Введение
Это вторая версия статьи, созданная вместе с участниками группы проекта, в ней исправлены грубые ошибки по работе вентиляции картера двигателя для вывода картерных газов. Итак система вентиляции картера необходима для уменьшения вредных веществ, выходящих из картера двигателя в воздух. В картере безусловно находятся пары бензина, воды и пары масла — все это картерные газы. Скопление картерных газов ухудшает свойства и состав моторного масла, разрушает металлические части двигателя, в Honda Civic при сбоях в системе или же агрессивной эксплуатации двигателя, количество паров возрастает и двигателя покрывается нагаром изнутри. Очевидным фактом сбоя ялвяется понижение мощности, увеличение расхода топлива. Визуально это видно как нагар на дроссельной заслонке, нагар на впускном коллекторе.
Нагар в любом его проявлении является негативном факторе влияющем на характеристики двигателя. Уменьшается диаметр дроссельной заслонки, это значит меньше воздуха будет поступать во впускной коллектор. Нагар на впускном коллекторе уменьшит его объем а значит и отдачу. Закупорка каналов соотвественно введет к неправильном составу смеси и воздушному голоданию.
Нагар на дроссельной заслонке, впускном коллекторе, и даже на кольцах форсунок
Схемы работы системы вентиляции картера
Система вентиляции картера Honda Civic, практически ни чем не отличается от большинства легковых автомобилей с ДВС. В качестве источника потока воздуха используется впускной тракт. Свежий поток воздуха попадает в ГБЦ, далее в двигатель, поток проходит до низа двигателя в картер, и выводит с собой через камеру сапуна отработанные газы на вторичную переработку во впускной коллектор. Такая система нужна для переработки материала, негативно влияющего на экологию. Именно поэтому эта система закольцована в двигателе а не выходит после камеры сапуна наружу.
Как вы понимаете данная система кроме контура вентиляции и впускного тракта имеет еще два компонента, камера сапуна выполняющего функцию приемника тяжелый частиц и клапан PCV (Positive Crankcase Ventilation) — клапан принудительной вентиляции картера. PCV необходим для направления движения потока. Немного иллюстраций для понимания терминов.
Типовая схема вентиляции картерных газов на горизонтальном впускном коллекторе D16Z6
Типовая схема вентиляции картерных газов на вертикальном впускном коллекторе D14A4
Камера сапуна сзади двигателя около масляного фильтра
Проблема нагара в системе
Откуда идет нагар? Допустим двигатель новый, и функцию примитивного фильтра выполняет камера сапуна. В котором масло оседает, а газы уходят ка полагается через клапан PCV во впуск снова в двигатель. Все идеально, тяжелые части масла отделяются, а насыщенный бензином поток идет на переработку. Но это в идеальном случае. Во первых со временем камера сапуна загрязняется просто до жутчайшего состояния, вентиляция ухудшается. Так как идеального ничего не бывает, то картерные газы все равно несут в себе масло, даже после сапуна. И клапан PCV начинает загрязняться, и в итоге он забивается маслом, грязью, и тд. В итоге циркуляция газов нарушается, в зависимости от того в каком положение клапан "заклинило" будут те или иные последствия.
- PCV всегда открыт, дополнительный подсос воздуха мимо дроссельной заслонки через ГБЦ — более бедная смесь, в следствие чего добавление компьютером больше топлива, повышенный расход, не устойчивая работа Холостого Хода
- PCV всегда закрыт, газы копятся в двигателе, повышение давление в картере, может повысится риск "выдавливания" сальников коленвала от давления масла. Картерные газы выходят через ГБЦ обратно во впускной тракт, нагар оседает на дроссельной заслонке, впускном коллекторе, и форсунках, в конечном счете доходит и до поршней.
Расположение PCV клапана рециркуляции в двигателе Honda
Режимы работы двигателя и клапана PCV
Решение проблемы нагара
Решение простое, необходимо чистить клапан PCV и камеру сапуна. Но это подходит для городского движения. Если вы постоянно давите педаль акселератора, то тут неизбежно все равно будет загрязнение впускного коллектора. Решение пришло из автоспорта, где главное это производительность, в мотоциклах маслоуловитель устанавливался чаще чем в автомобилях. Уловитель масла, маслоуловитель, маслопомойка, маслоотделитель, Oil Catch CanTank это различные названия одного и того же изделия, способного отделить масло из картерных газов. В идеале их нужно две штуки, один на впуск, другой около PCV.
Сливаемое масло из маслоуловителя, все это могло бы стать нагаром в двигателе
Схемотичное устройство простого маслоуловителя
Устройство маслоуловителя и принцип работы
Банка-ёмкость с двумя штуцерами и фильтр отбора для масла внутри банки, все это в любой цветовой гамме. Это примитивное описание устройства, которое стоит по 40-300 долларов. Кроме стоимости прежде всего нужно описать принцип работы. Устанавливается в разрезе шланга от ГБЦ к впускному тракту. На входной штуцер подается картерные газы со смесью паров масла, далее попав в банку этот поток газов попадает в хитрую структуру препятствия.
В одном случае это просто металлическая стенка, по типу как сделаны зажигалки для сигарет. Это самый плохой способ, хотя и работающий.
Второй случай это фильтр поролон, сетка, или же металлическая губка. Это хороший способ для фильтрации, масло будет оседать на проволоке стекать вниз. Использовав поролон, но будет проблема прохода самих газов во впускной коллектор. Чистка такого маслоуловителя тоже будет проблематична.
Самая нормальная система маслоуловителя, спиральная с металлическим фильтром. Поток ударяется в стенку, газы быстро находят выход во впускной коллектор, а тяжелые масляные капли стекают вниз и остаются внутри, во закрытой части маслоуловителя. Остается только слить накопившейся масло во время, есть варианты когда масло обратно попадает в двигатель, тем самым масло из двигателя не уходит почти совсем.
Шланг вентиляции картерных газов для установки маслоуловителя
Топливный фильтр как дешевая замена
Как полумера, топливный фильтр (например ВАЗ), может быть использован. Небольшая стоимость в 1-2 доллара и доступность. Но, такие фильтра рассчитаны на бензин а не на тяжелые масла. Фильтр засорится очень быстро. Итог — закупоривание канала, вентиляции картерных газов, и их циркуляция и накопление внутри двигателя во всех его частях. Особенно это заметно при низких температурах. Далее падение мощности, с очень большим шансом не стабильной работы двигателя, на пример двигатель начинает троить.
Топливный фильтр, как полумера к решению проблемы масла во впускном коллекторе.
Данная статья актуальна для автомобилей Honda выпуска 1992-2000 годов, таких как Civic EJ9, Civic EK3, CIVIC EK2, CIVIC EK4 (частично). Информация будет актуальна для владельцев Honda Integra в кузовах DB6, DC1, с моторами ZC, D15B, D16A.
- Автоэкзотика – 1 мая
- Jap Days – 22 Июня
- JAP CAR FEST – 19-21 июля
EJ9 и EK3 — записки инженера о Honda Civic 1998. 2010 – 2019 . Вся информация приводится для ознакомления, автор не несет ответственности за вред полученный в результате применения материалов сайта, находясь на сайте вы подтверждаете своё согласие с этим. Сделано Хондоводом для Хондоводов. Автор: Илья Серб Все изображения имеют авторство Карта сайта Honda Civic, всем VTEC!
В зависимости от конструкции двигателя утечка газов из одного цилиндра двигателя в пространство картера составляет от 10 до 30 л/мин. В зоне работы маслосъемных колец, вследствие высоких скоростей перемещения поршня, картерные газы обогащаются частицами масла размером от 0,1 до 2 мкм. Кроме того, образованию масляного аэрозоля способствует и постоянное перемешивание масла в масляной ванне вращающимся коленчатым валом.
Картерные газы в своем составе содержат моторное масло, которое находится во взвешенном состоянии в виде масляного тумана. Фильтрующие модули в составе системы смазки современных двигателей имеют специальную систему отделения моторного масла от картерных газов (масляные сепараторы).
Существующие системы вентилирования картера двигателя позволяют осуществить два варианта удаления картерных газов:
- отвод картерных газов в атмосферу
- возвращение картерных газов во впускной коллектор двигателя
Первый метод вентилирования картера двигателя практикуется немногими производителями автомобильных двигателей, а на сегодняшний день он не соответствует требованиям по охране окружающей среды.
Второй метод снижает выброс в окружающую среду картерных газов, но, с другой стороны, из-за содержащихся в картерных газах частиц масла, возникают другие проблемы:
- появление отложений на горячих конструктивных элементах двигателя, например, на лопатках турбокомпрессора, что ведет к снижению срока службы
- лаковые отложения в элементах системы охлаждения впускного воздуха
- замасливание впускного тракта
- повышение содержания твердых частиц в выхлопных газах
Поэтому системы вентилирования картера современного двигателя внутреннего сгорания должны обеспечивать отделение частиц масла. Это вызвано ужесточением требований по охране окружающей среды, а именно снижения содержания твердых частиц в выхлопных газах.
Для отделения частиц масла от картерных газов используют масляные сепараторы различной конструкции. Изначально в качестве отделителя масла использовалось синтетическое волокно, которое в виде фильтрующей ткани устанавливалась в корпусе масляного сепаратора и задерживала частицы масла, увлекаемые потоком картерных газов в системе вентиляции картера двигателя.
Рис. Масляный сепаратор с синтетическим отделителем:
1 – синтетический фильтроэлемент; 2 – картерные газы, очищенные от масла; 3 – картерные газы, содержащие частицы масла; 4 – отделенное масло
Задержанное таким образом моторное масло собиралось на дне корпуса масляного сепаратора и, через отверстие, возвращалось обратно в масляную ванну двигателя. Конструктивно масляный сепаратор интегрируется вместе с масляным фильтром в так называемый фильтрующий блок (модуль).
Рис. Внешний вид фильтрующего блока:
1 – масляный фильтр; 2 – масляный сепаратор
Однако, в процессе эксплуатации свойства фильтрующей ткани из синтетического волокна постепенно ухудшались, так как она загрязнялась смолистыми веществами, образующимися в результате неизбежного старения масла и его окисления, а также твердыми частицами, преимущественно углеродом в форме сажи, особенно у дизельных двигателей. Загрязнение фильтрующей ткани вело к возрастанию сопротивления прохождения через нее картерных газов, что, в свою очередь, вело к ухудшению работы системы вентиляции картера двигателя и диктовало необходимость замены фильтроэлемента масляного сепаратора.
Циклонные маслоотделители (маслоуловители)
Чтобы избавиться от недостатков фильтрующей ткани из синтетического волокна в последних моделях современных автомобилей стали применять циклонные маслоотделители.
Рис. Принцип работы системы вентиляции картера двигателя с циклонным маслоотделителем:
1 – циклонный маслоотделитель; 2 – клапан регулировки давления; 3 – охладитель нагнетаемого воздуха; 4 – турбокомпрессор; 5 – газы, прорывающиеся через поршневые кольца
Картерные газы подводятся по каналу внутри двигателя в циклонный маслоотделитель. Циклонный маслоотделитель приводит воздух во вращательное движение. Благодаря возникающей центробежной силе масляный туман ударяется о стенку маслоотделителя. Там образуются капли масла, которые по каналу в картере стекают в масляный поддон. Очищенный от масляного тумана воздуха через клапан регулировки давления подводится к каналу забора воздуха.
Циклонный маслоотделитель снабжен специальным клапаном, ограничивающем разряжение в картере двигателе, так как при сильном разряжении могут быть повреждены сальники двигателя и другие резиновые уплотнения.
Рис. Схема работы клапана регулировки давления циклонного маслоотделителя:
1 – трубопровод подачи картерных газов; 2 – трубопровод забора воздуха; 3 – мембрана; 4 – пружина сжатия; а – открытое положение клапана; б – закрытое положение клапана
Клапан регулировки давления находится в крышке циклонного маслоотделителя. Он состоит из мембраны и пружины сжатия и регулирует давление при удалении воздуха из картера. Клапан регулировки давления закрывается при сильном разрежении в заборном канале. При незначительном разряжении в заборном канале он открывается силой пружины сжатия.
Принцип работы двигателя внутреннего сгорания заключается в том, что энергия давления от сгорания топливно-воздушной смеси в камере преобразуется в механическую энергию. Мощность получаемой энергии от сгорания топлива зависит от многих параметров, в том числе от состава топливно-воздушной смеси, ее чистоты, объема камеры, степени сжатия, наличия загрязняющих веществ на стенках всех элементов камеры сгорания. Часть несгоревшей топливной смеси, частицы нагара, продукты горения, так или иначе, попадают через поршневые кольца в картер, в пространстве которого во взвешенном состоянии находятся пары масла. Данные пары масла поступают через патрубок в дроссельный узел инжекторного двигателя или в карбюратор. Картерные газы, имеющие в своем составе молекулы масла, призваны смазывать элементы карбюратора или дроссельного узла с последующим сгоранием в двигателе. Однако качество топлива, тяжелые режимы работы двигателя, износ поршневых колец и стенок цилиндров способствуют попаданию в картер загрязняющих веществ. Эти элементы, так или иначе, снова попадают во впускной коллектор. Процесс повторяется по спирали, увеличивая степень загрязнения всех поверхностей в камере сгорания и топливно-воздушной смеси. Эти процессы ведут к потере мощности.
В современных импортных автомобилях картерные газы проходят очистку через центробежный фильтрующий элемент. Фильтр отделяет частицы загрязняющих веществ, задерживает пары масла в избыточном количестве и возвращает их в картер, не допуская их попадания во впускной коллектор.
Способы фильтрации картерных газов
Схема системы вентиляции картера
Отечественные автомобили и некоторые иномарки не имеют фильтра картерных газов.
Проблема фильтрации картерных газов для обеспечения чистоты в камере сгорания и картере может быть решена несколькими способами.
- Отсоединение патрубка с картерными газами от дроссельного узла. В этом случае газы будут выходить в подкапотное пространство, загрязняя его. При изменении давления в картер может засасываться воздух с пылью, и грязью, тем самым загрязняя масло. Простое отсоединение патрубка не выход из ситуации, поэтому к патрубку присоединяют фильтр. Отверстие для входа в дроссельный узел также следует заглушить, чтобы грязь не попадала во впускной коллектор и камеру сгорания.
- Установление фильтрующего элемента между картером и дроссельным узлом вразрез патрубка. Этот вариант предпочтителен, так как решается вопрос фильтрации картерных газов, предотвращения доступа воздуха из внешней среды в картер и дроссельный узел. В то же время частично пары масла в минимальных объемах поступают для смазки узлов во входном коллекторе (дросселе).
Вот фотоинстукция по реализации первого способа:
Конец шланга, обведенный синим, отсоединяется
На освободившийся штуцер устанавливают фильтр
Шланг обрезают и заглушают пробкой от шампанского
В этот шланг.
. вставляют металлический шарик для герметизации
Поскольку в конструкции автомобиля производителем не предусмотрены фильтры картерных газов, то и приобрести рекомендуемый фильтр невозможно. Использовать фильтры, которые предназначены для современных иностранных автомобилей, не запрещается, но на это необходимо потратить финансовые средства. Как альтернатива заводскому фильтру – использование простого топливного фильтрующего элемента. Правда, он значительно проигрывает заводским по своим потребительским свойствам. Он быстро засорится от капель масла, в результате чего будет необходима его частая замена.
Обычный топливный фильтр в разрыв патрубков
Фильтр после 2000 км пробега
Некоторые автовладельцы решают с фильтрующим элементом по-другому. Можно изготовить фильтр картерных газов своими руками. Процесс его изготовления в домашних условиях не составляет большого труда, а затраты на элементы самодельного фильтра минимальны.
Вариант самодельного фильтра
Схема самодельного фильтра
Для самостоятельного изготовления понадобятся:
- муфта соединительная канализационная из пропилена диаметром 50 мм, длиной 10 см, у которого с двух сторон внутри имеются защитные резиновые манжеты по краям.
- две заглушки для канализационных труб диаметром 50 мм из пропилена. Они необходимы для превращения муфты в полый цилиндр.
- два пластиковых патрубка для соединения со шлангом. Размер должен соответствовать внутреннему диаметру шланга. Можно использовать пластиковые или металлические штуцеры с резьбой.
- металлические губки для мытья посуды. Они будут использоваться как фильтрующий элемент, маслоуловитель.
- шланги, по размерности выходов патрубка из картера и входа в дроссельный узел.
Используют канализационную муфту и металлические щетки
Процесс изготовления
- В заглушке делаем отверстие для пластикового патрубка или штуцера. Закрепляем его на заглушке и герметизируем. Это будет выходной патрубок фильтра.
- С торца соединительной канализационной муфты ближе к краю делается отверстие под второй патрубок. Закрепляем его на муфте и герметизируем. Это будет входной патрубок из картера.
- Внутрь муфты набиваем металлические губки в качестве фильтрующего элемента. Они будут улавливать грязь, капилляры масла. Плотно забивать губки внутри муфты не стоит, так как это осложнит прохождение воздуха.
- Заглушки вставляем с обоих торцов в соединительную муфту, стык можно дополнительно герметизировать.
Фотопример по изготовлению:
Материалы для самодельного фильтра
Сборка корпуса со штуцерами
Корпус первичного фильтра
Наполнитель первичного фильтра
Теперь сборка фильтра
Собранный фильтр
Располагают фильтр в любом удобном месте. Подключение его к системе осуществляется через новые резиновые или силиконовые трубки. Можно использовать старые шланги, но тогда отсутствует возможность установки фильтра в удобное для владельца автомобиля место.
Некоторые умельцы дополнительно устанавливают наружный гидравлический уровень. Он покажет уровень накопленного в фильтре масла. Однако периодическая проверка фильтра при замене масла не потребует в обязательном порядке наличия этого усовершенствования.
Видео
Ниже пример изготовления фильтра картерных газов из бачка тормозной жидкости:
