Картерные газы состав: Система вентиляции картера двигателя: неисправности, проверка

Содержание

Система вентиляции картера двигателя: неисправности, проверка

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

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

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

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

PCV

 

Что такое «картерные газы»?

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

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

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

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

Конструкция системы

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

Устройство системы вентиляции картераУстройство 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 PCVКлапан системы PCV

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

МаслоотделительМаслоотделитель

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

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

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

Принцип работы

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

Достоинства системы вентиляции

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

Недостатки

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

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

Нагар на дроссельной заслонкеНагар 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 клапановCледы 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 PCVЗагрязненный клапан PCV

• Загрязнились вытяжные отверстия в узле дросселя или штуцере карбюратора;

• Сильный износ поршневой группы;

Проверка исправности

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

проверка вентиляции

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

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

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

В заключении.

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

Газы картерные — Энциклопедия по машиностроению XXL

Габаритные размеры 9 Габаритный коридор 206 Газобаллонный автомобиль 71 Газовый смеситель 72 Газотурбинный двигатель 12, 21 Газы картерные 41  [c.296]

Автомобильные двигатели внутреннего сгорания загрязняют атмосферу вредными веществами, выбрасываемыми с отработавшими газами (ОГ), картерными газами и топливными испарениями. При этом 95. .. 99% вредных выбросов современных автомобильных двигателей приходится на ОГ, представляющие собой аэрозоль сложного, зависящего от режима работы двигателя состава.  [c.5]










КАРТЕРНЫЕ ГАЗЫ И ТОПЛИВНЫЕ ИСПАРЕНИЯ  [c.12]

За исключением такта впуска давление в картере бензинового двигателя значительно. меньше, чем в цилиндрах, поэтому часть свежего заряда и ОЕ прорываются через неплотности цилиндропоршневой группы из камеры сгорания в картер. Здесь они смешиваются с парами масла и топлива, смываемого со стенок цилиндра холодного двигателя. Картерные газы разжижают масло, способствуют конденсации воды, старению и загрязнению масла, повышают  [c.12]

Во время такта сжатия в дизеле в картер прорывается чистый воздух, а при сгорании и расширении — отработавшие газы с концентрациями токсичных веществ, пропорциональными их концентрациям в цилиндре. В картерных газах дизеля основные токсичные компоненты — N0,,. (45—80″о) и альдегиды (до 30%). Максимальная токсичность картерных газов дизелей в 10 раз ниже, чем ОГ, поэтому доля картерных газов в дизеле не превышает 0,2—0,3 п суммарного выброса токсичных веществ. Учитывая это, в автомобильных дизелях применять принудительную вентиляцию картера нецелесообразно.  [c.13]

Расход картерных газов, м ч 2,5 1,8 5.1 2.6  [c.85]

Занятие 1. Актуальность проблемы. Состав ОГ, причины образования токсичных компонентов. Принципы измерения содержания токсичных компонентов ОГ. Нормирование содержания вредных веществ, методы измерения концентраций окиси углерода, двуокиси углерода, углеводородов. Содержание ГОСТ 17.2.2.03—77. Картерные газы. Особенности конструкции топливной аппаратуры автомобилей, имеющихся на АТП.  [c.113]

ОСТ (ВКС) 7107—четырехтактные газовые двигатели Х5а-лых и средних мощностей картерного типа, с вертикальным расположением цилиндров, работающие как на генераторнО М, так и естественном газе.  [c.323]

В процессе работы двигателя в его картер прорываются газы, состоящие из горючей смеси и продуктов полного и частичного сгорания. Количество газов увеличивается с возрастанием нагрузки на двигатель, а также ло мере износа цилиндров, поршней и поршневых колец. Содержащиеся в картерных газах пары топлива разжижают масло и ухудшают его смазочные свойства,  [c.45]

Для удаления картерных газов и поддержания их давления в норме осуществляют вентиляцию картера. При этом газы отводятся в атмосферу (открытая система вентиляции) или отсасываются во впускной трубопровод двигателя (закрытая система вентиляции картера).  [c.46]

При открытой системе вентиляции на картере двигателя устанавливают эжекционную трубку с косым срезом. При движении автомобиля встречный поток воздуха создает у ее среза разрежение, и газы через трубку отсасываются в атмосферу. Однако картерные газы содержат значительное количество токсичных веществ, поэтому их удаление в атмосферу нежелательно. При закрытой системе вентиляции пространство картера соединяется с впускным трубопроводом или воздухоочистителем, что обеспечивает удаление картерных газов в цилиндры двигателя.  [c.46]










Под вредностью автомобильного транспорта понимается уровень его отрицательного влияния на население, персонал и окружающую среду. Это влияние проявляется в токсичности отработавших газов (ОГ) и картерных газов, испарений топлив, масел и кислот насыщении продуктами износа шин, асбестовых и металлических материалов окружающей среды шумах, возникающих при движении автомобилей загрязнении производственных помещений и их атмосферы при ТО, ремонте, хранении загрязнении воды и грунта при ТО и ремонте потреблении кислорода воздуха для процессов сгорания и воды при техническом обслуживании автомобилей.  [c.367]

Другой вид коррозии медно-свинцовых подшипников, заключающийся в разъединении медного каркаса, обязан накоплению в картерном масле кислот вследствие конденсации отработавших газов из цилиндра.  [c.199]

С нижней стороны к корпусу фильтра приварен трубопровод с патрубком для подвода газов, отсасываемых из картера двигателя. Эти газы поступают через отверстие 7 в пространство за фильтрующим элементом и по отдельной трубке — в золотниковое устройство карбюратора. В трубопроводе подвода картерных газов установлен пламегаситель.  [c.61]

Между корпусом и нижней крышкой установлены две рабочие диафрагмы, работающие в контакте с бензином, и одна предохранительная, работающая в контакте с маслом и предотвращающая воздействие картерных газов на рабочие диафрагмы, а также попадание бензина в поддон картера двигателя при повреждении рабочих диафрагм. Рабочие диафрагмы изготовлены из специального полотна, обладающего высокими масло- н бензостойкими свойствами. Диафрагмы вместе со своими тарелками установлены на толкателе 7 и закреплены гайкой. Между рабочими диафрагмами и предохранительной диафрагмой устанавливаются дистанционные прокладки внутренняя 14 и наружная 15,  [c.62]

Золотниковое устройство вентиляции картера включает в себя золотник 16 (см. рис. 64), сидящий на оси 14 дросселя первичной камеры. Трубка 20 соединена с системой вентиляции картера двигателя и может сообщаться с полостью, открытой в задроссельное пространство. При положениях дросселя первичной камеры, соответствующих малым оборотам холостого хода, картерные газы проходят через отверстие 21, чем достигается поддержание необходимого режима отсоса картерных газов. По мере открытия дросселя золотник поворачивается вместе с осью заслонки, и канавка 15 начинает непосредственно сообщать трубку 20 с полостью, открытой в задроссельное пространство, чем достигается необходимая интенсивность вентиляции картера двигателя.  [c.64]

I — крышка головки цилиндров 2 — ось коромысел 3 — крышка маслоналивной горловины 4 — распределительный вал 5 — патрубок отбора картерных газов 6 — кран отопления кузова 7 — карбюратор 8 — впускной трубопровод 9 — блок цилиндров 10 — маслоизмерительный стержень // и 14 — подушки передней опоры двигателя 12 — маслоприемник 13 — поддон картера 15 — выпускной трубопровод 16 — головка блока  [c.18]

В процессе работы двигателя в его картер прорываются газы, называемые картерными. Картерные газы состоят из горючей смеси, а также продуктов полного и частичного сгорания. Количество газов, прорывающихся в картер, увеличивается с возрастанием нагрузки двигателя, а также по мере износа цилиндров, поршней и поршневых колец. Содержащиеся в картерных газах пары топлива разжижают масло и ухудшают его смазочные свойства. Содержащиеся в отработавших газах водяные пары вызывают вспенивание масла и появление эмульсии, затрудняющей поступление масла к трущимся поверхностям. Другие компоненты отработавших газов образуют в масле смолистые вещества и кислоты. Кислоты вызывают коррозию трущихся поверхностей. Кроме того, картерные газы повышают давление в картере, что приводит к выдавливанию масла через сальники.  [c.53]

Для удаления картерных газов и предотвращения повышения в картере давления осуществляют его вентиляцию. Картерные газы могут отводится в атмосферу или отсасываться во впускной трубопровод системы питания. Устройство, служащее для удаления картерных газов в атмосферу, называется открытой системой вентиляции картера. Закрытая система вентиляции картера обеспечивает удаление картерных газов в цилиндры двигателя.  [c.53]

Вентиляция картера. В процессе работы двигателя в его картер прорываются газы, называемые картерными. Картерные газы состоят из горючей смеси, а также продуктов полного и частичного сгорания. Количество газов, прорывающихся в картер, увеличивается с возрастанием нагрузки двигателя, а также по мере изнашивания цилиндров, поршней и поршневых колец. Содержащиеся в картерных газах пары топлива разжижают масло и ухудшают его смазочные свойства, а водяные пары вызывают вспенивание масла и появление эмульсии, затрудняющей поступление масла к трущимся поверхностям, Другие компоненты отработавших газов образуют в масле смолистые вещества и кислоты. Кислоты вызывают коррозию трущихся поверхностей. Кроме того, картерные газы повышают давление в картере, что приводит к выдавливанию масла через сальники, Картерные газы токсичны. Для удаления картерных газов служит система вентиляции картера. Схема системы вентиляции картера карбюраторного двигателя легкового автомобиля показана на рис. 30, Картерные газы поступают по вы-  [c.41]

Открывают полностью дросселирующее отверстие поворотом лимба 5 и дроссель 9 выпускного патрубка поворотом заслонки прибора. Затем определяют расход картерных газов (операция А). Для этого вставляют конусный наконечник впускного трубопровода прибора в отверстие маслоналивной горловины и измеряют расход картерных газов с отсосом. Удерживая прибор в вертикальном положении, поворотом лимба 5 устанавливают уровень жидкости в левом 1 и правом 3 каналах на одной линии. Затем, вращая рукой лимб 5 и наблюдая за уровнем жидкости в среднем 2 и правом 3 каналах, перекрывают дросселирующее отверстие до установления перепада давления, равного 15 мм вод. ст. Поскольку при этом возможно изменение уровня в среднем и левом каналах, поворотом лимба 5 устанавливают уровни в каналах на одной линии. По делениям, нанесенным над жидкостными столбиками прибора, строго следят за тем, чтобы в момент измерения уровень жидкости в среднем столбике был на 15 мм выше уровня жидкости в правом столбике, а уровни жидкости в левом и правом столбиках были одинаковыми. По шкале лимба 5 определяют расход картерных газов.  [c.137]



Рис. 20. Содержание негорючих примесей в картерном масле в зависимости от времени работы двигателей ГАЗ-51 Рис. 20. Содержание негорючих примесей в картерном масле в зависимости от времени работы двигателей ГАЗ-51










Уход за системой вентиляции заключается в поддержании ее способности обеспечить отсос картерных газов из картера двигателя в необходимом количестве. Для этого проверяют герметичность и чистоту системы, крепление ее деталей.  [c.64]

Вентиляция картера проточная, свежий воздух поступает через неплотности соединений двигателя. Картерные газы отсасываются по вытяжной трубе, расположенной с левой стороны двигателя в задней его части и выведенной вниз.  [c.184]

Силовая схема несущего блока цилиндров. При этой схеме, применяющейся в двигателях блок-картерной конструкции, силы давления газов передаются цилиндрам и рубашкам, отлитым за одно целое.  [c.71]

Силовая схема несущего блока рубашек. Блок-картер тракторного дизеля АМ-41, выполненного по этой схеме, приведен на рис. 14, Двигатель имеет блок-картерную конструкцию со вставными гильзами и отдельной головкой блока. Головка крепится к блок-картеру при помощи ввернутых в тело блока шпилек. Силы давления газов в двигателях с несущими рубашками передаются через головку цилиндров и шпильки только рубашкам цилиндров, К числу двигателей  [c.72]

На рис. 248 приведена схема вентиляции картера двигателя, осуществляемой по второму способу. Картерные газы вместе со свежим воздухом, поступающим в картер через специальный воздушный фильтр 3 и маслоналивной патрубок 4, отсасываются в цилиндры двигателя во время его работы по трубке 1 через воздушный фильтр 2.  [c.347]

Всего в ОГ обнаружено около 280 компонентов. По своим химическим свойствам, характеру воздействия на организм человека вещества, содержащиеся в отработавших и картерных газах, подразделяются на несколько групп. В группу нетоксичных веществ входят азот, кислород, водород, водяной пар, а также углекислый газ. Группу токсичных веществ составляют окись углерода СО, окислы азота N0 , многочисленная группа углеводородов С Н 1, включающая парафины, олефины, ароматики и др. Далее следуют альдегиды Я СНО, сажа. При сгорании сернистых топлив образуются неорганические газы — сернистый ангидрид ЗОз и сероводород НзЗ.  [c.5]

С целью исключения непосредственного выброса картерных газов в атмосферу применяют замкнутые системы вентиляции картера. Сжигание картерных газов в цилиндрах позволяет снизить суммарный сброс С,до 20% по сравнению с выбросами при открытой системе вентиляции. Возможны различные схемы таких систем — с возвратом картерных газов перед воздушным фильтром, перед дроссельной заслонкой и за ней. Предпочтительным является первый вариант, так как при этом не изменяется закон разрежения, управляющий приготовлением смеси в карбюраторе. Кроме того, картерные газы фильтруются от твердых частиц и масляных капель. Если не обеспечить надежную фильтрацию картерных газов при их возвращении в цилиндры двигателя, то вследствие попадания масляных капель в высокотемпературную зону сгорания образование ПАУ увеличивается, выбросы бенз(а)пирена могут возрасти в десятки раз. Таким образом, неверно сконструированная или плохо функционирующая закрытая система вентиляции картера может ухудшить токсические характеристики двигателя по сравнению с открытой системой.  [c.13]

В объем испытаний по ОСТ 37.001.054-74 входит кроме определения количества СО, С Н, и N0 в ОГ автомобиля по программе ездового цикла также опреде.пение концентраций окиси глерода па режиме холостого хода и выбросов у глеводородов с картерными газами прогретого двигателя при испытании по ездовому циклу (для открытых систем вентиляции).  [c.26]

Износ цилиндроиоршневой группы приводит к росту выбросов углеводородов, причем увеличивается доля углеводородов с канцерогенными свойствами из-за повышенного угара масла и увеличения расхода картерных газов через замкнутую систему вентиляции картера. К достижению предельного износа двигателя выбросы уве-  [c.84]

При открытой системе вентиляции на картере двигателя устанавливается эжекционная трубка, конец которой имеет косой срез. Этот срез выполнен на стороне трубки, противоположной направлению движения автомобиля при переднем ходе. При движении автомобиля встречный поток воздуха создает у среза трубки разрежение, и газы из картера через трубку отсасываются в атмосферу. Вследствие разности давлений в картер через маслозаливную горловину, снабженную фильтром, поступает свежий воздух. Попадая в атмосферу, картерные газы отравляют ее, так как содержат значительное количество токсичных веществ. Поэтому удаление картерных тазов в атмосферу нежелательно.  [c.53]

При закрытой системе вентиляции пространство картера соединяется с выпускным трубопроводом или воздушным фильтром, куда отсасываются картерные газы. Свежий воздух поступает в картер через фильтр маслозаливной горловины. Во время работы двигателя на режиме холостого хода разреженйе во впускном трубопроводе сильно возрастает. Значительный приток картерных газов во впускной трубопровод может в таком случае привести к нарушению состава горючей смеси и неустойчивой работе двигателя. Для предотвращения  [c.53]

Перед полигонными или специальными исследовательскими испытаниями автомобиль иногда частично или полностью разбирают, детали его взвешивают и микрометрируют (если имеются в виду износные испытания), снимают характеристики упругости валов и упругих элементов подвески, находят моменты инерции деталей и пр. Кроме того, при испытании рессор на прочность и долговечность их тарируют, а также определяют нагрузочные характеристики амортизаторов. Перед началом полигонных испытаний двигателей на износостойкость проводят микрометрирова-ние всех его изнашивающихся деталей, а автомобиль дополнительно оборудуют приборами для регистрации расхода масла и топлива, точного измерения давления в системе смазки, а также количества картерных газов.  [c.71]

Оценочные показатели, характеризующие процесс приработки двигателей. Выбор оценочных показателей процесса приработки должен базироваться на допустимости и точности их измерения в производственных условиях, объективности показаний, быстроте получения данных о ходе процесса. Анализу были подвергнуты следующие оценочные критерии процесса приработки двигателей суммарный износ двигателей по железу в масле, температура деталей, температура картерного масла, температура отработавших газов, механические потери, расход топлива, количествр газов в картере, разрежение во впускном трубопроводе, давление масла.  [c.180]

На рис. 20 приведены графики, характеризующие нарастание» содержания негорючих примесей в картерном масле при работе двигателей ГАЗ-51 различной степени изношенности. Для нового и малоизношенного двигателя (кривая 3) и для среднеизношенного (кривая 2) количество примесей в картерном масле нарастает почти прямолинейно, прямо пропорционально времени работы двигателя. Для изношенного двигателя (кривая 1) характерно резкое нарастание количества примесей в картерном масле вследствие быстрого увеличения износов поршневой группы.  [c.53]


Работа системы вентиляции, маслоуловитель и клапан PCV

Случайная статья узнай что то новое



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

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 горизонтальном впускном коллекторе D16Z6

Типовая схема вентиляции картерных газов на вертикальном впускном коллекторе D14A4

Типовая схема вентиляции картерных газов на вертикальном впускном коллекторе D14A4

Камера сапуна сзади двигателя около масляного фильтра

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

Расположение PCV клапана рециркуляции в двигателе Honda

Режимы работы двигателя и клапана PCV

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 Can\Tank 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

Сливаемое масло из маслоуловителя, все это могло бы стать нагаром в двигателе

Схемотичное устройство простого маслоуловителя

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

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.

Топливный фильтр, как полумера к решению проблемы масла во впускном коллекторе.


Случайная статья узнай что то новое

Данная статья актуальна для автомобилей Honda выпуска 1992-2000 годов, таких как Civic EJ9, Civic EK3, CIVIC EK2, CIVIC EK4 и CIVIC FERIO (частично). Информация будет актуальна для владельцев Honda Integra в кузовах DB6, DC1, с моторами ZC, D15B, D16A.

как работает, для чего нужна, неисправности

Система вентиляции картера играет одну из основных ролей в процессе газообмена внутри двигателя. Ее неисправности могут привести к поломке турбины, потерям масла через сальники. Для своевременной диагностики и обнаружения признаков неисправности крайне важно понимать принцип работы системы вентилирования картерных газов. Особое внимание уделим устройству клапана PCV (Positive Crankcase Ventilation) и методам его проверки.

Что такое картерные газы?

Картерные газы — это  соединение несгоревшей топливовоздушной смеси (далее ТПВС), выхлопных газов и масляной взвеси. Даже в исправном двигателе на такте сжатия через поршневые кольца просачивается часть смеси топлива и воздуха. Уже на такте рабочего хода в картерное пространство поступают выхлопные газы, смешивающиеся с парами моторного масла.

Предназначение системы вентиляции картерных газов (ВКГ)

Вентиляция картера двигателя необходима для постоянного отвода токсичной смеси из несгоревших углеводородов, выхлопных газов и масляного тумана. До ужесточения экологических норм с этой задачей прекрасно справлялся сапун – отрезок шланга, соединяющий блок двигателя и атмосферу.

В современных реалиях вентиляция картера двигателя представляет собой систему закрытого типа. Выхлопные газы подаются во впускной коллектор, где они смешиваются со свежим зарядом и благополучно сгорают в двигателе.

Принцип работы и устройство вентиляции картера двигателя

Именно так выглядит схема вентиляции картера двигателя атмосферного бензинового двигателя. Газы из ГБЦ поступают во впускной тракт по двум патрубкам, один из которых врезается в систему перед дросселем, а второй после заслонки. Такое разделение потоков необходимо по двум причинам:

  1. В режиме холостых оборотов и низких нагрузок дроссельная заслонка открыта на небольшой угол. Количество воздуха, проходящее через фильтр и попадающее в задроссельное пространство минимально, а разряжение больше именно за дросселем. Поэтому избыток картерных газов всасывается во впускной коллектор в задроссельное пространство. Количество газов, проходящее через канал, регулируется односторонним клапаном ВКГ.
  2. В режимы средних и высоких нагрузок дроссельная заслонка открыта на большой угол и не создает препятствия для прохождения воздуха. При этом из-за повышения оборотов возрастает не только потребление двигателем кислорода, но и количество газов, прорывающихся в картер. Поскольку за дросселем и перед ним разряжение будет небольшим, для эффективного отвода картерных газов используются оба канала.

На схеме изображены элементы системы вентиляции картера турбированного двигателя, а также способ попадания газов через поршневые кольца в поддон (№5). Составляющие компоненты:

  1. Маслоотделитель. Препятствует попаданию во впускной коллектор паров масла.
  2. Клапан PCV, дозирующий количество газов.
  3. Интеркулер. Подмешивание горячих выхлопных газов снижает плотность свежего заряда, из-за чего падает мощность двигателя. Охладитель этот негативный фактор нивелирует.
  4. Турбокомпрессор.

Клапан PCV

Высокое разряжение в картерном пространстве не менее опасно для сальников, чем повышенное давление. Чтобы при малом угле открытия ДЗ, а также при резком закрытии дросселя на высоких оборотах в поддоне не создавалось избыточное разряжение, в систему включен клапан ВКГ. Состоит клапан вентиляции картера из подпружиненного плунжера, перемещающегося в гильзе определенного сечения.

В нормальном состоянии, когда двигатель заглушен, возвратные пружины отжимают плунжер, сообщая отрезки канала от коллектора к клапанной крышке. В режиме холостого хода высокое разряжение во впускном коллекторе притягивает плунжер, преодолевая сопротивление пружин. Канал для доступа картерных газов перекрывается. По мере открытия дроссельной заслонки снижается воздействие вакуума на плунжер. Усилием возвратных пружин клапан открывается, сообщая впускной тракт и картерное пространство.

Роль маслоотделителя

Маслоотделитель, нередко именуемый маслопомойкой, предназначен для улавливания крупных и мелкодисперсных частиц масла. Роль его чрезвычайно важна для правильной работы датчика массового расхода воздуха (ДМРВ). Оседая на стенках впускного тракта, масляный туман очень быстро покрывается пылью. Из-за этого нарушается работа чувствительного элемента расходомера. Блок управления двигателем получает неверные показания о количестве воздуха, поступившего во впускной тракт. Поэтому принудительная вентиляция картера современного двигателя может включать в себя маслоотделители сразу нескольких типов.

Лабиринтный маслоуловитель

При движении газов через лабиринт крупные частицы масла под действием инерционных сил выталкиваются к стенкам маслоотделителя. По сепараторным пластинам масло стекает самотеком в поддон. Схожий по принципу работы маслоуловитель, состоящий из набора пластин, устанавливается в клапанной крышке инжекторных двигателей ВАЗ.

Циклический маслоуловитель

Предназначен для улавливания мелкодисперсных частиц масляной взвеси. При прохождении картерных газов по окружности корпуса маслоотделителя капли масла смещаются наружу, оседая на стенках корпуса маслоуловителя.

Маслоотделитель с фильтрующим элементом

Внутри корпуса устанавливается фильтрующая бумага или стекловолоконный наполнитель. Проходя через фильтр, масло задерживается на стенках фильтрующего элемента, после чего стекает в поддон.

Турбулентность потоков выхлопных газов, движущихся через шланг вентиляции картера двигателя, ухудшает равномерность наполнения цилиндров. Поэтому на многих автомобилях дополнительно установлена успокоительная камера. Помимо замедлителя потока газов, камера выступает еще и в роли дополнительного маслоотделителя.

Признаки неправильной работы

  1. Обильные масляные запотевания в местах резиновых уплотнений. Менять прокладку ГБЦ, поддона либо сальники, без устранения причины повышенного давления картерных газов, бессмысленно. Причина может быть как в недостаточной производительности вентиляции картера, так и в критическом износе цилиндропоршневой группы (далее ЦПГ). В последнем случае в поддон просачивается больше картерных газов, нежели может пропустить через себя система вентиляции картера. На автомобилях с синтетическим фильтрующим элементом в первую очередь рекомендуем проверить состояние фильтра.
  2. Чрезмерный расход масла. Повышенное давление в картерном пространстве препятствует эффективной работе маслосъемных колец, из-за чего масло сгорает в цилиндрах.
  3. Плавающие обороты холостого хода. Причина в негерметичности системы. Трещины на шлангах, корпусе клапана PCV, неплотно затянутые хомуты – все эти факторы приводят к подсосу неучтенного воздуха.
  4. Стойкий запах выхлопных газов при движении на небольшой скорости и во время стоянки с заведенным двигателем. Закрытая система вентиляции картера негерметична на отрезке до клапана ВКГ, из-за чего газы прорываются в подкапотное пространство, откуда затягиваются внутрь авто салонным вентилятором.
  5. Большое количество масла во впускном коллекторе, патрубках и даже на воздушном фильтре. Причина в неисправном маслоуловителе.

Последствия неисправной вентиляции картера

Последствия высокого давления в картерном пространстве:

  1. Нарушение резиновых уплотнений коленчатого и распределительного вала. Через выдавленные сальники двигатель будет терять масло. Если вовремя не заметить резкое снижение уровня, масляное голодание может привести к износу трущихся пар, провороту вкладышей.
  2. Поломка турбины. После смазывания и охлаждения деталей турбокомпрессора масло самотеком должно сливаться в поддон. Если в картерном пространстве будет подпор газов (своеобразная пробка), объем моторного масла, прокачиваемого через турбину, резко снизится. Из-за ухудшения теплоотвода масло начнет коксоваться внутри каналов и на раскаленных трущихся парах. Последствие – задиры на вкладышах и валу турбины, что равнозначно глубокой реставрации либо замене картриджа/турбокомпрессора в сборе.
  3. Выдавливание щупа и забрызгивание маслом подкапотного пространства. В некоторых случаях щуп вылетает с такой силой, что оставляет заметную вмятину на капоте. В таком случае только мойкой подкапотного пространства не отделаться.
Видео:Система вентиляции картера

Методы диагностики

Своими руками проще всего проверить клапан PCV. Для этого достаточно подуть в клапан со стороны клапанной крышки. Если напор воздуха с обратной стороны слабый либо он и вовсе не выходит, клапан работает неправильно. Очистка системы вентиляции картера двигателя очистителем карбюратора должна исправить ситуацию. Если же клапан продувается в обе стороны, скорее всего, он заклинил в полуоткрытом состоянии, либо порвалась резиновая мембрана.

Степень загрязнения и общая эффективность работы вентиляции картера измеряется двумя основными путями:

  1. Замеряется давление картерных газов на разных режимах работы двигателя.
  2. Измеряется объем газов, который система может пропустить через себя.

Чтобы не столкнуться с последствиями неисправностей системы ВКГ, стоит периодически менять клапан PCV, фильтрующий элемент, чистить центробежный/лабиринтный маслоуловитель.

Как работает вентиляция картера двигателя

Двигатель внутреннего сгорания работает по принципу сжигания топливно-воздушной смеси в цилиндрах. После сжигания топливного заряда отработавшие газы и другие продукты сгорания смеси воздуха и топлива в большей части выводятся через выпускную систему наружу, то есть выбрасываются в атмосферу.

Однако с учетом того, что в камере сгорания создается высокое давление, часть газов, остатки несгоревшего топлива и другие продукты прорываются через поршневые кольца и попадают в картер ДВС. Картер представляет из себя закрытую полость, в которой находится коленвал и другие детали силового агрегата.

В картере постоянно присутствует масляный туман, пары несгоревшего топлива, частицы воды и газы. Указанные газы называются картерными газами. Картерные газы оказывают негативное влияние на моторное масло. Параллельно с этим избыток картерных газов может привести к росту давления в картере. В результате моторное масло начинает выдавливаться.

Чтобы уменьшить количество газов и снизить давление, в конструкции современных ДВС используется система вентиляции картерных газов PCV (Positive Crankcase Ventilation). В этой статье мы поговорим об эволюции и устройстве данной системы, а также затронем вопрос распространенных неисправностей.

Содержание статьи

Устройство и конструктивные особенности системы вентиляции картера

Итак, система вентиляции картера позволяет удалить избыток картерных газов, повышает срок службы моторного масла, снижает выброс токсичных веществ в атмосферу, уменьшает давление в картере силового агрегата. Системы могут быть:

  • открытого типа;
  • закрытого типа;

Сразу отметим, на разных типах ДВС конструкция данной системы может отличаться, при этом основные функциональные элементы на современных моторах  представляют собой:

  • воздушные патрубки, по которым циркулируют газы;
  • клапан вентиляции картера, который регулирует давление картерных газов при их подаче во впускной коллектор;
  • маслоотделитель для предотвращения попадания масляных паров в камеру сгорания для уменьшения сажеобразования;

Другими словами, сегодня активно используется закрытый тип. Общий принцип работы такой системы вентиляции картера основан на разрежении, которое создается во впускном коллекторе. Благодаря разрежению газы выводятся из картера. Далее указанные газы проходят через маслоотделитель, который отделяет газы от масла. После очистки газы идут по воздушным патрубкам, после чего попадают во впуск. Из впускного коллектора картерные газы, перемешанные с воздухом, подаются в камеру сгорания и дожигаются.

Добавим, что в устаревшей открытой системе (эжекционного типа) избыток картерных газов попросту выбрасывается в атмосферу. Способ очень простой и дешевый, однако отмечается усиленное загрязнение окружающей среды. Также эффективность работы такого решения не самая высокая, так как при низких оборотах и в режиме ХХ подобная  вентиляция не работает.

Еще такая система не выполняет своих функций на высоких оборотах. Параллельно существует риск того, что в картер будет засасываться недостаточно очищенный наружный воздух после остывания ДВС. Дополнительно следует выделить, что при наличии открытой системы на моторе возможно увеличение расхода масла, также смазка может выбрасываться вместе с газами наружу, в результате поверхности двигателя загрязняются масляными пятнами.

Закрытая система вентиляции картера, которую также называют принудительной, сложнее по конструкции. При этом именно данное решение позволяет уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу с учетом экологических стандартов и снизить расход масла.

Двигатель с такой системой работает стабильно, лучше держит обороты зимой, так как холодный наружный воздух во впуске подогревается картерными газами, снижается риск детонации. Однако при всех плюсах и эта схема устройства не лишена ряда недостатков.

В результате попадания картерных газов во впуск происходит усиленное загрязнение воздуховодов и элементов во впускной системе двигателя. Также специалисты отмечают, что принудительная система отсоса отработанных газов может являться причиной быстрого окисления моторного масла из-за сильного разрежения на высоких оборотах.

Также принудительная вентиляция может дополнительно реализовываться разными путями. При этом основным принципом остается то, что газы должны «вытягиваться» из картера, а также происходит их смешивание в результате подачи в картер наружного воздуха. После этого через специальный клапан смесь подается в цилиндры мотора.

На карбюраторных моторах, агрегатах с моновпрыском и инжекторных двигателях можно встретить различные типы реализации подвода картерных газов. Ранее достаточно часто встречалась конструкция, когда система имела два канала. Один был выведен перед дроссельной заслонкой, а второй канал с жиклером выводился за дросселем.

В режиме холостого хода газы подавались по каналу с жиклером за заслонкой. Однако после начала открытия заслонки  и роста оборотов коленвала разряжение в области за заслонкой становилось меньше. При этом объем газов, которые прорывались в картер, становился больше. Канал с жиклером переставал выполнять свою функцию, но подключался вывод газов по каналу перед дросселем. Дальнейшее развитие системы вентиляции  привело к появлению клапанных решений для регулирования подачи газов.

Если просто, клапан стоит в трубопроводе, через который подводятся газы из картера. Клапаны также делятся на золотниковые и мембранные. Добавим, что мембранные  клапаны лучше дозируют количество газов, однако сама мембрана чаще выходит из строя.

Для чего нужен маслоотделитель в двигателе

Как уже было сказано выше, маслоотделитель (маслоуловитель) является элементом системы вентиляции картера. Главной задачей маслоотделителя становится не допустить попадания частичек масла в камеру сгорания.

По способу отделения масла от картерных газов можно выделить лабиринтный и циклический маслоуловитель. Отметим, что на современных моторах используется маслоотделитель комбинированного типа.

Лабиринтный маслоотделитель, который еще называется успокоитель, замедляет движение газов. В результате объемные частицы масла попросту оседают на стенках, после чего стекают обратно в картер.

Центробежный маслоотделитель более тщательно отделяет смазку от газов. При прохождении через устройство газы фактически «раскручиваются», то есть на них воздействует центробежная сила. Под ее воздействием масло оседает на стенках и стекает в картер ДВС.

Чтобы избежать турбулентности газов, в комбинированном типе устройств за центробежным маслоотделителем на выходе устанавливается лабиринтный  успокоитель. В успокоителе завершается процесс отделения частиц смазки от газов из картера.

Клапан системы вентиляции картера

Указанный клапан служит для того, чтобы отрегулировать давление газов, которые подаются во впуск. Если разрежение не сильно большое, тогда клапан находится в открытом положении.

В случае, когда разрежение во впускном канале значительное, происходит закрытие данного клапана. Еще отметим, что в турбомотрах вентиляция картера реализована посредством дроссельного регулирования.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое система EGR. Из этой статьи вы узнаете о назначении, устройстве и других особенностях системы рециркуляции отработавших газов.

Частые неисправности системы вентиляции картера

С учетом приведенной выше информации становится понятно, что система вентиляции картера на современных двигателях является достаточно сложной. Выход из строя и нарушения в работе данной системы могут привести к ухудшению общей работоспособности ДВС, возникновению неполадок и уменьшению ресурса агрегата.

Сразу отметим, что проблемы с вентиляцией картера могут быть не так очевидны, однако проявляются  в виде снижения мощности, увеличения расхода топлива, активного и быстрого загрязнения дроссельной заслонки и РХХ. Также в воздушном фильтре может появиться масло и т.д.

Часто при диагностике указанные проблемы пытаются решить путем поверки и ремонта системы питания или зажигания, забывая о системе вентиляции картерных газов. Важно понимать, что закрытая система предполагает наличие специальных каналов в БЦ и ГБЦ, а также клапанов, патрубков и шлангов для циркуляции газов. Хорошо известно, что клапаны рано или поздно могут начать подклинивать. Прежде всего, это приводит к нарушению состава рабочей топливно-воздушной смеси.

Что касается  причин, клапан клинит как из-за засорения, так и в результате собственных повреждений. Как правило, первый вариант более распространен. Дело в том, что в картерных газах присутствует сажа, нагар и т.п.

Чем изношеннее мотор, (ЦПГ, другие узлы и системы), тем больше таких продуктов попадает в картер. Также различные загрязнения могут переноситься с микрочастицами масла. В  результате грязь и отложения скапливаются в клапане, различных отверстиях, патрубках, каналах. Также рвутся и трескаются сами патрубки.

Как утверждают опытные автомеханики, c появлением стандарта Euro-4  стали встречаться двигатели, которые «падают» в аварийный режим работы при возникновении проблем с вентиляцией картера. При этом проведение компьютерной диагностики ничего не показывает, что усложняет поиск проблемы.

Также указанная система может доставить много неприятностей в зимний период. Дело в том, что в картерных газах содержатся частицы воды. Вода появляется из атмосферного воздуха, который засасывается мотором во время работы. После попадания в систему вентиляции, вода, которая находится в виде пара, может конденсироваться и скапливаться в отдельных местах системы вентиляции. После остывания ДВС влага попросту замерзает и становится льдом, закупоривая систему.

В результате вентиляция перестает работать, давление в картере растет и выдавливает масляный щуп, а двигатель и подкапотное пространство забрызгивает моторным маслом. Причем данная неисправность может возникнуть как на старом двигателе, так и на новом ДВС с небольшим пробегом. Дело в том, что далеко не на всех автомобилях система вентиляции имеет дополнительный обогрев.

Подведем итоги

Отметим, что в мануалах не всегда содержится какое-либо указание или предписание для отдельного обслуживания системы вентиляции картера двигателя. Однако на практике обслуживание должно проводиться, причем регулярно.

В профилактической очистке нуждаются полости шлангов и патрубков, маслоотделитель и т.д. Выполнять процедуру желательно на каждом ТО параллельно замене масла и фильтров (через 10 тыс. км) или через раз (20 тыс. км.).

Такой подход позволит избежать критического засорения, в результате которого картерные газы попросту выдавят щуп и погонят  масло из двигателя. Также чистота системы будет способствовать нормальному процессу смесеобразования, что отразится на приемистости агрегата, расходе горючего и смазки.

Напоследок отметим, что система вентиляции давно уже перестала являться решением только для снижения давления в картере. Сегодня данная схема является одним из эффективных инструментов для повышения общей экологичности  двигателя наравне с системой EGR и установкой катализатора в выпуске. По этой причине современные производители автомобилей продолжают активно использовать и совершенствовать данное решение.

Читайте также

Клапан вентиляции картерных газов (КВКГ): принцип работы

Система очистки картерных газов — это самая простая и легкая вещь в двигателе. И, между тем, она нуждается в усиленном внимании водителя. Речь идет о постоянном уходе: осмотре, чистке и проверке системы, отдельно нужно обращать внимание и на клапан вентиляции картерных газов (КВКГ).

Предотвратить выброс газов, содержащих всю таблицу Менделеева, — главная задача этой системы. Ее устройство предназначено не только для чистоты окружающего пространства, но и для уменьшения до минимального значения результата давления газов на детали ДВС.

Для чего нужен и где находится клапан вентиляции картерных газов (КВКГ)?

Клапан вентиляции картерных газов нужен для того, чтобы пропускать отработанные газы, что накапливаются в картере двигателя, обратно в камеры сгорания цилиндров через впускной коллектор. КВКГ обычно располагается во впускном коллекторе. Существует два типа вентиляции картерных газов: принудительный и непринудительный.

Схема устройства системы вентиляции картерных газов

Устройство системы очистки картерных газов в современных автомобилях

Картерные газы, в то время, когда проходят через несложную систему специальных клапанов и трубок, на выходе поступают назад в камеры сгорания, где происходит их догорание.

Схема системи очистки картерных газов с циклонным маслоотделителем (1 – трубопровод подачи картерных газов; 2 – трубопровод забора воздуха; 3 – мембрана; 4 – пружина сжатия; а – открытое положение клапана; б – закрытое положение клапана)

Вначале газы выходят в маслоотделитель, который напрямую крепится к этому отверстию. Вся сеть прокладок и перегородок маслоотделителя предназначена для выделения из газовой смеси масляных капель, которые возвращаются в поддон. Такая функция полезна тем, что уменьшается расход масла. В разных моделях маслоотделитель либо встроен в мотор, либо помещается под крышкой клапанов и составляет отдельный узел.

К маслоотделителю прикручивается пластмассовый патрубок, через который газы, уже без масла, поступают в резиновый тройник. Внутри тройника находится клапан или его еще называют «блиттер». Это основной рабочий клапан.

Устройство и принцип работы клапана вентиляции картерных газов

Клапан вентиляции имеет настолько простое устройство, что даже начинающий автолюбитель легко может научиться его разбирать и чистить.

Схема движения газов через клапан вентиляции

Он состоит из:

  • Пластикового корпуса.
  • Крышки.
  • Входного и выходного штуцеров.
  • Двух полостей.
  • Мембраны.
  • Пружины.

Принцип работы клапана в современных автомобилях

Видео о принципе работы системы и клапана вентиляции картерных газов.

Клапан вентиляции открывается в среднем режиме, когда создается оптимальное давление на мембрану. В этом положении клапан преодолевает силу давления пружины. Пройдя через маслоотделитель, газы очищаются от капель масла, проходят в открытый клапан и завершают цикл, возвращаясь назад в камеры сгорания, где завершается их догорание. Если мы говорим о непринудительной системе вентиляции картерных газов, то клапан почти не открывается, в режиме работы холостого хода и закрыт при высоких оборотах. На высоких оборотах выделяется много газов, часто случается прорыв горячих газов в впускной коллектор. В этом случае клапан закрыт, так как есть риск воспламенения картерных газов в самом картере.

Работа клапана вентиляции картерных газов в разных режимах

Куда деваются газы, если клапан закрыт?

В любом случае картерные газы должны удаляться и ни в коем случае не оставаться внутри системы.  Существует еще один железный патрубок, который ведет еще к одному клапану. Это, так называемый «грибок» или редукционный клапан. Когда основной клапан закрыт (а это происходит, напомню, на высоких оборотах и на холостом ходу) то газы проходят через этот железный патрубок напрямую в «грибок».

Он также имеет два состояния: закрытое и открытое. Когда он прикрыт, то у него внутри приоткрывается маленькое калиброванное отверстие, которое пропускает через себя газовую смесь. В этом случае газы уходят через большое отверстие. То есть, система, состоящая из двух клапанов, обеспечивает бесперебойную и надежную вентиляцию картера.

Как проверить клапан вентиляции картерных газов?

Чтобы проверить клапан PCV не обязательно его демонтировать. Для этого нужно:

  • снять шланг, через который поступают газы от картера;
  • запустить двигатель;
  • штуцер клапана перекрыть пальцем.

Можно заметить, что палец присасывается к штуцеру. Если убрать палец, то можно услышать характерный щелчок. Если этого не происходит, то клапан поврежден и нуждается в ремонте или замене.

Какие бывают неисправности клапана?

Наличие неисправности можно определить по характерным признакам.

  1. Разбрызгивание масла и его увеличенный расход.
  2. Загрязнение фильтра.
  3. Двигатель не запускается на полную мощность или можно услышать тонкий свист двигателя.

Основные неисправности.

  1. Клапан и мембрана – загрязнены.
  2. Вытяжные отверстия и патрубки – загрязнены.
  3. Износилась и расплющилась мембрана.

Картерные газы обычно полностью не освобождаются от масла в маслоочистителе. Все составные части системы – мембраны, патрубки, клапаны загрязняются и забиваются масляной сажей. Если водитель не находит время почистить их, то увеличивается картерное давление. Появляется жесткий запах, гарь и копоть при работающем моторе. Можно заметить, что увеличивается расход масла. Когда клапан выходит из строя, увеличивается давление масла, и оно выталкивается через уплотнения и прокладки.

Износ клапана также характеризуется уменьшение мощности двигателя. В этом случае, давление в системе выхлопа увеличивается или даже останавливается работа ДВС полностью. Если поврежденный клапан полностью не перекрывается мембраной, то кислород, попадая в камеру сгорания, поможет двигателю выйти из строя.

Преимущества и недостатки системы вентиляции картерных газов

Система вентиляции картерных газов постоянно  видоизменялась с совершенствованием машиностроения. Современные системы вызывают часто ступор у водителей. Все начиналось с обычной трубы, которая выводилась под машину и заканчивается в современных автомобилях продвинутыми системами с маслоотделителями и клапанами разного типа. Самая современная – принудительная система закрытого типа имеет следующие преимущества:

  1. Сведение к минимуму выброса вредных веществ.
  2. Не выдавливаются сальники и прокладки за счет эффективного снижения давления внутри картера.
  3. Увеличивается ресурс моторного масла.
  4. Атмосферный воздух, пыль и влага не попадают в картер.
  5. Хорошая отдача двигателя.

Недостатки системы вентиляции картера.

  1. Замасливание впускного тракта.
  2. Необходимость регулярной чистки от масляного налета.
  3. Увеличение объема картерных газов, если есть даже небольшие отклонения в работе ДВС.

Как почистить или заменить клапан вентиляции?

Очистка клапана начинается с его демонтажа. Не стоит делать это очень жестко. Для чистки годятся любые чистящие средства. Если это аэрозоль, то она распыляется по поверхности и протирается чистой тряпкой. Если это жидкое средство, то нужно использовать ванну, в которой помещается клапан и его составляющие. Для пластиковых корпусов нельзя применять слишком агрессивные составы, которые могут повредить его. После чистки, клапан возвращается на свое место и закрепляется.

Видео по доработке системы вентиляции.

Симптомами того, что клапан отслужил свой срок жизни, служат следующие признаки.

  • Тонкий свист под капотом автомобиля.
  • Плавающий холостой ход.
  • Увеличение расхода масла в больших объемах.
  • Снижение давления надува.
  • Из масляной горловины, щупа и свечных колодцев проходит масло.
  • Текут сальники.
  • Из выхлопной трубы выходит темный дым.

Водители, которые сами регулярно промывают клапан, заменят его легко. На место старого клапана устанавливается новый клапан.

Поломка клапана вентиляции картерных газов напрямую влияет на качество топливной смеси. Одновременно она вызывает сопутствующие повреждения деталей двигателя. Приступать к прочистке и ремонту нужно сразу же после обнаружения неисправности. Этим предотвращается угар масла, расход топлива и износ деталей в двигателе.

Вентиляция картера двигателя – вы этого могли не знать

Сегодня поговорим о важной автомобильной системе – вентиляции картера двигателя. Некоторые ее называют «легкими двигателя», но для меня это попа. В том смысле, что если она начнет барахлить, то мотор раздует, так же как раздувает человека, когда происходит вздутие живота. Извините за такое нелепое сравнение.

Рассмотрим устройство и назначение этой системы, из чего она состоит. Неисправности и способы диагностики. Первые признаки выхода из строй клапана вентиляции картерных газов и многое другое – полный разбор технологии.

Вентиляция картера двигателя – подробное описание системы

Что такое картерные газы

Они «прорываются» из камеры сгорания, во время вспышки воздушно-топливной смеси. Многие возразят: «А как же компрессионные кольца»? Да, они большую часть задерживают, но небольшое количество их проходит в картер.Чем больше износ цилиндро-поршневой группы, тем больше проходит через кольца.

Это не удивительно, зазоры меняются, геометрия цилиндров становится другая. Во время работы двигателя, большое количество этих газов увеличивает давление в картере мотора. Это неблагоприятно влияет на ресурс агрегата в целом и отдельных его компонентов – течь масла из-под прокладок и сальников и другие негативные последствия.

Что может произойти при выходе из строя системы

Повышение давления в двигателе. Течь через любые сальники и прокладки мотора, клапанной крышки. Везде, где будут слабые места, оттуда начнет выдавливать масло. При неисправностях в работе вентиляции картера можно наблюдать масляные запотевания в местах уплотнений силового агрегата, в худшем случае, откровенные течь масла.

Течь из-под прокладок – один из признаков выхода из строя системы вентиляции картера двигателя

Ухудшение физических и химических свойств масла. Это связано с тем, что, прорываясь, выхлопные газы смешиваются с маслом. В результате оно теряет свои характеристики. Значит, хуже смазываются трущиеся пары в моторе, увеличивается их износ.

Что такое система вентиляции картера

Чтобы уменьшить негативное влияние на ресурс мотора, была разработана система вентиляции. Она снижает давление, «высасывая» газы через систему патрубков, шланг и клапанов. Схематически она показана на рисунке.

Схема вентиляции картера двигателя

Из чего состоит

  1. Патрубки, шланги;
  2. Маслоотделитель;
  3. Регулирующий клапан.

В классических моделях ВАЗ вентиляция картера двигателя упрощена, в ней нет клапана.

Схема работы

  1. Газы, через шланги попадают в маслоотделитель, где происходит отделения паров масла от газов;
  2. Далее они поступают в клапан вентиляции. Он соединен со впускным коллектором. Разряжение в нем «отсасывает» их обратно во впуск.

Таким образом, избавляемся от избыточного давления.

В отечественных машинах роль маслоотделителя играет сапун. Он напрямую связан с силовым агрегатом. Масло, проходя через него, оседает на его стенках. Он напрямую связан с впуском. Одна шланга подключена к корпусу воздушного фильтра, откачка происходит во время нагрузки двигателя. Вторая шланга подключена к карбюратору, ниже дросселя. Она нужна для вентиляции картера на холостых оборотах ДВС.

Сапун - вентиляция картера двигателя ВАЗ

Маслоотделитель

Он бывает:

  1. Тангенциальный;
  2. Лабиринтовый.

В первом случае картерные газы под углом входят в корпус маслоотделителя. Они закручиваются, получают тангенциальное ускорение. За счет центробежной силы масляная эмульсия и пары остаются на стенках отделителя, стекают обратно в поддон ДВС. Газовый поток поступает дальше в клапан.

Тангенциальный маслоотделитель системы вентиляции картера

Второй тип имеет в своей конструкции лабиринт (логично предположить из названия). Картерные газы проходя по нему, ударяясь о его стенки стекает в отстойник.

Клапан вентиляции картера

Необходим для регулировки интенсивности «отсоса». Во впускном коллекторе двигателя на разных режимах работы может образовываться большое разряжение. Через систему вентиляции в картере может создаваться большой вакуум. Чем выше он будет, тем больше продуктов сгорания топливовоздушной смеси будет «пробиваться» через компрессионные кольца в объем мотора.

Клапан вентиляции картера мотора

При создании избыточного давления клапан открывается, газы «засасываются» во впуск, давление снижается. При образовании вакуума, он закрывается, предотвращая создания большого разряжения. Таким образом, происходит регулировка высасывания остатков сгорания топлива, паров бензина и т.д. из ДВС.

Проверка

Работу вентиляции картера двигателя можно проверить двумя способами:

  1. Визуально. Если в местах уплотнений силового агрегата (сальников коленвала, прокладки клапанной крышки или поддона и т.д.) наблюдаются масляные подтеки, запотевания – верный признак нарушения работоспособности системы. Увеличивается давление при работе мотора, оно выдавливает слабые уплотнения.

Визуальный осмотр на предмет масляного запотевания при неисправности вентиляции картера

  1. Через крышку маслозаливной горловины. Выкручиваем её, запускаем двигатель. Приложив ладонь к ней, наблюдается повышенное давление – система некорректно работает. В запущенных случаях можно видеть сизый дым, от высокого давления поднимается щуп измерения уровня масла в поддоне. Если ощущается вакуум или слышно шипение, клапан вентиляции «залег» в открытом положении, его нужно менять или ремонтировать.

Ремонт и обслуживание

В большинстве случаев причинами неправильной работы вентиляции картера мотора является её засорение, «зарастание» масляными отложениями. Забивается маслоотделитель, картерные газы не в состоянии проходить по системе.

Устраняется обычной чисткой. Маслоотделитель имеет простую конструкцию – пластиковая деталь цилиндрической формы с тремя патрубками. Снимаются с него шланги. Он чистится от масляных отложений и промывается бензином.

С лабиринтовыми маслоотделителями дело обстоит сложней. Они, в большинстве случаев, не разборные, встроенные в клапанную крышку. Это характерно для вентиляции картера дизельных двигателей. Поэтому чистка его невозможно, а замена его прокладок не целесообразна. Лучше раскошелиться и купить весь узел в сборе вместе с уплотнителями, это выйдет чуть дороже, но в результате будите иметь новую деталь.

Лабиринтовый маслоотделитель системы вентиляции картера дизельных двигателей

То же самое происходит с клапаном. При большом пробеге и увеличенном износе цилиндро-поршневой группы картерные газы насыщены масляными парами. Они нарастают на поверхности клапана. Что приводит к его заклиниванию.

Достаточно его снять, разобрать. Он ремонтопригодный, почистить и установить его обратно. В худшем случае может порваться мембрана клапана. Это определяется визуальным осмотром при его разборке. Продаются ремкомплекты, меняем мембрану, собираем все до кучи и устанавливаем в систему – радуемся проделанной работе.

Вывод

Системы вентиляции картера очень важна для двигателя. Её неисправность может привести к печальным результатам. Начиная от простого масляного запотевания прокладок, до попадания масла во впускной коллектор. На дизельных моторах, турбонагнетатель может начать «гнать» масло во впускной тракт, интеркулер и дальше по схеме. Хотя турбина может быть исправной, но ее срок эксплуатации будет сокращаться.

Простое обслуживание и регулярный уход за ней избавит вас от головной боли и дорогостоящего, преждевременного ремонта компонентов силового агрегата. Тем более, ремонт и контроль над ней можно проводить самостоятельно. По первым признакам, о которых я рассказывал в этой статье, запросто определяется неисправность на ранних стадиях.

Если была полезна статья, делитесь ней с друзьями, оставляйте комментарии, если я что-то упустил. Всем удачи на дорогах!

Воздух — состав и молекулярный вес

Компоненты в сухом воздухе

Воздух представляет собой смесь нескольких газов, где двумя наиболее доминирующими компонентами в сухом воздухе являются 21 об.% Кислорода и 78 об.% азот . Кислород имеет молярную массу 15,9994 г / моль, а азот имеет молярную массу 14,0067 г / моль. Поскольку оба эти элемента являются двухатомными в воздухе — O 2 и N 2 , молярная масса газообразного кислорода составляет 32 г / моль, а молярная масса газообразного азота составляет 28 г / моль.

Средняя молярная масса равна сумме мольных долей каждого газа, умноженной на молярную массу этого конкретного газа:

M смесь = (x 1 * M 1 + … … + x n * M n ) (1)

, где

x i = мольные доли каждого газа
M i = молярная масса каждого газа

Молярная масса сухого воздуха 28.9647 г / моль. Состав и содержание каждого газа в воздухе приведены на рисунках и в таблице ниже.

Air - composition

См. Также Воздух Плотность при переменном давлении, Плотность и удельный вес при переменной температуре, Коэффициенты диффузии газов в воздухе, Динамическая (абсолютная) и кинематическая вязкость, Число Прандтля, Удельная теплоемкость при различной температуре и Удельная тепло при переменном давлении, теплопроводность, теплопроводность, свойства в условиях газожидкостного равновесия и свойства воздуха, для других свойств воздуха

Воздух обычно моделируется как однородный (без изменений или флуктуаций) газ со свойствами, усредненными из отдельные компоненты.

Для полного стола — повернуть экран!

900 CH 4

90 28,9647

  • Содержание воды или пара в воздухе варьируется. Максимальная влагоемкость воздуха зависит в первую очередь от температуры
  • Состав воздуха не изменяется до отметки около 10.000 м
  • Средняя температура воздуха снижается со скоростью 0,6 o C на каждые 100 м вертикальная высота
  • «Одна стандартная атмосфера» определяется как давление, эквивалентное давлению, которое оказывает давление 760 мм. столб ртути на уровне 0 o C на уровне моря и при стандартной гравитации ( 32,174 фут / сек 2 )

Другие компоненты в воздухе

  • Диоксид серы — SO 2 — 1.0 частей / миллион (ppm)
  • Закись азота — N 2 O — 0,5 частей / миллион (ppm)
  • Озон — O 3 — от 0 до 0,07 частей / миллион (ppm)
  • Диоксид азота — NO 2 — 0,02 частей / миллион (ppm)
  • Йод — I 2 — 0,01 частей / миллион (ppm)
  • Окись углерода — CO — 0 до следов (ppm)
  • Аммиак — NH 3 — 0 для отслеживания (ppm)

Единицы измерения общего давления, часто используемые в качестве альтернативы « одна атмосфера»

  • 76 сантиметров (760 мм) ртути
  • 29.921 дюйм ртутного столба
  • 10,332 метра водяного столба
  • 406,78 дюйма водяного столба
  • 33,899 футов водяного столба
  • 14,696 фунт-силы на квадратный дюйм
  • 2116,2 силы на квадратный фунт
  • 1,033 Килограмм-сила на квадратный сантиметр
  • 101,33 килопаскаль

См. Также Воздух Плотность при переменном давлении, Плотность и удельный вес при различной температуре, Коэффициенты диффузии для газов в воздухе, динамический (динамический) и кинематическая вязкость, число Прандтля, удельная теплоемкость при различной температуре и удельная теплоемкость при переменном давлении, теплопроводность, теплопроводность, свойства в условиях равновесия газ-жидкость и свойства воздуха, для других свойств воздуха

,

2.2 Теория газификации

2.2 Теория газификации



2.2.1 Прогнозирование
состава газа
2.2.2 КПД газификатора


Вещество твердого топлива обычно состоит из элементов углерода, водорода и кислорода. Кроме того, могут присутствовать азот и сера, но поскольку они присутствуют только в небольших количествах, они не будут приниматься во внимание в следующем обсуждении.

В рассматриваемых типах газификаторов твердое топливо нагревается за счет сжигания части топлива. Затем дымовые газы уменьшаются, проходя через слой топлива при высокой температуре.

При полном сгорании двуокись углерода получается из углерода, а вода — из водорода. Кислород из топлива, конечно, будет включаться в продукты сгорания, тем самым уменьшая количество необходимого воздуха для горения.

Окисление или горение описывается следующими формулами химической реакции:

— 401.9 кДж / моль
— 241,1 кДж / моль

Эти формулы означают, что при сжигании 1 грамма атома, то есть 12,00 г углерода, до диоксида, выделяется количество тепла 401,9 кДж, а количество тепла 241,1 кДж возникает в результате окисления 1 грамма молекулы, то есть 2,016 г водород в водяной пар.

Во всех типах газификаторов диоксид углерода (CO 2 ) и водяной пар (H 2 O) в максимально возможной степени превращаются (восстанавливаются) в оксид углерода, водород и метан, которые являются основными горючими компонентами. генераторного газа.

Наиболее важные реакции, которые происходят в зоне восстановления газификатора между различными газообразными и твердыми реагентами, приведены ниже. Знак минус указывает на то, что в реакции выделяется тепло, положительный знак того, что реакция требует тепла.

Компоненты в сухом воздухе Объемное соотношение = Молярное соотношение
по сравнению с сухим воздухом
Молярная масса Молярная масса в воздухе Атмосферная точка кипения
Название Формула [моль / моль воздух ] [об.%] [г / моль],
[кг / кмоль]
[ г / моль воздух ],
[кг / кмоль воздух ]
[мас.%] [K] [° C] [° F]
Азот N 2 0.78084 78,084 28,013 21,873983 75,52 77,4 -195,8 -320,4
Кислород O 2 0,20946 20,946 31,94 90,2 -183,0 -297,3
Аргон Ar 0,00934 0,934 39,948 0.373114 1,29 87,3 -185,8 -302,5
Углекислый газ CO 2 0,00033 0,033 44,010 0,014677 0,051 194,7 -109,2
Неон Ne 0,00001818 0,001818 20,180 0,000367 0,0013 27.2 -246,0 -410,7
Гелий He 0,00000524 0,000524 4,003 0,000021 0,00007 4,2 -269,0 -452,1
0,00000179 0,000179 16,042 0,000029 0,00010 111,7 -161,5 -258.7
Криптон Kr 0,0000010 0,0001 83,798 0,000084 0,00029 119,8 -153,4 -244,0
Водород H 2 0000 0,00005 2,016 0,000001 0,000003 20,3 -252,9 -423,1
Ксенон Xe 0.00000009 0,000009 131,293 0,000012 0,00004 165,1 -108,1 -162,5
Средняя молярная масса воздуха 28,9647

84

а)

+ 164,9 кДж / кмоль

б)

+ 122.6 кДж / кмоль

в)

+ 42,3 кДж / кмоль

г)

0

д)

–205,9 кДж / кмоль

Уравнения (a) и (b), которые являются основными реакциями восстановления, показывают, что восстановление требует тепла.Поэтому во время восстановления температура газа будет снижаться.

Реакция (c) описывает так называемое водно-газовое равновесие. Для каждой температуры, теоретически, соотношение между произведением концентрации окиси углерода (CO) и водяного пара (H 2 O) и произведением концентраций двуокиси углерода (CO 2 ) и водорода (H 2 ) фиксируется значением константы равновесия водяного газа (K WE ). На практике равновесный состав газа будет достигнут только в тех случаях, когда скорость реакции и время реакции достаточны.

Скорость реакции снижается с понижением температуры. В случае равновесия вода-газ скорость реакции становится настолько низкой ниже 700 ° C, что равновесие считается «замороженным». При этом состав газа остается неизменным. Значения K WE для различных температур приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 Температурная зависимость константы равновесия вода-газ.

Температура (° C)

ср

600

0.38

700

0,62

800

0,92

900

1,27

1000

1,60

Введение концепции равновесия вода-газ дает возможность теоретически рассчитать состав газа по газификатору, который достиг равновесия при заданной температуре, как было показано Тоблером и Шлепфером (34).

Процедура заключается в получении баланса масс четырех основных входящих элементов (углерода, водорода, кислорода и азота), баланса энергии в системе и соотношения, определяемого равновесием воды и газа. Если дополнительно предположить, что количества метана в генераторном газе на кг сухого топлива постоянны (как более или менее в случае газификаторов при нормальных рабочих условиях), становится доступным набор соотношений, позволяющих рассчитывать составы газа для широкого диапазона входных параметров (влажность топлива) и характеристик системы (потери тепла за счет конвекции, излучения и явного тепла в газе).Теоретически рассчитанные составы газов приведены на рисунках с 2.4 по 2.6. Как правило, обнаруживается достаточно хорошее согласие с экспериментальными результатами.

В таблице 2.3 приведены типичные составы газов, полученные из коммерческих древесных и угольных газификаторов с нисходящим потоком, работающих на топливах с низким и средним содержанием влаги (древесина 20 процентов, древесный уголь 7 процентов).

Таблица 2.3 Состав газа из газификаторов товарной древесины и древесного угля.

Компонент

Древесный газ (т.%)

Древесный уголь Газ (об.%)

Азот

50–54

55–65

Окись углерода

17–22

28-32

Двуокись углерода

9–15

1 — 3

Водород

12–20

4-10

Метан

2–3

0–2

Теплотворная способность газа кДж / м³

5000–5900

4500–5600

Важным фактором, определяющим фактическую техническую эксплуатацию, а также экономическую целесообразность использования системы газификации, является эффективность газификации.

Полезное определение эффективности газификации, если газ используется в двигателях:

(%)

В котором:

ч м = эффективность газификации (%) (механическая)
H г = теплотворная способность газа (кДж / м³), (см. Таблицу 2.1 г или 2.3)
Q г = объемный расход газа (м³ / с)
H с = нижняя теплотворная способность топлива для газификатора (кДж / кг) (см. раздел 2.6)
M с = расход твердого топлива для газификатора (кг / с)

Если газ используется для прямого сжигания, эффективность газификации иногда определяется как:

%

В котором:

ч th = эффективность газификации (%) (термическая)
r г = плотность газа (кг / м³)
C p = удельная теплоемкость газа (кДж / кг ° K)
DT = разница температур между газом на входе в горелку и топливом, поступающим в газификатор (° K).

В зависимости от типа и конструкции газификатора, а также от характеристик топлива Am может варьироваться от 60 до 75 процентов. В случае тепловых применений значение h th может достигать 93 процентов.

Рисунок 2.4 Зависимость состава древесного газа от содержания влаги в древесине (потери тепла 15%)

Рисунок 2.5 Расчетное изменение состава древесного газа в зависимости от потерь за счет конвекции и излучения

Рисунок 2.6 Расчетное изменение состава древесного газа в зависимости от температуры газа на выходе (потери за счет явного тепла)


,

Сгорание | химическая реакция | Британника

Горение , химическая реакция между веществами, обычно включающими кислород, обычно сопровождающаяся выделением тепла и света в виде пламени. Скорость или скорость соединения реагентов высока, отчасти из-за природы самой химической реакции, а отчасти потому, что генерируется больше энергии, чем может уйти в окружающую среду, в результате чего температура реагентов повышается. чтобы еще больше ускорить реакцию.Знакомый пример — зажженная спичка. Когда зажигается спичка, трение нагревает голову до температуры, при которой химические вещества вступают в реакцию и выделяют больше тепла, чем может уйти в воздух, и они горят пламенем. Если ветер уносит тепло или химикаты влажные и трение не повышает температуру в достаточной степени, спичка гаснет. При правильном зажигании тепло от пламени повышает температуру соседнего слоя спички и кислорода в прилегающем к ней воздухе, и древесина и кислород вступают в реакцию сгорания.Когда достигается равновесие между общей тепловой энергией реагентов и общей тепловой энергией продуктов (включая фактическое количество тепла и излучаемого света), горение прекращается. Пламя имеет определенный состав и сложную структуру; говорят, что они разнообразны и способны существовать как при довольно низких, так и при чрезвычайно высоких температурах. Излучение света в пламени происходит из-за присутствия возбужденных частиц и, как правило, заряженных атомов и молекул и электронов.

combustion горение Пожар в результате горения топлива. Эйнар Хелланд Бергер

Горение охватывает большое количество разнообразных явлений, которые широко применяются в промышленности, науке, профессиях и в быту, и это применение основано на знаниях физики, химии и механики; их взаимосвязь становится особенно очевидной при рассмотрении распространения пламени.

В общем, горение является одной из наиболее важных химических реакций и может считаться кульминационным этапом окисления некоторых видов веществ.Хотя когда-то считалось, что окисление — это просто комбинация кислорода с любым соединением или элементом, значение этого слова было расширено и теперь включает любую реакцию, в которой атомы теряют электроны, тем самым становясь окисленными. Как уже отмечалось, в любом процессе окисления окислитель забирает электроны у окисляемого вещества, тем самым становясь восстановленным (приобретая электроны). Окислителем может быть любое вещество. Но эти определения, достаточно ясные в применении к атомной структуре для объяснения химических реакций, не так четко применимы к горению, которое, вообще говоря, остается типом химической реакции с участием кислорода в качестве окислителя, но осложняется тем фактом, что процесс включает а также другие виды реакций, а также тем фактом, что это происходит в необычно быстром темпе.Более того, большинство пламен имеют в своей структуре участок, в котором вместо окисления протекают реакции восстановления. Тем не менее, главным событием при горении часто является соединение горючего материала с кислородом.

.

5.1.5. Состав синтез-газа | netl.doe.gov

5.1.5. Состав синтез-газа

Рисунок реакций и превращений газификации проиллюстрировал концепцию газификации угля и отметил полученный состав синтез-газа. Это может значительно варьироваться в зависимости от исходного сырья и процесса газификации; однако обычно синтез-газ содержит от 30 до 60% окиси углерода (CO), от 25 до 30% водорода (H 2 ), от 0 до 5% метана (CH 4 ), от 5 до 15% двуокиси углерода (CO 2 ) , плюс меньшее или большее количество водяного пара, меньшее количество сероводорода (H 2 S), карбонилсульфид (COS) и, наконец, некоторое количество аммиака и других микропримесей.

Состав синтез-газа реки Вабаш
В следующей таблице показан эксплуатационный состав синтез-газа для проекта по газификации угля на реке Вабаш в течение четырехлетнего демонстрационного периода с 1996 по 1999 год.

Год 1996 1997 1998 1999
Концентрация Низкий Высокая Низкий Высокая Низкий Высокая Низкий Высокая
Водород,% 32.87 34,21 32,90 34,40 32,71 33,82 32,31 33,44
Углекислый газ,% 14,89 17,13 16.60 16,90 14,92 16.06 15,25 16,22
Окись углерода,% 42,34 46,03 42.20 46,70 44,25 46,73 44,44 46.31
Метан,% 1,26 1,99 1,04 2,02 1,90 2,09 1.88 2,17
Сероводород, ppmv 17,28 83,36 43.08 106,50 23.48 107,2 86,32 106,0
Карбонилсульфид, ppmv 36,26 162,13 22,59 111,80 9,03 36,63 11,36 24,22
Теплота сгорания, BTU / sef (HHV) 256 280 254 283 268 284 267 280

Завод в Вабаше, использующий технологию газификации E-Gas ™, в этот период работал на различных видах топлива, включая два различных типа угля и нефтяного кокса.Состав синтез-газа оставался относительно постоянным, несмотря на изменения в составе угля. Несмотря на то, что газификатор способен работать с широким диапазоном исходного сырья, отклонения от угля, используемого в качестве проектной основы для системы, могут снизить производство синтез-газа и пара (различия в производительности будут зависеть от подаваемого угля и от того, насколько он отличается от расчетного) , Внезапные изменения в сырье также могут вызвать сбои в других производственных процессах. Отношение синтез-газа H 2 : CO относительно высокое (> 0.7), что типично для шламовой газификации. Высокие уровни COS в первые годы эксплуатации были результатом проблем с установкой COS-гидролиза (в частности, отравление катализатора следами металлов и хлоридов и деградация площади поверхности из-за перегрева). Эти проблемы были устранены в ходе выполнения проекта 1 .

Изменчивость состава синтез-газа
Связанная таблица суммирует данные нескольких демонстраций, анализов и отчетов о составе синтез-газа для различных газификаторов и типов угольного сырья, показывая широкие возникающие вариации.Следует проявлять осторожность при изучении этой таблицы, так как могут отсутствовать многие факторы, которые оказывают значительное влияние на производимый синтез-газ. Например, для точной детализации воздействия на состав синтез-газа потребуется подробный отчет об используемом угле (окончательный и приблизительный анализ). Также необходимо указать режим работы газификатора, рабочие условия и т. Д. (Например, газификатор GE может работать в трех различных режимах: полное охлаждение; радиантное и конвективное охлаждение; радиантное охлаждение с последующим частичным охлаждением — синтез-газ может быть довольно разные для каждого).Таким образом, эта таблица служит общим обзором и недостаточно подробна для проектных работ. См. Связанные источники для получения информации о разработке этой таблицы.

Данные показывают, что широкий диапазон составов синтез-газа может быть получен путем изменения типа газогенератора, сырья и рабочих параметров. Типичный процесс проектирования установки для газификации влечет за собой выбор легкодоступного сырья для потенциальной площадки установки и подходящей технологии газификации, а затем использование изменений последующих процессов для оптимизации состава синтез-газа для создания желаемого конечного продукта.

Другая связанная таблица взята из исследования NETL 2 и дает представление о диапазоне композиций синтез-газа, полученного из биомассы, обработанной в различных типах газификаторов (BFB — барботажный псевдоожиженный слой, FB — неподвижный слой, CFB — циркулирующий псевдоожиженный слой, MSW. — Твердые бытовые отходы, RDF — топливо из отходов).

Для получения информации об оптимальном составе синтез-газа для данного конечного продукта см. Обсуждение оптимизации синтез-газа.



Газификатор

Gasifipedia Home Button

,

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о