Схема вентиляции картерных газов к4м

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 04.10.2024

Системы вентиляции картера

О существовании, а тем более устройстве этой системы в двигателях автомобилей, знают далеко не все их владельцы. Потому главным образом, что она дает знать о себе обычно после многих лет эксплуатации, когда мотор начинает требовать ремонта. Да и то правда, что в систему она оформилась недавно, когда вместо трубки с перегородкой, через которую газы из картера выходили прямо наружу, стали применять разные устройства, препятствующие загрязнению атмосферы и сберегающие масло. В результате она стала заметно влиять на работу двигателя, а значит, требовать к себе внимания, в чем ей отказывают, чаще всего по незнанию.

Восполнить этот пробел поможет предлагаемый материал, подготовленный инженером Е. Масленниковым.

При работе двигателя часть газов из цилиндров проникает через кольцевые уплотнения поршней в картер. Здесь они повышают давление, вытесняя масло наружу через соединения деталей, уплотняемые прокладками и сальниками, а также отрицательно действуют на свойства масла. Количество этих газов, называемых картерными, зависит от конструктивных особенностей и качества обработки поверхностей, а также от износа деталей цилиндро-поршневой группы, нагрузки на двигатель или, что то же самое, степени открытия дроссельной заслонки карбюратора. Закономерность прорыва картерных газов в зависимости от двух последних факторов представлена на рис. 1.

Рис. 1. Зависимость количества газов, прорывающихся в картер М, кг (%): а) от нагрузки; б) от износа деталей цилиндро-поршневой группы (ЦПГ). Точки: 1 – после обкатки двигателя; 2 – в конце ресурса деталей ЦПГ.

По действующим ныне требованиям к бензиновым двигателям рабочим объемом до 2 литров максимальное количество прорывающихся газов у нового двигателя не должно превышать 2 000 л/ч (точка 1 на рис. 1, б). По мере увеличения зазора в замках поршневых колец эта величина растет и на границе нормального износа деталей цилиндро-поршневой группы может достичь 150% от первоначальной.

Как показывают исследования, картерные газы почти на 3/4 состоят из горючей смеси, поступившей в цилиндры и прорвавшейся в картер в период сжатия и сгорания, и на 1/4 – из отработавших газов. Поэтому они содержат много топлива (углеводороды с общей формулой СН), токсичные продукты сгорания (окись углерода – СО, окислы азота), а также пары воды, двуокись углерода, твердые частицы и некоторые другие компоненты. Причем в картерных газах токсичных веществ в несколько раз больше, чем в выхлопных газах автомобиля.

Многие из этих компонентов активно воздействуют на масло, вызывая его окисление. А пары воды, соединяясь с окислами азота, образуют щелочи и кислоты, которые, попадая на поверхность деталей двигателя, вызывают их коррозию и интенсивный износ. Кроме того, пары воды играют существенную роль в образовании осадков в системе смазки двигателя (более подробно об этом процессе рассказано в статье "Как смажешь – так поедешь").

С целью свести к минимуму влияние картерных газов на качество масла и износ двигателя, а также прекратить вытекание масла под действием повышенного давления в картере создан комплекс устройств, названный системой вентиляции картера. Она призвана обеспечить полное удаление газов, проникающих в картер двигателя, поддерживать в нем давление близкое к атмосферному, чтобы исключить выдавливание масла в случае повышенного давления или подсос в картер загрязненного пылью и влагой воздуха – в случае пониженного; способствовать сохранению физико-химических свойств смазочного масла; предотвращать унос масла с отсасываемыми картерными газами.

Что представляет собой эта система? Рассмотрим ее на примере развития в отечественных двигателях легковых автомобилей.

В 50-х годах применяли открытые приточно-вытяжные системы, как в двигателях "Волги" моделей "21" и "22" и их модификаций. Удаление газов в этой системе идет за счет разрежения, создаваемого потоком воздуха около конца вытяжной трубки во время движения автомобиля, а при работе двигателя на холостом ходу – за счет разницы атмосферного давления и давления в картере.

Недостатки такой системы – плохой отсос газов при работе двигателя на холостом ходу, загрязнение окружающей среды высокотоксичными картерными газами и маслом, выносимым из картера, высокий его расход, а также попадание влаги в картер через систему вентиляции.

Появление моторных масел с более стабильными свойствами, а также законодательное запрещение применять открытые системы привели к созданию закрытой вытяжной системы. Отличается она от предыдущей тем, что вытяжная трубка выведена не в атмосферу, а в зону входа воздуха в инерционно-масляный фильтр системы питания двигателя, а также отсутствием продувки картерного пространства воздухом. В этой системе газы удаляются благодаря эжекции, возникающей при омывании среза патрубка 8 потоком всасываемого двигателем воздуха. Смешиваясь с ним, газы проходят через воздушный фильтр 10, где от них отделяются капельки масла, сконденсировавшиеся пары воды, твердые частицы продуктов сгорания и т. п.

Такая система была применена в двигателях "Москвич-407" и "408", а также в двигателе с воздушным охлаждением для "запорожцев".

Она позволила полностью ликвидировать выброс вредных газов в окружающую среду, а также те отрицательные явления, которые были связаны с продувкой картера воздухом, и несколько снизить количество масла, уносимого из картера двигателя. Кроме того, интенсивность отсоса картерных газов в этой системе растет с увеличением частоты вращения вала двигателя, что в основном совпадает с закономерностью прорыва газов в картер.

