно прогрета, то сильному негативному воздействию будут подвержены резиновые прокладки, которые расположены между элементами движка и вышеописанными деталями.
Также очень опасным будет слишком длительное прогревание двигателя, потому что все элементы системы работают до полного износа. А потому значительно уменьшается срок их эксплуатации. Как же правильно это сделать? Сначала нужно на холостом ходу довести жидкость до температуры 50°С, после чего можно начинать двигаться, но только на низкой передаче, при которой количество оборотов не будет превышать уровня в 2500 оборотов в минуту. После достижения маслом рабочей температуры в 80°С, можно переключить передачу на более высокую.
Такие приемы помогут сохранить целостность мотора на протяжении всего зимнего периода. Но что же делать, если от него не будет получено никакой реакции на Ваши действия? Давать советы по факту проблемы достаточно трудно, лучше вообще ее не допускать. Это стало возможным из-за того, что были изобретены присадки, которые не допускают парафинзирования состава. Их можно добавлять собственноручно, но можно купить уже такую солярку, в которой уже есть эти добавки в наиболее оптимальных пропорциях.
Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.
Была ли эта статья полезна?
Трубочист
Дальше экологи начали сильно прижимать двигателистов насчет выбросов сажи. Для этого окислительный нейтрализатор, который борется с выбросами СО и СН, дополнили дизельным сажевым фильтром (DPF). Чаще их объединяют в одном корпусе, но встречаются и раздельные конструкции.
Фильтр DPF напоминает обычный нейтрализатор. Разница в том, что он именно накапливает в себе частицы сажи и производит их дожигание — регенерацию. Для процесса нужна температура около 600 градусов. При обычных условиях температура отработавших газов дизеля — от 150 до 300 ºС, а воздействием на управление двигателя ее можно поднять только до пятисот. Проблему решают двумя путями. Следуя первым, каналы фильтра покрывают платиной. Этот каталитический слой снижает температуру сгорания сажи до нужных 500º и ускоряет сам процесс. Второй путь — использовать в качестве катализатора присадку к топливу, для которой предусмотрен небольшой дополнительный бак.
После регенерации остаются зольные остатки, которые заполняют фильтр. Образуются они из моторного масла и топлива, преобразовать их во что-либо невозможно. Полезный объем фильтра уменьшается, сокращаются интервалы регенерации. Фильтр, забитый окончательно, заменяют.
Фильтр с каталитическим слоем дополнен датчиком разности давлений, датчиками температуры отработавших газов и лямбда-зондом. Датчик давления определяет разницу давлений ОГ до и после фильтра DPF. По разности давлений определяется количество накопленной сажи: чем она больше, тем сильнее забит фильтр. По этому же параметру оценивается состояние самого фильтра. Слишком сильный перепад давлений «мозг» двигателя расценивает как засорение фильтра, зажигает лампу Check и переходит в аварийный режим работы. Аналогично он поведет себя и в случае слишком низкого перепада, приписав его повреждению фильтра. Также сигнал датчика служит для контроля процесса регенерации.
В зависимости от сложности системы используют от двух до трех датчиков температуры ОГ, размещенных на корпусе фильтра. Передний датчик на входе в окислительный нейтрализатор определяет, достигнута ли его рабочая температура. Средний — на входе фильтра DPF — сигнализирует о температуре, необходимой для регенерации. Задний (в более простых системах не используют) ставят на выходе для контроля температуры выхлопных газов в процессе. По показаниям рассчитывается количество сгоревшей сажи.
Лямбда-зонд находится за сажевым фильтром, его показания нужны для более точного определения количества сгоревшей сажи.
Система с топливной присадкой устроена и работает по похожему принципу. В ней нет лямбда-зонда и только один датчик температуры ОГ. В зависимости от уровня топлива из дополнительной емкости (примерно на пару литров) в основной бак впрыскивается присадка. При работе двигателя она, осаждаясь на частицах сажи в фильтре DPF и его каналах, выступает как катализатор. За регенерацию отвечает блок управления двигателем. Когда уровень накопления сажи превышает 60%, «мозг» начинает искать подходящие условия движения. Обычно это скорость от 40 км/ч при оборотах свыше 2000. В таких условиях различными способами (как правило, это дополнительный впрыск и закрытие управляющего клапана EGR) температура ОГ повышается до 500º. Запущенный процесс контролируется датчиками давления и температуры, так как разогрев свыше 1000º может повредить фильтр DPF.
В идеальных условиях полная регенерация занимает 15 минут. (Не паникуйте, если вдруг из выхлопной трубы пойдет белый дым, а потом так же неожиданно исчезнет: это своеобразный побочный эффект.) Характерных интервалов ее проведения нет, так как каждый автомобиль эксплуатируют по-своему.
Однако в реальных условиях всё сложнее. Постоянная езда в пробках на короткие расстояния препятствует нормальной регенерации. Она может стартовать неоднократно и ни разу не завершиться. Рано или поздно система начинает просить помощи.
При достижении накоплений сажи в 80% загорается сигнальная лампа DPF. В этом случае еще есть надежда на автоматическое протекание процесса, если поездить продолжительное время вне пробок. При 100‑процентной заполненности лампа начинает постоянно мигать. В блоке управления двигателя сохраняется ошибка, и он переходит в аварийный режим с ограничением впрыска топлива. В этом случае следует ехать в сервис, где проведут регенерацию вручную с помощью диагностического компьютера. Но если пропустить и это предупреждение… Когда накопления сажи достигнут 140%, загорается Check — двигатель еще сильнее придушен, однако принудительную регенерацию все еще можно выполнить. При 200% фильтр уже не спасти. А ведь его цена доходит до 100 000 рублей…
Без компьютера диагностику системы не произвести. Для ее нормальной работы требуется качественное топливо с низким содержанием серы и периодическая езда вне пробок. Любые металлосодержащие присадки приводят к повышенному образованию золы в сажевом фильтре и сокращению интервалов регенерации.
Температура выхлопных газов ямз
ЗАПЧАСТИ И СБОРОЧНЫЕ ДЕТАЛИ
СПЕЦТЕХНИКА НА БАЗЕ УРАЛ, МАЗ, КАМАЗ ____________________
Запасные части для грузовых автомобилей Урал, Краз, МАЗ, Камаз. Детали двигателей ЯМЗ-236, ЯМЗ-238
Технические параметры дизельного двигателя ЯМЗ-238
Двигатели ЯМЗ-238 представляют собой восьмицилиндровые модели четырехтактных дизелей.
Дизельные двигатели ЯМЗ-238 имеют много разных модификаций, которые отличаются в основном комплектацией и регулировкой топливной аппаратуры.
Дизели ЯМЗ-238 предназначены для установки на большегрузные автомобили, тягачи, самосвалы и автопоезда таких заводов, как МАЗ, Краз, Уралаз.
Технические параметры и характеристики двс ЯМЗ-238
Тип двигателя - Четырехтактный, с воспламенением от сжатия
Число, расположение цилиндров - 8, V-образное, угол развала - 90
Порядок работы цилиндров - 1-5-4-2-6-3-7-8
Диаметр цилиндров, мм - 130
Ход поршня, мм - 140
Рабочий объем всех цилиндров, л - 14,86
Степень сжатия (расчетная) - 16,5
Номинальная мощность дизеля ЯМЗ-238, кВт (л.с.) - 176 (240)
Частота вращения коленчатого вала при номинальной мощности, об/мин - 2100
Максимальный крутящий момент, Нм (кг/см) - 833 (90)
Частота вращения коленчатого вала при максимальном крутящем моменте, об/мин, не более - 1250-1450
Частота вращения холостого хода коленчатого вала, об/мин - 550-650
Способ смесеобразования - Непосредственный впрыск.
Камера сгорания - Однополостная в поршне.
Блок цилиндров ЯМЗ-238 - Отлит вместе с верхней частью картера.
Гильзы цилиндров - Мокрого типа.
Головки цилиндров - Две, по одной на каждый ряд цилиндров.
Коленчатый вал - Кованый, с привертными противовесами, поверхности шеек закалены с нагревом ТВЧ
Число опор коленчатого вала - 5
Коренные подшипники - Скольжения , со сменными вкладышами.
Шатунные подшипники - Скольжения , со сменными вкладышами.
Поршни ЯМЗ-238 - Из алюминиевого сплава.
Поршневые пальцы - Плавающего типа, осевое перемещение ограничивается стопорными кольцами.
Шатуны - Двутаврового сечения, в верхних головках запрессованы бронзовые втулки.
Маховик - Имеет зубчатый венец для пуска двигателя стартером.
Распределительный вал - Общий для обоих рядов цилиндров, с шестеренчатым приводом.
Зазор между клапаном и коромыслом толкателя, мм - 0,25 - 0,3
Система смазки двс ЯМЗ-238
Система смазки двс ЯМЗ-238 - смешанная. Под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, подшипники распределительного вала, втулки верхних головок шатунов, втулки коромысел клапанов, втулка промежуточной шестерни масляного насоса,
сферические опоры штанг, втулки толкателей.
Топливный насос высокого давления и регулятор частоты вращения оборудованы циркуляционной смазкой из системы смазки двигателя.
Зубчатые передачи, подшипники качения и кулачки распределительного вала смазываются разбрызгиванием.
Масляный насос - Шестеренчатый, двухсекционный.
Давление в масляной системе, кПа (кгс/см2)
- при номинальных оборотах - 400-700 (4-7)
- при минимальных оборотах холостого хода, не менее - 100 (1,0)
Система охлаждения масла ЯМЗ-238 - Масляный радиатор, устанавливаемый вне двигателя.
Масляные фильтры - Два - полнопоточный, со сменными фильтрующим элементом и тонкой очистки - центробежный, с реактивным приводом. Допускается установка фильтра грубой очистки вместо полнопоточного.
