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.
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.
Существует два типа данных систем:
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:
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:
При заклинивании в закрытом положении:
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
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 .
В конце хотелось бы сравнить достоинства и недостатки системы вентиляции картера для тех, кто мечтает избавиться от неё.
Минусы системы вентиляции картера:
Плюсы системы вентиляции картера:
Хотя ладно, ещё кое-что напишу
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+
В настоящее время, несмотря на стремительное развитие технологий, создать совершенно герметичную пару трения деталей — цилиндра и поршневого кольца - не представляется возможным. Поэтому в ДВС со временем при функционировании скапливаются продукты сгорания.
В поддон картерные газы проходят через которые прилегают к цилиндрам неплотно. В результате тепло отводится хуже, сокращается срок эксплуатации смазочной жидкости и образуется чрезмерное давление на все блочные уплотнения. Система вентиляции картера предотвращает чрезмерное картерное давление.
В начале механизм выглядел следующим образом: из картера просто выводилась трубка, выпускающая газы в атмосферный воздух и загрязняющая его. Но нормы по выбросу газов от транспортных средств серьезно ужесточались. Поэтому система вентиляции картера была вынужденно разработана производителями.
В том виде, в котором система известна в настоящее время, газы не просто выбрасываются в атмосферу. Они направляются в мотор посредством выведенной трубки из картера, другой конец которой подсоединен ко Оттуда газы направляются в камеру сгорания. В момент вспышки часть из них сгорает, а другая часть выбрасывается через выпускной механизм. Лишь малая доля от этих газов снова попадает в картер. Так процесс происходит без перерыва.
Известны два типа системы:
В первом случае, как описано в начале статьи, газы отводятся просто в атмосферу. Во втором они отсасываются во впускной трубопровод. Закрытая система вентиляции картера: ВАЗом и "Ладой", БМВ и "Мерседесом", японцами и американцами применяется в основном в настоящее время.
Помимо этого, закрытые системы бывают с переменным или постоянным потоком. Первый вид более точно способен регулировать рециркуляцию картера. Он меняется в зависимости от количества поступаемых газов.
Наверху находится маслоотделитель системы вентиляции картера, а внутри него — масляной отражатель. В его задачу входит освобождение газов от частиц масла. Маслоотделитель системы вентиляции картера имеет выход с трубопроводом. При нормальном функционировании мотора в картере постоянно должно происходить определенное разрежение. Клапан может срабатывать в трех вариантах.
Рассмотрим вкратце все три эти варианта.
1. За дросселем образовывается низкое давление от 500 до 700 мБар. Система вентиляции картера такой режим не выдерживает. И поршень, под действием разрежения, закрывает клапан.
2. Если дроссель открыт полностью, то давление там одинаковое с атмосферным или даже выше. При достижении 500-700 мБар поршень закрывает клапан для прохождения газов.
3. В среднем положении обеспечивается нормальное давление поршня.
Если работа клапана вызывает вопросы, то его исправность легко проверить. Для этого на холостых оборотах на горловину, куда заливается масло, кладется лист бумаги. Если он будет опускаться и подниматься вместе с мембранным движением, то клапан является исправным.
Нормальное функционирование можно проверить и другим способом. В режиме холостого оборота следует снять шланг вентиляции и закрыть его пальцем: должно чувствоваться всасывание.
Если мотор функционирует на больших оборотах, во впускном коллекторе появляется давление, которое имеет равное значение с атмосферным или превышает его. В этом случае в картер попадает больше газов. Если во впуске имеется турбокомпрессор, то разрежение будет чересчур большим и его следует уравновесить.
Для этого предусматривается который срабатывает во впускном коллекторе, когда открывается заслонка. Механизм, состоящий из мембраны и пружины, вставляется в пластиковый корпус, в котором имеются входной и выходной штуцеры.
При нормальном разрежении пружина не нагружается. При этом мембрана приподнята и газы пропускаются свободно.
При пониженном давлении диафрагма опускается и закрывает выход, преодолевая действие пружины. Тогда газы начинают движение через обходной путь — канал с калиброванным отверстием.
К сожалению, действуя положительно с одной стороны, система вентиляции картера двигателя создает проблему с другой. Выйдя из поддона, газы захватывают и частички смазки, загрязняя таким образом впускную систему. Кроме того, они оседают на поверхностях каналов выхода и деталях рециркулирующего клапана. Это ведет к сужению каналов и может стать причиной неисправностей в работе впрыска. Если же диафрагма будет заклинивать, то увеличится. Тогда придется менять клапан.
Также нужно не забывать о другой немаловажной детали и вовремя менять шланг системы вентиляции картера — обычно это делается вместе с рециркулирующими клапанами. В противном случае, на нем образуются трещины и разрывы.
Чтобы предотвратить дорогостоящий ремонт, необходимо обращать внимание на появляющиеся пятна на уплотнениях двигателя, увеличении расхода горюче-смазочной жидкости и нестабильном функционировании мотора. Если вовремя подъехать в сервисный центр, проблему удастся решить в зародыше, пока она не успела нанести существенный вред агрегату.
При работе автомобильного двигателя пары и газы образуются не только в самом моторном блоке, но и в картере или в поддоне, который предназначен для хранения масла и располагается в нижней части мотора. Это газы, образовавшиеся из паров масла, бензина и воды. Также в картер через зазоры могут попасть газы, образовавшиеся при сжигании топливно-воздушной смеси. Все пары и газы, находящиеся в картере, называют картерными. Концентрация таких газов нарушает свойства моторного масла и оказывает вредное влияние на металл деталей мотора.
Для отведения образовавшихся газов служит система вентиляции картера. Она состоит из маслоотделителя, клапана картерных газов и патрубков отвода воздуха.
Схема расположения клапана вентиляции картерных газов
Газы проходят очистку от масляных капель, которые впоследствии стекают назад в поддон, и по воздушным патрубкам очищенные газы поступают в систему подачи воздуха в камеры сгорания. За выход газов во впускной коллектор отвечает клапан отвода картерных газов. Очистка от масла играет важную роль, потому что это не только экономия масла, но и борьба с нагаром на рабочих деталях.
Клапан отвода картерных газов регулирует процесс выпуска скопившихся паров. Принцип его работы основан на разности давлений перед клапаном и за ним. Чтобы понять, как работает клапан вентиляции, рассмотрим его конструкцию. Он состоит из пластикового корпуса, входного и выходного штуцеров, двух полостей, мембраны и пружины (образующих своего рода поршень).
Если во впускном патрубке присутствует сильное разрежение, то под действием пружины клапан закрывается, и картерные газы не попадают в воздуховод.
Если дроссельная заслонка полностью открыта, то во впускном коллекторе устанавливается атмосферное давление или даже превышающее его в случае турбонаддува, при этом клапан закрывается под действием наружного давления.
Если создается незначительное разрежение, то поршень занимает нейтральное положение и газы свободно выходят.
У клапана вентиляции картерных газов только три рабочих положения.
И т.к. образовавшиеся газы подаются в камеру сгорания в качестве составляющей рабочей смеси, то систему вентиляции также называют системой рециркуляции, а клапан – рециркуляционным или в английском варианте – PCV клапан, что означает то же, а расшифровывается Positive Crankcase Ventilation (на рус. – система вентиляции картера).
В верхней части картера расположен маслоотделитель. Обычно, это сочетание двух типов: лабиринтного и центробежного. Газы, поднимаясь, проходят через оба типа маслоотделителя и затем упираются в клапан, который обычно располагается во впускном коллекторе.
Как проверить клапан вентиляции картерных газов?
Проверить клапан достаточно несложно.
Невозможно удалить все частички масла при отводе газа из картера, поэтому со временем образуется загрязнение составных частей системы вентиляции. Если система сильно засорилась, то возможно увеличение давления в картере и выход масла через щуп или через сальники двигателя.
Признаком попадания масла в камеру сгорания служит появление неприятного запаха и копоти на выходе из двигателя. Если срочно не принять меры, то это может привести к серьезным неисправностям в цилиндропоршневой группе.
Если масляный налет появился на впускном коллекторе и воздушном фильтре, то это свидетельствует о проблемах маслоуловителя.
В случае забивания системы или поломки клапана отвода картерных газов в двигателе может начаться жор масла. Чаще всего это происходит из-за заклинивания мембраны. В таких случаях необходимо заменить либо мембрану клапана вентиляции картерных газов, либо полностью клапан. Данное явление сопровождается нарушением работы системы впрыска и нестабильной работой двигателя.
Таким образом, система вентиляции картерных газов, хотя и не выглядит одной из жизнеобеспечивающих систем работы двигателя, является ее важной составляющей и нуждается в периодической чистке и проверке.
Подробнее об устройстве и предназначении системы вентиляции картерных газов смотрите в видео на нашем сайте!
В столь сложном механизме, каковым является современный двигатель внутреннего сгорания, не может быть каких-то мелочей. Любая система, даже если она имеет простейшее устройство, выполняет строго определенную функцию, внося свой вклад в бесперебойную работу силового агрегата. О существовании многих из систем рядовой автолюбитель даже не подозревает, хотя нарушение их нормального функционирования самым серьезным образом оказывает влияние на работоспособность двигателя в целом. Важнейшая роль в ДВС отведена так называемой вентиляции картера.
О том, каковы ее назначение, принцип работы и состав компонентов, поговорим в данной статье. Не секрет, что между деталями цилиндро-поршневой группы существуют строго определенные зазоры, соответствующие установленным разработчиками допускам. Какими бы минимальными ни были эти зазоры, через них из камеры сгорания в картер проникают несгоревшие частицы, которые смешиваются с масляными парами, образуя так называемые картерные газы. Они оказывают негативное влияние на качество находящегося в картере моторного масла, которое с ростом пробега автомобиля неуклонно ухудшается, теряя смазывающие свойства. Стоит отметить, что подобный эффект проявляется как у масел бюджетного класса, так и у дорогих образцов от именитых брендов. Попадающие в картер двигателя пары топлива и воды неизбежно разжижают масло, превращая его в масляную эмульсию. Не стоит забывать и о том, что в процессе работы в цилиндрах мотора создается очень высокое давление. В связи с этим газы, вырывающиеся с огромной силой, попадают в картер, грозя выдавливанием сальников и последующим вытеканием масла.
Благодаря системе вентиляции картера выводятся прорвавшиеся отработавшие газы, а также обеспечивается и поддерживается нормальное рабочее давление, что благотворно влияет не только на состояние моторного масла, но и на надежность, продолжительность работы двигателя.
На сегодняшний день принято выделять два типа систем вентиляции картера автомобильного двигателя: открытая, или эжекционная (отработанные газы выводятся наружу напрямую из картера при помощи специальной эжекционной трубки) и закрытая, или принудительная (PCV – positive crancase ventilation).
Система вентиляции картера открытого типа характерна для силовых агрегатов автомобилей, выпускавшихся в прошлом веке и снятых в настоящее время с производства. Особенностью такой системы является то, что прорвавшиеся из цилиндров газы выводятся за пределы двигателя, непосредственно в окружающую среду. Указанный способ вентилирования картера мотора отличает простота и дешевизна конструкции, что, впрочем, «компенсируется» загрязнением атмосферы.