Появление в конце 60-х годов сухих воздухоочистителей со сменным бумажным элементом потребовало модернизации вытяжной системы вентиляции. Это объяснялось тем, что картерные газы, насыщенные масляным туманом, проходя через фильтрующий элемент, быстро его загрязняли. Поэтому вытяжная трубка была перенесена в зону между элементом и карбюратором. И, чтобы масло, оседая на стенках воздушных каналов, в жиклерах карбюратора не нарушало его регулировку, в систему были введены высокоэффективные маслоотделители, из которых масло возвращается в картер. Примером может служить система вентиляции картера в двигателе УЗАМ-412 "Москвича-412".

Рис. 2. Вентиляция картера в двигателе "Москвич-412": 1 – фильтрующий элемент; 2 и 4 – патрубки; 3 – шланг отбора газов из картера; 5 – кольцевая полость воздухоочистителя для отбора газов из картера; 6 – карбюратор; 7 – впускной трубопровод.

Однако и она сохранила существенный недостаток, заключающийся в том, что при малых расходах воздуха, соответствующих работе двигателя на холостом ходу или с малыми нагрузками, отсос газов практически прекращается, вызывая некоторый рост давления в картере. Решила эту проблему закрытая комбинированная система. В основу ее была положена предыдущая, а для удаления газов на неблагоприятных режимах введена дополнительная ветвь с выходом в задроссельное пространство. Это потребовало специального устройства, регулирующего интенсивность отсоса, так как при уменьшении нагрузки прорыв газов в картер уменьшается, а интенсивность их отсоса увеличивается с ростом разрежения в задроссельном пространстве. Такую систему можно увидеть в двигателе УЗАМ-412, устанавливаемом на "Москвич-2140", и в двигателях ВАЗ моделей "2101", "21011", "2103", "2105", "2106". Здесь интенсивность отсоса газов регулирует золотник 1, закрепленный на оси дроссельной заслонки в первой камере. При работе двигателя на холостом ходу или с малыми нагрузками картерные газы проходят через калиброванное отверстие 2, а по мере роста нагрузки – через обходной канал, открываемый золотником. В дальнейшем, с увеличением разрежения в зоне между фильтрующим элементом воздухоочистителя и карбюратором основная масса газа отсасывается через основную ветвь.

Рис. 3. Схема вентиляции картера в двигателе ВАЗ-2105: 1 – золотник; 2 – калиброванное отверстие; 3 – впускной коллектор; 4 – дроссельная заслонка; 5 – шланг для отвода газов в задроссельное пространство; 6 – карбюратор; 7 – фильтрующий элемент фильтра; 8 – всасывающий патрубок вентиляции картера; 9 – пламегаситель; 10 – вытяжной шланг; 11 – крышка маслоотделителя; 12 – маслоотделитель; 13 – сливная трубка маслоотделителя.

Масло, отделенное от картерных газов, стекает по сливной трубке 13. Прорыв пламени в картер двигателя при вспышках в карбюраторе исключает пламегаситель, установленный на шланг.

Рис. 4. Схема вентиляции картера в двигателе ВАЗ-2108: 1 – впускной трубопровод; 2 – трубка для отвода картерных газов в задроссельное пространство карбюратора; 3 – карбюратор; 4 – воздушный фильтр; 5 – верхний вытяжной шланг вентиляции картера; 6 – сетка маслоотделителя; 7 – крышка головки блока цилиндров; 8 – корпус маслоотделителя; 9 – нижний вытяжной шланг вентиляции картера; 10 – указатель уровня масла; 11 – штуцер.

Введение золотникового устройства, к сожалению, усложнило систему и снизило ее надежность, поскольку появилась подвижная деталь, а также подняло себестоимость карбюратора. Поэтому позже от него отказались, и у недавно разработанных двигателей ВАЗ-2108 и "2109", а также УЗАМ-331.10 для "Москвича-2141" газы из дополнительной ветви 2 выходят через штуцер карбюратора, имеющий калиброванное отверстие, ограничивающее количество отсасываемых газов. Благодаря этому вентиляция практически не влияет на величину разрежения во впускной трубе на режиме холостого хода. Кроме того, в двигателе ВАЗ-2108 применен новый, более эффективный сетчатый маслоотделитель, который одновременно выполняет роль пламегасителя.

Теперь, ознакомившись с устройством и работой разных систем вентиляции, перейдем к их эксплуатации. На что надо обращать внимание? Поскольку в системе нет подвижных деталей (за исключением систем с золотниковым устройством), а отсос картерных газов идет благодаря разрежению во впускном тракте двигателя, необходимо, вероятно, прежде всего обеспечить герметичность системы. Стало быть, полезно регулярно проверять плотность соединения шлангов со штуцерами, а также крышки маслоотделителя с корпусом (у всех двигателей ВАЗ, за исключением "2108"). Кроме того, в процессе эксплуатации автомобиля из масла выпадают осадки, и на деталях двигателя, в том числе системы вентиляции, появляются отложения. В результате проходные сечения каналов и шлангов уменьшаются, из-за чего падает количество отсасываемых газов вплоть до полного прекращения вентиляции.

