Почему газы идут в картер
Перейти к содержимому

Почему газы идут в картер

  • автор:

Картерные газы. Что это такое в двигателе? Система рециркуляции. Подробно + видео

Мне часто задают вопросы касательно картерных газов бензинового двигателя. А именно – что это такое? Откуда берутся? Задают вопрос, про клапан (этой системы), систему вентиляции и так далее. Все в этой статье рассказать не получится, потому как это просто огромный материал (я напишу несколько статей), но здесь постараемся начать с того — что это, откуда берутся, чем опасны и можно ли их выпустить в окружающую среду. Как обычно будет подробная текстовая версия + видео …

Картерные газы

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

  • Что такое картерные газы?
  • Устройство системы
  • Система рециркуляции картерных газов
  • Что такое клапан рециркуляции картерных газов?
  • Неисправности клапана, двигателя
  • ВИДЕО ВЕРСИЯ

Вначале хочется отметить, что эти газы это абсолютно нормальное состояние любого бензинового двигателя, они есть как на исправных агрегатах, так и на неисправных (просто они проявляются немного по-другому).

Что такое картерные газы?

Картерные газы – это газы, которые образовались при сжатии и воспламенении воздушно-топливной смеси и через компрессионные кольца (на такте сжатия и такте воспламенения) прошли в картер двигателя. Причем, какая-то часть, даже у нового ДВС всегда попадает в картер (обычно от 5 до 7%), у изношенных агрегатов этот процент намного выше.

Устройство системы

Теперь предлагаю поговорить насчет этого более подробно, начнем с устройства

Итак, все знают, что у любого двигателя внутреннего сгорания есть всего 4 основных такта:

  • Впуск – открываются впускные клапана, поршень идет вниз, создается (разряженная атмосфера во впускном коллекторе), засасывается воздушно-топливная смесь
  • Сжатие – поршень идет наверх, сжимая смесь
  • Воспламенение – максимально сжатая смесь в ВМТ (верхняя мертвая точка), поджигается свечой зажигания, образуется «фронт пламени», который толкает поршень вниз
  • Выход отработанных газов – открывается выпускной клапан, и отводятся отработанная газовая смесь (проталкиваются поршнем в глушитель).

4 такта двигателя

Для многих здесь нет ничего нового, это обычный 4-тактный двигатель (точнее его схема работы).

Однако стоит отметить, что чтобы ДВС работал, на поршнях есть так называемые кольца, обычно они делятся на два вида:

  • Компрессионные. Те, которые держат компрессию (обычно их два), не дают газам пройти мимо поршня
  • Маслосъёмные. Снимают излишки масла со стенок (зачастую оно одно, стоит внизу поршня), чтобы не допустить прорыв смазки в камеру сгорания.

Однако компрессионные кольца, не могут на 100% исключить прохождение газов в картер двигателя. Часть все равно проникает, например, через замки колец, через неплотное прилегание к стенкам, при небольшой деформации (хождении) колец при работе поршня.

Кольца

И как я писал сверху, в картер проходит примерно 5 – 7% газов из камеры сгорания. Тут и воздушно-топливная смесь на такте сжатия + отработанные газы после воспламенения топлива (ведь давление при воспламенении огромно). НО если поршневая, сильно изношена, тогда прохождение может в разы увеличится.

Система рециркуляции картерных газов

Куда же деваются прорвавшиеся газовая смесь? Как правило, по различных каналам (например, там где ходит цепь) они поднимаются наверх в клапанную крышку (могут прямо из картера по шлангам подниматься вверх). И вот тут начинается самое интересное, а именно устройство рециркуляции картерных газов, их можно разделить от условно «старого», до прогрессивно «нового».

