Плохая вентиляция в автомобильном двигателе доставляет немало хлопот хозяевам автомашин – внутри двигателя создается повышенное давление картерных газов, и масло выдавливает через все прокладки.
Чтобы картерные газы (КГ) выводились из картера во время работы ДВС, в современных автомобильных моторах используется принудительная вентиляция – под действием разрежения они выводятся во впускной коллектор. В этой статье мы рассмотрим, что такое клапан вентиляции картерных газов: принцип работы устройства, его наиболее характерные поломки, как меняется или ремонтируется эта деталь на различных моделях машин.
Система вентиляции картерных газов (СВКГ) устроена несложно, принципы ее работы очень простой. Внутреннее пространство двигателя соединяется с впускным коллектором шлангом, и под действием разрежения скопившиеся в моторе КГ изнутри забираются во впускной тракт, затем попадают в цилиндры. Клапан вентиляции картерных газов (КВКГ) имеет однополярную направленность, он позволяет газам двигаться только в одном направлении (из картера во впускной коллектор), не пуская их обратно.
СВКГ – это по сути дела тот же самый сапун, который имеется в коробке переключения передач, автомобильных мостах. Но если в трансмиссии клапан открывается, выпуская скопившиеся КГ в окружающую атмосферу, то в моторе они под действием разряжения удаляются быстрее и эффективнее в самом ДВС. Можно привести пример – на движках ЗМЗ-24 раньше использовалась вентиляция открытого типа, и через отводную трубку в крышке толкателей КГ выходили наружу (на рисунке внизу обозначена стрелкой).
С 1977 года стала применяться принудительная СВКГ закрытого типа – через шланг, идущий с клапанной крышки ДВС, газы стали отводится под карбюратор. За счет принудительной СВКГ:
- уменьшается выброс вредных веществ в атмосферу;
- более эффективно снижается давление внутри картера, поэтому не выдавливаются сальники и прокладки;
- движок не «задыхается», работает с нормальной отдачей.
В классической схеме СВКГ присутствует два отвода газов из двигателя во впускной тракт:
- один из них прямоточный;
- другой – принудительного типа.
Также в качестве примера можно рассмотреть систему двигателя ЗМЗ-402, на рисунке внизу видно, что с клапанной крышки газы через толстый патрубок поступают непосредственно в карбюратор, а через нижний – в сам впускной коллектор, минуя устройство, которое создает необходимую пропорцию воздуха с топливом.
В современных автомобильных двигателях применяется КВКГ мембранного типа (PCV). Устроен подобный клапан чрезвычайно просто, в стандартном варианте он имеет:
- корпус, на котором имеются два штуцера – для подачи картерных газов и для их отвода;
- крышку;
- диафрагму (мембрану клапана вентиляции картерных газов);
- возвратную пружину.
Принцип работы такого механизма следующий:
- когда мотор заглушен, под силой пружины клапан перекрывается мембраной;
- на холостых оборотах под воздействием разряжения мембрана начинает преодолевать силу пружины, и часть КГ проходит из ДВС во впускной тракт;
- на больших оборотах диафрагма полностью освобождает канал, и картерные газы засасываются во впускной коллектор в полном объеме.
По мере засорения клапан перестает работать, но прежде чем менять КВКГ, все же следует его проверить. Снятый с двигателя исправный КВКГ должен продуваться в одну сторону, в обратном направлении воздух через него проходит в небольшом объеме.
Еще клапан можно проверить на работающем двигателе, для этого от устройства нужно отсоединить шланг со стороны впускного тракта. На исправном КВКГ присутствует разрежение, и если к штуцеру приложить палец руки, будет чувствоваться, как палец «присасывается». При неисправном устройстве разрежения не создается.
Через систему вентиляции двигателя можно проверить, насколько хорошо себя «чувствует» поршневая группа ДВС. Делается проверка следующим образом – между PCV и впускным коллектором устанавливается простой прозрачный топливный фильтр. Если за небольшой пробег в фильтре появляется масло и копоть, значит, поршневые кольца не в порядке, и мотору необходим ремонт.
Неисправности в системе вентиляции картерных газов
Все неисправности в СВКГ можно разделить на два типа:
- выход из строя самого клапана вентиляции КГ;
- засорение (закоксовывание) шлангов системы.
Частая причина возникновения неполадок в этой системе – износ деталей цилиндро-поршневой группы ДВС. Если в цилиндрах слабая компрессия, а маслосъемные поршневые кольца не «держат» масло, создается повышенное картерное давление, и система вентиляции перестает справляться с отводом КГ. Масло и копоть забивает шланги, нарушается целостность мембраны PCV.
Когда забиваются патрубки СВКГ, картерные газы прорываются через все возможные соединения в двигателе, именно поэтому выдавливает прокладки, начинают течь сальники.