Чтобы устранить эту неисправность, систему необходимо периодически разбирать, промывать и счищать с деталей отложения. Особое внимание при этом нужно уделять расположенным в карбюраторе каналам с малыми диаметрами, через которые картерные газы подводятся к золотниковому устройству и отводятся от него в задроссельное пространство. Калиброванное отверстие в золотнике или в штуцере карбюратора при необходимости можно прочищать деревянной палочкой. Для промывки деталей системы вентиляции можно использовать керосин или бензин, а для промывки золотникового устройства, штуцера и каналов карбюратора – ацетон. Периодичность обслуживания системы для каждой модели двигателя своя, указанная в инструкции по эксплуатации автомобиля.

При обслуживании системы вентиляции картера у двигателей ВАЗ, кроме того, требуется промывать пламегаситель, разбирать маслоотделитель и очищать его детали. Для этого у двигателей ВАЗ-2101, "21011", "2103", "2105", "2106" достаточно снять крышку, отвернув гайку. На двигателе ВАЗ-2108 снимают крышку головки блока цилиндров, после чего отворачивают два болта, крепящие к ней корпус маслоотделителя, и демонтируют корпус и сетку. В двигателях УЗАМ-412 ("Москвич-412") маслоотделитель неразборный. Он изготовлен как одно целое с пробкой маслозаливной горловины, и его очистка заключается в промывке керосином или бензином.

Наконец, хочу остановиться на двух дефектах, которые автолюбители часто связывают с работоспособностью системы вентиляции картера.

Владельцы некоторых автомобилей с двигателем УЗАМ-412 жалуются на большое количество масла, попадающего через систему вентиляции в корпус воздушного фильтра, что приводит к быстрому замасливанию фильтрующего элемента, воздушных каналов и жиклеров карбюратора. Причины – в неплотностях соединений. Сначала проверьте, как прилегает корпус маслоотделителя к пластине, прикрепленной к крышке головки блока цилиндров. Для этого снимите крышку и, надавив пальцем через отверстие в пластине на корпус, убедитесь в том, что он хорошо поджат пружиной. Если здесь все в порядке, то причиной, как правило, является повышенный уровень масла в картере. Не успокаивайтесь, если щуп отмечает норму. Проверьте, до конца ли ввернута его направляющая трубка с конической резьбой. Пытаясь ввернуть ее, не прилагайте слишком большого усилия, чтобы не сломать. Если довернуть трубку не удается, не доливайте масло на 3–4 мм до верхней метки на масляном щупе.

У некоторых "запорожцев" после 70–80 тысяч километров пробега появляется течь масла через уплотнения коленчатого вала. Если замена сальников новыми не приносит желаемого результата, автолюбители правильно связывают это с повышением давления в картере. Но причину, вызывающую это повышение, нередко ошибочно видят в ухудшении отсоса картерных газов системой вентиляции. Для улучшения ее работоспособности одни, не мудрствуя лукаво, отсоединяют шланг отсоса картерных газов от корпуса воздушного фильтра, превращая таким образом систему в открытую, а другие начинают заниматься ее усовершенствованием, чтобы увеличить производительность. В самом же деле рост давления в картере двигателя и, как следствие, течь масла через уплотнение коленчатого вала вызвана не ухудшением работоспособности системы вентиляции (если, конечно, она исправна), а чрезмерным износом деталей цилиндро-поршневой группы – компрессионных поршневых колец, цилиндров и поршней.

В заключение еще раз призываю всех автомобилистов содержать в порядке систему вентиляции картера. Выбрасывать в атмосферу неочищенные картерные газы, как это делают (может быть, по незнанию) горе-автолюбители, отсоединяя шланг от воздухоочистителя и опуская его под машину (благо не видно, да и масло недорогое) – значит отравлять воздух и землю. Это сегодня – преступление!

Просто, но не гениально: что может не работать в системе вентиляции картера?

Иногда с автомобилем случаются вещи, которые сильно расстраивают его владельца. Что-то стал жрать масло, дроссельная заслонка постоянно грязная, масло из всех щелей течёт… Даже воздушный фильтр в этом масле. Наверное, пора думать о «капиталке». Деньги, деньги, деньги. Боль, тоска, безысходность. А может, рано точить бритву и наполнять ванну тёплой водой? Может, не всё так плохо, и решение проблемы кроется в маленькой и не такой уж дорогой детальке со странным названием «клапан PCV»?

Теория газов

Все мы прекрасно помним, что мотор работает вследствие сгорания топливо-воздушной смеси. В момент, когда в камере сгорания начинается этот очень красивый, но невидимый глазу процесс, там резко возрастает давление. Это давление толкает поршень вниз, поршень давит на свою шейку коленвала, а тот выполняет свою непосредственную работы: преобразует поступательное движение шатуна поршня во вращательное, которое передаёт на маховик двигателя. Картинка идеальная, но в жизни, как вы понимаете, что-то всегда идёт не так. В нашем случае не все газы, образующиеся во время горения, выходят потом через выпускной клапан в систему выпуска. Часть их обязательно прорывается в картер. Грубо говоря – под поршень. Происходит это по простой причине: как бы плотно ни прилегали компрессионные кольца, у них всегда есть хотя бы минимальный зазор – иначе поршень просто не смог бы ходить внутри цилиндра. А на холодном моторе этот зазор ещё больше, так что газ, который находится под очень большим давлением, лазейку в картер мотора всегда найдёт. Чем это грозит?