Старое устройство. Здесь все было просто «как барабан», из картера двигателя выходила специальная «трубочка» (шланг) иногда даже была просто коробочка на блоках, которая просто соединялась с атмосферой, да – да, они просто выходили в атмосферу. Тогда всем было абсолютно «по боку» на окружающую среду, в машинах не было никаких систем экологии (типа катализаторов и т.д.). Стояли специальные «маслоуловители» (иногда просто лабиринт из мелких каналов, иногда металлическая сетка), которые задерживали масляный туман и возвращали его в виде масла обратно в двигатель.

Маслоуловитель

Стоит отметить на загрязненность картерных газов – по сути это несгоревшая воздушно-топливная смесь + «отработка», которая вырвалась напрямую из камеры сгорания, смешалась с «масляным туманом» который есть в картере ДВС. И вся эта гремучая (очень грязная) смесь, раньше (без всяких фильтров) выходила просто в подкапотное пространство, а далее атмосферу. Кстати и водитель, и пассажиры всем этим тоже могли дышать, ибо ничего не мешало этим газам пройти в салон

Первые системы рециркуляции. НО затем народ задумался — что это не правильно и нужно как-то это дело (хотя бы минимально) фильтровать. Поэтому на первых, карбюраторных, для примера ВАЗ 2101 – 2103, картерные газы поднимались по шлангу вверх и выходили к воздушному фильтру карбюратора. Водители той эпохи, помнят круглый воздушный фильтр, который не давал пыли и грязи пройти в карбюратор, все это закрывалось в круглый металлический корпус и закрывалось крышкой.

Первые системы

Таким образом, картерные газы, впервые – не выходили в атмосферу, а обратно засасывались двигателем и повторно сгорали. Эта система рециркуляции, не несла никакого практического или полезного смысла для ДВС, сделана просто в угоду экологии.

Инжекторные системы рециркуляции первого поколения. Здесь устройство немного другое, потому что и сама система сильно отличается от карбюраторной. Здесь из клапанной крышки (либо из двигателя), выходил специальный патрубок (сопун), за ним устанавливался маслоуловитель (обычно внутри), к нему присоединялся шланг с одной стороны, который перед дроссельной заслонкой с другой стороны врезался в магистраль подачи воздуха (например, на наших ВАЗ 2110, 2111, 2112 и т.д.)

Инжекторная система

По сути все тоже самое, эти газы засасывались вместе с новым воздухом и попадали внутрь двигателя.

Единственной проблемой было то, что дроссельная заслонка, относительно быстро загрязнялась потому, как эта газовая смесь несет немного масляного тумана, поэтому каждые 50 – 60 000 км было желательно ее чистить.

Современные системы рециркуляции. Сейчас системы более продвинутые, здесь картерные газы также поднимаются по специальным каналам, либо из головки блока, либо из самого блока двигателя. И через специальные клапана (например клапан рециркуляции), заходят во впускной коллектор или канал подачи воздуха. Однако сейчас подача идет, почти всегда, после дроссельной заслонки

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.

КРКГ

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.

Насчет второго пункта, немного поясню. Если бы канал из картера, был бы напрямую соединен со впускным каналом, то все бы отработанные газы просто высасывались бы во впуск (ибо разряжение на впуске просто огромно). Также бы в картере создавалось изрядно отрицательное давление, которое плохо влияет на все уплотнительные элементы, например прокладки и сальники (например коленвала)

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.

К;лапан рециркуляции картерных газов - схема

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.

Неисправности клапана, двигателя

Этот узел может нам о многом говорить в частности о неисправности двигателя или клапана рециркуляции. Тема это обширная, поэтому укажу лишь пару важных моментов.

Когда неисправен клапан:

  • Когда его «клинит», и он всегда открыт – то есть выпускной коллектор, вытягивает газы из картера (проявляется разряжение). У вас будет постоянно обедненная смесь, могут появляться ошибкиCheckEngine, машина будет работать не стабильно (плавать обороты, падать тяга). Если попробовать открутить крышку головки блока на работающем двигателе, снять ее будет сложно, ее как будто будет что-то затягивать
  • Когда его «клинит», и он всегда закрыт– тогда отработка не будет уходить во впуск, внутри будет создаваться избыточное давление. Скорее всего, будет выбивать масляный щуп, крышку головки блока и выкидывать масло.

Рвет мембрану

Когда неисправен двигатель:

Основная причина тут одна, это износ поршневой группы, например колец, стенок блока цилиндров.

При запущенном ДВС, если открутить крышку блока цилиндров, газы будут просто вырываться из горловины. Крышку просто будет выбивать, также может выплескиваться масло, причем обильно каплями, и идти синеватого цвета дым.

При таких симптомах, скорее всего двигатель изношен настолько, что ему вот прямо уже сейчас нужна «капиталка».

Вот такая огромная статья получилась, сейчас подробное видео, смотрим.

НА этом заканчиваю, думаю, моя статья и мое видео были вам полезны. Искренне ваш АВТОБЛОГГЕР.

(22 голосов, средний: 4,59 из 5)

Похожие новости

  • моточасы масло

adsorberr

Как открутить масляный фильтр

Добавить комментарий Отменить ответ

Комментарии

То есть, можно ли проверить двигатель на изношенность колец, открутив клапан ВКГ и погазовав и посмотреть пойдет ли дым ? Мне кажется просто через горловину смотреть не совсем правильно, если КВКГ работает исправно.

Система РКГ может ли быть причиной густого дыма из выхлопной во время пуска мотора?

Вопрос по теме картерные газы,крышка подпрыгивает но масло не кидает о чем это может говорить двигатель АРТ Ауди А4 Б5 2000г 1.8

ТОП статей за месяц

Через сколько выветривается алкоголь (пиво, водка, вино)? Разберем различные организмы по таблицам Скоро праздники, а это значит — большая часть нашей страны будет употреблять алкоголь. Легкий: —…

Стучит (гремит) цепь ГРМ, на холодную или горячую. Как определить и можно ли ездить Эта статья будет интересна многим владельцам автомобилей, у которых стоит цепной привод газораспределительного механизма (ГРМ)….

Двигатели SKYACTIV. Надежность, проблемы, ресурс – мой полный отзыв НУ что друзья сегодня у нас очередная интересная статейка (конечно же будет видео в конце),…

Это может быть интересно

2011 — 2024

Использование третьими лицами любых результатов интеллектуальной деятельности, размещённой на Сайте (статей, видео, логотипов, изображений, таблиц и т.д.), возможно только с письменного согласования автора.

Давление картерных газов: откуда берется и каким должно быть

О чем речь? Давление картерных газов не должно превышать установленные производителем нормы, в противном случае двигатель быстро выйдет из строя. Спасет картер только система вентиляции, которая бывает двух видов.

Что учесть? Но и система вентиляции картерных газов может выйти из строя. В таком случае важно знать распространенные признаки повышенного давления, чтобы вовремя провести диагностику и принять меры по его снижению.

В этой статье:

  1. Как образуются картерные газы
  2. Виды систем вентиляции картерных газов
  3. Устройство системы вентиляции картерных газов
  4. Признаки и причины повышенного давления картерных газов
  5. Диагностика повышенного давления картерных газов
  6. Профилактика проблем с давлением картерных газов
  7. Часто задаваемые вопросы о давлении картерных газов

3 главных ошибки в установке и настройке оборудования
Оборудование работает на 3 года меньше

Как образуются картерные газы

В процессе горения смеси воздуха и топлива в камерах двигателя внутреннего сгорания (ДВС) создается огромное давление картерных газов, необходимых для вращения роторного вала и поршней. Таким образом обеспечивается работа мотора. Но только лишь часть продукта горения участвует в обеспечении работы движка.

Меньшая доля все-таки проходит между рабочей частью цилиндра и поршневыми кольцами, находя место в кармане под движущейся частью цилиндра, иными словами, в кривошипном отсеке – картере, где выхлопы взаимодействуют с испарениями, появляющимися при подогреве масла для двигателя.