Замена КВКГ
Заменить клапан несложно практически на любом легковом автомобиле, но у каждой модели двигателя СВКГ имеет свои конструктивные особенности. Рассмотрим для примера, как меняется КВКГ на моторе М54 В22, марка машины – BMW пятой серии в кузове E39. Клапан КВКГ находится под впускным коллектором спереди ДВС, и чтобы до него добраться, необходимо снимать:
- электронную дроссельную заслонку;
- регулятор холостого хода.
Для удобства можно снять и сам впускной коллектор, но тогда работа получается достаточно трудоемкой, к тому же придется приобретать коллекторные прокладки. После того, как доступ к клапану обеспечен, отсоединяем от КВКГ шланги и демонтируем само устройство. Производим установку нового механизма, устанавливаем все детали на свои места.
СВКГ на многих автомобилях Фольксваген, Ауди, а также Seat и Skoda, устроена относительно сложно, так как имеет целую систему пластмассовых и резиновых патрубков. В процессе эксплуатации двигателя шланги в системе со временем закоксовываются, и тогда требуется чистка всех элементов вентиляции. Некоторые автовладельцы машин, не находя времени и желания на прочистку системы, раньше решали проблему просто – в обход штатной СВКГ на клапанной крышке устанавливали шланг и выводили газы в атмосферу.
У этого способа есть большие минусы:
- газы загрязняют окружающую среду;
- водителю и пассажирам в салоне приходится самим дышать вредным выхлопом, так как трубка выводится под капот.
На современных моторах VAG уже трубки отвода никто не устанавливает, и в случае засорения системы автовладельцы производят прочистку. Рассмотрим СВКГ на примере турбированного 4-цилиндрового двигателя AEG 2.0 л, работающего на бензиновом топливе.
Картерные газы на моторе VAG отводятся не сверху, с клапанной крышки, как сконструировано на многих ДВС, а с блока цилиндров (БЦ). На отверстии, расположенном с правой стороны БЦ, устанавливается маслоотделитель.
Какую функцию выполняет маслоотделитель, можно понять из названия – это устройство не позволяет подниматься маслу по трубкам в систему вентиляции. В СВКГ проходят только газовые пары, сама смазка остается в масляной системе. Чтобы масло не текло, между маслоотделителем и блоком устанавливаются уплотнительные прокладки.
К маслоотделителю крепится пластмассовая трубка, между шлангом и трубкой располагается тройник, в нем
устанавливается КВКГ.
Клапан имеет три режима работы, на холостых и больших оборотах он закрывается, в открытом состоянии находится при средних оборотах ДВС. Исправный КВКГ продувается только в одну сторону. На другом конце шланга крепится эжекционный насос, который усиливает разрежение в системе.
Эжекционный насос соединяется с выпускным коллектором, а от тройника еще отходит металлическая трубка, которая ведет к редукционному клапану.
Редукционный клапан (РК) работает приблизительно по тому же принципу, что и КВКГ, только он перекрывает более широкий канал. Проверяется РК также с помощью продувания – если из бокового отверстия при полностью закрытом нижнем канале воздух проходит, это означает, что РК неисправен.
На многих двигателях серии Z автомобилей Опель, например, на моторе Z16XEP, клапан вентиляции вмонтирован непосредственно в клапанную крышку. Если механизм выходит из строя, требуется замена детали. Снять и установить крышку несложно, работа не требует специальных навыков.
Отдельно КВКГ на эти моторы в продаже не встречается, поэтому приходится покупать его в сбое с клапанной крышкой. Так как новая деталь стоит дорого, есть смысл поискать бу.
Стоимость КВКГ может быть абсолютно разной, цена в большой степени зависит от модели автомобиля и самого двигателя. Например, оригинальный клапан на ДВС M54 (BMW) стоит около 2200-2400 рублей, это устройство также подходит на моторы серии M52, ставится на авто E39 5-й серии, X3, X5, «БМВ компакт». На автомобили Форд (двигатели Duratec HE) клапан вентиляции можно купить в среднем по цене 1300-1800 рублей, стоимость зависит от продавца – на заказ детали получаются дешевле, если запчасти нужны не срочно.
Есть оригинальные детали, которые стоят достаточно дорого, к тому же их не всегда можно найти в продаже, поэтому есть смысл покупать контрактные запчасти – они стоят значительно дешевле, более доступны. Например, даже контрактный КВКГ Mitsubishi для двигателя 4G94 из Владивостока обойдется около 3 тысяч рублей, сколько стоит новый механизм, сказать сложно. Еще детали также можно поискать по авторазборкам, различным объявлениям в интернете.
Со временем в системе ВКГ накапливаются смолистые отложения, каналы и шланги от грязи забиваются. Чтобы вентиляция засорялась как можно реже, необходимо:
- заливать в двигатель качественное моторное масло, оно при угаре оставляет минимум отложений, еще рекомендуется заливать один и тот же сорт масла;
- заправляться на проверенных заправках хорошим топливом;
- если внутри двигателя скапливаются отложения, производить замену масла с промывкой.
Допускать сильного засорения СВКГ не следует, промывку системы необходимо делать регулярно. Понять, есть ли грязные отложения на внутренних деталях двигателя, не так сложно, достаточно снять крышку маслозаливной горловины и посмотреть на нее.
Большое количество нагара и грязи на крышке говорит о том, что такими отложениями покрыты и все внутренние детали двигателя, в таком случае необходима промывка всего мотора, а не только системы вентиляции. Еще СВКГ быстро забивается, когда ДВС исчерпывает свой ресурс, и требуется ремонт поршневой группы. Если двигатель не расходует масло, а в цилиндрах нормальная компрессия, тогда и вентиляция будет в полном порядке.
Казалось бы, сама по себе работа ДВС служит источником, осуществляющим сильное загрязнение атмосферы, а мы пытаемся говорить тут про вентиляцию. Однако не все так просто, мотору, как и всем остальным, тоже нужен свежий воздух. Обеспечивает его и система вентиляции картера.
О назначении системы вентиляции
Все проблемы, как всегда, таятся в мелочах. В данном случае это касается имеющихся зазоров между поршнем и блоком цилиндров двигателя. Казалось бы, конструкцией предусмотрены специальные элементы, минимизирующие эти зазоры. И все же, несмотря на уплотняющие кольца, происходит попадание продуктов сгорания топлива, его несгоревших частиц, паров воды в объем картера двигателя. Следствием этого является ухудшение качества масла и потеря его смазывающих свойств. Проявляется подобный эффект в том, что обычное масло становится водно-масляной эмульсией, а также происходит его разжижение.
В цилиндрах двигателя, при его работе, создается повышенное давление, так что нет ничего удивительного, что газы вырываются оттуда с повышенным давлением. Следствием этого будет создание такого же повышенного давления в картере, что может привести к выдавливанию сальников и утечке масла.
Именно для предотвращения подобных явлений, описанных выше, предназначена система вентиляции картера. Она позволяет вывести из него прорвавшиеся отработанные газы, обеспечить нормальное давление, тем самым, повысить надёжность и долговечность двигателя.
Как происходит вентиляция картера
Как всегда в таких случаях, существует выбор.
Реализация данной системы может быть двух типов:
- открытая;
- закрытая.
В первом случае, когда система вентиляции картера двигателя открытая, прорвавшиеся выхлопные газы удаляются наружу, за пределы силового агрегата. Простота и дешевизна этого способа компенсируется загрязнением окружающей среды.
Кроме того, следует знать, что открытая вентиляция:
- не работает при малой скорости и на холостом ходу;
- не справляется со своими обязанностями при высоких оборотах;
- через нее возможно засасывание атмосферного нефильтрованного воздуха при остывании двигателя;
- может послужить одной из причин увеличенного расхода масла, а также причиной замасливания мотора.
Закрытую или принудительную вентиляцию картера осуществляют тогда, когда пытаются уменьшить степень загрязнения, оказываемую автомобилем.
Для этого устанавливается специальный клапан, благодаря которому, при принудительной вентиляции картера, попавшие туда выхлопные газы, выводятся во впускной коллектор двигателя.
К недостаткам такой системы можно отнести:
- усиленное загрязнение карбюратора и входных воздуховодов;
- сильная тяга на высоких оборотах в системе отсоса отработанных газов, что может служить дополнительной причиной окисления масла.
К достоинствам следует отнести:
- уменьшенный расход масла;
- стабильную работу в зимний период за счет подогрева входного воздуха картерными газами;
- они же повышают детонационную стойкость двигателя за счет разбавления топливно-воздушной смеси.
Варианты создания принудительной очистки от картерных газов
Правда не все так просто, как кажется с первого взгляда. Существует два подхода, по которым может быть выполнена принудительная вентиляция картера. Из картера могут выводиться выхлопные газы, а возможно и обратное действие — приток воздуха снаружи.
Пример того, как построена система принудительной вентиляции картера, основанная на отводе выхлопных газов, приведен выше. При этом прорвавшиеся отработанные газы, оказываются под действием разрежения во впускном коллекторе и поступают через маслоотделитель (1), клапан (2) и по шлангам, очистившись от частиц масла, попадают опять в цилиндры двигателя.
Вариант, когда система вентиляции построена на притоке свежего воздуха, приведен на рисунке ниже. В этом случае наружный воздух попадает в картер мотора, смешивается с картерным газами, и через специальный клапан PCV поступает обратно в цилиндры мотора. Построенная таким образом система вентиляции, позволяет избежать попадания продуктов работы ДВС в атмосферу. Именно такой подход используется современными автопроизводителями, при проектировании и изготовлении автомобилей.
Для поддержания нормальной работы мотора на холостом ходу, клапан PCV запирает выход газов из картера, при глубоком разрежении в трубопроводе.
Непременным атрибутом современного ДВС является вентиляции картера, выполненная чаще всего как закрытая система. Она позволяет повысить надёжность работы мотора и уменьшить отрицательное воздействие выхлопа автомобиля на атмосферу.
Как устроена система вентиляции картера? Зачем она нужна и как работает? Что делает клапан PCV? Ответим на эти и некоторые другие вопросы, связанные с системой вентиляции картерных газов.