В этих газах есть всё то, чего не любит моторное масло. Не полностью сгоревший бензин, пары воды (они всегда есть в воздухе), частички нагара – всё это оседает в моторном масле. Ничего хорошего, конечно, после этого не происходит: масло усиленно стареет и перестаёт нормально работать. Но это не самое страшное.

Гораздо хуже, что в картере просто не должно быть высокого давления, а картерные газы его сильно увеличивают. Последствия этого процесса очень неприятные. Газы буквально распирают мотор, и он начинает выдавливать из себя всё лишнее. А когда мотор «пучит», лишним ему кажется всё: и картерные газы, и масло. Газы стараются выйти через масляный щуп, выталкивая его наружу, через маслозаливную горловину и все прочие места. В том числе – и через все уплотнения и сальники. Если ему удаются вытолкнуть сальник коленвала, то через него потечёт и масло.

Одним словом, как-то эти газы надо выводить. И для этого придумали систему вентиляции картерных газов.

Открыто и закрыто

Изначально система вентиляции была примитивной – открытого типа (или эжекционная). Помните такое потрясающее слово – сапун? Вот это и было той самой открытой системой вентиляции. Через гордо торчащий сапун в атмосферу выбрасывались картерные газы со всеми их прелестями в виде сажи, масла и прочей гадости. А иногда оттуда ничего не выбрасывалось, потому что особой эффективностью такая система не отличалась.

Не отличалась хотя бы просто потому, что на холостых оборотах давления картерных газов не хватало, чтобы они выводились из мотора. Всё прорвавшееся в картер в нём и откладывалось в масло. Кроме того, всегда была вероятность через сапун хватануть грязного воздуха, который потом оказался бы в картере. Там все примеси из этого воздуха осели бы в масло, а это существенно снизило бы ресурс цилиндро-поршневой группы. В общем, ничего хорошего в сапуне не было, и система прямо-таки требовала серьёзного пересмотра. И в результате такого пересмотра появилась современная система PCV (positive crankcase ventilation) – принудительная система вентиляции.

Системы PCV отличаются по реализации. Они могут быть проще или сложнее, с двумя контурами, с эжекторным насосом, с редукционным клапаном. Но мы рассмотрим самую простую и распространённую систему с одним клапаном PCV. Итак, как это работает?

Разработчики этой системы использовали особенность впускного коллектора: в нём создаётся разрежение. Особенно сильным оно бывает на холостых или минимальных оборотах. Если соединить тот самый воображаемый сапун открытой системы с впускным коллектором, разрежение будет вытягивать картерные газы. Кроме того, они будут поступать опять во впуск, а не в атмосферу, что люто обрадует экологов. Остаётся только решить две проблемы: как дозировать это самое «всасывание» со стороны коллектора и как не дать вместе с картерными газами попасть во впуск маслу и прочим ненужным там фракциям.

Решением первой задачи занимается как раз тот самый клапан PCV. Во время работы на минимальных оборотах он практически закрыт. А значит, в коллекторе остаётся разрежение, а так как в таком режиме выброс картерных газов минимален, даже небольшого их отвода вполне достаточно. По мере роста оборотов коленвала клапан начинает открываться. Это необходимо по двум причинам: во-первых, разрежение падает, а значит, нужно более интенсивно откачивать газы, а во-вторых, количество этих газов растёт. Открытие клапана позволяет удалять большое количество газов даже при небольшом разрежении во впускном коллекторе.

Второй вопрос – это очистка картерных газов. Тут есть несколько способов, но наиболее простой и очевидный – это установка маслоотделителя. В нём есть сложный лабиринт, по которому движутся газы. Во время прохождения лабиринта скорость движения падает, а капельки масла оседают на его стенках, откуда стекают обратно в картер. Более-менее чистый воздух после этого поступает опять во впуск. Конечно, маслоотделители бывают разных конструкций – лабиринтные или центробежные, но задачу они решают одну и ту же.

У системы PCV есть ещё одно небольшое, но важное преимущество: после пуска холодного мотора в мороз в дроссельную заслонку попадает и тёплый воздух из системы вентиляции. Прогрев проходит быстрее и теоретически – менее травматично для холодного пуска. Правда, при условии, что система исправна. А она иногда всё-таки выходит из строя.

Работает или нет?

Существуют десятки способов проверить, работает ли клапан PCV (для краткости – КВКГ, клапан вентиляции картерных газов). Почти все они порождены сумрачным народным гением и сводятся к тому, чтобы проверить, прут ли газы из мотора или нет. Наиболее простой способ – открутить крышку маслозаливной горловины и посмотреть, что произойдёт дальше. Если приложить руку и почувствовать давление валящих оттуда газов – КВКГ не работает. Отчасти правда в этом есть, но не во всём. Потому что если, например, поршневая очень устала жить, то повышенное давление тоже будет. Даже если клапан работает. А на некоторых моторах (например, BMW с Valvetronic, N42, N46 и иже с ними) даже с исправной системой вентиляции некоторое давление может быть, так что этот способ помогает мало. То же самое и насчёт всасывания воздуха. Мол, в исправном моторе крышка будет присасываться к горловине. Обычно – да, но не обязательно. Если всасывается очень сильно, то, возможно, клапан заклинил в открытом положении или у него порвалась мембрана.

