Масловіддільник системи вентиляції картера

Крім фільтрації повітря, що надходить у двигун, необхідно вирішити задачу фільтрації вентиляції картера в двигунах внутрішнього згоряння. В ході роботи двигуна так звані прориваються гази виходять через конструктивну щілину між поршнем і стінкою циліндра, вентиляційні отвори і підшипники турбонагнетателя, і потрапляють в картер. Крім залишків палива, проміжних і кінцевих продуктів процесів згоряння і нагару, ці гази містять незначний обсяг моторного масла. Масляні каплі, що знаходяться в газах, вириваються з плівки, яка присутня на порушених і стінках циліндрів, також вони з'являються на ділянках стоку обертових вузлів, виникають при охолодженні днища поршня, а також можуть приймати форму найдрібніших конденсаційних аерозолів з випарувався моторного масла або водяної пари. Раніше було прийнято виводити цей газ за допомогою "відкритої вентиляції" в атмосферу, попередньо видаливши масло найпростішим способом. Цей метод вважають сьогодні неприйнятним і покупці і законодавці. Ця проблема вирішується "закритою вентиляцією", при якій прориваються гази разом з містяться в них забрудненнями підводяться в зону забору повітря для двигуна. Однак при цьому масло і знаходиться в ньому нагар можуть забруднити турбонагнетатель, датчик маси повітря, охолоджувач наддувочного повітря, клапани та каталізатори. Ці забруднення можуть негативно впливати як на процес згоряння і тим самим змінювати властивості відпрацьованих газів, так і на функції і термін служби названих вище вузлів. З метою забезпечення надійної роботи двигуна при збільшеному терміні його служби, ці компоненти газів повинні бути обов'язково відокремлені. Середній діаметр містяться в газі масляних крапель (які заміщають в даному випадку всі інші аерозолі і містяться в них дрібні частки і нагар) становить всього 0,9 μм (рис. 2).

детальна інформація про маслоотделитель системи вентиляції картера

Для ефективної сепарації доступні лише кілька способів (рис. 3).

За їх основним фізичним принципом сепаратори поділяють на дифузійні або коалесцентние, інерційні або ударні і електростатичні сепаратори. До основних вимог автомобілебудування можна також віднести мінімально можливу втрату тиску (через необхідність підтримки зниженого тиску в картері) і невеликий інсталяційний розмір. Для зниження витрат власника автомобіля на сервісне обслуговування сепаратори повинні проектуватися як вузли з тривалим терміном служби. Відповідний метод сепарації вибирають, виходячи з екстремальних умов і вимог покупців. Вибір здійснюється за допомогою оціночної матриці (табл. 1).

Однак практика показує, що "ідеальних" сепараторів не буває. Для того щоб узгодити вимоги клієнтів з технічною освітою і виробничо-економічним завданням, необхідно знайти особливе рішення. Найпростіші і дешеві - циклонні сепаратори. Йдеться про центробежном сепараторі, де газ обертається усередині цилидрических-конічного вузла. Масляні каплі за рахунок інерції вилітають з обертового потоку і залишаються на стінках корпусу. Очищений газ виходить з циклону через центральну трубу. Якщо циклонний сепаратор правильно сконструйований і є достатній напір, то хороші результати сепарації цілком досяжні. Існує можливість пропускати газ через кілька паралельних циклонів, що дозволяє сильно зменшити габарити. Це полегшує інтеграцію навіть в умовах обмеженого простору. Ще одним важливим критерієм на користь вибору типу циклон сепаратора є той факт, що він розробляється як вузол з тривалим терміном служби. На рис. 4 представлені два паралельно працюючих циклону, інтегрованих в модуль масляного фільтра.

За допомогою волоконних або дифузійних сепараторів (коалесцентние елементи) можна також успішно відділяти дрібні краплі. Однак існує небезпека, що частинки нагару з газу закупорять волоконний шар, і втрати тиску будуть рости в міру експлуатації. Тому ці елементи в більшості випадків розробляються як змінні деталі з достатнім запасом надійності. Центрифуги є інерційні сепаратори. Доступні для сепарації сили збільшуються в відцентровому полі, що дозволяє відсівати дрібні краплі. Потужність сепарації регулюється за рахунок зміни частоти обертання центрифуги незалежно від умов роботи двигуна. Втрата тиску в такому сепараторі обумовлена ​​його конструкцією; в крайніх випадках можливо навіть підвищити тиск. Тим не менше, використання центрифуг пов'язано з додатковими витратами, т. К. Мова йде про обертається деталі, яка вимагає наявності приводу, підшипників і ущільнень. Центрифуги також відносяться до вузлів з тривалим терміном служби. На рис. 5 зображено сепаратор тарельчатого типу - центрифуга, призначена для відділення масла.

За допомогою електростатичного сепаратора можна досягти максимального ступеня очищення при мінімальній втраті тиску. Краплі олії спочатку заряджаються електрикою, потім під дією електричного поля рухаються до отделітельний електроду. У цьому випадку висока потужність сепарації досягається за рахунок зовнішньої, електричної сили. За рахунок цього підвищується надійність очищення незалежно від робочого стану двигуна. Електростатичні сепаратори також вимагають додаткових витрат на джерело високої напруги, електричну ізоляцію і екранування. Якщо в газах міститься велика кількість нагару, на електродах можуть з'явитися відкладення. Їх потрібно регулярно видаляти, інакше можливий вихід з ладу всієї системи. Особливо складно одночасно забезпечити надійність роботи масляного сепаратора і оптимізувати його установчі розміри, наприклад, інтегрувати в корпус модуля масляного фільтра або вбудувати в кришку клапана (див. Рис. 4).