Эта простая и порой незаметная система устанавливается на все автомобили — старые и новые, карбюраторные и инжекторные, бензиновые и дизельные…
Со временем данная система становится умнее и сложнее, а пользу от её труда невозможно переоценить.
Система вентиляции картера выполняет самую грязную, но очень полезную работу как для экологии, так и для самого двигателя.
Но мало кто уделяет ей должное внимание и даже больше — мало кто задумывается, зачем, вообще, данная система нужна и какую роль она играет в работе двигателя внутреннего сгорания.
Зачем нужна система вентиляции картера
Дело в том, что при работе двигателя внутреннего сгорания неизбежно проникновение некоторого количества газов из камеры сгорания в картер двигателя. Эти газы просачиваются через неплотности между поршнем и стенками цилиндра. Плюс ко всему, от перепадов температур постоянно меняется давление в картере.
Прорвавшиеся газы пагубно влияют на свойства масла и окружающую среду, а также повышают давление в картере, что неизбежно приведёт к течи в местах уплотнений двигателя и перерасходу масла.
Вот для отвода этих газов и для снижения давления в картере двигателя и нужна данная система.
Как работает система вентиляции картера
Существует два типа данных систем:
- Открытого типа — более старая. В данной системе полость картера соединялась непосредственно с атмосферой. У данной системы было два существенных недостатка. Первый — это сильное загрязнение окружающей среды, а второй — при остывании двигателя в картер засасывалась влага, пыль и т.п. Можно и сейчас наблюдать, как под капотом стареньких Жигулей телепается шланг, а из него валит огромное количество дыма. Это пример системы открытого типа. На самом деле этот шланг должен был идти к корпусу воздушного фильтра, подводя картерные газы к карбюратору для дальнейшего сжигания их в двигателе. Но чтобы не загрязнять впускной тракт маслянистыми отложениями от работы изношенного двигателя, наши люди, как всегда нашли простое решение.
- Закрытого типа (или принудительная вентиляция) — система вентиляции картера нашего времени. В данной системе полость картера не имеет непосредственного контакта с атмосферой. Её мы и будем рассматривать более подробно на примере автомобиля Шевроле Лачетти. Но принцип работы ни чем существенным не отличается от других автомобилей.
Система вентиляции картера закрытого типа, как уже говорилось, не сообщается непосредственно с атмосферой, поэтому одновременно с отсосом газов и паров бензина в картере образуется разрежение при всех режимах работы двигателя, что повышает надежность различных уплотнений двигателя и уменьшает выброс токсичных веществ в атмосферу. Это касается исправных двигателей. Если двигатель сильно изношен и сапунит, то производительности системы вентиляции для создания разрежения в коллекторе может не хватить.
В систему вентиляции картерных газов обычно входят три составляющие — соединительные шланги, маслоотделитель (сепаратор) и клапан PCV.
Вся суть системы основана на отсосе газов из картера благодаря разрежению во впускном коллекторе. Простыми словами, двигатель сам высасывает газы из своего же картера и их сжигает.
Из картера газы по шлангу поступают к штуцеру клапанной крышки
В полости клапанной крышки находится маслоотделитель, который отделяет частички масла от газов. Эти частички собираются в капли и под действием силы тяжести стекают обратно в картер.
Пройдя маслоотделитель, газы подходят ко второму штуцеру клапанной крышки, расположенному на противоположном конце. В штуцер вкручен клапан вентиляции картера PCV. А также подключаются две трубки — перед клапаном и после клапана
Первая трубка отводит газы в полость перед дроссельной заслонкой, а вторая, через клапан в задроссельное пространство.
Именно клапан является самой важной составляющей правильной работы системы вентиляции картера любого автомобиля с закрытым типом вентиляции.
Не смотря на свой примитивный вид, он не такой простой, как кажется. Многие ошибочно считают, что это обычный обратный клапан. Да, это обратный клапан, но не обычный
Были случаи, когда некоторые умельцы пытались его заменить каким-либо похожим обратным клапаном. Этого делать категорически нельзя!
Вот я показал устройство клапана PCV на видео
Клапан PCV выполняет несколько функций:
- не пускает воздух в обратном направлении (из дросселя в картер)
- снижает пропускную способность при большом разрежении в коллекторе
- открывается полностью при низком разрежении в коллекторе
При полностью открытой дроссельной заслонке, когда разрежение во впускном коллекторе невелико, клапан полностью открыт под действием встроенной в него пружины и картерные газы свободно проходят из картера в коллектор. При закрытой дроссельной заслонке (режим холостого хода) разрежение во впускном коллекторе увеличивается, а проходное сечение клапана уменьшается. Благодаря этому поступление картерных газов в коллектор ограничивается и обеспечивается устойчивая работа двигателя в режиме холостого хода.
Вот пример работы клапана вентиляции картера (PCV)
Засорение клапана вентиляции картерных газов может привести к его заклиниванию, что обязательно отразится на работе двигателя.
При заклинивании в открытом положении:
- возрастут обороты холостого хода (РХХ их понизит, конечно, но проблема от этого не исчезнет)
- может увеличиться расход топлива
- работа на хх может стать неустойчивой
При заклинивании в закрытом положении:
- возрастёт давление в картере
- течь масла через всевозможные уплотнения и сальники
- возможно нарушение работы системы смазки
Думаю, этих доводов достаточно, чтобы проверить работу клапана PCV и всю систему вентиляции картера в целом. А также начать проводить обслуживание системы через определённый промежуток времени или через определённый пробег.
Для этого достаточно вывернуть клапан PCV
Осмотреть его на наличие загрязнений и повреждений
Промыть клапан PCV и трубки очистителем инжектора
Как проверить клапан PCV
После промывки, можно проверить общее состояние клапана. При малейшем подозрении на неисправность, клапан лучше заменить.
Проверка клапана системы вентиляции картера:
Я данную процедуру провожу при каждой .
Плюсы и минусы закрытой системы вентиляции картерных газов
В конце хотелось бы сравнить достоинства и недостатки системы вентиляции картера для тех, кто мечтает избавиться от неё.
Минусы системы вентиляции картера:
- замасливание впускного тракта двигателя — необходима регулярная чистка
- при плачевном состоянии двигателя объём картерных газов на столько велик, что о нормальной работе системы и двигателя можно забыть — требуется ремонт двигателя
Плюсы системы вентиляции картера:
- чище наш с Вами воздух, так как картерные газы на много токсичней отработанных
- меньше шансов наблюдать течь через уплотнения и сальники
- увеличивается ресурс моторного масла
- уменьшаются окислительные процессы внутри двигателя
- картерные газы повышают детонационную стойкость
- картер не сообщается с атмосферой, в следствие чего в него не засасывается пыль и влага
Хотя ладно, ещё кое-что напишу
Что будет если заглушить систему вентиляции картера
Это реальная история.
Жил-был хороший парень и был у него Ваз 2106. Как и большинство водителей он отключил шланг вентиляции картерных газов от фильтра на карбюраторе и оставил его телепаться под капотом. Всё было как у всех — ездил, дымил потихоньку, никого не трогал.
Затем ему в голову пришла на первый взгляд нормальная идея — всё это дело окультурить, чтобы не дымило под капотом и не тянуло этой гадостью в салон. Он взял более длинный шланг и протянул его под днищем в район подвесного подшипника кардана. Всё хорошо подвязал и снова ездил дымил потихоньку.
Пришла зима. Вечером, после работы, каждый по своим машинам и собираемся разъезжаться по домам. Он завёл двигатель и стал ждать пока я отъеду, чтобы освободить проезд.
Я в своих мыслях тыкаю ключ в замок, включаю зажигание и тут раздаётся жуткий взрыв! Я с перепугу даже не понял, что происходит. Выскочил из машины, смотрю, у напарника глаза по пять копеек, весь трусится, а из под капота дымок идёт.
Открываем капот, а там… Хай Бог милует… Всё в масле, щупа нету на месте, шланг его вентиляции сорвало. Проводка, двигатель, капот — всё истекает маслом! Жуть, в общем…
Заглянули под машину, а из его шланга вентиляции висит большая-прибольшая сосулька. Тут всё стало понятно. Шланг этот был длинный и подвязан в нескольких местах. Мало того, что шёл «волнами», так ещё и немного вверх. Там постоянно собирался конденсат и никуда не стекал, а с приходом морозов, начал обмерзать, пока не заглушил вентиляцию картера полностью.
Вот такие дела.
Теперь, в принципе, и всё, о чём хотелось написать про систему вентиляции картера.
Ну, и видео про систему вентиляции картера
Всем Мира и ровных дорог!!!
Ещё в сообществе Мой Лачетти:
Мне нравится 4+
Известно, что в процессе своей работы, двигатель перерабатывает топливную смесь, излишки которой, смешиваясь с воздухом должны выходить в виде отработанных газов наружу. С помощью выхлопной трубы, так все и происходит, но что бы хоть как-то минимизировать вред для окружающей среды, применяют различные фильтры. Есть свои специфические фильтры и непосредственно в двигателе, применяющиеся в системе вентиляции картера.
Картер - главная корпусная деталь двигателя, имеющая самую большую полость, в которой находится коленчатый вал, а ее верхняя часть вмещает в себя блок цилиндров. Картер также можно назвать отдельной деталью (если речь идет об небольших двигателях), такой себе коробкой, объединивший в себе все детали мотора.
При работе двигателя, часть отработанных газов из камер сгорания могут просачиваться в картер и без того уже содержащий пары топлива, масла и воды. В итоге, слившись воедино, эта смесь носит название картерных газов, сильное скопление которых значительно понижает состав и положительные свойства моторного масла, разрушая при этом металлические части двигателя.
Кроме того, эти вредные вещества попадают в атмосферу, тем самым сильно загрязняя ее. Что бы этого не случилось, существует вентиляция картера. Об конструкции и особенностях этой системы, мы расскажем в этой статье.
Особенности системы вентиляции картера ДВС
Как уже говорилось, любой современный двигатель оборудуется специальными фильтрами (можно и так назвать систему вентиляции), которые предотвращают выход из него горючих и токсичных картерных газов, путем их утилизации. Система вентиляции картера, или как ее еще называют «Система отсоса картерных газов» включает в себя большую и малую ветвь. Первая представленная в виде трубы с пламягасителем и маслоотделителем внутри (детальнее о них чуть позже), а вторая являет собой трубку, с помощью которой большая ветвь соединяется с задроссельным пространством.
В прилагающейся к автомобилю технической документации, касающееся его ремонта и обслуживания, не смотря на видимую существенную роль данной системы, ей уделяется мало внимания. А зря, ведь на современных двигателях выход из строя вентиляции картера грозит ему значительным понижением работоспособности.
Что бы система вентиляции исправно работала, необходимо учитывать такие важные моменты как наличие свежего воздуха и забор вредных газов. За способом подвода воздуха все картерные вентиляционные системы можно разделить на открытые и закрытые. Первый вариант базируется на заборе воздушных потоков непосредственно с внешней среды, а второй - использует части системы питания, такие как, например впускной такт.
Открытая вентиляционная система не работает при малых оборотах двигателя и на холостом ходу. Также, она не выполняет свое назначение на больших оборотах, а еще из-за нее возможно засасывание нефильтрированного атмосферного воздуха. Иногда, использование такой системы служит одной из причин слишком большого расхода масла и, соответственно, замасливания мотора.
Закрытая вентиляционная система картера используется в случае необходимости уменьшения степени загрязнения окружающей среды. С этой целью устанавливается специальный клапан, который выводит попавшие от принудительной вентиляции газы, во впускной коллектор мотора. Такая система имеет как плюсы, так и минусы. К первой группе следует отнести сравнительно меньший расход масла, стабильную работу двигателя зимой (входной воздух обогревается картерными газами), стойкость двигателя к детонации, так как топливно-воздушная консистенция разбавляется. Ко второй группе, включающей минусы использования относят: сильное загрязнение входных воздуховодов и карбюратора и возможность влияния на окисление масла.
Существует также классификация подобных систем в зависимости от способа отвода картерных газов. С этой точки зрения выделяют системы принудительного (подводят газы к впускному коллектору) и эжекционного (отводят газы в окружающую среду) действия.
До 1961 года все автомобилестроение применяло в выпускаемых транспортных средствах открытую систему с эжекционным принципом действия, в которых для вывода из картера газов использовали эжекционную трубку, проходящую вдоль всего двигателя к нижнему поддону картера. Когда машина двигалась, возле края трубки образовывалось незначительное разрежение, хорошо влияющее на вентиляцию картера.
Чуть позже результаты, проведенных компанией GENERAL MOTORS
исследований доказали, что основное количество вредных веществ, образующиеся в следствии неполного сгорания углеводорода, выбрасывается в атмосферу именно через эжекционную трубку системы вентиляции. В следствии этого открытия, начиная с 1961 года, все автомобили, поступающие в продажу в штат Калифорния (Америка), были обязаны оборудоваться системой вентиляции принудительного действия, а с 1962 года, это требование начало действовать на всей территории США. С тех пор прошло не одно десятилетие, но двигатели именно с этой системой продолжают выпускаться и в наше время.
Конструкция вентиляционной системы картера
И так, мы уже выяснили, что в двигателях современных автомобилей применяется картерная система вентиляции принудительного действия, но разные производители, по разному подходят к вопросу ее конструкции. Наиболее сложной (но самой эффективной) является система в которой, воздух попадает в картер через отдельный воздушный фильтр.
В бензиновых двигателях, при условии, что нагрузки небольшие, одна часть разбавленных воздухом газов, попадает в воздушный фильтр, находящийся за фильтрующим эллементом, а вторая часть, через регулирующий жиклер поступает в задроссельное пространство.
Детально разбирать каждый вид вентиляционной системы картера, для отдельно взятых двигателей (бензиновых, дизельных, газовых и т.д.) очень долго, да и сейчас совершенно неуместно, поэтому сосредоточим свое внимание на основных, общих для всех компонентах: маслоотделителе, воздушных патрубках (для циркуляции газов) и вентиляционных клапанах.
Маслоотделитель создан для препятствования попаданию паров масла в полость камеры сгорания. Благодаря ему уменьшается количество образования сажи. Выделяют три способа разделения масла и газа: циклический, лабиринтный и комбинированный, который в настоящее время наиболее часто применяется. Лабиринтный маслоотделитель (успокоитель) нацелен на замедление движения картерных газов. В следствии этого, большие масляные капли стекая по стенкам попадают в картер двигателя.
Дальнейшее очищение масла от картерных газов выполняет центробежный маслоотделитель, проходя через который они начинают вращаться. В итоге, под воздействием центробежной силы, частички масла оседают на стенках, а затем также стекают в картер. Что бы предотвратить турбулентность газов, после прохождения ими центробежного маслоотделителя в ход пускают выходной лабиринтный успокоитель. Именно тут проходит окончательное разделение масла и газа.
Вентиляционный клапан картера нужен для регулировки давления картерных газов, попадающих в колектор. Если разряжение во впускном канале не очень существенное - клапан открыт, но если оно довольно ощутимое, то клапан самостоятельно закрывается.
Вся система вентиляционной работы картера базируется на разряжении, возникающем во впускном коллекторе двигателя. С помощью этого процесса переработанные газы выводятся из картера в маслоотделитель, где очищаются от масла и по специальным патрубкам переходят во впускной колектор. Там, смешавшись с воздухом, они ликвидируются в камерах сгорания. Если двигатель оснащен турбонадувом, то регуляция вентиляции картера может осуществляться с помощью дроссельной заслонки.
Штуцер вентиляции картера
Названием «Штуцер» обозначают патрубки с резьбовым соединением, помогающие объеденить части трубопровода, или соединить вентили, емкости и прочие детали жидкостных и газовых преобразующих систем. Что касается системы вентиляции картера, то тут штуцер просто незаменим, а система вентиляции карбюраторных двигателей «Солекс» без него вообще работать не будет.
Такая его незаменимость объясняется достаточно просто. Бывает, что в процессе качественного удаления газов возникают проблемы. Чаще всего, причина этого кроется в недостаточном разряжении картерных газов, находящихся в воздушном фильтре.
Для того, чтоб увеличить работоспособность системы вентиляции в нее внедряют еще одну, дополнительную ветвь (малая ветвь). Она имеет вид трубки, с помощью которой задроссельная зона соединяется со штуцером, отвечающий за отвод картерных газов от двигателя внутреннего сгорания. Диаметр этой ветви совсем маленький и составляет не больше пары миллиметров. Также, штуцер может помочь в диагностике некоторых причин сбоя в вентиляции картера. Для этого на него надевают трубку, а затем дуют в нее, если воздух не проходит - значит надо прочистить каналы системы, так как они, скорее всего, засорены.
Штуцер располагается в нижней части карбюратора, рядом с дроссельной заслонкой первичной камеры, под насосом ускорения. В случае необходимости, на эту деталь натягивают шланг, выполняющий вытяжную функцию.
Двигатель внутреннего сгорания работает по принципу сжигания топливно-воздушной смеси в цилиндрах. После сжигания топливного заряда отработавшие газы и другие продукты сгорания смеси воздуха и топлива в большей части выводятся через наружу, то есть выбрасываются в атмосферу.
Однако с учетом того, что в камере сгорания создается высокое давление, часть газов, остатки несгоревшего топлива и другие продукты прорываются через и попадают в картер . Картер представляет из себя закрытую полость, в которой находится и другие детали силового агрегата.
В картере постоянно присутствует масляный туман, пары несгоревшего топлива, частицы воды и газы. Указанные газы называются картерными газами. Картерные газы оказывают негативное влияние на моторное масло. Параллельно с этим избыток картерных газов может привести к росту давления в картере. В результате моторное масло начинает выдавливаться.
Чтобы уменьшить количество газов и снизить давление, в конструкции современных ДВС используется система вентиляции картерных газов PCV (Positive Crankcase Ventilation). В этой статье мы поговорим об эволюции и устройстве данной системы, а также затронем вопрос распространенных неисправностей.
Читайте в этой статье
Устройство и конструктивные особенности системы вентиляции картера
Итак, система вентиляции картера позволяет удалить избыток картерных газов, повышает срок службы моторного масла, снижает выброс токсичных веществ в атмосферу, уменьшает давление в картере силового агрегата. Системы могут быть:
- открытого типа;
- закрытого типа;
Сразу отметим, на разных типах ДВС конструкция данной системы может отличаться, при этом основные функциональные элементы на современных моторах представляют собой:
- воздушные патрубки, по которым циркулируют газы;
- клапан вентиляции картера, который регулирует давление картерных газов при их подаче во впускной коллектор;
- маслоотделитель для предотвращения попадания масляных паров в камеру сгорания для уменьшения сажеобразования;
Другими словами, сегодня активно используется закрытый тип. Общий принцип работы такой системы вентиляции картера основан на разрежении, которое создается во . Благодаря разрежению газы выводятся из картера. Далее указанные газы проходят через маслоотделитель, который отделяет газы от масла. После очистки газы идут по воздушным патрубкам, после чего попадают во впуск. Из впускного коллектора картерные газы, перемешанные с воздухом, подаются в камеру сгорания и дожигаются.
Добавим, что в устаревшей открытой системе (эжекционного типа) избыток картерных газов попросту выбрасывается в атмосферу. Способ очень простой и дешевый, однако отмечается усиленное загрязнение окружающей среды. Также эффективность работы такого решения не самая высокая, так как при низких оборотах и в режиме ХХ подобная вентиляция не работает.
Еще такая система не выполняет своих функций на высоких оборотах. Параллельно существует риск того, что в картер будет засасываться недостаточно очищенный наружный воздух после остывания ДВС. Дополнительно следует выделить, что при наличии открытой системы на моторе возможно , также смазка может выбрасываться вместе с газами наружу, в результате поверхности двигателя загрязняются масляными пятнами.
Закрытая система вентиляции картера, которую также называют принудительной, сложнее по конструкции. При этом именно данное решение позволяет уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу с учетом экологических стандартов и снизить расход масла.
Двигатель с такой системой работает стабильно, лучше держит обороты зимой, так как холодный наружный воздух во впуске подогревается картерными газами, снижается риск . Однако при всех плюсах и эта схема устройства не лишена ряда недостатков.
В результате попадания картерных газов во впуск происходит усиленное загрязнение воздуховодов и элементов во впускной системе двигателя. Также специалисты отмечают, что принудительная система отсоса отработанных газов может являться причиной быстрого окисления моторного масла из-за сильного разрежения на высоких оборотах.
Также принудительная вентиляция может дополнительно реализовываться разными путями. При этом основным принципом остается то, что газы должны «вытягиваться» из картера, а также происходит их смешивание в результате подачи в картер наружного воздуха. После этого через специальный клапан смесь подается в цилиндры мотора.
На карбюраторных моторах, агрегатах с и инжекторных двигателях можно встретить различные типы реализации подвода картерных газов. Ранее достаточно часто встречалась конструкция, когда система имела два канала. Один был выведен перед дроссельной заслонкой, а второй канал с жиклером выводился за дросселем.
В режиме холостого хода газы подавались по каналу с жиклером за заслонкой. Однако после начала открытия заслонки и роста оборотов коленвала разряжение в области за заслонкой становилось меньше. При этом объем газов, которые прорывались в картер, становился больше. Канал с жиклером переставал выполнять свою функцию, но подключался вывод газов по каналу перед дросселем. Дальнейшее развитие системы вентиляции привело к появлению клапанных решений для регулирования подачи газов.
Если просто, клапан стоит в трубопроводе, через который подводятся газы из картера. Клапаны также делятся на золотниковые и мембранные. Добавим, что мембранные клапаны лучше дозируют количество газов, однако сама мембрана чаще выходит из строя.
Для чего нужен маслоотделитель в двигателе
Как уже было сказано выше, маслоотделитель (маслоуловитель) является элементом системы вентиляции картера. Главной задачей маслоотделителя становится не допустить попадания частичек масла в камеру сгорания.
По способу отделения масла от картерных газов можно выделить лабиринтный и циклический маслоуловитель. Отметим, что на современных моторах используется маслоотделитель комбинированного типа.
Лабиринтный маслоотделитель, который еще называется успокоитель, замедляет движение газов. В результате объемные частицы масла попросту оседают на стенках, после чего стекают обратно в картер.
Центробежный маслоотделитель более тщательно отделяет смазку от газов. При прохождении через устройство газы фактически «раскручиваются», то есть на них воздействует центробежная сила. Под ее воздействием масло оседает на стенках и стекает в картер ДВС.
Чтобы избежать турбулентности газов, в комбинированном типе устройств за центробежным маслоотделителем на выходе устанавливается лабиринтный успокоитель. В успокоителе завершается процесс отделения частиц смазки от газов из картера.
Указанный клапан служит для того, чтобы отрегулировать давление газов, которые подаются во впуск. Если разрежение не сильно большое, тогда клапан находится в открытом положении.
В случае, когда разрежение во впускном канале значительное, происходит закрытие данного клапана. Еще отметим, что в турбомотрах вентиляция картера реализована посредством дроссельного регулирования.
Частые неисправности системы вентиляции картера
С учетом приведенной выше информации становится понятно, что система вентиляции картера на современных двигателях является достаточно сложной. Выход из строя и нарушения в работе данной системы могут привести к ухудшению общей работоспособности ДВС, возникновению неполадок и уменьшению ресурса агрегата.
Сразу отметим, что проблемы с вентиляцией картера могут быть не так очевидны, однако проявляются в виде снижения мощности, увеличения расхода топлива, активного и быстрого и . Также в воздушном фильтре может появиться масло и т.д.
Часто при диагностике указанные проблемы пытаются решить путем поверки и ремонта системы питания или зажигания, забывая о системе вентиляции картерных газов. Важно понимать, что закрытая система предполагает наличие специальных каналов в и , а также клапанов, патрубков и шлангов для циркуляции газов. Хорошо известно, что клапаны рано или поздно могут начать подклинивать. Прежде всего, это приводит к нарушению состава рабочей топливно-воздушной смеси.
Что касается причин, клапан клинит как из-за засорения, так и в результате собственных повреждений. Как правило, первый вариант более распространен. Дело в том, что в картерных газах присутствует сажа, нагар и т.п.
Назначение и устройство системы рециркуляции отработавших газов. Клапан EGR, система ЕГР высокого и низкого давления. Неисправности системы рециркуляции.