Давление открытия клапанов системы смазки ЯМЗ-238, кПа (кгс/ см2):
- редукционный клапан масляного насоса - 700-800 (7,0-8,0)
- предохранительный клапан радиаторной секции масляного насоса - 100-130 (1,0-1,3)
- дифференциальный клапан - 520-560 (5,2-5,6)
- перепускной клапан полнопоточного масляного фильтра - 200-250 (2,0-2,5)
Система питания двс ЯМЗ-238
Топливоподающая аппаратура - Раздельного типа.
Топливоподкачивающий насос - Поршневой, с ручным топливоподкачивающим насосом.
Топливный насос высокого давления ЯМЗ-238 - Восьмиплунжерный.
Плунжеры - Золотникового типа, диаметр 10 мм, ход 11 мм
Порядок работы секции топливного насоса - 1-3-6-2-4-5-7-8
Нумерация секций - Со стороны привода
Регулятор частоты вращения - Центробежный, всережимный
Установочный угол опережения впрыска, градусы - 15
Муфта опережения впрыска - Автоматическая, центробежного типа
Форсунки ЯМЗ-238 - Закрытого типа, с многоярусными распылителями
Давление начала впрыскивания, МПа (кгс/ см2) - 22,6+0,8 (230+8)
Топливные фильтры - Два, грубой и тонкой очистки со сменными фильтрующими элементами. В крышке фильтра тонкой очистки установлен перепускной жиклер.
Воздушный фильтр - Инерционно-масляный или сухого типа.
Система охлаждения двс ЯМЗ-238
Система охлаждения двигателя ЯМЗ-238 - Жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости; оборудована термостатическим устройством для поддержания постоянного теплового режима работы двигателя.
Водяной насос - Центробежный, приводится клиновым ремнем от шкива коленчатого вала.
Вентилятор - Шестилопастный, с шестеренчатым приводом.
Сцепление двигателя ЯМЗ-238
Модель - ЯМЗ-238 или ЯМЗ-182
Тип - Двухдисковое, сухое, фрикционное, с периферийным расположением нажимных цилиндрических пружин.
Количество нажимных пружин - 28.
Коробка передач двс ЯМЗ-238
Тип - Механическая, трехходовая, пятиступенчатая, с синхронизаторами на второй-третьей и четвертой-пятой передачах
Генератор Г-273В2 или 1322.3771 - Трехфазный синхронный, переменного тока, со встроенным выпрямительным блоком. Максимальный ток, А - 50.
Номинальное выпрямленное напряжение, В - 28.
При эксплуатации двигателя ЯМЗ-238 следить за показаниями контрольно-измерительных приборов и сигнальных устройств.
Температура охлаждающей жидкости должна находиться в пределах 75-100С. Не рекомендуется работа двигателя под полной нагрузкой при температуре охлаждающей жидкости ниже 50С, так как при этом ухудшается сгорание топлива, на стенках гильз конденсируются продукты неполного
сгорания, резко возрастает износ гильз и поршневых колец, снижается экономичность двигателя.
В эксплуатации допускается кратковременное повышение температуры охлаждающей жидкости до 105С.
Давление масла на прогретом двигателе ЯМЗ-238 должно быть 400-700 кПа (4-7 кгс/см2) при 2100 об/мин и не менее 100 кПа (1,0 кгс/см2) при минимальной частоте вращения холостого хода коленчатого вала.
После длительной эксплуатации допускается работа двигателя при давлении масла в системе смазки не ниже 300 кПа (3,0 кгс/см2) на номинальной частоте вращения и не ниже 50 кПа (0,5 кгс/см2) на минимальной частоте вращения коленчатого вала.
На автомобиле с двигателем ЯМЗ-238 свечение сигнальной лампочки при работе прогретого до нормальной температуры двигателя указывает на загрязненность и повышенное сопротивление элемента фильтра грубой очистки масла, на открытие перепускного клапана и подачу нефильтрованного масла в систему смазки, что недопустимо.
Допускается свечение сигнализатора при пуске двигателя на холодном масле и при прогреве.
Обкатка двигателя происходит в течение первых 50 часов работы. В этот период рекомендуется избегать полных нагрузок и высоких оборотов двигателя.
В период обкатки происходит равномерная приработка деталей цилиндро-поршневой группы, шестерен, подшипников и других деталей в целях сокращения их последующего износа, стабилизируется расход масла.
Перегрузка в этот период отрицательно скажется на приработке деталей и повлечет за собой сокращение срока службы двигателя.
При эксплуатации двигателя ЯМЗ-238 в период обкатки допускается выделение смеси топлива и масла через систему выпуска, образование масляных пятен в местах сальниковых уплотнений, не влияющих на расход масла, в соединениях систем топливоподачи, смазывания и охлаждения, выделение отдельных капель охлаждающей жидкости или смеси ее со смазкой через дренаж водяного насоса, образование отдельных капель масла ивыделение конденсата через сапун, не нарушающие нормальную работу двигателя.
Читайте также: