Клапан рециркуляції газів картерів

Клапан рециркуляції картерних газів (вентиляції картера) – одне з перших найпростіших пристроїв для зниження рівня шкідливих речовин у вихлопі автомобільного двигуна. Клапан перепускает скупчуються в картері двигуна відпрацьовані гази у впускний колектор, де згоряють містяться в них незначні домішки масла і шкідливі речовини.

Історія створення клапана рециркуляції газів картерів

Клапани вентиляції вихлопних газів почали з'являтися на автомобільних двигунах в кінці 70-х років 20-го століття. У цей час світова спільнота вперше серйозно задумався про шкідливий вплив вихлопних газів на навколишнє середовище, і установка клапана рециркуляції стала однією з перших заходів по поліпшенню складу вихлопних газів.

Клапан рециркуляції газів картерів дозволяє допалювати в камері згоряння домішки моторного масла і шкідливі речовини, які в іншому випадку потрапили б в атмосферу

Протягом приблизно півтора десятка років конструкція клапана зазнавала послідовні зміни з метою поліпшення його роботи. У 1977 році був розроблений і застосований механічний клапан з позитивним протитиском. Через два роки, у 1979 році йому на зміну прийшов механічний клапан з негативним протитиском. У 1988 році почали використовувати дискретний 3-х соленоїдний клапан рециркуляції. А в 1990 році на двигуни деяких автомобілів стали встановлювати дискретний 2-х соленоїдний клапан рециркуляції. Цей клапан управляє потоком рециркуляції завдяки одному великому і одному маленькому отвору, забезпечуючи три комбінації потоку. Клапан такої конструкції виявився найбільш надійним і застосовується до цих пір.

Пристрій і принцип роботи

В процесі згоряння палива при дуже високій температурі, азот (який становить більшу частину атмосфери) разом з киснем утворюють небезпечні забруднюючі речовини – оксиди азоту (NOx). При певних умовах в циліндрах працюючого двигуна температура згоряння, перевищує стандартний рівень, внаслідок чого викиди NOx різко збільшуються. Частина газів проривається в нижню частину блоку циліндрів. Щоб тиск в картері не зростала до критичної позначки, його необхідно стравлювати. До появи системи рециркуляції гази відводилися безпосередньо в атмосферу через сапун картера. Щоб не забруднювати повітря шкідливим вихлопом, який, до того ж, насичений олійною пилом, була створена система рециркуляції відпрацьованих газів. Клапан, встановлений на блок циліндрів, забезпечує перепускание відпрацьованих газів з картера у впускний колектор.

Клапан рециркуляції газів картерів не вимагає приводного механізму, оскільки гази направляються у впускний колектор самопливом, під впливом вакууму

Принцип роботи клапана заснований на розрядження, яке виникає у впускному колекторі. Завдяки цьому розрідження вакуумний перетворювач пересуває вал клапана, відкриваючи його.

На сучасних автомобілях застосовуються клапани рециркуляції газів картерів двох видів: механічні і електронні. Електронні клапана, в свою чергу, поділяються на дискретні і лінійні.

Корпус вакуумного діафрагми на блоці циліндрів забезпечений вакуумним патрубком, який приєднується до карбюратора або корпусу дросельного вузла. Залежно від ступеня розрідження у впускному колекторі, шток діафрагми на дросельному сайті, відкриваючись, натискає на важіль безступінчатого електронного перемикача, що генерує сигнал для передачі на привід мембрани електронного клапана рециркуляції. Якщо приводу немає, розрідження різної сили, мінливий під час відкриття і закриття дросельної заслінки, передається на мембрану клапана на блоці циліндрів без перетворення в електричний сигнал. Коли сигнал підвищується, діафрагма починає рух вгору, долаючи зусилля каліброваної пружини, і переміщує плунжер. В клапані відкривається отвір, даючи можливість відпрацьованим газу надходити у впускний колектор.

У вихлопі двигуна, оснащеного клапаном рециркуляції, вміст оксидів азоту NO і NO2 нижче, ніж у вихлопних газах двигуна без системи рециркуляції

Під час роботи двигуна на холостому ходу, або коли розрідження у впускному колекторі дуже мало (дросельна заслінка широко відкрита), розрядження недостатньо для управління діафрагмою, і відповідно плунжер залишається нерухомим, і гази не надходять у впускний колектор. Отже, процес рециркуляції відбувається тільки в ті моменти, коли двигун працює під навантаженням або на підвищених обертах.

Плюси і мінуси клапана рециркуляції газів картерів

Завдяки клапана рециркуляції частина згорілих відпрацьованих газів повертається знову у впускний колектор і змішується з новим зарядом повітря. Так як кисень служить причиною підвищення температури горіння, за рахунок штучного зменшення концентрації кисню в складі горючої суміші (повторного введення відпрацьованих газів) відбувається зниження температури згоряння. Внаслідок цього відбувається зниження кількості NOx.

Забитий нагаром клапан рециркуляції газів картерів повільніше реагує на відкриття і закриття дросельної заслінки

Процес рециркуляції відпрацьованих газів має й ряд інших переваг. Завдяки більш низькій температурі в камері згоряння запобігається виникнення детонації, що дає можливість у більш широких межах коректувати кут випередження запалювання, підвищуючи крутний момент. У дизельних двигунах процес рециркуляції знижує "жорстку" роботу силового агрегату на холостому ходу, так як із-за зниженої концентрації кисню згоряння паливо-повітряної суміші відбувається за дещо інших умовах.

Питання експлуатації клапана вентиляції картерних газів

Найпоширеніша проблема, що призводить до закупорювання клапана – накопичення відкладень вуглецю на гнізді або пластині клапана. У більшості випадків це викликано експлуатацією двигуна з некоректним співвідношення палива і повітря в паливо-повітряної суміші.

Якщо клапан рециркуляції газів картерів засмічений, то при відкритті і закритті він буде підклинювати і повільніше реагувати на зміну положення дросельної заслінки.

При заміні клапана рециркуляції необхідно ретельно очищати приєднані до нього патрубки. У разі, якщо клапан забитий, нагар неминуче осідає в прямому трубці. З цієї причини, чистоті трубопроводів слід приділити підвищену увагу.

Цікаві факти про систему вентиляції картерних газів

Відключення системи рециркуляції газів картерів, мабуть, найбільш поширене порушення правил експлуатації транспортних засобів у нашій країні. Справа в тому, що автолюбителі вкрай не люблять цю систему за те, що при великому зносі двигуна вона починає "гнати масло" у впускний колектор. Завжди існує спокуса "поїздити ще трохи", коли стає зрозуміло, що поршнева група в поганому стані. З цієї причини, відключити трубку виведення картерних газів від колектора і випускати гази в атмосферу, в недавньому минулому пропонували своїм клієнтам всі неофіційні автосервіси.

Recommended to read
Recommended to read
Recommended to read
Recommended to read