Чем больше пройденное машиной расстояние и значительнее изнашивание поршней, поршневых колец, рабочего пространства цилиндров, тем выхлопные газы более заметны. При неисправной системе зажигания в запоршневый мешок могут попасть пары бензина или непосредственно топливо.

Попадание таких фракций отрицательно отражается на качестве масла в нижней части картера, т. к. оно оксидирует, истощая запас бустеров, постепенно снижая ресурс поршневой системы. В итоге это сказывается на общем состоянии мотора в целом.

Избыточное давление картерных газов

Избыточное давление в запоршневом пространстве также приводит к плохим последствиям. Достигая предельного значения, оно становится причиной просачивания моторного масла через прокладки, что ведет к их быстрому износу и дорогостоящему восстановлению.

Чтобы этого не произошло, в двигателе предусмотрена вентиляция, которая оборудована трубкой и выпускным механизмом, через них выхлопные газы попадают в систему впуска и сжигаются в зоне горения.

Виды систем вентиляции картерных газов

В настоящее время в машиностроении используются два вида вентиляции кривошипного отсека мотора – открытая, в которой выхлопные газы выводятся непосредственно через калиброванную выталкивающую трубку, и закрытая (принудительная) система вентиляции (PCV – positive crankcase ventilation).

Открытая вентиляционная система использовалась при создании машин в первой половине XIX века, сейчас такие автомобили сняты с конвейера, но их можно встретить в сельской местности. Главный ее недостаток – выброс выхлопных газов непосредственно в атмосферу. Она дешевая и простая, но наносит значительный вред окружающей среде.

Загрязнение атмосферы и окружающей среды – не единственный негативный фактор свободной вентиляционной системы. Она практически не работает при передвижении на маленькой скорости и вообще бесполезна, когда машина находится в режиме запуска или на холостом ходу, потому что давление газов на поршни практически равно нулю.

Помимо этого, открытая вентиляционная система в момент понижения температуры двигателя начинает заглатывать обычный забортный воздух со всеми взвесями и парами. Зафиксировано большое количество случаев на машинах с приличным автопробегом, где она была главной причиной износа цилиндров, образования в них слабого давления, а также большого потребления моторного масла.

В настоящее время основная альтернатива открытой системе вентиляции – закрытая (принудительная).

Устройство системы вентиляции картерных газов

В современных машинах принудительная вентиляционная система более разветвлена. В ее состав входят различные патрубки и шланги, а также некоторые механизмы, о которых поговорим подробнее.

Маслоотделитель

Необходим для разделения масляных паров и газообразных веществ, а также для того, чтобы впускной коллектор и его компоненты не засорялись отработанным маслом. Кроме того, недопустимо попадание смазки в камеры сгорания вместе с топливом.

Есть два вида маслоотделителя:

  • тангенциальный (центробежный);
  • лабиринтный.

Тангенциальный тип имеет конический или цилиндрический контур, оснащен двумя форсунками сверху и одной снизу. Кривошипный отсек соединен с маслоотделителем через одно входное отверстие в верхней части. Второе верхнее отверстие служит каналом, по которому газы, теперь уже лишенные паров моторного масла, направляются к впускному клапану. Патрубок снизу необходим для спуска отработанной смазки в поддон картер.

Выхлопные газы попадают через впускной патрубок маслоотделителя, в камере создается тангенциальная траектория, заставляющая газы закручиваться по спирали вокруг оси сепаратора. Благодаря центробежным силам и более плотной природе масла по сравнению с газом, смазка прилипает к внутренней поверхности сепаратора. Газы, лишенные масляных добавок, поднимаются и выходят через верхний патрубок, проходя через всю систему.

Тем временем вытекшее масло снова поступает в систему смазки двигателя. Его использование необходимо для отделения паров масляных веществ от газообразных, чтобы впускной коллектор и его компоненты не засорялись скоплениями смазки.

Клапан вентиляции картерных газов

Клапан вентиляции служит регулятором потока отработанных газов во впускной отсек. Благодаря разрежению в коллекторе он может создавать соответствующее безвоздушное пространство в корпусе двигателя через систему трубопроводов, тем самым вызывая усиленный приток газовых веществ в картер.

Работая в унисон с двигателем, этот клапан реагирует на колебания давления в коллекторе, открываясь при маленьком снижении давления в нем и перекрываясь при превышенном. Когда давление в корпусе возрастает, крышка срабатывает, позволяя газам всасываться во впусковую систему и понижая общее давление. И, наоборот, при отсутствии кислорода клапан втягивается, препятствуя возврату газовых веществ.

Такая схема обеспечивает контролируемое движение выхлопов в системе вентиляции картера при сохранении номинального уровня вакуума для повышения эффективности работы двигателя.

Признаки и причины повышенного давления картерных газов

Приведем примеры возможных причин повышенного давления картерных газов двигателе:

  • Засорение вентиляционной системы картера. Проверьте и почистите маслоотделитель корпуса и трубу вентиляции, чтобы устранить проблему.
  • Неисправный пневмокомпрессор. Когда воздушный компрессор работает неправильно, это может привести к повышению давления в картере. Проверьте его и при необходимости поменяйте.
  • Негерметичная прокладка турбокомпрессора. Неплотное соединение может привести к высокому давлению картерных газов. Необходимо проверить уплотнения компрессора и турбины нагнетателя.
  • Увеличенное расстояние в штоке клапана или поврежденные уплотнения данной детали корпуса. Проверьте их и при необходимости замените.
  • Большой срок эксплуатации буксы заслонок в голове блока двигателя. Проверьте степень износа заслонок и при необходимости замените головку блока цилиндров.
  • Предел эксплуатации поршня и поршневых колец. При этой проблеме надо осмотреть систему впуска на наличие утечек и проверить поршни и поршневые кольца на отсутствие разрушений.

Засоренная вентиляционная система мешает отведению газов. Возможная причина – в появлении смол на ее внутренних механизмах. Можно опознать проблему по следующим признакам:

  • утечка и большой расход материалов смазки;
  • появление обильного дыма в отсеке двигателя;
  • снижение ускорения при наборе скорости машины;
  • некорректные шумы в системе впуска;
  • быстрое засорение регулятора подачи воздуха;
  • выдавливание измерителя моторного масла повышенным давлением.

Когда в шлангах присутствуют трещины и отверстия, происходит инфильтрация воздуха, что понижает качество работы мотора. Регулирующий механизм перенаправляет картерные газы внутрь ДВС, где они вступают в диффузию с маслянистыми и углеродистыми отложениями, это и приводит к закупорке дроссельной заслонки.

Диагностика повышенного давления картерных газов

Простейший метод – снять заглушку масляного отсека и понаблюдать за результатом. Если приложите к нему руку и почувствуете давление, то с большой долей вероятности клапан давления картерных газов не функционирует в рабочем режиме.

Однако этот метод не является универсальным. При чрезмерно изношенных поршнях будет тот же эффект, независимо от состояния клапана. В некоторых двигателях, например, в моделях BMW с Valvetronic, таких как N42 и N46, давление может присутствовать, несмотря на исправную систему вентиляции, что делает этот способ менее надежным.

Читайте также!

Проверка забора воздуха

Так же можно проверять забор воздуха, говорят, что в исправном двигателе крышка будет притягиваться к горловине. Как правило, это верно, но не всегда. Очень сильное всасывание – показатель заклинившего в открытом состоянии клапана или разрыва мембраны, несмотря на всю остальную работоспособность системы.