Всё то же самое относится и к проверке воздушного фильтра. Масло на этом фильтре – это не обязательно признак почившей системы вентиляции. Оно там может быть из-за той же убитой поршневой группы. Однако если вы уверены, что ЦПГ исправна, а масляный щуп вылетает со своего места, это действительно может быть признаком неисправности системы ВКГ. Особенно если есть сопутствующие проблемы (например, то же масло на воздушном фильтре).

Есть ещё один способ проверки, о котором часто говорят в Интернете, – снять клапан и потрясти им. Если внутри ничего не бренчит, он заклинил. И это тоже не лучший способ диагностики.

Гораздо лучше снять патрубки вентиляции (обычно это сделать не сложно) и посмотреть, что у них там внутри. Если они забиты отложениями, то клапан, скорее всего, тоже забит и, вероятно, не работает. В этом случае патрубки стоит промыть, а клапан просто поставить новый. Заодно есть повод как минимум проверить компрессию: может оказаться, что этот шлак в системе неспроста, и пора подумать о ремонте мотора.

Не стоит забывать о том, что лабиринт маслоотделителя тоже со временем покрывается отложениями. Это приводит к похожим симптомам: в картере растёт давление, возможны течи масла через уплотнения и сальники. В этом случае всё приходится промывать. Самое печальное, что грязные картерные газы могут загадить не только дроссельную заслонку и весь впуск, но и сократить этой дрянью жизнь другой системе – системе рециркуляции отработавших газов EGR. Так что затягивать с ремонтом вентиляции не стоит.

Ну и последнее. Когда маслоотделитель забит, масло может попадать прямо во впуск. Это приводит к дымности, а если система вообще на ладан дышит, то к росту расхода масла. Всё это по симптомам похоже на износ маслоотражательных колпачков или поршневых колец. Не стоит сразу лезть в кубышку (если она вообще есть) и торопиться всё это менять. Иногда достаточно привести в порядок систему вентиляции картерных газов, и проблема решится малой кровью.

Вентиляция картерных газов. Как работает PCV. Проблемы и последствия

Добрый день друзья. Традиционно благодарю за бурную реакцию и обсуждение моих работ. По просьбам пикабушников - очередная статья, раскрывающая ньюансы работы по сути очень простой системы. Настолько простой, что никто не воспринимает ее в серьез, а ведь подгадить, в прямом смысле этого слова, она может вашему мотору очень здорово

Для начала немного истории.

В далекие времена, когда бензин был дешевле воды, а проезжающий раз в сутки автомобиль собирал за собой толпы детей и восторженные взгляды взрослых - никто не задумывался ни об экологии, ни о комфорте. Да и не могли пару сотен самоходных колясок нанести сколько-нибудь различимый ущерб экологии. Поэтому все, что не сгорало в цилиндре - просто выбрасывалось в атмосферу, обеспечивая характерное амбре.

Так могло продолжаться долго, Если бы не вторая мировая война. Какой то умный человек додумался, что единственно, что мешает сделать из танка подводную лодку - это сапун картера двигателя, куда сразу же попадала вода. И тут же появилась трубочка, соединяющая картерное пространство со впускным коллектором

Это можно считать первой системой вентиляции картерных газов. Вплоть до 70х годов ее наличие было прерогативой исключительно спецтехники, а на автомобиля красовался в основном гордый сапун. Об этой системе начали вспоминать, когда начало набирать популярность экологическое движение, да и количество автомобилей существенно увеличилось

Теперь пару слов о том, что такое картерные газы. Это смесь паров воды, масла и бензина со взвешенными в их объеме каплями моторного масла. По токсичности превосходят выхлопные газы. Обладают способностью интенсивно окисляться при нагреве, то есть легковоспламеняемы.

Давайте сначала рассмотрим наиболее примитивную, и наиболее надежную систему. В ней нет управляемых элементов, а работает она за счет разницы давление.

Что происходит на холостом ходу представлено на рисунке ниже

Находящиеся под давлением, выше атмосферного, газы из картерного пространста ищут выход, и, так как картер соединен с пространством под клапанной крышкой, а она соединена в свою очередь с впускным коллектором, в котором за счет закрытой дроссельной заслонки и работающего двигателя давление падает ниже атмосферного - картерные газы устремляются в задроссельное пространство, а оттуда вместе со свежим зарядом воздуха - в цилиндры двигателя. Количество газов регулируется перепадом давлений на сторонах жиклера, установленного в линии между клапанной крышкой и задроссельным пространством.

Естественно, со временем, жиклер забивается сажей и, так как в задроссельное пространство путь закрыть грязью, а давление в картере выше атмосферного, картерные казы устремляются в воздухопровод, соединяющий воздушный фильтр и дроссельную заслонку. Скорость движения потока воздуха на холостом ходу там очень низкая и газы начинают оседать на стенках гофры, передней части дроссельной заслонки, расходомере, приводя к сбоям в его показаниях, а , впоследствии, кончине.

Владельцам такой системы (повальное количество инжекторных и карбюраторных ВАЗов, а также многих иномарок рекомендуется не заюывать об очистке жиклера, который может находиться как в клапанной крышке, так и корпусе дроссельной заслонки (инжекторные ВАЗы например)

Вторым типом будет система, с регулируемым потоком картерных газов. Способы регулировки могут разниться но сути это не меняет. Это может быть банальный подпружиненный клапан, Пневмоэлектрический клапан либо же электронно-управляемый. Каким бы не был способ регулировки - суть работы остается та же. Регулировка же применяется для обеспечения необходимого состава смеси (помним что картерные газы легковоспламеняемы) и давления в картерном пространстве.

В любом типе этих систем применяется маслоотделители. Их конструкция сильно разнится: от банальных пружинок в трубке сапуна и отстойника в блоке (карбюраторные классические ВАЗы),

Более современный вариант применен на "зубилах", где отстойник упразднен и применяется маслоотделитель лабиринтного типа, вмонтированный в клапанную крышку

Параллельно на иномарках часто применялся выносной маслоотделитель с вмонтированным клапаном PCV, о работе которого мы поговорим ниже

и современные варианты лабиринтного типа с мембраной (часто встречается на немецких моторах)

Как видите, системы выглядят абсолютно по-разному, но работают по одним и тем же принципа и выполняют одну и ту же функцию, различаясь лишь конструктивно.

Теперь же чуть подробнее про сам клапан PCV. Разберем самый простой вариант с подпружиненным клапаном, работающем, опять-таки на разнице давлений, потому что остальные варианты делают то же самое, но управляются другими способами.

Рассмотрим иллюстрацию, облетевшую весь интернет. Проще и доходчивее просто некуда

Для чего нужна двухступенчатая регулировка. Картерные газы, как уже неоднократно говорилось - горючи. На холостом ходе двигатель расходует относительно мало воздуха, соответственно, неконтролируемое обогащение смеси картерными газами приведет к невозможности воспламенения смеси в цилиндре и, как следствие, остановке двигателя.

Зарубежными производителями часто применялся PCV клапан с термостатом. На холодном двигателе термостат, преодолевая силу пружины приоткрывал PCV клапан больше, чем это необходимо для режима холостого хода, обеспечивая отвод большего количества картерных газов непрогретого, и работающего на обогащенной прогревочной смеси двигателя. Непрогретая поршневая группа так же добавляла обьема картерных газов своей пониженной герметичностью.

Естественно,такое обогащение топливной смеси учитывалось достаточно сложными системами зарубежных карбюраторов и до переобогащения смеси дело не доходило.

Современные системы управления двигателем очень точно измеряют количество воздуха, расходуемого мотором, а также имеют информацию о фактическом составе смеси и в некоторых случаях и об объеме образованных картерных газов. Такие системы имеют PCV клапаны, управляемые ЭБУ с помощью ШИМ сигналов, либо с применением шаговых двигателей, что дает возможность очень точно контролировать объемы впускаемых картерных газов в цилиндры и держать мотор в стабильном режиме.

Теперь поговорим о неисправностях этой системы. По сути их всего 4 - пониженная производительность, повышенная производительность, негерметичность с атмосферой и плохара работа сепаратора-маслоотделителя.

Подробнее остановимся на последствиях каждой из них

Пониженная производительность проявляется прежде всего обильным масляным запотеванием всех уплотняющих элементов мотора. Иногда давление в картере поднимается настолько, что выбивает масляный щуп либо вырывает сальники, но это крайние случаи и чаще всего сопровождаются критичным износом цилиндропоршневой группы. В простейших системах с жиклером наблюдается сильное загрязнение воздухопроводов между дроссельной заслонкой и воздушным фильтром, а также лицевой части дроссельной заслонки. Масляные пятна на воздушном фильтре тоже не редки.

Лечится полной разборкой и промывкой всех составляющих частей.

Повышенная производительность проявляет себя совсем по-другому. ОБычно моторы с такой неисправностью относительно легко заводятся на холодную, но не в морозы. Прекрасно прогреваются. Но по окончании фазы прогрева работа двигателя становится нестабильной. К этому могут привести и другие неполадки с двигателем, но сейчас мы рассматриваем отдельно взятую систему. Механизм проявления неисправности таков - холодному мотору нужна обогащенная смесь, и горючие картерные газы обеспечивают его такой смесью. Когда же двигатель выходит из режима прогрева - избыток картерных газов переобогащает смесь, она перестает воспламеняться, мотор лихорадит иногда вплоть до остановки. На оборотах же наоборот мотор не проявляет никаких признаков неисправности. Причина зачастую кроется в вышедшем из строя либо подклинившем на саже клапане PCV.

Негерметичность системы с атмосферой проявляет себя чуть иначе. воопервых можно услышать шипение воздуха на слух. Холодный запуск может быть затруднен. После прогрева двигателя проблема остается. На высоких оборотах наблюдается обеднение смеси. Нужно отметить что так себя будет проявлять любая негерметичность впускного тракта в системах с расходомером воздуха.

Плохая работа сепаратора - тут и говорить не о чем.. если из шланга вентиляции летит масло каплями - сепаратор забит и нужно опять таки чистить всю систему впуска. Особо писать тут не о чем.

Хочу заметить, что если есть проблемы с цилиндропоршневой группой, то даже исправная система ВКГ не справится с существенно увеличившимся потоком картерных газов. И, несмотря на то, что кажется что системе не хватает производительности, ремонт нужно начинать все-таки с ремонта поршневой.

Как видите, ВКГ может довольно сильно запачкать впуск маслом, обеспечив прекрасную возможность системе EGR забиться наглухо. Но винить во всех смертных грехах у нас принято именно злоcчастную EGR. И если сравнить количество людей, которые приезжают с просьбой вырезать EGR, и после этой операции недоуменно смотрят на вновь грязный впуск, с количество людей, приехавшими на обслуживание ВКГ, то количество вторых находится на уровне статистической погрешности, что говорит о низком уровне технической грамотности в стране.

