Составляющие системы вентиляции
Комплектация картерной вентиляции имеет зависимость от типа двигателя внутреннего сгорания, установленного на транспортном средстве. Несмотря на это, в состав системы входят такие элементы:
- патрубок воздушный;
- вентиляционный клапан, который выполняет функцию отсасывания газов. Интенсивность его функционирования увеличивается при увеличении силы разряжения внутри впускного коллектора;
- маслоотделитель.
Вентиляцию картера можно условно разделит на 2 большие функциональные части. Сюда относятся:
- Малая ветвь. Выполняет функцию отбора картерных газов, которые накапливаются под клапанной крышкой.
- Большая ветвь. Вывод выхлопные газы из-под крышки.
https://youtube.com/watch?v=S_8oNF61wzU
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.
Уход за системой вентиляции картерных газов
Со временем в системе ВКГ накапливаются смолистые отложения, каналы и шланги от грязи забиваются. Чтобы вентиляция засорялась как можно реже, необходимо:
- заливать в двигатель качественное моторное масло, оно при угаре оставляет минимум отложений, еще рекомендуется заливать один и тот же сорт масла;
- заправляться на проверенных заправках хорошим топливом;
- если внутри двигателя скапливаются отложения, производить замену масла с промывкой.
Допускать сильного засорения СВКГ не следует, промывку системы необходимо делать регулярно. Понять, есть ли грязные отложения на внутренних деталях двигателя, не так сложно, достаточно снять крышку маслозаливной горловины и посмотреть на нее.
Большое количество нагара и грязи на крышке говорит о том, что такими отложениями покрыты и все внутренние детали двигателя, в таком случае необходима промывка всего мотора, а не только системы вентиляции. Еще СВКГ быстро забивается, когда ДВС исчерпывает свой ресурс, и требуется ремонт поршневой группы. Если двигатель не расходует масло, а в цилиндрах нормальная компрессия, тогда и вентиляция будет в полном порядке.
Со временем в системе вентиляции картера двигателя накапливаются смолистые отложения из картерных газов, затрудняющие отвод этих газов в цилиндры двигателя для сжигания. Из-за этого давление газов внутри двигателя повышается, появляются течи масла через уплотнения. Чтобы избежать этого, периодически очищайте и промывайте систему. Вам потребуются: торцовая головка «на 8», пассатижи и отвёртка с крестообразным лезвием. Полезный совет. Очищайте систему вентиляции картера перед каждой заменой масла.
1. Ослабьте хомут крепления отводящего шланга системы вентиляции картерных газов к патрубку крышки головки блока цилиндров, сжав пассатижами его отогнутые ушки…
2….сдвиньте хомут по шлангу и снимите шланг с патрубка крышки головки блока цилиндров.
3. Ослабьте натяжение хомута крепления…
4….и отсоедините шланг от трубки, полностью снимите шланг вентиляции картера.
5. Отсоедините обратный клапан от трубки…
6….сожмите хомут крепления отводящего шланга ветви системы вентиляции картерных газов к патрубку обратного клапана, сдвиньте хомут по шлангу.
7. Отсоедините отводящий шланг…
8….и снимите обратный клапан. 9. Промойте шланги бензином или керосином, продуйте сжатым воздухом и просушите. 10. Снимите крышку головки блока цилиндров. Полезный совет. При каждом снятии крышки головки блока цилиндров заменяйте ее прокладку на новую.
11. Выверните винты крепления маслоотражателя к крышке головки блока цилиндров и снимите маслоотражатель. 12. Промойте бензином или керосином маслоотражатель, внутреннюю поверхность крышки головки блока цилиндров и ее патрубок. 13. Установите крышку головки блока цилиндров и шланги системы вентиляции картера в порядке, обратном снятию.
Вентиляция картерных газов авто семейства Ауди/ Фольксваген
СВКГ на многих автомобилях Фольксваген, Ауди, а также Seat и Skoda, устроена относительно сложно, так как имеет целую систему пластмассовых и резиновых патрубков. В процессе эксплуатации двигателя шланги в системе со временем закоксовываются, и тогда требуется чистка всех элементов вентиляции. Некоторые автовладельцы машин, не находя времени и желания на прочистку системы, раньше решали проблему просто – в обход штатной СВКГ на клапанной крышке устанавливали шланг и выводили газы в атмосферу.
У этого способа есть большие минусы:
- газы загрязняют окружающую среду;
- водителю и пассажирам в салоне приходится самим дышать вредным выхлопом, так как трубка выводится под капот.
На современных моторах VAG уже трубки отвода никто не устанавливает, и в случае засорения системы автовладельцы производят прочистку. Рассмотрим СВКГ на примере турбированного 4-цилиндрового двигателя AEG 2.0 л, работающего на бензиновом топливе.
Картерные газы на моторе VAG отводятся не сверху, с клапанной крышки, как сконструировано на многих ДВС, а с блока цилиндров (БЦ). На отверстии, расположенном с правой стороны БЦ, устанавливается маслоотделитель.
Какую функцию выполняет маслоотделитель, можно понять из названия – это устройство не позволяет подниматься маслу по трубкам в систему вентиляции. В СВКГ проходят только газовые пары, сама смазка остается в масляной системе. Чтобы масло не текло, между маслоотделителем и блоком устанавливаются уплотнительные прокладки.
К маслоотделителю крепится пластмассовая трубка, между шлангом и трубкой располагается тройник, в нем
устанавливается КВКГ.
Клапан имеет три режима работы, на холостых и больших оборотах он закрывается, в открытом состоянии находится при средних оборотах ДВС. Исправный КВКГ продувается только в одну сторону. На другом конце шланга крепится эжекционный насос, который усиливает разрежение в системе.
Эжекционный насос соединяется с выпускным коллектором, а от тройника еще отходит металлическая трубка, которая ведет к редукционному клапану.
Редукционный клапан (РК) работает приблизительно по тому же принципу, что и КВКГ, только он перекрывает более широкий канал. Проверяется РК также с помощью продувания – если из бокового отверстия при полностью закрытом нижнем канале воздух проходит, это означает, что РК неисправен.
Принцип действия
Когда смесь топлива и воздуха сгорает в камере при очень высоких температурах, выделяется азот. Вместе с кислородом он может образовывать опасные вещества, которые губительным образом влияют на экологию. Это оксиды азота. При определенном условии в камере сгорания мотора температура горения больше стандартной, из-за чего объем выбросов оксидов азота значительно увеличивается.
Большая часть пытается прорваться в нижнюю часть блока двигателя. Для того чтобы давление не вырастало до критического уровня, его нужно стравливать. До тех пор, пока на моторах не была внедрена система рециркуляции, газы, как уже было замечено, выводились через сапун в картере двигателя. Давайте рассмотрим, как работает клапан картерных газов. Принцип работы очень простой. Он основан на эффекте разряжения во впускном коллекторе. За счет этого, посредством вакуумного преобразователя, вал клапана двигается, тем самым открывая устройство. В современных автомобилях применяются два типа устройств. Это механические и электронные системы. В свою очередь, электронные делятся еще на два типа – дискретные и линейные.
В корпусе вакуумной диафрагмы на блоке цилиндров имеется вакуумный патрубок. Он присоединяется к карбюратору либо к дроссельному углу. В зависимости от того, какое разряжение возникает во впускном коллекторе, шторка диафрагмы в процессе открытия давит на рычаг бесступенчатого переключения. В результате генерируется специальный сигнал для открытия мембраны электронного клапана. Когда уровень сигнала растет, диафрагма начинает двигаться вверх, преодолевая силу пружины и двигая плунжер. За счет этого в клапане получатся отверстие. Газы могут попасть во впускной коллектор. Если мотор работает на холостых оборотах или же когда уровень разряжения в коллекторе небольшой, то плунжер закрывается. Газы в коллектор поступать не будут.
Как работает система
Выше мы уже затрагивали принцип работы вентиляции, поэтому опишем процесс максимально кратко. Алгоритм такой:
- Во время работы ДВС газы проходят между деталями ЦПГ.
- Внутри формируется разряжение, из-за чего открывается PCV-клапан.
- Пары ОГ, смешанные с масляными элементами, проходят через маслоотделитель.
- Очищенный поток проходит через мембрану и снова попадает в камеру сгорания, где догорает окончательно.
Благодаря такому циклу, исключается негативное действие газа на двигатель, его накопление внутри картера и дальнейшие негативные последствия. Схема работы показана ниже.
Устройство и принцип работы
Системы вентиляции картера для разных типов ДВС имеют несколько разное устройство, но все они обязательно состоят из нескольких основных деталей и узлов таких, как:
- воздушные патрубки;
- клапан вентиляции, назначение которого заключается в интенсивности отсасывания газов в зависимости от силы разряжения во впускном коллекторе;
- маслоотделитель.
Причем, вне зависимости от типа двигателя, принудительная вентиляция устроена так, что ее схема имеет две части:
Первая – отбирает газы из-под клапанной крышки, вторая – отводит нежелательный выхлоп непосредственно из картера.
Принцип работы системы отвода картерных газов у карбюраторного, инжекторного и дизельного двигателя также может существенно отличаться, но при этом весь процесс можно описать следующей последовательностью:
- Забор выхлопных газов из картера двигателя;
- Очистка этих побочных газов в маслоотделителе от паров масла и других механических продуктов сгорания;
- Передача уже очищенного газа по воздушным патрубкам в структуру впускного коллектора;
- Смешивание картерных газов с подготовленной горючей смесью и сгорание ее в рабочих цилиндрах.
Из-за возможности попадания определенного объема газа в постоянный круговорот от п. 1 до п. 4 и использования части выхлопных газов технологически для подготовки топливной смеси – отбор выхлопных газов из картера двигателя еще называют системой рециркуляции отработанных газов.
Что такое клапан рециркуляции картерных газов?
Появился он только на современных системах, и это реально полезное изобретение.
Как я писал выше первые поколения инжекторных систем, у которых картерные газы поднимались перед дросселем бала далеко от совершенства. Почему? ДА просто потому что, и дроссель и датчики расходомера и температуры воздуха, постоянно загрязнялись, на них образовывались нагар, масляная пленка и т.д. Через определенный интервал все это приводило к нестабильной работе двигателя, их нужно было постоянно чистить.
Следующее поколение такой системы исправили много ошибок:
Во-первых, сейчас газы подводятся после дроссельной заслонки. Что снижает загрязнение, как самого дросселя, так и датчиков.
Во-вторых, разряжение впускного коллектора нивелируется клапаном рециркуляции картерных газов.
Именно клапан все это предотвращает. Немного об устройстве.
У клапана есть две камеры — низкого и высокого давления. Через обе камеры проходит шток, который с одной стороны крепится к мембране, с другой стороны запирает камеру низкого давления.
Камера высокого давления связана напрямую с картером двигателя (есть один канал). Когда картерные газы начинают повышать давление, тогда мембрана отгибается и открывает камеру низкого давления (открывается второй канал), по сути, открывается прямой доступ до впускного коллектора, который высасывает всю «отработку» из картера.
После того как давление ушло, упало в камере высокого давления, тогда мембрана возвращается на свое место, закрывая камеру низкого давления.
Таким образом, постоянно, поддерживается нужное давление в картере (чуть ниже 1 АТМ), во впускном коллекторе и т.д.
Конечно, понять, не так просто, но подробнее будет в видео.
Неисправность: засорилась система вентиляции картера двигателя
Многие автовладельцы имеют смутное представление о системе вентиляции картера двигателя своего автомобиля. Так как длительное время, пока автомобиль имеет небольшой пробег, она работает незаметно, ни чем не выдавая своего существования. Спустя годы и (или) сотню тысяч пробега система вентиляции постепенно засоряется выдавая первые признаки своей неисправности.
Признаки неисправности: засорилась система вентиляции картера двигателя
Выгоняет моторное масло из двигателя под сальники и прокладки
Так как система вентиляции отвечает за своевременное и эффективное удаление газов из картера двигателя в его впускной тракт, то малейшее сужение ее каналов по причине появления в них отложений приводит к повышению давления в картере и в самом двигателе. Повышенное давление заставляет моторное масло сочиться под сальники коленчатого и распределительного валов, прокладку поддона, прокладку клапанной крышки, пробку маслозаливной горловины. Замена сальников и прокладок в такой ситуации проблемы течи масла не решает.
Масло в корпусе воздушного фильтра двигателя
(для карбюраторных двигателей)
По описанной выше причине повышенного давления в картере двигателя находящееся в нем моторное масло начинает активно выбрасываться вместе с газами под клапанную крышку и далее в корпус воздушного фильтра. Забивая фильтрующий элемент и жиклеры карбюратора.
Повышение расхода моторного масла
Так как моторное масло начинает активно выбрасываться во впускной тракт двигателя и догорать в камерах сгорания, соответственно растет его расход. Сначала практически незаметный он постепенно растет по мере засорения системы вентиляции.
Замасливание электродов свечей зажигания
По причине попадания моторного масла во впускной тракт двигателя и далее в камеры сгорания происходит замасливание электродов свечей зажигания. Свечи начинают работать с перебоями, двигатель троит на холостом ходу, появляются провалы и рывки в движении, сизый дым из глушителя.
Причины неисправности: засорилась система вентиляции картера двигателя автомобиля
Большой пробег автомобиля
Рано или поздно система вентиляции картера двигателя перестает эффективно справляться со своими обязанностями так как ей все время приходится иметь дело с картерными газами, несущими в себе частицы масла, сажи и пр. Все это со временем забивает маслоотделитель системы и оседает в виде сажевого налета на стенках ее шлангов и трубок.
Применение некачественных масел
Ускорить процесс засорения системы вентиляции картера может постоянная эксплуатация двигателя автомобиля на низкокачественном и (или) неподходящем для данного двигателя моторном масле. Количество сажевых отложений в таком случае возрастает в разы.
Износ поршневой группы двигателя
Изношенная поршневая группа двигателя автомобиля (кольца, поршни, цилиндры) позволяет большому объему газов из камер сгорания прорываться в картер, повышая в нем давление и способствует наступлению негативных последствий.
Что делать если имеются признаки засорения системы вентиляции картера двигателя?
Сменить моторное масло на соответствующее и качественное.
Проверить компрессию в цилиндрах двигателя, чтобы определить степень износа его поршневой группы.
Примечания и дополнения
На двигателях, у которых позволяет конструкция системы вентиляции, существует практика устранения негативных последствий засорения системы вентиляции и износа поршневой , заключающаяся в выводе основного шланга системы под двигатель. Картерные газы при этом выбрасываются в атмосферу. Так как они ядовиты, то страдает экология.
Для чего нужна система вентиляции картера двигателя? Система предназначена для удаления газов из картера двигателя в его впускной трубопровод, что предотвращает повышение их давления и как следствие течь масла под сальники и уплотнения. Помимо этого дожигание вредных картерных газов приводит к снижению токсичности выхлопа.
Система вентиляции картера закрытого типа. С принудительным удалением газов (за счет разрежения во впускном трубопроводе). Отбор газов производится через маслоотделитель, очищающий их от частиц моторного масла. Удаление газов производится по двум контурам (основного и холостого хода).
Пример: устройство системы вентиляции картера двигателя автомобиля.
1. Картер двигателя.
3. Шланг от сапуна к патрубку клапанной крышки.
4. Маслоотделитель под клапанной крышкой.
5. Тонкий шланг от клапанной крышки к штуцеру с жиклером блока дроссельной заслонки.
6. Штуцер с жиклером на блоке дроссельной заслонки.
7. Толстый шланг от клапанной крышки к впускной трубе.
Источник
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.
Возможные нарушения работы системы
К сожалению, на первых этапах выявить проблемы, связанные с засорением КСВ, практически невозможно. Выявить их можно только после того, как система засорится практически полностью. Это может привести к нарушению работы двигателя или выдавливанию масла через прокладки между поддоном картера и крышкой клапана. В этом случае необходима тщательная чистка вентиляции картерных газов.
Даже при использовании очень качественных поршневых колец, невозможно обеспечит максимальную герметизацию поршня. Это неизменно приведет к постепенному засорению картерного пространства продуктами сгорания топливной смеси, а также ее небольшому сжатию.
Для того чтобы обеспечить нормальное функционирование системы вентиляции картера, необходимо обеспечить подвод воздуха в пространство картера. В противном случае в картере будет образовываться большое разряжение.
Это приводит к потере подвижности клапанов и их заклиниванию в определенном положении. В картерные газы входят частички сажи и нагара. При плохом состоянии мотора частичек скапливается большое количество. Они постепенно скапливаются не только на самом клапане, но и на калибровочных отверстиях и патрубках вентиляции.
В зимнее время при перемещении пара по системе картерной вентиляции он может постепенно скапливаться в ее узких местах, превращаясь в лед. Этот процесс известен как обмерзание. Если льда накапливается большое количество, масляный щуп может выдавить или погнать масло из-под картерной крышки.
Если продукты сгорания топливной смеси могут накапливаться на протяжении длительного периода, процесс обмерзания развивается очень стремительно. Во избежание развития этой проблемы разработчики двигателей используют в системе вентиляции обогревы.
В инструкциях по эксплуатации транспортного средства обязательно указывается то, что необходимо периодически проводить чистку картерных газов, которая должна проводиться параллельно с заменой моторного масла
