Система вентиляции картера двигателя: устройство, принцип работы, основные неисправности

Признаки неисправности клапана PCV

Вышеупомянутая пленка мутного или молочного цвета — лишь один из признаков неисправного клапана PCV. Однако это явление также может свидетельствовать о других проблемах. Если в системе есть влага, то замена только одного КПВКГ не решит проблему, вам обязательно необходимо будет заменить масло.

Также специалисты рекомендуют чаще менять масло тем, кто передвигается на короткие дистанции. Из-за частых остановок и небольших расстояний, двигатель часто не достигает рабочей температуры, в результате чего влага в системе может накапливаться и не удаляться системой принудительной вентиляции картерных газов в полном объеме.

Грязное масло и повышенный его расход — также являются признаками плохого клапана PCV. Умирающий клапан может издавать шум похожий на свист. Чтобы понять является ли клапан PCV источником шума, достаточно перекрыть шланг, идущий к клапану и прислушаться изменился ли шум.

В некоторых случаях неисправный КПВКГ может привести к появлению масла на воздушном фильтре. Если вы видите грязное или маслянистое пятно рядом с впускным шлангом клапана, это свидетельствует о его неисправности. Заклинивание этого узла может спровоцировать появление ошибок (коды: P0171 и P0174), а также появление соответствующих индикаторов на панели приборов («ЧЕК» и лампочка давления масла)

Также следует обратить внимание на ошибки лямбда-зонда и ДМРВ, которые могут быть связаны с этим устройством

Если клапан PCV выходит из строя или уже вышел, произойдет увеличение внутреннего давления двигателя, возможно появление черного дыма, а также перебои в работе двигателя.

Если клапан заклинил, вы заметите другие признаки. Заклинивание в открытом состоянии или разрыв шланга — возникнет вакуумная утечка, это будет сопровождаться перебоями в работе двигателя на холостых, ТВС станет «бедной», расход масла увеличится, начнется «масложор».

Заклинивший открытый клапан PCV может также спровоцировать появление ошибки, в том числе и датчиков, о которых я говорил выше (лямбда и ДМРВ). При неправильной диагностике можно заменить вполне рабочие датчики, при этом не решить проблему.

Принцип работы клапана вентиляции картерных газов ДВС

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.

Какие бывают неисправности клапана?

Наличие неисправности можно определить по характерным признакам.

  1. Разбрызгивание масла и его увеличенный расход.
  2. Загрязнение фильтра.
  3. Двигатель не запускается на полную мощность или можно услышать тонкий свист двигателя.

Основные неисправности.

  1. Клапан и мембрана – загрязнены.
  2. Вытяжные отверстия и патрубки – загрязнены.
  3. Износилась и расплющилась мембрана.

Картерные газы обычно полностью не освобождаются от масла в маслоочистителе. Все составные части системы – мембраны, патрубки, клапаны загрязняются и забиваются масляной сажей. Если водитель не находит время почистить их, то увеличивается картерное давление. Появляется жесткий запах, гарь и копоть при работающем моторе. Можно заметить, что увеличивается расход масла. Когда клапан выходит из строя, увеличивается давление масла, и оно выталкивается через уплотнения и прокладки.

Износ клапана также характеризуется уменьшение мощности двигателя. В этом случае, давление в системе выхлопа увеличивается или даже останавливается работа ДВС полностью. Если поврежденный клапан полностью не перекрывается мембраной, то кислород, попадая в камеру сгорания, поможет двигателю выйти из строя.

Устройство и принцип работы клапана ВКГ

Клапан может быть устроен различным образом, используя в качестве активного элемента подпружиненные поршни (плунжеры) или гибкие диафрагмы (мембраны). Но общий принцип работы у всех устройств один.

Клапан обладает обратной зависимостью своей пропускной способности от перепада давления.

  1. При полностью закрытом дросселе разрежение максимально. Клапан PCV реагирует на это открытием на небольшую величину, что обеспечивает минимальный переток газов через него. На холостом ходу больше и не потребуется. При этом маслоотделитель системы вентиляции успешно справляется со своими обязанностями, масло в коллектор не попадает, и расход на угар отсутствует.
  2. В средних нагрузочных режимах при частично открытом дросселе разрежение падет, а производительность клапана растёт. Расход картерного газа увеличивается.
  3. При максимальной мощности и больших оборотах разрежение минимально, поскольку у входящего воздуха практически нет помех. Система вентиляции должна максимально проявлять свои способности, и клапан это обеспечивает, полностью открываясь и не мешая выходу газов за открытый дроссель.
  4. В коллекторе могут возникать обратные вспышки, которые опасны для легковоспламеняющихся картерных газов. Но клапан не позволит проникнуть огню в вентиляцию, мгновенно захлопнувшись из-за обратного перепада давления.