Обслуживайте свои моторы качественно, содержите их в чистоте не только снаружи, и разбирайтесь в ньюансах работы. Это интересно, полезно и экономит кучу нервов и денег.

Как проверить вентиляцию картерных газов

На автомобильных форумах посетители часто задают вопрос, как проверить вентиляцию картерных газов, и насколько эффективна самостоятельная диагностика. Ведь от работы этой системы зависит состояние мотора и безопасность дорожного движения.

Обслуживанием двигателя занимаются специалисты, поэтому большинство автолюбителей не знакомы с данной операцией. Так что для начала стоит разобраться, что представляет собой картер, и откуда берутся эти газы.

Оглавление:

Как устроен и для чего нужен картер двигателя

Этот элемент коробчатого типа предназначен для защиты и опоры элементов ДВС, также он служит резервуаром для масла. Нижняя часть включает емкость для сбора газов и поддон с маслом. В верхней находится крышка клапанов, блок цилиндров и ГБЦ.

Современные модели картеров включают более 10 элементов. В двигателях среднего и крупного размера его детали представляют соединенные между собой стойки. Цельный корпус имеют только модификации для небольших моторов.

Что такое картерные газы

В процессе работы ДВС формируется высокое давление внутри цилиндра. Во время сгорания топливовоздушной смеси выхлопные газы частично прорываются сквозь поршневые кольца и проникают в полость картера. При неполном сгорании бензина и во время такта сжатия в картер попадают также пары топлива, масла, воды.

Все эти газы в совокупности называют картерными. Когда они скапливаются, увеличивается давление в картерном пространстве, а побочным эффектом становится ускоренный износ мотора. Также наблюдается разжижение и ухудшение качества моторного масла.

Про систему вентиляции картера двигателя

Чтобы избежать скопления газов и повышения давления машины оборудуют вентиляционной системой закрытого типа. Принцип ее работы основан на выведении скопившихся газов во впускной коллектор.

Принцип действия может основываться на выводе газов, либо на притоке чистого воздуха. Сейчас наиболее распространена модель комбинированного типа. Данный узел состоит из четырех частей:

Устройство закрытой системы вентиляции картера

Причины неисправности вентиляции

Проблему чаще всего вызывает плохая проводимость системы или ее разгерметизация. Основные причины подобных неполадок приведены в списке:

Как обнаружить неисправности вентиляции

Когда система вентиляции засоряется, газы перестают нормально выводиться. Образуются смолистые отложения, мешающие отведению паров. Возможны следующие проявления неполадки:

Течь и излишнее потребление масла.
Находящееся в поддоне масло может засасываться через клапан. Это приводит к деформации клапанов.
Возможно задымление мотора.
Ухудшение динамики двигателя.
Посторонние звуки в области клапана и впускного коллектора.
Слишком быстрое загрязнение регулятора холостого хода и дроссельной заслонки.
Если система сильно засорена, картерные газы выдергивают щуп.

Как избежать поломки системы

Чтобы система вентиляции работала исправно, важно использовать качественное масло. Также нужно производить очистку вентиляции. Порядок проведения профилактической прочистки описан ниже:

Какие внутренние и внешние факторы влияют на износ вентиляции

Забитые шланги становятся причиной выдавливания сальников. За счет повышенного давления, масло протекает сквозь уплотнения коленчатого вала и клапанной крышки. Возможно вылетание щупов.

Изношенная вентиляционная система

Когда повреждены шланги, может засасываться воздух. Это приводит к снижению динамических характеристик. Клапан отправляет газы к двигателю, а нагар вместе с маслом засоряет дроссельную заслонку. При ремонте нельзя убирать кронштейны, за счет них шланг фиксируется под наклоном. Иначе конденсат, образующийся зимой, не сможет стекать, а заморозится и забьет магистраль.

Способы проверки картерных газов

Необходимо открыть крышку на капоте и отвернуть крышку маслозаливной горловины, но не стоит откручивать ее полностью и снимать. Далее нужно завести мотор и посмотреть, что происходит с крышкой:

Если она прыгает, но не слетает, значит есть давление, и газы прорываются. Это нормально.

При разряжении крышку присасывает, это свидетельствует о проблемах с впускным коллектором. В данном случае в картере создается вакуум.

Когда ее сильно подкидывает, такое явление означает, что просели кольца.

Присасывающаяся слишком сильно крышка также является признаком поломки. Скорее всего, клапан негерметичен, так как повреждена его мембрана. Если при работающем моторе масло брызгает из-под крышки и течет через форсунки, может потребоваться капитальный ремонт. Подобные проблемы обычно встречаются на машинах с большим пробегом и изношенным двигателем.

Третий способ даст результат, если система сильно забита. Нужно завести авто и извлечь щуп. Двигатель считается исправно работающим, когда при затыкании отверстия щупа ощущается легкое всасывание. Если появляется дым, значит механизм неисправен.

Проверка при помощи воздушного шарика

Данная методика используется при заглушенной вентиляции. Необходимо извлечь масляный щуп из трубки. Затем на нее надевают и закрепляют изолентой воздушный шарик или медицинскую перчатку. Можно также надеть его на место заливной пробки, но тогда придется следить, чтобы шар не засосало внутрь.

Далее заводится мотор, на минимальных оборотах в холостом режиме шарик должен слегка надуться и остановиться.

Когда за 5 минут шар почти не увеличивается в размерах или слишком сильно надувается, это значит, что вентиляция засорилась и работает слабо. Возможно, износились поршневые кольца.

Бывает, что шарик при установленных заглушках перестает увеличиваться в размерах. Это означает, что придется разбирать систему и смотреть, какой элемент засорился.

Прибор для измерения картерных газов

Монометром можно измерить давление, нормальные показатели не должны превышать 60 миллиметров ртутного столба. Вначале убеждаются, нет ли засора в трубке сапуна. Также проверяют уровень масла в двигателе. Модель измерительного прибора подбирают, исходя из мощности и типа двигателя. Важно убедиться, что аппарат подходит по диаметру калиброванного отверстия.

В машинах с вентиляционной системой закрытого типа необходимо отсоединить трубку сапуна. На канал внутри впускного коллектора ставят заглушку. Манометр присоединяют к кончику трубки. К самому аппарату подключают датчик давления.

Двигатель должен поработать с нагрузкой и с частотой вращения, при которой достигается номинальная мощность. Нужно дождаться, пока выровняются показания манометра.

После стабилизации прибора, записывают результаты. Затем можно снять прибор, вытащить заглушку и заново подсоединить трубку.

Важно учитывать, что на двух моторах с одинаковым рабочим объемом расход газов может отличаться. Такая ситуация возможна, когда у рассматриваемые модели дифференцируются по показателям работы на единицу времени и вращающему моменту.

Расход картерных газов в машинах с дизельным двигателем
Мощность двигателя	от 280 до 450 литров
Объемный расход картерных газов на режиме холостого хода	4-120 л/мин
Объемный расход в режиме номинальной мощности	140-130 л/мин
Массовый расход в режиме холостого хода	0,7-5 г/ч
Массовый расход на режиме номинальной мощности	5-10 г/ч

Самодельный прибор для измерения картерных газов

Используя подручные материалы, можно измерить давление картерных газов, выраженное в литрах в минуту. Операцию удобнее выполнять с помощником. Понадобятся следующие материалы:

Часы с секундной стрелкой или секундомер.
Большое ведро или таз.
Садовый шланг длиной не менее 1,5 метров.
Пластиковая канистра для воды объемом 5-6 литров.

Вначале нужно отключить и заглушить продувочные шланги. Далее потребуется набрать немного воды в таз. Канистру заполнить доверху водой и закрыть крышкой. Теперь ее нужно перевернуть, поставить в таз и аккуратно открыть крышку.

Запускается двигатель. Один конец шланга подключают к маслозаливной горловине, другой загибают вверх и опускают в канистру. Когда газы начнут выходить, важно сразу засечь время по секундомеру. Если движок работает нормально, показатели не должны превышать 20л/мин.

Когда требуется диагностика вентиляции картерных газов

Когда автомобиль исправен, проверку можно не проводить. Но после капитального ремонта мотора подобная процедура обязательна. Она позволяет убедиться в точном геометрическом соответствии подобранных деталей. Рекомендуется проведение осмотра при подозрительно высоком расходе масла в машинах с открытыми вентиляционными системами.

Если система закрытая, диагностику осуществляют при попадании масла во впускной коллектор. Эта операция может производиться с целью обнаружения повреждений двигателя. Например, часто проблемы бывают вызваны износом уплотнителей стержней клапанов или поршневых колец.

Клапан работает в нескольких режимах, а его положение зависит от состояния двигателя. На холостом ходу он открывается частично и не пропускает газы полностью. По мере открытия дроссельной заслонки зазор увеличивается.

Когда двигатель заглушен, зазор закрывается до конца. Если клапан закоксовывается или лопается, то начинает работать неправильно. В такой ситуации он всегда открыт или наоборот, закрыт.

Работа вентиляционного клапана
Состояние мотора	Остановлен	Холостой ход	Нормальная работа	Высокая нагрузка и ускорение
Положение клапана
Клапан PCV	Закрыт	Приоткрыт	Нормально открыт	Открыт полностью
Разряжение во впускном коллекторе	Отсутствует	Высокое	Среднее	Низкое
Поток картерных газов	Отсутствует	Малый	Средний	Большой

Какие способы проверки лучше не использовать

Существует мнение, что можно приложить к крышке маслозаливной горловины лист картона и по его вибрациям поставить диагноз. Но данная методика не является верной, так как результаты проверки сильно разнятся для разных моделей авто. Также влияет степень износа элементов двигателя.

В каких случаях наличие масла в сапуне не связано с картером

Перед диагностикой рекомендуется убедиться, что неприятные симптомы действительно связаны с газами. Попадание масла возможно и в других случаях, например, если залито большее количество жидкости, чем положено по нормативам. Возможно, что сапун установлен неправильно, и его перемещение устранит проблему.

Иногда масло проникает из внутренних элементов силового агрегата, в том числе, форсунок. Влияет и манера вождения, а также состояние дорожного полотна. Масляные частицы могут оставаться при активном перемещении мотора в поперечном направлении.

Вывод

Высокое давление картерных нередко говорит не только о засорении, но и повреждении мотора. Сильное разряжение при большом пробеге тоже не является признаком отличного состояния двигателя. Придется произвести диагностику всей системы, чтобы определить причины отклонений. Если вентиляционная система засорена, ее можно прочистить самостоятельно.

Читайте также: