Фильтр картерных газов: система вентиляции картера автомобильного мотора

Отделение масла от выхлопных газов

Устройства отделения масла применяют не только на компрессорах воздуха или иных газов. Популярны в обществе владельцев автомобилей очистители выхлопных газов. Нередко такие устройства делают своими руками из подручных материалов. Получается вполне эффективная система очистки картерных газов для автомобиля.

Как сделать маслоотделитель картерных газов автомобиля?

Простейший аппарат, функционально «заточенный» под масляную сепарацию для автомобилей, вполне допустимо изготовить из пластиковых сантехнических принадлежностей.

Несложная конструкция, сделанная своими руками владельцем автомобиля из набора сантехнических принадлежностей. Недорого и вполне эффективно для машин с пробегом

Комплект деталей, так называемого маслоотделителя картерных газов автомобиля, обозначен скромным списком свободно доступных деталей:

1. Муфта сантехническая (1 шт.).
2. Штуцеры латунные (2 шт.).
3. Заглушки сантехнические под муфту (2 шт.).
4. Шланг топливный автомобильный (1 шт.).
5. Металлическая сетка для мытья посуды.

Маслоотделитель картерных газов автомобиля своими руками

На одной из пластиковых заглушек для сантехнической муфты нужно просверлить два отверстия под входной и выходной штуцеры. Вставить латунные штуцеры в отверстия и надёжно закрепить с обратной стороны.

Штуцеры для входа и выхода обрабатываемой газовой смеси на корпусе сантехнической заглушки. Заглушкой закрывают один конец муфты

Далее выход одного из штуцеров с нижней стороны крышки необходимо удлинить куском топливного шланга (или металлической трубкой). Трубка по размеру длины делается равной 2/3 длины сантехнической муфты. Это будет входящая линия картерных газов.

Удлинённый штуцер входящих газов. Эта часть конструкции будет размещаться внутри сантехнической муфты вместе с металлической сеткой, исполняющей роль фильтра

Следующим шагом необходимо установить доработанную крышку на сантехнической муфте. Через оставшуюся открытой противоположную сторону муфты нужно поместить внутрь металлическую сетку. Затем установить вторую крышку на муфте.

Готовая конструкция, сделанная своими руками и установленная в области мотора под капотом автомобиля. На практике устройство показало удовлетворительную работу

Вот и всё. Простейший (но вполне эффективный) маслоотделитель картерных газов автомобиля готов к установке в систему легкового транспорта. Нужно лишь пометить входящий/исходящий штуцеры, чтобы впоследствии не перепутать местами. Устанавливается маслоотделитель картерных газов на канале малого сапуна клапанной крышки.

Неисправность: засорилась система вентиляции картера двигателя

Многие автовладельцы имеют смутное представление о системе вентиляции картера двигателя своего автомобиля. Так как длительное время, пока автомобиль имеет небольшой пробег, она работает незаметно, ни чем не выдавая своего существования. Спустя годы и (или) сотню тысяч пробега система вентиляции постепенно засоряется выдавая первые признаки своей неисправности.

Признаки неисправности: засорилась система вентиляции картера двигателя

Выгоняет моторное масло из двигателя под сальники и прокладки

Так как система вентиляции отвечает за своевременное и эффективное удаление газов из картера двигателя в его впускной тракт, то малейшее сужение ее каналов по причине появления в них отложений приводит к повышению давления в картере и в самом двигателе. Повышенное давление заставляет моторное масло сочиться под сальники коленчатого и распределительного валов, прокладку поддона, прокладку клапанной крышки, пробку маслозаливной горловины. Замена сальников и прокладок в такой ситуации проблемы течи масла не решает.

Масло в корпусе воздушного фильтра двигателя (для карбюраторных двигателей)

По описанной выше причине повышенного давления в картере двигателя находящееся в нем моторное масло начинает активно выбрасываться вместе с газами под клапанную крышку и далее в корпус воздушного фильтра. Забивая фильтрующий элемент и жиклеры карбюратора.

Повышение расхода моторного масла

Так как моторное масло начинает активно выбрасываться во впускной тракт двигателя и догорать в камерах сгорания, соответственно растет его расход. Сначала практически незаметный он постепенно растет по мере засорения системы вентиляции.

Замасливание электродов свечей зажигания

По причине попадания моторного масла во впускной тракт двигателя и далее в камеры сгорания происходит замасливание электродов свечей зажигания. Свечи начинают работать с перебоями, двигатель троит на холостом ходу, появляются провалы и рывки в движении, сизый дым из глушителя.

Причины неисправности: засорилась система вентиляции картера двигателя автомобиля

Большой пробег автомобиля

Рано или поздно система вентиляции картера двигателя перестает эффективно справляться со своими обязанностями так как ей все время приходится иметь дело с картерными газами, несущими в себе частицы масла, сажи и пр. Все это со временем забивает маслоотделитель системы и оседает в виде сажевого налета на стенках ее шлангов и трубок.

Применение некачественных масел

Ускорить процесс засорения системы вентиляции картера может постоянная эксплуатация двигателя автомобиля на низкокачественном и (или) неподходящем для данного двигателя моторном масле. Количество сажевых отложений в таком случае возрастает в разы.

Износ поршневой группы двигателя

Изношенная поршневая группа двигателя автомобиля (кольца, поршни, цилиндры) позволяет большому объему газов из камер сгорания прорываться в картер, повышая в нем давление и способствует наступлению негативных последствий.

Что делать если имеются признаки засорения системы вентиляции картера двигателя?

Сменить моторное масло на соответствующее и качественное.

Проверить компрессию в цилиндрах двигателя, чтобы определить степень износа его поршневой группы.

Примечания и дополнения

На двигателях, у которых позволяет конструкция системы вентиляции, существует практика устранения негативных последствий засорения системы вентиляции и износа поршневой , заключающаяся в выводе основного шланга системы под двигатель. Картерные газы при этом выбрасываются в атмосферу. Так как они ядовиты, то страдает экология.

Для чего нужна система вентиляции картера двигателя? Система предназначена для удаления газов из картера двигателя в его впускной трубопровод, что предотвращает повышение их давления и как следствие течь масла под сальники и уплотнения. Помимо этого дожигание вредных картерных газов приводит к снижению токсичности выхлопа.

Система вентиляции картера закрытого типа. С принудительным удалением газов (за счет разрежения во впускном трубопроводе). Отбор газов производится через маслоотделитель, очищающий их от частиц моторного масла. Удаление газов производится по двум контурам (основного и холостого хода).

Пример: устройство системы вентиляции картера двигателя автомобиля.

1. Картер двигателя.

3. Шланг от сапуна к патрубку клапанной крышки.

4. Маслоотделитель под клапанной крышкой.

5. Тонкий шланг от клапанной крышки к штуцеру с жиклером блока дроссельной заслонки.

6. Штуцер с жиклером на блоке дроссельной заслонки.

7. Толстый шланг от клапанной крышки к впускной трубе.

Источник

Порядок работы

Для сборки вам не понадобится особых инструментов. Все необходимое имеется в каждом гараже. Производится работа в следующем порядке:

• Разбирается бачок. Из него извлекается содержимое. Фильтр и 2 пружинки (большую и маленькую) можно отложить, они не понадобятся;
• Внутрь корпуса вставляем трубку диаметром 14 мм, она должна опускаться до самого дна. Так газы будут проходить через всю банку без исключения;
• Берем губки и, распушив, забиваем ими банку. После чего, ставим шайбу и шплинтуем, в итоге у нас получается такой своеобразный фильтр;
• Берем сетку, которая стояла в бачке, и проделываем отверстие под трубку. После чего устанавливаем его на место;
• Следующий этап делается по желанию. Можно покрасить банку в любой цвет (на усмотрение). Но, на рабочие качества это не повлияет;
• Пока бачок подсыхает, имеет смысл очистить дроссельную заслонку от загрязнений, для этого можно воспользоваться любым доступным способом;
• Производим установку под капот. К выводу с длиной трубкой подсоединяем шланг с сапуна, к основному крепим шланг, идущий на дроссель.

Почему давления в картере растет

Через сколько надо менять масло в коробке МКПП и АКПП

Заметив подтекания масла в подкапотном пространстве и/или снижение уровня масла в картере, необходимо точно определить то, что дизельный двигатель сапунит. Это можно сделать следующим способом. Достаточно открутить крышку маслозаливной горловины на прогретом дизеле. Если вы заметите появление сизого дыма из горловины, тогда проблема очевидна.

Цилиндропоршневая группа и ГБЦ

Главной причиной того, что дизельный мотор сапунит, выступает износ цилиндропоршневой группы. В процессе эксплуатации ДВС на стенках цилиндров образуются задиры, сами цилиндры постепенно разбиваются и приобретают измененную форму стенок, а также изнашиваются или ломаются поршневые кольца. В результате нагрева тепловые зазоры между поршнем и стенками цилиндров становятся слишком большими.

Дополнительно к снижению эффективности уплотнения накладывается износ колец, их закоксовка, которая лишает кольца подвижности. В таких условиях моторное масло обильно попадает в камеру сгорания, дизель дымит сизым дымом. Также образующиеся в процессе сгорания топливно-воздушной смеси и попадающего в цилиндры моторного масла газы активно наполняют картер двигатель.

Если дизельный двигатель сильно изношен, тогда необходим капитальный ремонт, который будет означать расточку цилиндров, замену поршней, колец и т.д. Точное диагностирование проблем ЦПГ требует замера компрессии для определения разброса показателей по цилиндрам.

В том случае, если дизель не сильно сапунит и неисправность находится только на начальной стадии (износ стенок цилиндров в допустимых пределах), некоторые автомеханики прибегают к способу раскоксовки поршневых колец. Данную меру считают временной, так как дальнейшей продолжительной эксплуатации агрегата после раскоксовки колец ожидать не стоит. Лучшим решением будет замена колец на новые.

Сапунить дизель может также по причине износа клапанов, направляющих втулок, сальников клапанов и т.д. Аналогично неисправностям поршневой и раскоксовке колец, проблемы с ГРМ эффективно устраняются только комплексным ремонтом. Замена одних сальников клапанов продолжительного эффекта не дает.

Система вентиляции картера двигателя

Второй в списке основных причин, по которым сапунит дизельный двигатель, является забитая система вентиляции картера. Снижение пропускной способности данной системы по симптомам напоминает износ ЦПГ: повышенный расход моторного масла, дымление дизеля синим дымом и т.д. В ряде случаев удается нормализовать работу мотора и устранить перерасход масла путем очистки сапунов.

Наращивание требований относительно сепарации машинного масла

Постоянное повышение давления сгорания вследствие уменьшения размеров, а также применение машинных масел с низкой вязкостью приводит к значительному уменьшению размера частиц. Соответственно производительность установленных пассивных инерционных сепараторов становится недостаточной при данных ограничивающих факторах. Новые технологии необходимы для применения в легковых автомобилях, чтобы обеспечить высокую эффективность разделения частиц, значительно меньших 1 мкм.

Центрифуга – технология под фильтр картерных газов

Эффективность разделения мелких капель в принципе может быть увеличена за счет увеличения силы инерции с использованием дополнительной энергии. Центрифуги являются хорошо известными примерами такого рода сепарационных технологий. Здесь энергия используется для приведения в действие какого-либо ротора, а частицы отделяются вследствие возникающей центробежной силы.

Как правило, центрифуги нуждаются в очень высокой скорости вращения – диапазон до 10 000 об/мин. Или же в качестве альтернативы конструкция должна быть очень большой, особенно для отделения частиц, значительно меньших, чем 1 мкм. Другим решением для повышения эффективности разделения является использование дополнительных механизмов, таких как диффузионное разделение.

Волоконный демистер – диффузионный фильтр картерных газов

Так называемый волоконный демистер выступает примером ещё одного типа сепаратора, объединяющего преимущества различных дополнительных механизмов разделения. Обе упомянутые технологии применяются на грузовых автомобилях, где аналогичные высокие требования. Между тем волоконные демистеры способны обеспечить эффективное решение на применении с легковыми автомобилями.

ФИЛЬТРЫ

Варианты конструктивного исполнения волоконных демистеров (фильтров масла), которые не менее эффективно могут применяться в системах фильтрации картерных газов легковых автомобилей

Вариант с демистером позволяет интегрировать фильтр картерных газов даже в сложные конструкции без ущерба для производительности, одновременно значительно снижая сложность интеграции и связанные с этим затраты. Волоконные элементы – демистеры, обычно заменяются в течение интервала обслуживания после определенного времени работы из-за отложения сажи на поверхности волокна.

Интервал обслуживания сильно зависит от конкретного применения. Основным требованием к пригодности волоконного демистера для применения в легковых автомобилях, является разработка новых волоконных демистеров. Таковые обеспечивают высокую производительность и приемлемый длительный интервал обслуживания при данных условиях эксплуатации.

В то же время перепад давления, а также размеры волоконных демистеров должны соответствовать общим требованиям легкового автомобиля. Поэтому производство, в том числе , стремятся решать эту проблему. Инженеры разрабатывают новые волоконные демистеры для применения в конструкциях легковых автомобилей.

Механизм фильтра картерных газов волоконным демистером

Фильтрующие сепараторы являются широко распространенным в мире методом высокоэффективного разделения сверхтонких частиц тех же картерных газов. Капли объединяются в процессе разделения жидкости / газа на поверхности волокна, образуя жидкую пленку, последовательно стекающую с фильтрующего материала.

СКАНЕР OBD

Принцип гравиметрического разделения содержимого картерных газов: 1 – аэрозольная форма потока; 2 – проникновение; 3 – повторное увлечение (унос); 4 — дренирование

Остаточные масляные капли на стороне фильтра с чистым картерным газом представляют либо неразделённые капли аэрозоля (так называемое проникновение), либо образования в виде пузырьков и колпачков из отделённой плёнки жидкости (так называемое увлечение). Эффективность гравиметрического разделения в стационарном состоянии рассчитывается по формуле:

Ng = 1 – (Mp + Me / Md + Mp + Me)

где: Ng – эффективность геометрического разделения; Mp – проникновение; Me – увлечение; Md – дренирование.

Различные виды механизмов разделения используются в целом в соответствии с теорией фильтрации картерных газов двигателей автомобилей. Для вентиляции картера (фильтрации картерных газов), соответствующими механизмами разделения, в частности, являются:

• удары,
• диффузия,
• перехват.

Эффективность разделения на основе ударов и перехвата увеличивается с увеличением размера частиц, тогда как эффективность разделения на основе эффектов диффузии увеличивается с уменьшением размера частиц.

https://youtube.com/watch?v=Nf4FSCuXwSA

Серьезный вред двигателю

Сгораемые газы оказывают негативное влияние на масло и снижают эффективность работы двигателя. По сути, картерные газы представляют собой недогоревшие остатки топлива и содержат множество вредных примесей, которые оказывают губительное воздействие на окружающую среду. Наличие испарений воды в газах приводит к образованию эмульсии, благодаря которой в масле наблюдается пена. Из-за нее трущиеся элементы не получают достаточного количества смазки, за счет чего быстрее изнашиваются и выходят из строя. А сами пары, которые попадают на масло, разжижают его. Образуются разные примеси, которые оказывают самое губительное воздействие, понижая стойкость практически всех деталей, с которыми соприкасается масло. В результате в несколько раз сокращается ресурс двигателя.

Сапун двигателя

Некоторых начинающих водителей вгоняет в ступор вопрос «сапун двигателя и что это такое», ведь в рекомендациях по эксплуатации и уходу за автосредством часто упоминается этот важный элемент мотора.
Помимо этого, сапун нередко помогает диагностировать важные проблемы, связанные с силовым агрегатом: дело в том, что проблемы с данным элементом могут впоследствии вызвать неполадки двигателя, что затем может привести к дорогостоящему ремонту.
Именно поэтому владельцу авто просто необходимо знать все аспекты и характеристики прибора, а также иметь представление о том, как правильно предотвращать нарушения в его работе, ведь клапан-сапун, не кажущийся на первый взгляд значительной деталью, имеет большое значение для правильной работы силового агрегата. 

В чём его предназначение?

Чтобы понять, что такое сапун, рекомендуется узнать, для чего он нужен, поскольку это находится в прямой связи с его принципом функционирования.

Основная задача данного приспособления – снижение давления в двигательном картере.

Во время работы автомобиля в картере собирается множество газов, которые со временем создают высокое давление. Если их вовремя не стравливать, мотор может прекратить работу, поскольку большое давление будет способствовать подпиранию поршней, а газ при этом начнёт выходить через любое другое отверстие. Чтобы такого не случилось, устанавливается этот клапан.

Ещё одна значительная функция прибора – снижение температуры внутри двигателя и его вентиляция.

По работе этого агрегата можно делать выводы о проблемах в работе мотора.
В нормальном же рабочем состоянии из агрегата виднеется слегка прозрачный, едва заметный дымок. Существуют ситуации, когда двигатель постоянно выбрасывает масло через сапун. Это частая причина не только засорения клапана, но и других технических неполадок.
Клапан-сапун – важный элемент, позволяющий сообщаться со внешней средой закрытой ёмкости. Он позволяет уравнивать давление внутри ДВС: если оно резко понизится, то через клапан внутрь попадёт свежий воздух, который и устранит разницу между внешним, атмосферным, и внутренним давлением, создаваемым в полости картера.

 Место установки

Клапан-сапун в автомобиле обычно находится:

• непосредственно в двигателе;
• внутри конструкции заднего и переднего моста;
• в КПП.

Принцип работы

Вне зависимости от места установки функции сапуна остаются прежними.
Иными словами, клапан даёт возможность «дышать» конструктивным узлам авто, из которых не допускается вытекание рабочих жидкостей и в которые не должны попадать мелкие частицы извне.
Во время работы двигателя масло внутри картера имеет свойство нагреваться, что приводит к повышению температуры двигателя.
Во время этого воздух в картере начинает расширяться и создаёт давление, которое необходимо сбрасывать.

При охлаждении, наоборот, давление в картере быстро падает, из-за чего воздух снаружи пытается прорваться внутрь сквозь любые доступные отверстия. Для того чтобы противодействовать таким явлениям и полностью безопасно выровнять давление на двигатель, устанавливается это приспособление.

Для чего нужна чистка клапана?

Внешние условия, создаваемые при работе клапана-сапуна, часто приводят к тому, что в нём накапливаются пыль и грязь, которые препятствуют его нормальному функционированию. Из-за этого возникает избыточное или, наоборот, недостаточное давление, приводящее к течи масла.
Менять сапун на новый следует в тех случаях, когда он чересчур загрязнён, а перед установкой нового агрегата рекомендуется тщательно очистить и место его установки, что позволит избежать скорого загрязнения вновь. Сапуны других важных узлов автомобиля тоже подлежат своевременной чистке для профилактики неисправностей авто.

Важно

Сапун – важный элемент, который помогает автомобилю исправно работать, но для профилактики поломок рекомендуется своевременно его чистить или менять.Неисправный клапан может привести к различным нарушениям:

• риск течи КПП;
• быстрый износ синхронизаторов и многое другое.

Регулярная чистка клапана поможет защитить масло от ухудшения смазывающих и защитных свойств, и потому надолго продлит срок эксплуатации железного коня.

Преимущества и важность применения устройства

Использование влагоотделителя во время покраски автомобиля компрессорной установкой существенно увеличивает срок службы покрытия и защищает кузов от коррозии. Воздух должен быть сухим – это достигается за счёт использования холодильного оборудования, центробежной силы или силикагеля. Собрать самодельное устройство можно из старого баллона, огнетушителя, масляного или водяного фильтра.

Некоторые компрессорные установки подают воздух под высоким давлением и требуют заводских фильтров и влагоотделителей. Перед подключением осушителя внимательно изучите инструкцию производителя и убедитесь, что все требования к воздушной смеси будут выполнены.

Чтобы компрессорная установка более качественно наносила слой краски, специалисты рекомендуют подавать в неё сухой воздух. Убрать лишнюю влагу можно с помощью самодельных влагоотделителей. Они обойдутся дешевле заводских и, при качественном изготовлении, будут надёжно и эффективно работать долгое время.

Отделение масла от выхлопных газов

Устройства отделения масла применяют не только на компрессорах воздуха или иных газов. Популярны в обществе владельцев автомобилей очистители выхлопных газов.

Нередко такие устройства делают своими руками из подручных материалов. Получается вполне эффективная система очистки картерных газов для автомобиля.

Как сделать маслоотделитель картерных газов

Простейший аппарат, функционально «заточенный» под сепарацию для автомобилей, можно изготовить из пластиковых сантехнических принадлежностей.

Несложная конструкция, сделанная своими руками владельцем автомобиля из набора сантехнических принадлежностей. Недорого и вполне эффективно для машин с пробегом

Комплект деталей, так называемого маслоотделителя картерных газов, обозначен скромным списком:

1. Муфта сантехническая (1 шт.).
2. Штуцеры латунные (2 шт.).
3. Заглушки сантехнические под муфту (2 шт.).
4. Шланг топливный автомобильный (1 шт.).
5. Металлическая сетка для мытья посуды.

Сборка маслоотделителя картерных газов

На одной из пластиковых заглушек для сантехнической муфты нужно просверлить два отверстия под входной и выходной штуцеры. Вставить латунные штуцеры в отверстия и надёжно закрепить с обратной стороны.

Штуцеры для входа и выхода обрабатываемой газовой смеси на корпусе сантехнической заглушки. Заглушкой закрывают один конец муфты

Далее выход одного из штуцеров с нижней стороны крышки необходимо удлинить куском топливного шланга (или металлической трубкой). Трубка по размеру длины делается равной 2/3 длины сантехнической муфты. Это будет входящая линия газов.

Удлинённый штуцер входящих газов. Эта часть конструкции будет размещаться внутри сантехнической муфты вместе с металлической сеткой, исполняющей роль фильтра

Следующим шагом установить доработанную крышку на сантехнической муфте. Через оставшуюся открытой противоположную сторону муфты поместить внутрь металлическую сетку. Установить вторую крышку на муфте.

Готовая конструкция, сделанная своими руками и установленная в области мотора под капотом автомобиля. На практике устройство показало удовлетворительную работу

Вот и всё. Простейший (но вполне эффективный) маслоотделитель картерных газов готов к установке в систему автомобиля. Нужно лишь пометить входящий/исходящий штуцеры, чтобы впоследствии не перепутать местами. Устанавливается отделитель на канале малого сапуна клапанной крышки.

Виды компрессорных маслоотделителей

Конструктивное исполнение маслоотделителей компрессоров, с учётом их принципа действия, следующее:

• циклонные,
• сетчатые,
• барботажные,
• инерционные.

Также существуют маслоотделители для компрессоров, изготовленные в комбинированном варианте, где сочетаются сразу несколько систем маслоотделения.

Циклонный маслоотделитель

Этот вид системы отделения масла использует принцип центробежной вращательной силы. Устройство – сосуд, имеет внутри пластинчатый элемент спирального вида.

Конструкция циклонного действия и принцип очистки для этого вида устройств: 1 — входной фильтр; 2 — венчурная стенка; 3 — горловина; 4 — маслоотбойник; 5 — циклонный сепаратор

Когда смесь газа и масла, сжатая компрессором, поступает в циклонный маслоотделитель, образуется вихревой поток за счёт спиралевидных пластин — элементов устройства.

Под действием циклонного вихря масло, обладающее большим удельным весом относительно газа, отделяется и осаждается на стенке сосуда, а затем стекает в его нижнюю область.

Очищенный от масла газ выходит из маслоотделителя по верхнему патрубку. Эффективность очистки циклонными устройствами достигает 80%.

Сетчатый маслоотделитель компрессора

Самым простым, с точки зрения механической конструкции для компрессора, является сеточный маслоотделитель. Устройство очищает газовую среду от скопления масла за счёт фильтрации потока мелкой сеткой.

Простейшая система отделения и очистки — сетка. По сути, это обычный фильтр грубой очистки, эффективность действия которого не слишком высока

Причём степень очистки напрямую зависит от плотности сеточного фильтра. Однако слишком высокая плотность снижает пропускную способность сетки для газа.

Эффект сепарации достигается опять же за счёт большего удельного веса компрессорного масла. Смесь газа с маслом встречает на своём пути сетку, меняет направление движения и скорость. В результате тяжёлые масляные частички задерживаются, а более лёгкая газовая среда продолжает движение.

Между тем эффективность очистки сетчатыми устройствами относительно невысокая (не более 50%). Поэтому этот вид компрессорных сепараторов относят к фильтрам грубой очистки.

Маслоотделители барботажные

Более тонкую очистку масла от воздуха или другой газовой среды обеспечивают компрессорам маслоотделители барботажного типа.

Принцип их действия основан на продвижении сжатой газовой смеси сквозь жидкостной барьер. Эффективность очистки может достигать 80-90%.

Система с барботажным принципом работы: А — вход газа; В — выход газа; С — слив воды; D — слив масла; 1 — улавливатель масла; 2 — каплеуловитель (демистер); 3 — вихревой ограничитель

Правда, технологическая схема с барботажными маслоотделителями должна иметь дополнительно систему отделения масла от жидкости.

Этот момент оборачивается тем, что конструктивно барботажные маслоотделители выглядят довольно сложным устройством и  требуют соответствующего технологичного подхода.

Инерционный сепаратор

Гравитационными маслоотделителями, циклонными фильтрами, называют также системы инерционной очистки. Принцип действия таких аппаратов несколько напоминает работу циклонного устройства.

Аппарат состоит из сосуда, внутри которого расположена конструкция, напоминающая винт мясорубки. Смесь газа с маслом проходит от верхней области сосуда к нижней, изменяя направление движения согласно дорожке винта.

Инерционная система отделения (очистки) функционирует практически по тому же принципу что и циклонная. Используются наклонные поверхности сепаратора: 1 — стекающая плёнка; 2 — капли

Инерционная сила отделяет маслянистые частички от газа. Они остаются на поверхности винтовой дорожки, собираются в более увесистые капли и стекают в нижнюю область сосуда.

Инерционные маслоотделители достаточно эффективные аппараты – очищают газовую среду на 70-90%. Но применение таких систем ограничено по отношению к исполнению компрессоров. Преимущественно инерционными аппаратами комплектуются поршневые и спиральные компрессоры.

Комбинированные устройства фильтрации масла

Механизмы маслоотделения, собранные на базе комбинированной схемы, отмечаются как самые эффективные из всех существующих маслоотделителей (до 99% очистки).

Но при этом комбинированные устройства отличаются сложностью конструкции и  существенными издержками на их обслуживание.

Комбинированные системы очистки отличаются сложными инженерными решениями. Это дорогостоящие массивные установки, обычно промышленного назначения

Комбинация (сочетание) сразу нескольких систем в одном сосуде, как правило, невозможна. Поэтому сама конструкция являет собой массивное устройство, состоящее из нескольких модулей.

Наращивание требований относительно сепарации машинного масла

Постоянное повышение давления сгорания вследствие уменьшения размеров, а также применение машинных масел с низкой вязкостью приводит к значительному уменьшению размера частиц. Соответственно производительность установленных пассивных инерционных сепараторов становится недостаточной при данных ограничивающих факторах. Новые технологии необходимы для применения в легковых автомобилях, чтобы обеспечить высокую эффективность разделения частиц, значительно меньших 1 мкм.

Центрифуга – технология под фильтр картерных газов

Эффективность разделения мелких капель в принципе может быть увеличена за счет увеличения силы инерции с использованием дополнительной энергии. Центрифуги являются хорошо известными примерами такого рода сепарационных технологий. Здесь энергия используется для приведения в действие какого-либо ротора, а частицы отделяются вследствие возникающей центробежной силы.

Как правило, центрифуги нуждаются в очень высокой скорости вращения – диапазон до 10 000 об/мин. Или же в качестве альтернативы конструкция должна быть очень большой, особенно для отделения частиц, значительно меньших, чем 1 мкм. Другим решением для повышения эффективности разделения является использование дополнительных механизмов, таких как диффузионное разделение.

Волоконный демистер – диффузионный фильтр картерных газов

Так называемый волоконный демистер выступает примером ещё одного типа сепаратора, объединяющего преимущества различных дополнительных механизмов разделения. Обе упомянутые технологии применяются на грузовых автомобилях, где аналогичные высокие требования. Между тем волоконные демистеры способны обеспечить эффективное решение на применении с легковыми автомобилями.

ФИЛЬТРЫ

Варианты конструктивного исполнения волоконных демистеров (фильтров масла), которые не менее эффективно могут применяться в системах фильтрации картерных газов легковых автомобилей

Вариант с демистером позволяет интегрировать фильтр картерных газов даже в сложные конструкции без ущерба для производительности, одновременно значительно снижая сложность интеграции и связанные с этим затраты. Волоконные элементы – демистеры, обычно заменяются в течение интервала обслуживания после определенного времени работы из-за отложения сажи на поверхности волокна.

Интервал обслуживания сильно зависит от конкретного применения. Основным требованием к пригодности волоконного демистера для применения в легковых автомобилях, является разработка новых волоконных демистеров. Таковые обеспечивают высокую производительность и приемлемый длительный интервал обслуживания при данных условиях эксплуатации.

В то же время перепад давления, а также размеры волоконных демистеров должны соответствовать общим требованиям легкового автомобиля. Поэтому производство, в том числе , стремятся решать эту проблему. Инженеры разрабатывают новые волоконные демистеры для применения в конструкциях легковых автомобилей.

Механизм фильтра картерных газов волоконным демистером

Фильтрующие сепараторы являются широко распространенным в мире методом высокоэффективного разделения сверхтонких частиц тех же картерных газов. Капли объединяются в процессе разделения жидкости / газа на поверхности волокна, образуя жидкую пленку, последовательно стекающую с фильтрующего материала.

СКАНЕР OBD

Принцип гравиметрического разделения содержимого картерных газов: 1 – аэрозольная форма потока; 2 – проникновение; 3 – повторное увлечение (унос); 4 — дренирование

Остаточные масляные капли на стороне фильтра с чистым картерным газом представляют либо неразделённые капли аэрозоля (так называемое проникновение), либо образования в виде пузырьков и колпачков из отделённой плёнки жидкости (так называемое увлечение). Эффективность гравиметрического разделения в стационарном состоянии рассчитывается по формуле:

Ng = 1 – (Mp + Me / Md + Mp + Me)

где: Ng – эффективность геометрического разделения; Mp – проникновение; Me – увлечение; Md – дренирование.

Различные виды механизмов разделения используются в целом в соответствии с теорией фильтрации картерных газов двигателей автомобилей. Для вентиляции картера (фильтрации картерных газов), соответствующими механизмами разделения, в частности, являются:

• удары,
• диффузия,
• перехват.

Эффективность разделения на основе ударов и перехвата увеличивается с увеличением размера частиц, тогда как эффективность разделения на основе эффектов диффузии увеличивается с уменьшением размера частиц.