При этом конструкция клапана предельно проста и не содержит ничего, кроме пружины и штоков с плунжерами или мембраны в пластиковом корпусе.

Зачем требуется проводить чистку вентиляции, в которой скапливаются картерные газы

Проведение чистки системы вентиляции картерных газов необходимо для каждого автомобиля, ведь если этого не сделать, транспортное средство не сможет нормально работать. Наверняка многие водители с наступлением зимы заметили, что во время запуска мотора при минусовой температуре происходит выдавливание сальников, что ведёт за собой вытекание масла из многих частей двигателя.

  • уплотнители шлангов;

  • сами шланги;
  • маслозаливная горловина;
  • масломерный щуп.

В каждом случае данное явление вызывает серьёзное нарушение работы мотора, поскольку отсутствие масла или его сильное вытекание во время работы автомобиля сильно усугубляет и без того неприятную ситуацию

Чтобы не вызвать поломку машины, важно знать причину вытекания механической жидкости

Специалисты утверждают, что вытекание масла в большинстве случаев происходит в результате полного отсутствия или несвоевременной очистки вентиляции, где скапливаются картерные газы. Если чистка проводилась давно, в вентиляции скопилось большое количество грязи, отложений смолы и так далее.

Несвоевременное очищение вентиляции, где происходит скопление картерных газов, ведёт к забиванию маслоотделителя и самой вентиляции. В итоге хозяина автомобиля ждут неприятные поломки, а также вытекание большого количества масла при минусовой температуре, ведь в холодное время года смазка замерзает, значит, вырабатываемые машиной газы не могут попасть в окружающую среду через вентиляцию.

Чтобы не усугубить работу собственного транспортного средства, рекомендуется регулярно чистить вентиляцию картера. Но как это правильно делать?

Зачем регулярно проверять клапан принудительной вентиляции картера

Клапан принудительной вентиляции картера (PCV), отводит отработанные газы из картера двигателя, перенаправляя их обратно во впускной канал.

Вы даже не представляете, насколько важно его регулярное техническое обслуживание, так как неисправный клапан PCV может нарушить работу двигателя и внутренних компонентов. Если он блокируется или забивается, давление в картере увеличивается до уровня, который приводит к утечкам, а соответственно и повышенному расходу масла. Если он блокируется или забивается, давление в картере увеличивается до уровня, который приводит к утечкам, а соответственно и повышенному расходу масла

Если он блокируется или забивается, давление в картере увеличивается до уровня, который приводит к утечкам, а соответственно и повышенному расходу масла.

Также неработающая система вентиляции, приводит к накоплению нагара на впускных клапанах.

Если клапан PCV или шланги заблокированы, из-за повышенного давления масло из картера будет выталкиваться в камеры сгорания, что приведет к сгоранию масла в цилиндрах и синем выхлопным газам.

Большинство клапанов PCV изготовлены из пластика с пружиной внутри.

Как вы можете себе представить, любой пластик изнашивается через 10 лет, а тем более установленный таком горячем месте, как блок двигателя.

Обслуживание клапана PCV не трудная задача, но иногда доступ к нему может быть затруднён, в зависимости от конструкции двигателя.

Обычно он расположен на крышке головки блока, не далеко от горловины для заливки масла.

Иногда на более новых автомобилях с турбонаддувом клапан PCV расположен внутри шланга и его будет довольно трудно найти.

Негативные факторы нерабочей системы вентиляции

Не функционирующая система принудительной вентиляции картера, влияет на работу всего двигателя, а в частности:

— повышение давления в картере двигателя

— повреждения сальников или прокладок

— утечки моторного масла

— увеличение потребления масла

— влага и отложения в картере

— скачки оборотов двигателя, и возможно черный дым

— обеднённая воздушно-топливная смесь

— наличие моторного масла в клапане или шланге вентиляции картера

— жёсткий запуск двигателя

— загорается индикатор «ЧЕК»

— грубая работа двигателя на холостом ходу

— пропуски двигателя на холостом ходу

Как видите, обслуживание клапана PCV важнее, чем вы думаете.

Как проверить, не сломан ли клапан PCV?

Есть несколько способов проверить, рабочий ли клапан PCV, как визуально осмотрев его, так и не снимая с автомобиля.

Откройте масляную крышку при работающем двигателе

Этот метод хорош тем, что вы можете диагностировать неисправный клапан PCV, не извлекая его. Дайте двигателю поработать на холостом ходу и снимите крышку заливки масла.

Если вы чувствуете, что масляная крышка всасывается в двигатель, и её трудно снять, у вас слишком много вакуума внутри картера, что скорее всего, вызвано неисправным клапаном PCV.

Если вы снимаете масляную крышку и чувствуете, что она отрывается от двигателя, у вас слишком высокое давление, а это часто вызвано плохим клапаном PCV. (Однако это также может быть вызвано другими проблемами, такими как изношенные поршневые кольца, но намного дешевле сначала проверить клапан PCV).

Визуально проверьте клапан PCV и пружину

Если вы чувствуете, что у вас слишком много вакуума или слишком высокое давление внутри клапана PCV, но вы не можете обнаружить утечки. Снимите клапан PCV с вашего автомобиля и проверьте его визуально, чтобы увидеть, нет ли каких-либо повреждений на клапане или пружине.

Проверьте, целостность шлангов

Иногда, когда шланги изнашиваются, они могут полопаться, что приведет к увеличению расхода масла и повышению давления внутри картера.

Общие коды неисправностей, связанные с клапаном PCV

При неисправности клапана PCV появляются некоторые распространенные коды неисправностей. Помните, если вы видите эти коды неисправностей, это 100% что система вентиляции картера вышла из строя. Конечно эти коды могут быть связанны и с другими вещами, но всегда лучше начать с клапана.

P052E — функционирование клапана вентиляции картера

P0171 — обеднённая воздушно-топливная смесь

P0300 — случайные / множественные пропуски зажигания (воспламенения) в цилиндре

P053A — подогреватель сапуна вентиляции картера — обрыв цепи.

Источник

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.

Турбо Доктор

Жалоба владельца – увеличенный расход масла, дымность. Подозревается турбокомпрессор.

Первичный осмотр указывает на то, что неисправна система вентиляции картера (КВКГ). На торцах компрессорного колеса турбины

видны небольшие зазубрины и сильные масляные отложения (кокс). Все указывает на клапан вентиляции картерных газов (КВКГ). Начинаем разбираться. Снимаем первым делом сам «грибок»,

а затем и остальную часть маслозаливной горловины.

Видим следующую картину. Видимо, когда-то владельца беспокоило подтекание масла из-под горловины и он решил пойти простым путем – все надежно перемазать герметиком.

Однако немного перестарался и тем самым только усугубил ситуацию, поскольку герметик перекрыл сливной канал для масла обратно в клапанную крышку.

При такой ситуации происходит следующее – масло которое скапливается в «грибке» не стекает обратно в крышку, коксуется и в виде мелкого песка попадает в турбину.

Постепенно, компрессорное колесо повреждается, нарушается балансировка и турбина выходит из строя.

Теперь разберемся, как данная система(вентиляция картерных газов) устроена и работает.

Разберем сам «грибок».

Видим довольно простое устройство:

*сам пластиковый корпус из двух частей;

*мембрана и пружина;

*пластиковая крышка.

Теперь разберемся, для чего нужна система вентиляции картера и как она работает. Дело в том, что при работе ДВС, часть отработанных газов из камеры сгорания, через поршневые кольца, попадает в блок картера. Что-бы избежать пневмоудара из-за скопления газов, придумана была система, которая удаляет их из картера. Можно было пойти и более простым путем – просто вывести, например, шланг из картера и газы выходили бы на улицу (в прочем многие так и делают). Однако, экологические нормы по всему миру обязывают автопроизводителей делать систему замкнутой и отправлять отработанные газы обратно в ДВС на сгорание. Как работает данная система.

Сам «грибок» (КВКГ) установлен в клапанную крышку и через отвод соединен с воздуховодом от воздушного фильтра до турбины. Когда турбокомпрессор выходит на рабочий диапозон (свыше 1500 об/мин коленчатого вала), в отводе создается разряжение, которое вытягивает картерные газы из двигателя. Что-бы в этот момент, турбина не втянула масло из двигателя, мембрана под действием разряжения, прижимается к низу «грибка», тем самым, не давая возможности попадать маслу в турбину и в дальнейшем в двигатель. Когда разряжение уменьшается (например холостой ход или остановка двигателя), под действием возвратной пружины мембрана возвращается в исходное положение, а скопившееся масло внутри КВКГ, через сливной канал, стекает обратно в клапанную крышку. В нашем случае сливной канал перекрыт герметиком.

Поскольку стекать оно не успевает, то турбина вытягивает картерные газы вместе с маслом и отправляет это все в двигатель.

Однако, при работе двигателя на ХХ (холостой ход), разряжения недостаточно для втягивания мембраны, а картерные газы всё равно нужно как-то удалять. Для этой ситуации предусмотрен дополнительный клапан, который отводит картерные газы при работе на ХХ.

В нашем случае, из-за сильной закоксованности, он находился в заклиневшем состоянии. Теперь лечение – удаляем весь герметик, чистим/моем КВКГ,

маслозаливную горловину,

собираем все обратно и устанавливаем на автомобиль.

Следует помнить, что неисправная или плохо работающая система вентиляции картерных газов влияет не только на работу турбины, но и двигателя в целом. При неиспрвности данной системы происходит увеличенный расход масла, подтекание из-под сальников(коленчатого, распределительных валов), клапанной крышки, измерительного щупа и других уплотнений.

Наращивание требований относительно сепарации машинного масла

Постоянное повышение давления сгорания вследствие уменьшения размеров, а также применение машинных масел с низкой вязкостью приводит к значительному уменьшению размера частиц. Соответственно производительность установленных пассивных инерционных сепараторов становится недостаточной при данных ограничивающих факторах. Новые технологии необходимы для применения в легковых автомобилях, чтобы обеспечить высокую эффективность разделения частиц, значительно меньших 1 мкм.

Центрифуга – технология под фильтр картерных газов

Эффективность разделения мелких капель в принципе может быть увеличена за счет увеличения силы инерции с использованием дополнительной энергии. Центрифуги являются хорошо известными примерами такого рода сепарационных технологий. Здесь энергия используется для приведения в действие какого-либо ротора, а частицы отделяются вследствие возникающей центробежной силы.

Как правило, центрифуги нуждаются в очень высокой скорости вращения – диапазон до 10 000 об/мин. Или же в качестве альтернативы конструкция должна быть очень большой, особенно для отделения частиц, значительно меньших, чем 1 мкм. Другим решением для повышения эффективности разделения является использование дополнительных механизмов, таких как диффузионное разделение.

Волоконный демистер – диффузионный фильтр картерных газов

Так называемый волоконный демистер выступает примером ещё одного типа сепаратора, объединяющего преимущества различных дополнительных механизмов разделения. Обе упомянутые технологии применяются на грузовых автомобилях, где аналогичные высокие требования. Между тем волоконные демистеры способны обеспечить эффективное решение на применении с легковыми автомобилями.

ФИЛЬТРЫ


Варианты конструктивного исполнения волоконных демистеров (фильтров масла), которые не менее эффективно могут применяться в системах фильтрации картерных газов легковых автомобилей

Вариант с демистером позволяет интегрировать фильтр картерных газов даже в сложные конструкции без ущерба для производительности, одновременно значительно снижая сложность интеграции и связанные с этим затраты. Волоконные элементы – демистеры, обычно заменяются в течение интервала обслуживания после определенного времени работы из-за отложения сажи на поверхности волокна.

Интервал обслуживания сильно зависит от конкретного применения. Основным требованием к пригодности волоконного демистера для применения в легковых автомобилях, является разработка новых волоконных демистеров. Таковые обеспечивают высокую производительность и приемлемый длительный интервал обслуживания при данных условиях эксплуатации.

В то же время перепад давления, а также размеры волоконных демистеров должны соответствовать общим требованиям легкового автомобиля. Поэтому производство, в том числе , стремятся решать эту проблему. Инженеры разрабатывают новые волоконные демистеры для применения в конструкциях легковых автомобилей.

Механизм фильтра картерных газов волоконным демистером

Фильтрующие сепараторы являются широко распространенным в мире методом высокоэффективного разделения сверхтонких частиц тех же картерных газов. Капли объединяются в процессе разделения жидкости / газа на поверхности волокна, образуя жидкую пленку, последовательно стекающую с фильтрующего материала.

СКАНЕР OBD


Принцип гравиметрического разделения содержимого картерных газов: 1 – аэрозольная форма потока; 2 – проникновение; 3 – повторное увлечение (унос); 4 — дренирование

Остаточные масляные капли на стороне фильтра с чистым картерным газом представляют либо неразделённые капли аэрозоля (так называемое проникновение), либо образования в виде пузырьков и колпачков из отделённой плёнки жидкости (так называемое увлечение). Эффективность гравиметрического разделения в стационарном состоянии рассчитывается по формуле:

Ng = 1 – (Mp + Me / Md + Mp + Me)

где: Ng – эффективность геометрического разделения; Mp – проникновение; Me – увлечение; Md – дренирование.

Различные виды механизмов разделения используются в целом в соответствии с теорией фильтрации картерных газов двигателей автомобилей. Для вентиляции картера (фильтрации картерных газов), соответствующими механизмами разделения, в частности, являются:

  • удары,
  • диффузия,
  • перехват.

Эффективность разделения на основе ударов и перехвата увеличивается с увеличением размера частиц, тогда как эффективность разделения на основе эффектов диффузии увеличивается с уменьшением размера частиц.

Картерные газы — как работает система вентиляции с клапаном PCV

Состояние масла, а значит и ресурс мотора, зависят от работы системы вентиляции картерных газов. Двигатели отечественных автомобилей и иномарок, в которых не работает вся система или один из элементов, функционируют  в очень тяжелом режиме и нередко выходят из строя. Прочитав статью, вы узнаете, как работает эта система, почему она настолько важна, каким образом проверять и ремонтировать ее.

Вентиляция картерных газов двигателя

При работе двигателя часть газов из камеры сгорания проходит сквозь компрессионные кольца и попадает в картерное пространство. Эти газы состоят из продуктов сгорания топливовоздушной смеси и недогоревшего горючего. Прорываясь в картерное пространство, они увеличивают давление в системе смазки. Это может привести к выдавливанию сальников и сильному падению уровня масла.

Прорвавшиеся в картер газы еще сильней нагревают масло, ведь их температура нередко достигает тысячи градусов. Помимо этого они вступают с маслом в различные химические реакции, ухудшая его характеристики. Во время таких реакций образуются смолистые вещества, различные соли и другие элементы, которые негативно влияют на состояние трущихся деталей двигателя. Поэтому вентиляция картерных газов крайне необходима, ведь она позволяет многократно увеличить ресурс двигателя.

Как работает система вентиляции картерных газов

До 1961 года во всех странах, производящих автомобили, картерные газы уходили в атмосферу. После 1961 года сначала в США, потом и повсеместно, начали использовать дожигание картерных газов.

Для этого их подавали во впускной коллектор, откуда они поступали в камеру сгорания. Такой подход позволил в десятки раз снизить токсичность автомобилей. В такой системе для удаления картерных газов используют эффект Вентури – чем выше скорость поступления воздуха, тем сильней разряжение в системе вентиляции картерных газов. Если не обеспечить приток воздуха в систему, то масло начнет сильно испаряться и окисляться, в результате чего его характеристики резко снизятся. Поэтому на автомобили начали устанавливать клапан, который при сильном снижении давления перекрывает выход картерных газов. Когда давление превышает оптимальное значение, он снова открывается и, картерные газы уходят во впускной коллектор.

Существуют два типа систем вентиляции картерных газов с использованием заборного воздуха:

  • система, в которой входящие и выходящие шланги подключены к воздушному патрубку, соединяющему воздушный фильтр и дроссельную заслонку напрямую;      
  • система, в которой напрямую к воздуховоду подключен только выходящий патрубок, а входящий воздух поступает через клапан, регулирующий давление в картере. 

В первой системе баланс между разряжением на выходе и подачей воздуха на входе обеспечивают правильно подобранные сечения трубок и положение дроссельной заслонки. Во второй системе баланс обеспечивает золотник (он же PCV-клапан), который открывается при снижении давления ниже оптимального.

В любой системе вентиляции картерных газов должен быть установлен маслоуловитель. В противном случае капельки масла будут попадать в дроссельную заслонку, затем в камеру сгорания, меняя режим горения топлива. Маслоуловители бывают различных типов. Общая черта в том, что они отделяют капельки масла от картерных газов и возвращают их в двигатель.

Диагностика и ремонт системы вентиляции картерных газов

Все неисправности системы связаны с загрязнением трубок или ослаблением пружины клапана. Для проверки системы сделайте следующее.

Прогрейте двигатель до рабочей температуры, снимите крышку с заливной горловины клапанной крышки. Положите ладонь на заливную горловину и несколько раз нажмите на педаль газа или ручку дроссельной заслонки/регулятора подачи топлива ТНВД, чтобы поднять обороты двигателя до 2-2,5 тысяч в минуту. Если рука ощущает увеличение давления во время набора оборотов, система вентиляции картера неисправна. Если давление не возрастает, но есть подозрение на неправильную работу системы, заглушите двигатель и дайте ему остыть.

После этого снимите клапан PCV. Подуйте в него сначала с одной, затем с другой стороны. Исправный клапан пропускает воздух только в одну сторону. Если клапан пропускает воздух в обе стороны или не пропускает ни в одну, его необходимо заменить. Одновременно с этим желательно снять все трубки системы, промыть их керосином, затем просушить сжатым воздухом.  После этого желательно прочистить все металлические патрубки системы. Во время этой работы старайтесь не ронять грязь внутрь двигателя. После прочистки системы желательно заменить масло.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookXВКонтакте
Напишите комментарий