Принцип работы принудительной системы вентиляции картера (PCV). Помимо указанного недостатка, открытая вентиляция картера имеет еще ряд отрицательных моментов. Подобная система малоэффективна при движении на малых скоростях и абсолютно бездейственна на неподвижном автомобиле с работающим на холостых оборотах двигателем. Кроме того, через открытую систему вентиляции картера при охлаждении сильно разогретого двигателя возможно подсасывание неотфильтрованного атмосферного воздуха. Нередки случаи, когда на автомобилях с большими пробегами система открытого типа становилась основной причиной возросшего расхода масла и, как следствие, замасливания силового агрегата.
Более современной и эффективной альтернативой открытой вентиляции картера является закрытая (принудительная) вентиляционная система. Одной из ключевых деталей такой системы является клапан, выводящий попавшие в картер двигателя газы во впускной коллектор. Разные автопроизводители по-разному реализуют идею закрытого вентилирования, но в большинстве случаев каждая из схем предусматривает наличие одних и тех же элементов: клапана вентиляции (клапан PCV), маслоотделителя (может быть несколько) и соединительных патрубков. Стоит отметить, что системы вентиляции картерных газов для бензиновых и дизельных моторов, хотя и обладают определенными особенностями, в целом имеют схожие конструкции.
Принцип работы системы принудительной вентиляции довольно прост. При возникновении разрежения во впускном коллекторе под его воздействием открывается клапан PCV и картерные газы подаются на впуск, а затем, смешиваясь с воздухом, в цилиндры двигателя. Для препятствования проникновения паров масла в камеру сгорания система предусматривает установку маслоотделителя. Современные моторы оборудуются сложной системой маслоотделителей. Так, маслоотделитель лабиринтного типа способствует замедлению движения газов из картера. Это обеспечивает оседание маслянистых капелек на стенки и последующее их стекание в картер.
Дальнейшая очистка масла от картерных газов происходит при помощи центробежного маслоотделителя, который придает отработавшим газам вращение. Под влиянием центробежной силы частицы масла задерживаются на стенках и затем стекают в картер. Окончательная очистка масла от выхлопных газов производится в выходном лабиринтном успокоителе.
Ключевая роль клапана PCV в системе закрытой вентиляции картера заключается в функции регулировки давления газов в картере путем их перепуска во впускной коллектор. В режиме ХХ и при торможении двигателем разрежение в коллекторе максимально (дроссель лишь чуть приоткрыт), однако количество картерных газов не так велико, поэтому для полноценной вентиляции достаточно канала с небольшим проходным сечением. В таком режиме под действием большого разрежения золотник клапана полностью втягивается, но при этом канал перепуска картерных газов в значительной степени перекрывается, пропуская лишь небольшое их количество.
При нажатии на педаль акселератора и при высоких нагрузках количество отработавших газов в картере существенно возрастает. Золотник клапана занимает такое положение, чтобы обеспечить максимальную пропускную способность канала. Существует еще и так называемый режим обратной вспышки, при котором горящие газы из цилиндра прорываются во впускной коллектор. В этом случае клапан PCV находится под действием давления, а не разрежения, поэтому полностью закрывается, исключая возможность поджога находящихся в картере паров топлива.
Неудовлетворительная работа системы PCV может являться одной из причин течи масла. Забившиеся патрубки системы вентиляции создают избыточное давление в картере двигателя, в результате чего отработавшие газы вместе с маслом будут искать альтернативные пути выхода. На начальных стадиях масло начнет гнать через отверстие для щупа, также возможно образование масляных пятен в местах уплотнений и соединений (прокладки, хомуты). Совсем неприятный вариант – выдавливание сальников.
Если перестанет нормально функционировать маслоотделитель системы вентиляции картера, то масляные отложения появятся на дроссельной заслонке и даже на воздушном фильтре. Некорректная работа самого клапана PCV может привести к неправильному учету поступающего воздуха, и, как следствие, приготовлению переобогащенной смеси.
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.
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 всегда в таких случаях, существует выбор.
Реализация данной системы может быть двух типов:
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:
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:
К достоинствам следует отнести:
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.
