Как я масложор лечил 3Д принтером
В наше время истории про расход масла на моторах VAG весьма известны и печальны. Уверен, практически все автолюбители нет-нет да слышали про это, а некоторые и столкнулись лично.
И я тоже! 🤘
Причин этого явления словно волос на 🍑, но в моём случае это вентиляция картера. И я решился что-то с этим сделать.
Начнём по порядку.
Компрессионные кольца не обладают 100% герметичностью, некоторый объём газа неизбежно просачивается через уплотнения. Но в то же время поддон мотора герметичен, и если не удалять то что в него прорвалось, повыдавливает все уплотнители и масло наружу.
В былые времена конструкторы не парились, и просто делали картер сообщающимся с атмосферой, и всё спокойно вылетало на улицу. Все были рады и счастливы. Ныне же, ради ентой вашей екологии и некоторых других причин, газы удаляются принудительно, и отправляются во впускной коллектор двигателя на дожигание. Только вот, прорвавшиеся газы смешиваются с масляным туманом, который неизбежно там возникает из-за того что коленвал с огромной скоростью лупит по маслу.
Плохо ли это? Да. Масло попадая вместе с газами во впуск сильно его загрязняет, а зола остающаяся в процессе его сгорания разрушает катализатор. А значит что? Нужно отделить масло от газов и вернуть его обратно в мотор. И для этого есть очень важная штука – маслоотделитель.
Расход в моём случае оказался примерно 1л на 2500км трассы, при езде почти сутки при 3000-3600об/мин. Как-то очень неприятно, хотя производитель считает что норма до 0.5л на 1000км. К слову, производитель зная это, на моём моторе рекомендует лить масло с низкой зольностью, чтобы катализатор дожил до конца гарантийного срока 🤡
А почему так? На мой взгляд, производителям выгоднее сделать простой и неэффективный маслоотделитель, чем тратить средства на разработку нормального. В результате, на рубеже компромиссов, свет увидело вот такое решение:
Ближайшая моя ассоциация - картинка с "гнездом " голубя
Инерционный сепаратор. Поток картерных газов сначала разгоняется в одну сторону, а затем резко меняет своё направление. Достаточно тяжёлые частицы (капли) вылетают из потока и стекают в поддон. Просто, изящно, но блин, до жути неэффективно. Крупные капли оседают, но более мелкие беспрепятственно улетают во впуск.
Последствия выглядят вот так:
В некоторых местах слой отложений был толщиной до миллиметра.
Но не пугайтесь, такое происходит не сразу. На момент фото мотор прошёл более 200000км, и бóльшая часть это трасса, где мотор постоянно работает на высоких оборотах.
И в момент, когда я увидел что внутри, у меня появилась идея сделать свой маслоотделитель.
Чтобы хоть от чего-то отталкиваться при моделировании, мне нужно знать расход газов и разрежение в картере при разных режимах работы мотора. Для этого нам понадобится диафрагменный расходомер и дифференциальный манометр.
Манометр я приобрёл в Китае, а расходомер напечатал.
Товарищ разгонял двигатель до необходимых оборотов, а я записывал показания манометра, которые затем перевёл в расход газов.
На основе того что я там намерил, смоделировал первый прототип в двух вариантах – рабочем и тестовом. Тестовый снабдил штуцерами чтобы оценить создаваемое им сопротивление, опять же таки манометром.
Снова погазовали, перепад оказался довольно маленьким, 100-120Па между входом и выходом фильтра. Приемлемо. После замеров поставил уже рабочий фильтр, и забыл про него на 2400км.
Расход масла действительно снизился, по моим субъективным ощущениям на 30-40%, и на конце конуса были жирные капли масла когда я его вынимал. Жаль что забыл зафиксировать.
Но меня это не устроило, потому что после фильтра в вентиляции было слегка влажно, то есть масло подолжало туда лететь. Я вернулся к модели, и понял, что накосячил с рассчётом впуска циклона, а точнее его сечением и немного формой. Проделал работу над ошибками, и даже бахнул CFD модель получившегося узла.
Линии показывают возникающие внутри течения и их скорость. Так же подписал какие это режимы работы мотора.
Кроме того, смог посчитать теоретическую эффективность, и на бумаге такой фильтр должен задержать 73-90% частиц масляного аэрозоля в зависимости от режимов работы двигателя.
Вот график, чтобы было яснее.
То есть, с ростом оборотов мотора растут как расход газа, так и эффективность очистки.
Дождался замены масла, и в один день с ней поставил новый маслоотделитель, для чистоты эксперимента. Теперь этап обкатки второго поколения моего детища, и надеюсь результат меня порадует.
Проектировалось это всё под мотор 1.6л CFNA, взамен штатной детали под номером 03C 103 464 D.
Печатал из PAHT-CF – угленаполненного нейлона. Он не боится масел, и держит температуру аж до 194°!
Вот так вот! В планах сделать подобный проект, но уже для мотора CVWA.