Так же осматривают и воздушный фильтр. Наличие масла не всегда указывает на неисправность вентиляции. Присутствие смазки может быть вызвано проблемами в поршневой группе, а не в самом вентиляционном оборудовании. Только когда вы убедились в работоспособности поршней, а измеритель уровня масла не на месте, это может сигнализировать о неисправности вентиляционной системы. Это становится явным, когда имеются параллельные признаки, например, масляное вещество на воздушном фильтре.

Не самый лучший популярный народный метод: размонтировать клапан и тряхнуть, если ничего не звенит, значит, заклинил.

Есть более надежный способ. Необходимо размонтировать патрубки системы вентиляции, которые снимаются просто, и заглянуть внутрь. Если обнаружили налет и посторонние вещества, то клапан с большой долей вероятности в таком же состоянии, поэтому не функционирует. При такой проблеме патрубки надо просто почистить, а крышку заменить. В этом случае можно заодно проверить компрессию, так как наслоение может быть вызвано и другими причинами, тогда стоит задуматься о сервисном обслуживании двигателя.

С течением времени в механизме маслоотделителя накапливается осадок, что ведет к повышению давления в картере и возможной утечке моторного масла через уплотнения и прокладки. В этом случае необходима тщательная промывка.

К сожалению, картерные газы могут загрязнить дроссельную заслонку, всю систему впуска, а также сократить срок службы другой критически важной системы – EGR (рециркуляция отработанных газов). Поэтому затягивать с ремонтом вентиляционного оборудования не рекомендуется.

Из-за засоренного маслоотделителя с большой долей вероятности масло попадает сразу во впусковую систему. Из-за этого машина дымит и расходует намного больше смазки. Это признаки неработающих маслосъемных колпачков, а также колец поршней.

Зачем нужны картерные газы и способны ли они сократить ресурс двигателя?

Избыточное давление в картере двигателя может спровоцировать утечку масла, а появление в масле слишком большого количества топлива возникает из-за износа поршневых колец.

Павел Горбачев

Все процессы, которые происходят внутри двигателя, взаимосвязаны. Именно поэтому бывает очень сложно найти подлинную причину той или иной неисправности, симптомы которой могут проявляться одинаково.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Например, почему может начать вытекать масло через сальник коленвала, сальник маховика или через прокладку крышки картера. Дело может быть как деградации уплотнительного материала сальника или прокладки, так и в биении коленвала, который теряет балансировку и начинает буквально разбивать сальник.

А также масло может течь потому, что засорился или совсем забился клапан рециркуляции картерных газов. В одном случае надо снимать мотор, все разбирать и менять сальник, а в другом все обойдется заменой прокладки или заменой клапана.

Как возникают картерные газы?

В процессе работы двигателя через минимальный зазоры между поршневыми и маслосъемными кольцами вниз через поршень и шатун прямо в картер прорываются газы из камеры сгорания. В составе этих газов есть кислород, угарный газ, несгоревшее топливо и водяной пар. Это одна часть компонентов тех газов, которые оказываются в картере.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Другая часть газов появляется в результате нагрева масла, которое смазывает горячие детали газораспределительного механизма, коленвал и шатуны. Так собирается сложный состав картерных газов. Эти газы по мере времени работы двигателя и его нагрева расширяются, что вызывает рост давления в картере. Если этот рост продолжится, то в какой-то момент наружу может выдавить не только масло через сальники, но и сами эти уплотнения.

Необходимо это давление сбрасывать. В карбюраторных двигателях вопрос решался просто: из картера была выведена трубка, которая подавала картерные газы прямо к масляному фильтру, где они очищались и снова поступали во впускной коллектор, подогревая воздух из внешней среды.

В современных двигателях газы из картера также выводятся из него, но они уже больше не смешиваются с воздухом, попадающим в дроссельную заслонку. Наподобие с рециркуляцией выхлопных газов системы EGR, картерные газы подаются во впускной коллектор прямо к камере сгорания. Но картер связан с впускным коллектором не напрямую, а через специальный клапан.

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.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *