ОБ ИЗМЕРЕНИИ КОЛИЧЕСТВА КАРТЕРНЫХ ГАЗОВ , О ПУЛЬСАЦИЯХ КАРТЕРНЫХ ГАЗОВ В МАСЛОЗАЛИВНОЙ ГОРЛОВИНЕ И О ДАВЛЕНИИ ГАЗОВ В КАРТЕРЕ
Эту тему обсуждали в разных форумах многократно. Изучение состояния двигателя по пульсациям газов в маслозаливной горловине часто очень обманчиво. Дело в том, что внутренний объем картера со всеми газовыми каналами и полостями представляют собой некую резонансную акустическую систему. Поршни, совершающие возвратно-поступательное движение, создают в полости картерного пространства колебания воздуха, которые очень легко принять за мощный импульсный прорыв картерных газов, если ситуацию наблюдать через относительно большое отверстие маслозаливной горловины. Кто интересовался устройством домашних акустических систем, может знать о существовании в басовых колонках, так называемых, фазоинверторов.
Ежели такие музыкальные колонки есть у кого-нибудь дома (например сабвуфер в системе домашнего музыкального центра или в машине), то предлагаю поднести руку во время воспроизведения музыкального фрагмента богатого басами к его инверсному отверстию. Стегать по руке будет неслабо. Аналогичные вещи происходят и в двигателе, иногда смущая и своих хозяев и ремонтников.
Решение проблемы простое как дверь. Не надо исследовать состояние мотора через заливную горловину, хоть и кажется, что это лучше всего. В любом моторе, кроме самых доисторических (напр. Nissan SD33), внутренний объем картера хорошо изолирован и все картерные газы направляются во впускной коллектор для переработки в цилиндре. Надо найти патрубок, по которому эти газы отводятся во впускной коллектор (на машинах без наддува) или в воздуховод перед турбиной на моторах с наддувом. Разъединяем этот патрубок и наращиваем его шлангом примерно такого же диаметра и длиной с полметра-метр. Далее на заведенном моторе смотрим, что выходит их этой наращенной трубки - еле заметное дутье, сильное или чуть меньше, чем из выхлопной трубы. Наращивание трубки позволяет подавить любые резонансные колебания, и вы оцените только то, что прорывается через поршневые кольца. Кроме того, попутно, разъединение отвода картерных газов дает вам еще возможность довольно верно оценить состояние вашего воздушного фильтра. Если вы попытаетесь пальцем прикрыть то отверстие, куда вставлялась трубка отвода картерных газов, и почувствуете, что палец присасывается к этому отверстию, то можете быть стопроцентно уверены, что ваш воздушный фильтр созрел на помойку. Более того, он готов разорваться от разрежения на впуске, нанеся этим страшнейший удар по вашему мотору и вашему карману, соответственно.
Количество картерных газов может быть измерено, тогда в ваших руках будет не только численная характеристика состояния мотора, но и база для накопления статистики для прогнозирования сроков и объемов ремонта своего мотора. А это уже кое-что. Как измерить количество картерных газов?
Расходомер может быть выполнен по двум принципиально разным, но дающим одинаковый результат идеям:
1 - покупается бытовой счетчик для домашнего газа (кухонный). Это счетчик барабанного типа, погрешность измерения плюс-минус один литр. Никаких переделок при этом кроме монтажа шлангов и штуцеров не требуется. На вход счетчика картерные газы подаются от разомкнутого патрубка системы вентиляции картера. Выход из счетчика направляется в атмосферу, но можно (для тонких исследований) запустить на впуск двигателя, как он идет штатно (рис 1 и 2).
2 - покупается или изготавливается газовый ротаметр, рассчитанный на измерение расходов газа до 100 литров в минуту. Изготовить его крайне просто. Из оргстекла вытачивается трубка с конусным внутренним отверстием. Конусность 3-10 градусов. Внутренний диаметр трубки в тонкой части приблизительно 20-25 мм. Для изготовления конусного отверстия трубки отлично подходит инструмент для обработки конусов Морзе. Трубку не обязательно даже полировать – достаточно зашлифовать тонкой шкуркой, хотя от полировки она хуже не станет. Трубка располагается вертикально тонким концом вниз, в трубку помещается поплавок, представляющий собой шарик или конус или сочетание конуса с цилиндром (форма не очень важна). Диаметр шарика или конуса должен быть немного меньше самого маленького внутреннего диаметра конусной трубки, настолько, чтобы он мог свободно перемещаться внутри трубки и в самом узком месте оставался зазор не меньше 1-2 мм. Чтобы не дать поплавку провалиться, снизу трубки делается ограничитель в виде перекрестия из проволочек или стержней. Подобный же ограничитель делается и в верхней части трубки, чтобы при очень большом количестве картерных газов поплавок не оказался выброшенным из трубки. Кроме того, в верхней части трубки выполняются радиальные сверления, предохраняющие трубку от разрыва при неправильно выбранном поплавке или при чрезмерно большом количестве картерных газов. Исследуемые картерные газы подаются в трубку снизу. В зависимости от их количества поплавок всплывет на некоторую высоту трубки и зависнет в некотором положении, слегка покачиваясь. Чем больше газов, тем выше всплывет поплавок.
Ротаметр для измерения расходов от 5 до 150 литров в минуту будет иметь длину около метра (если хотим иметь приемлемую точность). Это, безусловно, неудобно. Поэтому трубку делаем высотой сантиметров 30-40, но поплавки делаем сменными. Для малых расходов из эбонита, для средних - алюминиевый и для больших - стальной.
Теперь надо один раз оттарировать три шкалы вдоль трубки ротаметра (под три разных поплавка). Тарировать можно по фабричному ротаметру или по газовому счетчику взятому напрокат.
У нас на работе применяется покупной бытовой газовый счетчик. Мой коллега использует самодельный ротаметр. На мой взгляд, с точки зрения эмоционального воздействия на клиента, ротаметр эффектнее. Поплавки и шкалы....загадочно... Но мне лично счетчик удобнее - не надо заботиться о точной вертикальности положения, переставлять поплавки...
Нельзя не упомянуть о способе измерения количества картерных газов, придуманном кем-то из участников форума Auto.ru «Дизель в массы». Картерные газы собираются в полиэтиленовый мешок для мусора ёмкостью около 100 литров. Засекается время, за которое мешок частично заполняется картерными газами, после этого газы из мешка выдавливаются в мерную емкость через слой воды в ванне (рис.4).
Определив сколько мерных емкостей заполнит газ, легко пересчитать расход картерных газов за минуту. Важное условие данного эксперимента – мешок не должен быть наполнен газом до сильного раздутия. В противном случае погрешность измерения будет очень большой.
Еще один аспект, часто оставляемый вне зоны внимания, но оказывающий сильное влияние на работу двигателя и особенно турбокомпрессора (ТКР), это величина давления газов в картере. Измерять давление надо при штатно собранной системе вентиляции картера. Давление в картере не велико, поэтому для измерения используется водяной дифференциальный манометр. Манометр представляет собой пару стеклянных трубок диаметром 5-10 мм и длиной по 30-50 см, соединенных в нижней части куском резиновой трубки в виде буквы ‘U” и обычную линейку (рис.5). Все это монтируется на подходящей деревянной планке. В трубки наливается вода. В гаражных условиях соорудить дифференциальный манометр можно за пять минут из пары метров прозрачной пластиковой трубки, изогнутой должным образом и закрепленной скотчем на деревянной планке.
Измерение производится через маслозаливную горловину. Для этого подбирается плотная резиновая пробка в горловину, в пробке выполняется отверстие, в котором помещается штуцер. Штуцер и верхний конец одной из трубок соединяются шлангом. Расстояние между уровнями воды в трубках при работающем двигателе не должно превышать 50-70 мм. Большая величина давления, при нормальном количестве картерных газов, свидетельствует о забитой системе вентиляции картера или о неисправности обратного клапана в этой системе. Если в дифманометре используются трубки диаметром 5 и менее мм, то прибор можно также использовать для оценки разряжения во впускном коллекторе (степень засоренности воздушного фильтра). При этом количество воды в трубках должно быть минимальным, чтобы избежать возможного гидроудара при сильном разрежении в коллекторе.
