فاعل، موضوع:
- تهویه میل لنگ به طور کلی
- دریچه تهویه میل لنگ
- گازهای دمنده
- نسخه های تهویه میل لنگ و تهویه میل لنگ
- جدا کننده های روغن
- گرمایش الکتریکی برای تهویه میل لنگ
- مشکلات رایج تهویه میل لنگ
کلی تهویه میل لنگ:
تهویه میل لنگ سیستمی است که دود را از میل لنگ به منیفولد ورودی موتور تخلیه می کند. روغن موتور علاوه بر روغن موتور حاوی هوا نیز می باشد. این هوا با بخارات روغن و حداقل مقدار گازهای احتراق که از حلقه های پیستون در موتور عبور می کند مخلوط می شود. کارتر به پایان برسد. ما اینها را گازهای "ضربه" می نامیم. این بخار نباید در هوای بیرون آزاد شود. اگر این کار به عمد انجام شود، مانند گذشته با موتورهای قدیمی، آن را تهویه میل لنگ منفی می نامیم. با این حال، این برای محیط زیست بد است، دود از باقی مانده های احتراق، بخار آب و بخار بنزین تشکیل شده است.
امروزه بخارات از طریق شیلنگ ها و لوله ها به مجرای ورودی موتور منتقل می شود (در تصویر زیر قابل مشاهده است). بنابراین بخارات میل لنگ به داخل موتور مکیده شده و سپس در فرآیند احتراق شرکت می کنند. بعد از سوختن آنها دیگر مضر نیستند. ما تهویه کاملاً بسته میل لنگ را "تهویه میل لنگ مثبت" می نامیم که به اختصار PCV نامیده می شود. تهویه مثبت میل لنگ مجهز به یک دریچه به اصطلاح PCV است که فشار وارده به میل لنگ را تنظیم می کند.
تهویه میل لنگ و تهویه میل لنگ اغلب با هم اشتباه گرفته می شوند. یک تفاوت اساسی بین تهویه میل لنگ و هواگیری میل لنگ وجود دارد:
- در هنگام تهویه میل لنگ، بخار میل لنگ حذف می شود و هوای تازه تامین می شود.
- با تهویه میل لنگ، فقط بخارات میل لنگ استخراج می شود.
شیر تهویه میل لنگ:
تهویه میل لنگ هم یک سوپاپ برگشت و هم یک شیر کنترل فشار است که فشار اضافی را از تهویه میل لنگ به ورودی موتور تخلیه می کند، اما در جهت مخالف بسته می شود. در بیشتر موارد، شیر تهویه میل لنگ به عنوان یک شیر دیافراگمی با فنر طراحی می شود که فشار منفی را در میل لنگ در حدود 0,02 تا 0,03 بار در مقایسه با فشار هوای بیرون نگه می دارد.
هنگام باز کردن این شیر PCV، بخارات آب و گازهای دمنده در هوای ورودی جذب شده و در سیلندر احتراق می شوند.
شیر تهویه میل لنگ از یک طرف به هوای بیرون و از طرف دیگر به منیفولد ورودی متصل می شود. هدف حفظ فشار کم و ثابت در میل لنگ با فشارهای متفاوت در منیفولد ورودی است.
- در دور آرام، فشار در منیفولد ورودی کم است (فشار منفی). دریچه تقریبا بسته است.
- وقتی شتاب می گیرید، دریچه گاز کمی باز می شود و سپس فشار هوا در منیفولد ورودی افزایش می یابد (خلاء کمتر). دریچه کمی بیشتر باز می شود.
هنگامی که دریچه باز می شود، دیسک آب بندی در برابر نیروی فنر به سمت بالا حرکت می کند. بنابراین مسیر عبور افزایش می یابد تا بخارات بیشتری از میل لنگ به ورودی تخلیه شود.
گازهای دمنده:
به گازهایی که از محفظه احتراق وارد میل لنگ می شوند، گازهای دمنده می گویند. گازهای دمنده به طرق مختلف می توانند وارد میل لنگ شوند. عواملی مانند فاصله پیستون، وضعیت رینگ های پیستون و بیضی بودن و سایش دیواره سیلندر بیشترین تأثیر را بر میزان گازهای دمنده تولید شده توسط موتور دارند.
در حین احتراق، تقریباً یک کیلوگرم بخار آب در هر لیتر سوخت تولید می شود که بخشی از آن در امتداد رینگ های پیستون به میل لنگ می رسد.
در حین گرم کردن موتور سرد و مخلوطی غنی با شتاب، بیشتر گازهای دمنده ایجاد می‌شوند که باعث می‌شود سوخت نسوخته یا سوخته ناقص به داخل میل لنگ ختم شود. گازهای دمنده از 10 تا 40 درصد نفت و بقیه از گازهایی مانند H20، CO، Co2، HC و NOx تشکیل شده است.
نسخه های تهویه میل لنگ و تهویه میل لنگ:
تصاویر قسمتی از بلوک موتور را نشان می دهد که در آن نوع تهویه میل لنگ قابل تشخیص است. اجزای تهویه میل لنگ با نمادهای پنوماتیک نشان داده می شوند.
افسانه معانی نمادها را نشان می دهد.
هر نوع تهویه میل لنگ شماره گذاری شده است (از 1 تا 7).
1. تهویه غیر قابل تنظیم میل لنگ با تخلیه برای دریچه گاز:
هواگیر میل لنگ از یک جداکننده روغن و یک شلنگ به شیلنگ هوا بین فیلتر هوا و دریچه گاز تشکیل شده است. این ساده ترین نسخه تهویه میل لنگ است که در خودروهای سواری با آن مواجه می شویم. این ساخت و ساز معایب زیادی دارد:
- بخارات میل لنگ می تواند باعث بروز این مشکل شود جرم سنج هوا آلوده کردن؛
- فشار منفی در میل لنگ به مقاومت فیلتر هوا بستگی دارد.
2. تهویه میل لنگ با شیر بدون بازگشت در جلو و محدودیت بعد از دریچه گاز:
در مقایسه با شماره 1 (بالا)، تهویه بهتری وجود دارد، زیرا جریان هوای بهتری روی شیر دریچه گاز در بار جزئی وجود دارد. یک نقطه ضعف این است که ساخت و ساز پیچیده تر از شماره 1 است.
3. تهویه میل لنگ با تغییر جهت جریان در لوله تهویه:
مزیت بزرگ این است که این شامل تهویه در میل لنگ است و نه فقط هوازدایی. معایب آن این است که به جداکننده روغن دوم نیاز است و جریان هوا در جداکننده روغن معکوس است.
4. تهویه میل لنگ تنظیم شده با تخلیه پس از شیر گاز:
از آنجایی که این نسخه بعد از دریچه گاز قرار دارد، فشار کمتری در تهویه میل لنگ وجود دارد (اثر مکش بیشتر). بنابراین یک تنظیم کننده فشار مورد نیاز است. بین جداکننده روغن و لوله ورودی یک تنظیم کننده فشار وجود دارد که فقط در یک فشار خاص میل لنگ باز می شود. بدون فشار بیش از حد در میل لنگ، تنظیم کننده فشار بسته می شود.
5. سیستم تهویه میل لنگ تنظیم شده با اگزوز برای دریچه گاز:
در این نسخه شاهد تنظیم کننده فشار نیز هستیم. افزودنی در این سیستم شلنگ بین لوله ورودی هوا در جلوی دریچه گاز و اتصال روی درپوش سوپاپ است. این امر تهویه را امکان پذیر می کند. عیب این است که هوای کاذب روی دریچه گاز وجود دارد.
6. تهویه غیرقابل تنظیم میل لنگ موتور سوپرشارژ:
در شیلنگ هواگیر میل لنگ بین سوپاپ دریچه گاز و منیفولد ورودی یک سوپاپ بررسی وجود دارد. این از وارد کردن فشار اضافی توربو به سیستم تهویه میل لنگ جلوگیری می کند. در شرایط بار کامل، این شیر کاهش فشار بسته باقی می ماند و فشار میل لنگ بسیار بالا می رود. به همین دلیل، یک جداکننده روغن اضافی با شیلنگ به سمت مکش توربو متصل می شود.
7. سیستم تهویه میل لنگ کنترل شده یک موتور سوپرشارژ:
شلنگ به درپوش سوپاپ اجازه تهویه میل لنگ را می دهد. شیر کنترل فشار با دو سوپاپ برگشت فشار منفی بالاتری را برای جداکننده روغن ایجاد می کند. اشکال این است که این سیستم پیچیده است.
جداکننده های روغن:
برای جلوگیری از مکش روغن موتور به کانال ورودی از طریق تهویه میل لنگ با گازهای دمنده، سازندگان از جداکننده های روغن استفاده می کنند. بدون جداکننده روغن، قطعاتی مانند جرم سنج هوا، توربو، سوپاپ ها و مبدل کاتالیزوری یا فیلتر ذرات ممکن است آلوده یا آسیب ببینند. همانطور که از نام آن پیداست، جداکننده روغن باقیمانده هوا و روغن را جدا می کند. جداکننده های روغن در نسخه های مختلف موجود هستند: جداکننده روغن سیکلون، هزارتویی و الکترولیتی. این سه نسخه در پاراگراف های زیر توضیح داده شده است.
جداکننده روغن سیکلون:
جداکننده روغن سیکلون با چرخاندن هوا، روغن و هوای بخارات میل لنگ را جدا می کند. نیروی گریز از مرکز ایجاد شده در حین چرخش باعث می شود که ذرات سنگین روغن به سمت داخل محفظه پرتاب شوند.
قطرات روغن باقی مانده از طریق شلنگ به میل لنگ بازگردانده می شود. هوا سوپاپ کنترل فشار را در برابر نیروی فنر به سمت بالا هل می دهد و به ورودی موتور هدایت می شود. در تصویر می بینیم که توربو این هوا را می مکد.
دریچه کنترل فشار زمانی بسته می شود که خلاء در میل لنگ ایجاد شود، به عنوان مثال زمانی که توربو هوای زیادی را می مکد. خلاء بیش از حد در میل لنگ می تواند به واشر و مهر و موم آسیب برساند.
جداکننده روغن لابیرنت:
جداکننده روغن لابیرنت اغلب با جداکننده سیکلون ترکیب می شود. در جداکننده روغن دخمه پرپیچ و خم، بخارات میل لنگ با بافل ها برخورد می کند. قطرات روغن از هوا جدا می شوند و دوباره به داخل میل لنگ می افتند. سپس باقی مانده روغن از بخار در جداکننده سیکلون جدا می شود.
با افزایش فشار میل لنگ و بخارات بیش از حد میل لنگ، به عنوان مثال به دلیل سایش بیش از حد رینگ های پیستون، دریچه محدود کننده فشار باز می شود تا از افزایش بیش از حد فشار میل لنگ جلوگیری شود.
تصاویر زیر پوشش سوپاپ موتور 2.0 TDI VW را نشان می دهد. هر دو نوع جداکننده روغن در روکش سوپاپ نصب می شوند.
تصاویر زیر موقعیت جداکننده روغن دخمه پرپیچ و خم و سیکلون را نشان می دهد. بخار میل لنگ به لابیرنت (سمت چپ) ختم می شود. در هزارتو، بقایای درشت نفت از هوای جاری جدا می شود. از دخمه پرپیچ و خم، بخار میل لنگ به بخش سیکلون ختم می شود تا آخرین بقایای روغن را از هوا خارج کند.
جداکننده روغن الکترواستاتیک:
جداکننده های روغن که قبلا ذکر شد جداسازی 100٪ موثر را به دست نمی آورند. اگر بخار میل لنگ از این نوع جداکننده‌های روغن با سرعت کم عبور کند، همانطور که در سرعت‌های پایین اتفاق می‌افتد، قطرات کوچک روغن همچنان در بخار باقی می‌مانند. جداکننده روغن الکترواستاتیک نیز این قطرات کوچک را از بخارات میل لنگ حذف می کند. بخار تمیز شده میل لنگ حاوی کمتر از یک درصد روغنی است که وارد بخار تمیز نشده میل لنگ شده است.
شکل زیر جداکننده روغن الکترواستاتیک را نشان می دهد.
ولتاژ بالا حتی کوچکترین قطرات روغن را مغناطیسی می کند، به طوری که در جداکننده می چسبند. به این ترتیب روغن از هوا جدا می شود.
محفظه شامل یک ترانسفورماتور است که ولتاژ داخلی 12 یا 24 ولت (در خودروهای سواری یا تجاری) را به ولتاژ بالای 9 تا 12 کیلو ولت تبدیل می کند.
گرمایش الکتریکی برای تهویه میل لنگ:
بخار میل لنگ حاوی بخار آب است. در بخش "گازهای دمنده" قبلاً توضیح داده شده بود که تقریباً یک کیلوگرم بخار آب در هر لیتر سوخت آزاد می شود که بخشی از آن در امتداد حلقه های پیستون به میل لنگ می رسد. با یک موتور سرد که دمای هوا در دریچه میل لنگ کمتر از 70 درجه سانتیگراد است، بخار آب به صورت آب متراکم می شود. با استارت های سرد زیاد و سفرهای کوتاه، مقدار زیادی آب در بلوک موتور جمع می شود.
در حالی که موتور کار می کند، مقداری از رطوبت تبخیر می شود و بخار از طریق هواکش میل لنگ خارج می شود. بخار میل لنگ در قسمت های سردتر قطعات موتور از جمله شیلنگ های هواگیر میل لنگ متراکم می شود. برای جلوگیری از یخ زدن بخار در شیلنگ در دمای پایین هوای بیرون، بسیاری از خودروسازان یک یا چند عنصر گرمایشی را در شلنگ هواگیر میل لنگ نصب می کنند.
گرمایش توسط ECU در هنگام شروع سرد فعال می شود.
در موتورهای بدون المنت گرمایشی یا در جاهایی که گرمایش کار نمی کند، احتمال یخ زدن شلنگ تنفس وجود دارد. انسداد در آن مکان رخ می دهد. فشار میل لنگ پس از آن به طور قابل توجهی بالاتر می شود. در نتیجه افزایش فشار میل لنگ، نشت روغن ممکن است از طریق مهر و موم میل لنگ یا واشرها (درپوش سوپاپ یا واشر تابه روغن) رخ دهد.
موتورهایی که به اندازه کافی به دمای کار نمی رسند می توانند باعث یخ زدن آب در ظرف روغن شوند. از آنجایی که روغن روی آب شناور است، یخ مانع از جریان روغن به داخل صافی روغن می شود. فشار کم روغن باعث آسیب به موتور می شود. گرمایش الکتریکی توضیح داده شده در این پاراگراف راه حلی ارائه نمی دهد: گرمایش از یخ زدن شیلنگ های تهویه میل لنگ که ممکن است در بالای محفظه موتور قرار داشته باشند، جلوگیری می کند. برای جلوگیری از جمع شدن مقدار زیادی آب در میل لنگ، بهتر است با انجام سفرهای طولانی، به تعویق انداختن فواصل تعمیرات و اجتناب از سفرهای کوتاه چند کیلومتری تا حد امکان، اجازه دهید موتور اغلب گرم شود.
مشکلات رایج تهویه میل لنگ:
- گرفتگی تهویه میل لنگ: فشار بالایی در میل لنگ ایجاد می شود و مانع کارکرد موتور می شود. در موتورهای دارای لجن سفید زیاد (باقی مانده روغن با رطوبت، ناشی از رانندگی در فواصل کوتاه همیشه در جایی که موتور هرگز به دمای کار نمی رسد، یا توسط ترموستات معیوب)، تهویه میل لنگ می تواند کاملاً مسدود شود. سپس شیلنگ ها پر از لجن هستند و می توانند در زمستان یخ بزنند (زیرا لجن سفید اغلب از رطوبت تشکیل شده است). اگر این اتفاق بیفتد، شیلنگ ها می توانند خود به خود فرو بریزند.
- شلنگ ترک خورده: روغن به لاستیک حمله می کند. دود میل لنگ حاوی باقیمانده روغن است و شیلنگ های ورودی اغلب از لاستیک ساخته شده اند. با افزایش سن این شیلنگ ها ممکن است پاره شوند. این شیلنگ ها اغلب از قبل شبیه آدامس جویدن هستند و نشانه ای از نیاز به تعویض آنهاست.
- پاره شدن شلنگ تهویه میل لنگ می تواند باعث بوی نامطبوع روغن در محفظه موتور و در نتیجه در داخل آن شود. موتور همچنین هوای کاذب را می مکد، زیرا هوای اضافی مکش شده توسط جرم سنج هوا اندازه گیری نشده است. هوای اضافی باعث می شود موتور به طور نامنظم کار کند، سوخت بیشتری مصرف کند و باعث روشن شدن چراغ موتور شود.
- آلودگی موتور: بخارات میل لنگ با وجود جداکننده های روغن همچنان می تواند حاوی قطرات ریز روغن باشد. این می تواند مجرای ورودی موتور، از جمله بدنه دریچه گاز و سوپاپ های ورودی را آلوده کند.
- افزایش فشار میل لنگ: این مشکل در خود تهویه میل لنگ نیست، اما از طریق تهویه قابل مشاهده است. اگر هوای زیادی از طریق تهویه میل لنگ دمیده شود، ممکن است یک یا چند حلقه پیستون (فشرده) یا دیواره سیلندر آسیب ببیند. این مخلوط از پشت حلقه های پیستون به داخل میل لنگ در طول ضربه فشرده سازی نشت می کند. برای اینکه مطمئن شوید که آیا علت را می توان در رینگ های پیستون پیدا کرد، باید آزمایش تراکم یا آزمایش نشتی سیلندر انجام شود. در موتوری که از این مشکل رنج می‌برد، روغن موتور به دلیل سوخت و گازهای حاصل از احتراق سریع‌تر آلوده شده و پیر می‌شود.
صفحات مرتبط:
