Системы впуска воздуха, выпуска отработавших газов и вентиляции картера двигателей ЗМЗ–409051.10 и ЗМЗ–409052.10 («ZMZ PRO»).

Система впуска воздуха и выпуска отработавших газов.

Впускная система (рис.1) состоит из впускной трубы 1 и ресивера 3, отлитых из алюминиевого сплава. Геометрические параметры системы позволяют реализовать газодинамический наддув двигателя – улучшение наполнения цилиндров двигателя на режиме максимального крутящего момента.

Для увеличения жесткости конструкции и снижения вибраций ресивер крепится к головке цилиндров двумя угловыми кронштейнами 4.

Регулирование подачи воздуха в двигатель осуществляется дроссельным модулем 2 с электрическим приводом дроссельной заслонки. Дроссельная заслонка управляется по сигналу от микропроцессорного блока управления системы управления двигателем. Положение дроссельной заслонки определяется положением педали акселератора и текущим режимом работы двигателя.

Другие записи по двигателям:

Впускная система.

Рис.1.

1 – впускная труба; 2 – дроссельный модуль; 3 – ресивер; 4 – кронштейны крепления ресивера к головке цилиндров.

Выпускной коллектор (рис.2) отлит из высокопрочного чугуна. Для улучшения очистки цилиндров двигателя от отработавших газов патрубки от 1 и 4, 2 и 3 цилиндров соединены между собой. Это уменьшает влияние работы одного цилиндра на другой и позволяет реализовать эффект настроенного выпуска отработавших газов.

К головке цилиндров выпускной коллектор 1 крепится через двухслойную стальную прокладку 2, обеспечивающую высокую надежность соединения.

Для крепления выпускного коллектора к головке цилиндров применяются специальные, изготовленные из жаростойкой легированной стали гайки, обеспечивающие надежность соединения и возможность последующей многократной разборки и сборки.

С целью ускоренного прогрева нейтрализатора отработавших газов, что необходимо для быстрого приведения его в рабочее состояние, выпускной коллектор закрыт стальным штампованным экраном 3.

Выпускной коллектор.

Рис.2.

1 – выпускной коллектор; 2 – прокладка выпускного коллектора; 3 – экран выпускного коллектора.

Система вентиляции картера.

Система вентиляции картера – закрытая, действующая за счет разрежения во впускной системе, создаваемого при работе двигателя. Система оборудована клапаном, ограничивающим разрежение в картере двигателе.

Система вентиляции с клапаном разрежения поддерживает разрежение в картере двигателя не более 40 мБар.

Внимание!

Запрещается эксплуатация двигателя с негерметичной системой вентиляции и открытым маслоналивным патрубком. Это вызовет повышенный унос масла с картерными газами и загрязнение окружающей среды. Для предотвращения разгерметизации системы вентиляции необходимо плотно, до упора закрывать крышку маслоналивного патрубка и до упора устанавливать указатель уровня масла.

Устройство системы вентиляции и движение картерных газов через крышку клапанов показано на рис.3.

Патрубок клапана разрежения соединен трубкой вентиляции 2 и угловым шлангом с ресивером 1. Трубка 9 с обратным клапаном обеспечивает приток воздуха из системы впуска в систему вентиляции картера, а также исключает доступ картерных газов в пространство перед дросселем.

Под действием разрежения в ресивере газы, прорвавшиеся при сгорании топлива в картер двигателя и смешенные с масляным туманом, поступают в головку цилиндров и далее в полость маслоотделителя. В процессе движения картерных газов через лабиринт, образованный перегородками маслоотражателя 5 и крышки клапанов 4, капли масла отделяются от газов.

Отделённое масло через калиброванные отверстия 7 и сливные каналы головки и блока цилиндров стекает в картер двигателя. Очищенные от масла картерные газы через открытый клапан разрежения и отверстие 8 по трубке 2 поступают в ресивер и затем в камеру сгорания двигателя.

Движение картерных газов в крышке клапанов.

Рис.3.

1 – ресивер; 2 – трубка вентиляции с уплотнительным кольцом; 3 – клапан разрежения; 4 – крышка клапанов; 5 – маслоотражатель; 6 – траектория движения картерных газов; 7 – отверстия для слива отделённого от картерных газов масла; 8 – отверстие в клапане разрежения; 9 – трубка вентиляции с обратным клапаном.

Возможны три режима работы системы вентиляции картера. Первый режим соответствует режиму холостого хода (дроссельная заслонка закрыта), второй – режим номинальной мощности (дроссельная заслонка полностью открыта), третий – частичное открытие дроссельной заслонки.

На рис.4 показано движение газов в крышке клапанов на режиме холостого хода. При закрытой дроссельной заслонке в ресивере создаётся высокое разрежение, под действием которого мембрана клапана разрежения 3 перекрывает проходное сечение и газы поступают в ресивер только через отверстие 5 (Ø 2 мм). Одновременно с этим открывается клапан 1, обеспечивая снижение разрежения в картере двигателя.

Состояние клапанов и движение потоков газов в системе вентиляции на холостом ходу.

Рис.4.

1 – обратный клапан в открытом состоянии; 2 – траектория движения воздуха из впускной системы в двигатель; 3 – мембрана клапана разрежения в закрытом состоянии; 4 – траектория движения картерных газов; 5 – отверстие в клапане разрежения.

На рис.5 показано движение газов в крышке клапанов на режиме номинальной мощности. На этом режиме разрежение в ресивере минимальное и мембрана под действием пружины открывает проходное сечение. Газы в ресивер будут поступать через основное сечение клапана разрежения, а также через отверстие 5. Под действием более высокого разрежения перед дросселем клапан 1 закроется, чтобы предотвратить доступ картерных газов к дроссельной заслонке.

Это особенно необходимо при эксплуатации в зимний период. Перепад температур при определённом давлении картерных газов способствует выделению значительного количества конденсата паров воды. Наличие обратного клапана исключает осаждение капель конденсата на дроссельной заслонке, которое может привести к её обледенению и заклиниванию в открытом положении.

Состояние клапанов и движение потоков газов в системе вентиляции на режиме номинальной мощности.

Рис.5.

1 – обратный клапан в закрытом состоянии; 3 – мембрана клапана разрежения в открытом состоянии; 4 – траектория движения картерных газов; 5 – отверстие в клапане разрежения.

На режимах частичного открытия дроссельной заслонки положения мембраны клапана разрежения и обратного клапана в трубке вентиляции будут промежуточными между полностью открытым и закрытым состоянием.

Внимание!

При эксплуатации автомобиля в зимний период существует вероятность обмерзания трубки вентиляции соединения клапана разрежения с ресивером в месте выхода ее в ресивер. С целью предотвращения обмерзания и возможного возникновения вследствие этого разгерметизации системы вентиляции с выбросом моторного масла, необходимо:

при температуре окружающего воздуха –15 ºС и ниже применять утеплительный чехол облицовки радиатора;
при температуре окружающего воздуха –30 ºС и ниже на автомобилях УАЗ-Профи отсоединить воздухозаборный (гофрированный) шланг от воздухозаборного патрубка и повернуть его в направлении поперек автомобиля в сторону подкапотного пространства. Это позволит обеспечить забор более теплого воздуха из подкапотного пространства автомобиля.

Клапан разрежения – служит для ограничения разрежения в картере двигателя и скорости движения картерных газов в лабиринте маслоотделителя в зависимости от режима работы двигателя. Клапан разрежения находится в крышке клапанов.

Клапан разрежения.

Рис.6.

1 – крышка клапанов; 2 – диафрагма; 3 – крышка клапана разрежения; 4 – пружина; 5 – отверстия сообщения с атмосферой; 6 – калиброванное отверстие; 7 – патрубок отвода картерных газов в ресивер.

Клапан состоит из диафрагмы 2 (рис.6), пружины 4 и крышки 3. На диафрагму клапана сверху через отверстия 5 крышки действует атмосферное давление, а снизу – усилие пружины и разрежение, возникающее в ресивере системы впуска.

В зависимости от разрежения в ресивере диафрагма и пружина взаимодействуют друг на друга, и тем самым увеличивается или уменьшается проходное сечение, связывающее маслоотделитель в крышке клапанов с системой впуска.

Обслуживание системы вентиляции картера.

В эксплуатации возможно засорение системы вентиляции смолистыми отложениями, в результате чего в картере возникнет давление картерных газов, приводящее к потере герметичности сальниковых уплотнений коленчатого вала.

В этом случае необходимо произвести очистку системы вентиляции.

Величину давления в картере двигателя можно определить с помощью водного пьезометра, соединенного с картером через трубку указателя уровня масла.

При работе двигателя на минимальной частоте вращения коленчатого вала холостого хода избыточного давления быть не должно.

Для проведения очистки деталей системы вентиляции:

Снять катушки зажигания и колодку датчика синхронизации с крышки клапанов.
Снять крышку клапанов, трубки и шланги вентиляции. Снять крышку 1 (рис.7) клапана разрежения с крышки клапанов, вынуть диафрагму 2 и пружину 3.

Детали клапана разрежения.

Рис.7.

1 – крышка клапана разрежения; 2 – диафрагма; 3 – пружина.

Осмотреть снятые детали. Разрывы и повреждения диафрагмы, повреждения деталей, приводящие к нарушению герметичности, должны отсутствовать.

Проверить работоспособность обратного клапана трубки вентиляции.

Промыть от смолистых отложений в бензине или керосине и прочистить снятые детали системы вентиляции. Полость маслоотражателя промыть без снятия его с крышки клапанов. Прочистить отверстия для слива отделенного масла маслоотражателя (рис.8), калиброванное отверстие в корпусе клапана разрежения (рис.9), отверстия сообщения с атмосферой крышки клапана разрежения (рис.10).

Отверстия слива масла маслоотражателя.

Рис.8.

Калиброванное отверстие в корпусе клапана разрежения.

Рис.9.

Отверстия сообщения с атмосферой крышки клапана разрежения.

Рис.10.

Протереть детали насухо или продуть сжатым воздухом. Установить пружину, диафрагму и крышку клапана разрежения на крышку клапанов.

Установить и закрепить крышку клапанов 2 (рис.11) с прокладкой 3 крышки и уплотнителями 4 свечных колодцев.

Установка крышки клапанов.

Рис.11.

1 – болт крепления крышки клапанов; 2 – крышка клапанов; 3 – прокладка крышки клапанов; 4 – уплотнитель свечного колодца.

Болты 1 крышки клапанов завернуть моментом 4,9…6,9 Н·м (0,5…0,7 кгс·м) в последовательности в соответствии с рис.12.

Последовательность затяжки болтов крышки клапанов.

Рис.12.

Надеть на конец трубки вентиляции 2 (рис.13) с уплотнительным кольцом угловой шланг вентиляции 3. Смазать резиновое кольцо трубки вентиляции чистым моторным маслом.

Установить подсобранную трубку вентиляции с угловым шлангом, для чего надеть конец углового шланга на патрубок корпуса клапана разрежения крышки клапанов, затем вставить конец трубки с резиновым кольцом в отверстие ресивера до упора. Фланец трубки должен плотно прилегать к поверхности ресивера. Закрепить трубку к ресиверу болтом 1 моментом 2,0…5,9 Н·м (0,2…0,6) кгс·м, предварительно нанеся на резьбу болта анаэробный герметик «Фиксатор-6» или аналогичный («Стопор-6», «Техногерм-5», «Гермикон-2К»).

Надеть на конец трубки вентиляции с обратным клапаном 5 угловой шланг вентиляции 4. Вставить конец трубки в отверстие патрубка шланга дросселя, надев угловой шланг на патрубок крышки клапанов.

Трубки вентиляции.

Рис.13.

1 – болт; 2 – трубка вентиляции с уплотнительным кольцом; 3, 4 – угловой шланг; 5 – трубка вентиляции с обратным клапаном.

Установить катушки зажигания 1 (рис.14) и держатель скобы 3, завернув гайки 2 катушек моментом 5,9…8,8 Н·м (0,6…0,9 кгс·м). Установить колодку 4 датчика синхронизации в держатель 5 колодки на крышке клапанов.

При сборке и установке деталей системы вентиляции обеспечить герметичность соединений.

Катушки зажигания и колодка датчика синхронизации.