Mootori karteri ventilatsioonisüsteem: seade, tööpõhimõte, peamised rikked
Sisepõlemismootor töötab silindrites oleva kütuse-õhu segu põletamise põhimõttel. Pärast kütuselaengu põlemist eemaldatakse heitgaasid ja muud õhu-kütuse segu põlemissaadused enamasti läbi väljalaskesüsteemi väljapoole ehk paisatakse atmosfääri.
Arvestades aga tõsiasja, et põlemiskambris tekib kõrge rõhk, tungib osa gaase, põlemata kütuse jäänused ja muud tooted läbi kolvirõngaste ja sisenevad mootori karterisse. Karter on suletud õõnsus, milles asuvad väntvõll ja muud jõuallika osad.
Karteris on pidevalt õliudu, põlemata kütuseaurud, veeosakesed ja gaasid. Neid gaase nimetatakse karterigaasideks. Karterigaasidel on mootoriõlile negatiivne mõju. Paralleelselt sellega võib karterigaaside liig kaasa tuua rõhu tõusu karteris. Selle tulemusena hakkab mootoriõli välja pigistama.
Gaaside hulga vähendamiseks ja rõhu vähendamiseks kasutatakse kaasaegsete sisepõlemismootorite disainis PCV (Positive Crankcase Ventilation) karteri ventilatsioonisüsteemi. Selles artiklis räägime selle süsteemi arengust ja disainist, samuti puudutame tavaliste rikete küsimust.
Artikli sisu
Karteri ventilatsioonisüsteemi seade ja disainiomadused
Niisiis võimaldab karteri ventilatsioonisüsteem eemaldada liigsed karterigaasid, pikendab mootoriõli kasutusiga, vähendab toksiliste ainete eraldumist atmosfääri ja vähendab rõhku jõuallika karteris. Süsteemid võivad olla:
- avatud tüüp;
- suletud tüüp;
Märgime kohe, et erinevat tüüpi sisepõlemismootorite puhul võib selle süsteemi konstruktsioon erineda, samas kui kaasaegsete mootorite peamised funktsionaalsed elemendid on:
- õhutorud, mille kaudu gaasid ringlevad;
- karteri ventilatsiooniklapp, mis reguleerib karterigaaside rõhku, kui need suunatakse sisselaskekollektorisse;
- õliseparaator, et vältida õliaurude sattumist põlemiskambrisse, et vähendada tahma teket;
Ehk siis suletud tüüpi kasutatakse tänapäeval aktiivselt. Sellise karteri ventilatsioonisüsteemi üldine tööpõhimõte põhineb vaakumil, mis tekib sisselaskekollektoris. Haruldamise tõttu eemaldatakse karterist gaasid. Seejärel läbivad need gaasid õliseparaatori, mis eraldab gaasid õlist. Pärast puhastamist läbivad gaasid õhutorusid, mille järel nad sisenevad sisselaskeavasse. Sisselaskekollektorist juhitakse õhuga segatud karterigaasid põlemiskambrisse ja põletatakse järel.
Lisame, et vananenud avatud süsteemis (väljavisketüüp) paisatakse üleliigsed karterigaasid lihtsalt atmosfääri. Meetod on väga lihtne ja odav, kuid sellega kaasneb suurem keskkonnareostus. Samuti pole sellise lahenduse efektiivsus kõige suurem, kuna madalatel pööretel ja režiimis XX selline ventilatsioon ei tööta.
Siiski ei täida selline süsteem oma funktsioone suurel kiirusel. Paralleelselt on oht, et pärast sisepõlemismootori jahtumist imetakse karterisse ebapiisavalt puhastatud välisõhku. Lisaks tuleb tähele panna, et kui mootoril on avatud süsteem, on võimalik õlikulu suurenemine ning koos gaasidega võib välja paiskuda ka määrdeainet, mille tulemusena saavad mootoripinnad õliplekkidega.
Suletud karteri ventilatsioonisüsteem, mida nimetatakse ka sundventilatsiooniks, on disainilt keerulisem. Samas võimaldab just see lahendus vähendada kahjulike heitmete hulka atmosfääri, arvestades keskkonnanorme ja vähendada naftatarbimist.
Sellise süsteemiga mootor töötab stabiilselt, hoiab talvel paremini kiirust, kuna külma välisõhku sisselaskeavas soojendavad karterigaasid ja detonatsioonioht väheneb. Kuid kõigi eelistega pole sellel seadmeskeemil mitmeid puudusi.
Karterigaaside sisenemise tõttu sisselaskeavasse suureneb õhukanalite ja mootori sisselaskesüsteemi elementide saastumine. Eksperdid märgivad ka, et sundheitgaaside väljalaskesüsteem võib suurel kiirusel tugeva vaakumi tõttu põhjustada mootoriõli kiiret oksüdeerumist.
Samuti saab sundventilatsiooni täiendavalt rakendada erineval viisil. Samas jääb põhiprintsiip, et gaasid tuleb karterist "välja tõmmata" ning need segunevad ka karterisse välisõhu juurdevoolu tulemusena. Pärast seda juhitakse segu spetsiaalse klapi kaudu mootori silindritesse.
Karburaatormootoritel, ühe sissepritsega ja sissepritsega mootoritel on erinevat tüüpi karterigaaside tarnimise viise. Varem oli disain üsna tavaline, kui süsteemil oli kaks kanalit. Üks toodi välja gaasihoova eest ja teine kanal koos joaga toodi välja gaasi taga.
Tühikäigul juhiti gaase siibri taga oleva joaga kanali kaudu. Pärast seda, kui siiber hakkas avanema ja väntvõlli pöörlemissagedus tõusis, muutus aga siibri taga olevas piirkonnas vaakum väiksemaks. Samal ajal suurenes karterisse tunginud gaaside maht. Kanal koos joaga lakkas oma funktsiooni täitmast, kuid gaaside väljalaskeava ühendati gaasihoova ees oleva kanali kaudu. Ventilatsioonisüsteemi edasiarendamine tõi kaasa klapilahenduste tekkimise gaasivarustuse reguleerimiseks.
Lihtsamalt öeldes on klapp torustikus, mille kaudu karterist gaase tarnitakse. Ventiilid jagunevad ka pool- ja membraanventiilideks. Lisame, et membraanventiilid doseerivad gaasikoguseid paremini, kuid membraan ise läheb sageli üles.
Miks on vaja mootorisse õliseparaatorit
Nagu eespool mainitud, on õliseparaator (õlieraldaja) karteri ventilatsioonisüsteemi element. Õliseparaatori põhiülesanne on vältida õliosakeste sattumist põlemiskambrisse.
Õli karterigaasidest eraldamise meetodi järgi saab eristada labürinti ja tsüklilist õlipüüdurit. Pange tähele, et kaasaegsed mootorid kasutavad kombineeritud tüüpi õliseparaatorit.
Labürindi õliseparaator, mida nimetatakse ka siibriks, aeglustab gaaside liikumist. Selle tulemusena ladestuvad lahtised õliosakesed lihtsalt seintele, misjärel need voolavad tagasi karterisse.
Tsentrifugaalne õliseparaator eraldab rasva põhjalikumalt gaasidest. Seadet läbides on gaasid tegelikult "keerdumata", see tähendab, et neid mõjutab tsentrifugaaljõud. Selle mõjul settib õli seintele ja voolab mootori karterisse.
Gaasi turbulentsi vältimiseks paigaldatakse kombineeritud tüüpi seadmetes tsentrifugaalõli eraldaja taha väljalaskeavasse labürindi siiber. Siibris on määrdeaineosakeste karterist gaasidest eraldamise protsess lõpule viidud.
karteri ventilatsiooni klapp
Määratud klapi eesmärk on reguleerida sisselaskeavasse juhitavate gaaside rõhku. Kui vaakum ei ole väga suur, siis on klapp avatud asendis.
Kui sisselaskekanali vaakum on märkimisväärne, sulgub see ventiil. Samuti märgime, et turbomootorites rakendatakse karteri ventilatsiooni gaasipedaali abil.
Soovitame lugeda ka artiklit, mis on EGR-süsteem. Sellest artiklist saate teada heitgaasitagastussüsteemi eesmärgi, seadme ja muude funktsioonide kohta.
Karteri ventilatsioonisüsteemi sagedased talitlushäired
Ülaltoodud teavet arvesse võttes saab selgeks, et tänapäevaste mootorite karteri ventilatsioonisüsteem on üsna keeruline. Selle süsteemi rike ja talitlushäired võivad põhjustada sisepõlemismootori üldise jõudluse halvenemist, rikete ilmnemist ja seadme ressursi vähenemist.
Märgime kohe, et karteri ventilatsiooniga seotud probleemid ei pruugi olla nii ilmsed, kuid need väljenduvad võimsuse vähenemise, kütusekulu suurenemise, gaasihoovastiku ja IAC aktiivse ja kiire saastumisena. Samuti võib õhufiltrisse ilmuda õli jms.
Sageli proovivad nad diagnoosimisel neid probleeme lahendada toite- või süütesüsteemi kontrollimise ja parandamisega, unustades karteri ventilatsioonisüsteemi. Oluline on mõista, et suletud süsteem eeldab spetsiaalsete kanalite olemasolu BC-s ja silindripeas, samuti ventiile, torusid ja voolikuid gaasi tsirkuleerimiseks. On hästi teada, et ventiilid võivad varem või hiljem hakata kiiluma. Esiteks viib see töötava kütuse-õhu segu koostise rikkumiseni.
Põhjuste osas on klapp kinni nii ummistumise kui ka enda kahjustuse tagajärjel. Reeglina on esimene variant tavalisem. Fakt on see, et karterigaasides on tahma, ladestusi jms.
Mida kulunud on mootor (CPG, muud komponendid ja süsteemid), seda rohkem satub selliseid tooteid karterisse. Samuti võib õli mikroosakestega kaasas kanda erinevaid saasteaineid. Selle tulemusena koguneb ventiilisse, erinevatesse avadesse, torudesse, kanalitesse mustus ja sadestused. Ka torud ise on rebenenud ja mõranenud.
Kogenud automehaanikute sõnul hakkasid Euro-4 standardi tulekuga tekkima mootorid, mis karteri ventilatsiooniga seotud probleemide ilmnemisel “langevad” avariirežiimi. Samas arvutidiagnostika ei näita midagi, mis raskendab probleemi otsimist.
Samuti võib see süsteem talvel palju probleeme tekitada. Fakt on see, et karterigaasid sisaldavad veeosakesi. Vesi tuleb atmosfääriõhust, mille mootor töötamise ajal sisse imeb. Pärast ventilatsioonisüsteemi sisenemist võib auru kujul olev vesi kondenseeruda ja koguneda ventilatsioonisüsteemi teatud kohtadesse. Pärast sisepõlemismootori jahtumist niiskus lihtsalt külmub ja muutub jääks, ummistades süsteemi.
Selle tulemusena lakkab töötamast ventilatsioon, rõhk karteris kasvab ja pigistab õlimõõtevarda välja ning mootor ja mootoriruum pritsitakse mootoriõliga. Pealegi võib see rike ilmneda nii vanal mootoril kui ka uuel väikese läbisõiduga sisepõlemismootoril. Asi on selles, et kõigil autodel pole ventilatsioonisüsteemil lisakütet.
Summeerida
Pange tähele, et juhendid ei sisalda alati mingeid juhiseid või ettekirjutusi karteri ventilatsioonisüsteemi eraldi hooldamiseks. Praktikas tuleks aga hooldust teostada ja regulaarselt.
Ennetavat puhastamist vajavad voolikute ja torude õõnsused, õliseparaator jms. Protseduur on soovitav läbi viia igal MOT-l paralleelselt õli ja filtrite vahetamisega (pärast 10 tuhat km) või igal teisel korral (20 tuhat km).
Selline lähenemine väldib kriitilist ummistumist, mille tagajärjel pigistavad karterigaasid õlimõõtevarda lihtsalt välja ja ajavad õli mootorist välja. Samuti aitab süsteemi puhtus kaasa normaalsele segu moodustumise protsessile, mis mõjutab seadme injektsiooni, kütusekulu ja määrimist.
Samuti soovitame lugeda artiklit selle kohta, mis on muutuva klapiajastussüsteem. Sellest artiklist saate teada selle süsteemi disainifunktsioonide ja tööpõhimõtete kohta erinevat tüüpi sisepõlemismootoritel.
Lõpetuseks märgime, et ventilatsioonisüsteem ei ole ammu enam lahendus ainult karteri rõhu vähendamiseks. Tänapäeval on see skeem koos EGR-süsteemiga ja katalüsaatori paigaldamisega väljalaskesse üks tõhusamaid vahendeid mootori üldise keskkonnasõbralikkuse parandamiseks. Sel põhjusel jätkavad kaasaegsed autotootjad selle lahenduse aktiivset kasutamist ja täiustamist.
