Впускные вентиляционные клапаны

Обычно пользователи нашего сайта находят эту страницу по следующим запросам:
ДВС, катализатор, рампа, зажигание, моторчик, карбюратор, турбонаддув, компрессор, нагнетатель, турбонагнетатель, регулировка клапанов, притирка клапанов, перепускной клапан, воздушный клапан, 16 клапанный двигатель, сальники клапанов, лепестковый клапан, клапан выпускной, клапана двигателя

Впускные вентиляционные клапаны

Сегодня практически все механики, занимающиеся модификацией турбированных двигателей, смеются при мысли об использовании любого вида вентиляции системы впуска с целью контроля давления наддува, считая, что единственно верным решением является использование перепускного клапана выхлопных газов. Однако я знаю одну команду, которая занимается созданием двигателей для легковых автомобилей с высокими техническими характеристиками (200 л.с. на литр) и гоночных автомобилей (280 л.с. на литр) и предпочитает использовать систему стабилизации давления наддува со стороны впуска. Подобная система обойдется намного дешевле, чем установка внешнего перепускного клапана больших размеров, но эти ребята утверждают, что деньги для них не проблема. Просто эта система более чувствительна и точна. Они и их клиенты являются обладателями многочисленных трофеев, что подтверждает эффективность разработанной ими системы, поэтому не стоит сразу же отметать этот метод управления наддувом.

Прежде всего не следует забывать, что это высокомощные двигатели с большими турбокомпрессорами, но даже в этом случае политика компании направлена на то, чтобы турбированные двигатели реагировали так же, как и атмосферные, на все команды водителя. Это означает стремление клинейной подаче мощности, а не к большим скачкам, что типично для верхнего диапазона мощности турбированных двигателей. Часто два простых продувочных вентиля, которые много раз использовались для ограничения давления наддува при резком открытии дроссельной заслонки, используются для обеспечения вентиляции. Так как клапаны сброса давления часто протекают, они подверглись модификации посредством установки более жестких пружин. В действительности управляющие клапаны работают не только на основании давления наддува. Это скорее электромагнитные клапаны, которые реагируют на сигналы электронного блока управления. К тому же система использует сигналы датчика абсолютного давления в коллекторе.

Расположение вентиляционного клапана также влияет на технические характеристики. Если он установлен после промежуточного охладителя, эффективность последнего снижается, так как ему приходится работать сверхурочно, чтобы снизить температуру сжатого воздуха, некоторая часть которого затем будет удалена. Следовательно, лучше размещать вентиляционные клапаны между выпускным отверстием компрессора и впускным отверстием промежуточного охладителя. Тогда промежуточный охладитель будет пропускать только ту часть сжатого воздуха, которая будет впоследствии использоваться двигателем (см. рис. 7.2).

Рис. 7.2. Вентиляционный клапан, установленный перед промежуточным охладителем, увеличивает эффективность последнего.

Влияние на состав топливовоздушной смеси

Стоит также учитывать еще кое-что, говоря о сбросе воздуха из системы впуска с целью управления давлением наддува или чаще с целью поддержания частоты вращения компрессора и предотвращения его повреждения во время закрытия дроссельной заслонки при высоком давлении наддува. Конечно же, это влияние подобных изменений на состав топливовоздушной смеси. Если необходимое количество топлива вычисляется всоответствии с сигналами системы измерения интенсивности потока и датчика абсолютного давления в коллекторе, выброс избытка воздуха обратно в атмосферу не изменит состав топливовоздушной смеси. Однако, как и в любой системе, где используется датчик измерения потока воздуха, если воздух проходит через него, значит, расчет состава топливовоздушной смеси будет производиться с учетом заданного количества воздуха. Затем соответствующее количество топлива будет рассчитываться электронным блоком управления на основании полученных сигналов. Следовательно, при сбрасывании воздуха обратно в атмосферу топливовоздушная смесь будет обогащена.

Некоторые не видят в этом особой проблемы, и в какой-то степени они правы, если речь идет о двигателях гоночных автомобилей, но только при условии, что для сброса воздуха при избыточном давлении наддува используется продувочный вентиль. В данной ситуации в двигатель будет поступать слишком большое количество топлива, когда дроссельная заслонка закрыта. Избыток топлива может попасть в систему выпуска отработанных газов и сгореть, увеличивая частоту вращения турбинного колеса и обеспечивая зрелищные языки пламени из выхлопных труб. Однако в сериях гонок, где использование каталитического нейтрализатора является обязательным, это сгорающее топливо может стать причиной перегрева каталитического нейтрализатора, что приведет к плавлению внутренних керамических элементов и ограничению потока выхлопных газов. Конечно же, это касается и серийных легковых автомобилей, причем в этом случае прибавляется еще и проблема увеличения расхода топлива.

Поэтому при использовании любой системы измерения интенсивности потока воздуха воздух, который будет проходить чрез продувочный вентиль, обычно рециркулируется обратно в систему впуска. Возвратное отверстие должно располагаться где-то между датчиком интенсивности потока воздуха и впускным отверстием турбокомпрессора, а не перед датчиком.

Сейчас вы поймете, почему использование датчиков интенсивности потока воздуха и систем управления давлением наддува посредством клапанов сброса давления сложно назвать вершиной инженерной мысли. Если эти клапаны открываются при максимальном давлении наддува, воздух на выходе будет слишком горячим. Рециркуляция горячего воздуха обратно в компрессор значительно снижает его эффективность и поднимает температуру воздуха на впуске. Как вы уже знаете, это приводит к снижению мощности и может стать причиной возникновения детонации, если двигатель будет работать при максимальном давлении наддува в течение длительного промежутка времени. Следовательно, если вы хотите контролировать давление наддува посредством продувочных клапанов, следует использовать датчик абсолютного давления в коллекторе, который является частью системы управления двигателем. Тем, кому интересно, почему можно рециркулировать сброшенный при перегрузке воздух, янапоминаю, что это происходит за очень короткий промежуток времени (часто менее секунды). Также давление наддува в двигателе минимально или равно нулю, когда дроссельная заслонка открывается повторно, следовательно, используется незначительное количество горячего воздуха.

Небольшой клапан сброса давления, установленный во впускной воздуховод, защищает крыльчатку компрессора и помогает поддерживать скорость вращения турбинного колеса при резком закрытии дроссельной заслонки. Эти клапаны также могут использоваться для управления давлением наддува, но втаком случае их необходимо устанавливать перед промежуточным охладителем.