для чего нужна вентиляция картерных газов двигателя

Устройство и принцип работы системы вентиляции картера двигателя

Система вентиляции картера играет одну из основных ролей в процессе газообмена внутри двигателя. Ее неисправности могут привести к поломке турбины, потерям масла через сальники. Для своевременной диагностики и обнаружения признаков неисправности крайне важно понимать принцип работы системы вентилирования картерных газов. Особое внимание уделим устройству клапана PCV (Positive Crankcase Ventilation) и методам его проверки.

Что такое картерные газы?

Картерные газы — это соединение несгоревшей топливовоздушной смеси (далее ТПВС), выхлопных газов и масляной взвеси. Даже в исправном двигателе на такте сжатия через поршневые кольца просачивается часть смеси топлива и воздуха. Уже на такте рабочего хода в картерное пространство поступают выхлопные газы, смешивающиеся с парами моторного масла.

Предназначение системы вентиляции картерных газов (ВКГ)

Вентиляция картера двигателя необходима для постоянного отвода токсичной смеси из несгоревших углеводородов, выхлопных газов и масляного тумана. До ужесточения экологических норм с этой задачей прекрасно справлялся сапун – отрезок шланга, соединяющий блок двигателя и атмосферу.

В современных реалиях вентиляция картера двигателя представляет собой систему закрытого типа. Выхлопные газы подаются во впускной коллектор, где они смешиваются со свежим зарядом и благополучно сгорают в двигателе.

Принцип работы и устройство вентиляции картера двигателя

Именно так выглядит схема вентиляции картера двигателя атмосферного бензинового двигателя. Газы из ГБЦ поступают во впускной тракт по двум патрубкам, один из которых врезается в систему перед дросселем, а второй после заслонки. Такое разделение потоков необходимо по двум причинам:

На схеме изображены элементы системы вентиляции картера турбированного двигателя, а также способ попадания газов через поршневые кольца в поддон (№5). Составляющие компоненты:

Клапан PCV

Высокое разряжение в картерном пространстве не менее опасно для сальников, чем повышенное давление. Чтобы при малом угле открытия ДЗ, а также при резком закрытии дросселя на высоких оборотах в поддоне не создавалось избыточное разряжение, в систему включен клапан ВКГ. Состоит клапан вентиляции картера из подпружиненного плунжера, перемещающегося в гильзе определенного сечения.

В нормальном состоянии, когда двигатель заглушен, возвратные пружины отжимают плунжер, сообщая отрезки канала от коллектора к клапанной крышке. В режиме холостого хода высокое разряжение во впускном коллекторе притягивает плунжер, преодолевая сопротивление пружин. Канал для доступа картерных газов перекрывается. По мере открытия дроссельной заслонки снижается воздействие вакуума на плунжер. Усилием возвратных пружин клапан открывается, сообщая впускной тракт и картерное пространство.

Роль маслоотделителя

Маслоотделитель, нередко именуемый маслопомойкой, предназначен для улавливания крупных и мелкодисперсных частиц масла. Роль его чрезвычайно важна для правильной работы датчика массового расхода воздуха (ДМРВ). Оседая на стенках впускного тракта, масляный туман очень быстро покрывается пылью. Из-за этого нарушается работа чувствительного элемента расходомера. Блок управления двигателем получает неверные показания о количестве воздуха, поступившего во впускной тракт. Поэтому принудительная вентиляция картера современного двигателя может включать в себя маслоотделители сразу нескольких типов.

Лабиринтный маслоуловитель

При движении газов через лабиринт крупные частицы масла под действием инерционных сил выталкиваются к стенкам маслоотделителя. По сепараторным пластинам масло стекает самотеком в поддон. Схожий по принципу работы маслоуловитель, состоящий из набора пластин, устанавливается в клапанной крышке инжекторных двигателей ВАЗ.

Циклический маслоуловитель

Предназначен для улавливания мелкодисперсных частиц масляной взвеси. При прохождении картерных газов по окружности корпуса маслоотделителя капли масла смещаются наружу, оседая на стенках корпуса маслоуловителя.

Маслоотделитель с фильтрующим элементом

Внутри корпуса устанавливается фильтрующая бумага или стекловолоконный наполнитель. Проходя через фильтр, масло задерживается на стенках фильтрующего элемента, после чего стекает в поддон.

Турбулентность потоков выхлопных газов, движущихся через шланг вентиляции картера двигателя, ухудшает равномерность наполнения цилиндров. Поэтому на многих автомобилях дополнительно установлена успокоительная камера. Помимо замедлителя потока газов, камера выступает еще и в роли дополнительного маслоотделителя.

Признаки неправильной работы

Последствия неисправной вентиляции картера

Последствия высокого давления в картерном пространстве:

Видео:Система вентиляции картера

Методы диагностики

Своими руками проще всего проверить клапан PCV. Для этого достаточно подуть в клапан со стороны клапанной крышки. Если напор воздуха с обратной стороны слабый либо он и вовсе не выходит, клапан работает неправильно. Очистка системы вентиляции картера двигателя очистителем карбюратора должна исправить ситуацию. Если же клапан продувается в обе стороны, скорее всего, он заклинил в полуоткрытом состоянии, либо порвалась резиновая мембрана.

Степень загрязнения и общая эффективность работы вентиляции картера измеряется двумя основными путями:

Чтобы не столкнуться с последствиями неисправностей системы ВКГ, стоит периодически менять клапан PCV, фильтрующий элемент, чистить центробежный/лабиринтный маслоуловитель.

Источник

Клапан PCV

Клапан вентиляции картерных газов (КВКГ) или PCV (Positive Crankcase Ventilation) служит для эффективного использования образующейся в картере газовой смеси. Деталь устанавливается на большинстве современных моделей с инжекторной системой подачи топлива и принимает непосредственное участие в регулировании состава топливовоздушной смеси. Некорректная работа клапана ВКГ приводит к перерасходу топлива и нестабильной работе ДВС.

Подробно об устройстве, принципе работы, неисправности и способах проверки клапана PCV расскажем ниже.

Где находится клапан PCV и для чего нужен

Расположение клапана PCV напрямую зависит от модификации автомобиля. Обычно деталь встраивается в клапанную крышку ДВС, но может размещаться и в отдельном корпусе, совмещенном с маслоотделителем, поблизости от неё. Последний вариант активно используется в последних поколениях и моделях BMW и Volkswagen.

Найти клапан вентиляции картерных газов можно по отходящему от него тонкому гибкому патрубку, присоединенному к воздуховоду на участке между впускным коллектором и дросселем.

Как выглядит клапан картерных газов можно увидеть на фото на наглядном примере.

Где находится клапан вентиляции картерных газов на VW Golf 4,
нажмите для увеличения

Где стоит клапан pcv в Audi A4 2.0,
нажмите для увеличения

Расположение КВКГ на Toyota Avensis 2.0,
нажмите для увеличения

За что отвечает клапан вентиляции картерных газов?

Основное назначение клапана PCV – регулирование объема картерных газов, подаваемого в задроссельное пространство в различных режимах работы ДВС. Тем самым достигается более точное дозирование воздуха для создания оптимального соотношения топливовоздушной смеси. Дополнительно КВКГ препятствует возгоранию картерных газов при обратной вспышке во впуске.

Устройство и как работает клапан вентиляции картерных газов

Устройство клапана ВКГ: видео

Конструктивно эта деталь в вентиляции картерных газов представляет собой перепускной клапан, состоящий из корпуса с двумя патрубками и подвижным рабочим элементом.

Во встроенных клапанах PCV входное и выходное отверстия перекрываются плунжером, а в размещающихся в отдельном корпусе с маслоотделителем – мембранами. Свободному перемещению запорного элемента без внешнего воздействия препятствуют пружины.

Как работает клапан ВКГ

Принцип действия клапана PCV основан на изменении давления на входе. Условно можно выделить 4 основных состояния КВКГ по степени открытия и количеству проходящих картерных газов.

Степень открытия клапана PCV в зависимости от режима работы ДВС

Со стороны входа на клапан действует давление, создаваемое картерными газами. Когда оно превышает усилие пружины, перекрывающий отверстие элемент (мембрана или плунжер) смещается внутрь, открывая доступ газовой смеси в корпус фильтра.

Устройство клапана ВКГ в VW Polo

Начинка КВКГ в Шевроле Лачетти

Одновременно со стороны выходного отверстия на клапан воздействует разряжение (давление ниже атмосферного), создающееся во впускном коллекторе. Ограничение проходного сечения клапана позволяет перенаправить часть газов из картера, собравшихся под клапанной крышкой в пространство между воздушным фильтром и дроссельной заслонкой. В случае обратной вспышки и резкого падения разряжения во впускном коллекторе выходное отверстие КВКГ перекрывается полностью, тем самым предотвращая воспламенение горючей газовой смеси.

На что влияет клапан PCV

Режимы работы клапана PCV

Клапан PCV напрямую влияет на работу двигателя, оптимизируя процесс смесеобразования. Путем изменения проходного сечения канала он корректирует подачу содержащих частицы топлива картерных газов в воздушный канал перед дросселем и за ним. Это позволяет максимально эффективно использовать систему вентиляции картера и одновременно предотвратить поступление неучтенной топливовоздушной смеси во впускной коллектор.

При выходе из строя клапана вентиляции картерных газов, они подаются во впуск в избыточном количестве, либо не поступают вообще. Причем в первом случае это обычно не фиксируется никакими датчиками, а во втором приводит к попыткам неоправданной коррекции топливовоздушной смеси.

Из-за избытка поступающего в камеру сгорания воздуха двигатель хуже запускается, возможны провалы при ускорении или в иных случаях, когда необходимо увеличить тягу. Заклинивание клапана может привести к увеличению расхода топлива и переобогащению ТВС, результатом чего станет неустойчивая работа и вибрация мотора на холостых оборотах.

Клапан в системе вентиляции картерных газов

Признаки и причины неисправности клапана PCV

Зависание оборотов двигателя из-за клапана PCV и устранение проблемы: видео

Хотя клапан вентиляции картерных газов имеет простое устройство, периодически он всё же выходит из строя или работает некорректно. Какие могут быть признаки неисправности клапана ВКГ? Чаще всего это:

При сопутствующих проблемах в вентиляции картерных газов возможно увеличение расхода масла, замасливание заслонки дросселя и ведущих из картера вентиляционных шлангов.

Какие неисправности клапана картерных газов могут быть?

Обычно происходит нарушение герметичности корпуса вследствие механического повреждения (например, при установке после очистки) либо несвоевременное срабатывание, неполное открытие и закрытие заслонок из-за их подклинивания.

Таким образом, основные причины неисправности клапана PCV – разрушение или заклинивание запорных элементов или внешние воздействия.

Неисправности клапана картерных газов и их признаки указаны в таблице.

КВКГ может работать некорректно из-за неполадок в системе вентиляции картера или проблем с ЦПГ. В этом случае резко возрастает объем картерных газов, проходящих через клапан, и вероятность его быстрого замасливания. Поэтому, прежде чем проверить клапан PCV, следует убедиться в отсутствии неполадок, которые приводят к выбросу масла через сапун или его выдавливанию через прокладки и сальники.

Проверка клапана PCV

Проверить клапаны PCV можно физическим и программным методом. Во втором случае потребуется помощник, диагностический сканер или адаптер OBD II и специальное приложение для ПК или мобильного устройства. Один из лучших вариантов является автосканер Rokodil ScanX, так как он совместим со всеми марками автомобилей, смотреть показатели всех датчиков и систем, выдает подсказки по ошибкам.

Для физической диагностики, проводимой путем проверки реакции КВКГ на внешние воздействия из инструментов, потребуется только рожковый ключ для снятия клапана.

В некоторых автомобилях, в частности, новых моделях BMW, клапан PCV несъемный и неразборный. Проверить его физическим способом без разрушения корпуса невозможно. В данном случае проверить можно либо с помощью компьютерной диагностики, либо заменой на заведомо исправный узел.

Для проверки работы клапана картерных газов следуйте такому порядку:

Проверка клапана ВКГ своими руками Toyota Vitz: видео

Проверка клапана вентиляции картерных газов программным способом осуществляется по положению дроссельной заслонки на холостом ходу.

Проверка клапана PCV с помощью компьютерной диагностики на примере автомобиля Chevrolet Lacetti:

Профессиональная проверка клапана PCV на Шевроле Лачетти с компьютерной диагностикой: видео

Обслуживание клапана вентиляции картерных газов

Одной из основных причин некорректной работы КВКГ является загрязнение рабочих поверхностей. Избежать этого позволяет чистка клапана вентиляции картерных газов каждые 20 000–30 000 км.

Незначительное замасливание поверхности КВКГ – естественный процесс. Однако если он становится в масле быстрее чем за 10 000 км – это повод для диагностики системы вентиляции картера. Не исключено, что забит маслоотделитель или вентиляционный шланг.

Чем и как почистить клапан PCV

Очистка клапана PCV аэрозолем WD-40

Для чистки клапана PCV оптимально подходят следующие средства:

При использовании средства в виде аэрозоля с трубкой его следует нагнетать через входной патрубок внутрь КВКГ. Керосин и солярку можно впрыскивать с помощью шприца или спринцовки. Процедуру промывки необходимо повторять до удаления всех отложений.

После чистки необходимо проверить работоспособность клапана PCV одним из вышеописанных способов. Если промывка не помогла, деталь необходимо заменить.

Частые вопросы о клапане картерных газов

Что такое клапан вентиляции картерных газов?

КВКГ – элемент системы вентиляции картерных газов, конструктивно представляющий собой мембранный или плунжерный перепускной клапан.

Где стоит клапан вентиляции картера?

В большинстве моделей КВКГ расположен в клапанной крышке ДВС (сзади или сверху) либо в непосредственной близости от неё в отдельном корпусе вместе с маслоотделителем.

Для чего нужен клапан PCV?

Клапан PCV управляет подачей картерных газов во впускной коллектор, направляя их перед дроссельной заслонкой. Он позволяет оптимизировать состав топливовоздушной смеси при различных режимах работы ДВС.

Как проверить работу клапана PCV?

Рабочий КВКГ не продувается со стороны выхода, но пропускает воздух со стороны входа. При закрытии входного отверстия снятого клапана на заведенном и прогретом двигателе слышен щелчок и ощущается, как притягивается перекрывающий предмет (палец). Если клапан не проходит какую-то из этих проверок – можно сделать вывод о неработоспособности клапана ВКГ.

Как определить неисправность клапана вентиляции картерных газов?

Заклинивший в открытом положении КВКГ приводит к чрезмерному обогащению топливовоздушной смеси и нестабильной работе ДВС (плавают обороты и троит) на ХХ после прогрева. Если клапан не открывается вовремя или его пропускная способность снизится, смесь будет бедной, при этом возникнут проблемы с запуском и ухудшится динамика разгона.

Источник

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

Двигатель внутреннего сгорания работает по принципу сжигания топливно-воздушной смеси в цилиндрах. После сжигания топливного заряда отработавшие газы и другие продукты сгорания смеси воздуха и топлива в большей части выводятся через выпускную систему наружу, то есть выбрасываются в атмосферу.

Однако с учетом того, что в камере сгорания создается высокое давление, часть газов, остатки несгоревшего топлива и другие продукты прорываются через поршневые кольца и попадают в картер ДВС. Картер представляет из себя закрытую полость, в которой находится коленвал и другие детали силового агрегата.

Чтобы уменьшить количество газов и снизить давление, в конструкции современных ДВС используется система вентиляции картерных газов PCV (Positive Crankcase Ventilation). В этой статье мы поговорим об эволюции и устройстве данной системы, а также затронем вопрос распространенных неисправностей.

Устройство и конструктивные особенности системы вентиляции картера

Итак, система вентиляции картера позволяет удалить избыток картерных газов, повышает срок службы моторного масла, снижает выброс токсичных веществ в атмосферу, уменьшает давление в картере силового агрегата. Системы могут быть:

Сразу отметим, на разных типах ДВС конструкция данной системы может отличаться, при этом основные функциональные элементы на современных моторах представляют собой:

Другими словами, сегодня активно используется закрытый тип. Общий принцип работы такой системы вентиляции картера основан на разрежении, которое создается во впускном коллекторе. Благодаря разрежению газы выводятся из картера. Далее указанные газы проходят через маслоотделитель, который отделяет газы от масла. После очистки газы идут по воздушным патрубкам, после чего попадают во впуск. Из впускного коллектора картерные газы, перемешанные с воздухом, подаются в камеру сгорания и дожигаются.

Добавим, что в устаревшей открытой системе (эжекционного типа) избыток картерных газов попросту выбрасывается в атмосферу. Способ очень простой и дешевый, однако отмечается усиленное загрязнение окружающей среды. Также эффективность работы такого решения не самая высокая, так как при низких оборотах и в режиме ХХ подобная вентиляция не работает.

Еще такая система не выполняет своих функций на высоких оборотах. Параллельно существует риск того, что в картер будет засасываться недостаточно очищенный наружный воздух после остывания ДВС. Дополнительно следует выделить, что при наличии открытой системы на моторе возможно увеличение расхода масла, также смазка может выбрасываться вместе с газами наружу, в результате поверхности двигателя загрязняются масляными пятнами.

Двигатель с такой системой работает стабильно, лучше держит обороты зимой, так как холодный наружный воздух во впуске подогревается картерными газами, снижается риск детонации. Однако при всех плюсах и эта схема устройства не лишена ряда недостатков.

В результате попадания картерных газов во впуск происходит усиленное загрязнение воздуховодов и элементов во впускной системе двигателя. Также специалисты отмечают, что принудительная система отсоса отработанных газов может являться причиной быстрого окисления моторного масла из-за сильного разрежения на высоких оборотах.

Также принудительная вентиляция может дополнительно реализовываться разными путями. При этом основным принципом остается то, что газы должны «вытягиваться» из картера, а также происходит их смешивание в результате подачи в картер наружного воздуха. После этого через специальный клапан смесь подается в цилиндры мотора.

На карбюраторных моторах, агрегатах с моновпрыском и инжекторных двигателях можно встретить различные типы реализации подвода картерных газов. Ранее достаточно часто встречалась конструкция, когда система имела два канала. Один был выведен перед дроссельной заслонкой, а второй канал с жиклером выводился за дросселем.

В режиме холостого хода газы подавались по каналу с жиклером за заслонкой. Однако после начала открытия заслонки и роста оборотов коленвала разряжение в области за заслонкой становилось меньше. При этом объем газов, которые прорывались в картер, становился больше. Канал с жиклером переставал выполнять свою функцию, но подключался вывод газов по каналу перед дросселем. Дальнейшее развитие системы вентиляции привело к появлению клапанных решений для регулирования подачи газов.

Если просто, клапан стоит в трубопроводе, через который подводятся газы из картера. Клапаны также делятся на золотниковые и мембранные. Добавим, что мембранные клапаны лучше дозируют количество газов, однако сама мембрана чаще выходит из строя.

Для чего нужен маслоотделитель в двигателе

Как уже было сказано выше, маслоотделитель (маслоуловитель) является элементом системы вентиляции картера. Главной задачей маслоотделителя становится не допустить попадания частичек масла в камеру сгорания.

По способу отделения масла от картерных газов можно выделить лабиринтный и циклический маслоуловитель. Отметим, что на современных моторах используется маслоотделитель комбинированного типа.

Центробежный маслоотделитель более тщательно отделяет смазку от газов. При прохождении через устройство газы фактически «раскручиваются», то есть на них воздействует центробежная сила. Под ее воздействием масло оседает на стенках и стекает в картер ДВС.

Чтобы избежать турбулентности газов, в комбинированном типе устройств за центробежным маслоотделителем на выходе устанавливается лабиринтный успокоитель. В успокоителе завершается процесс отделения частиц смазки от газов из картера.

Клапан системы вентиляции картера

Указанный клапан служит для того, чтобы отрегулировать давление газов, которые подаются во впуск. Если разрежение не сильно большое, тогда клапан находится в открытом положении.

В случае, когда разрежение во впускном канале значительное, происходит закрытие данного клапана. Еще отметим, что в турбомотрах вентиляция картера реализована посредством дроссельного регулирования.

Частые неисправности системы вентиляции картера

С учетом приведенной выше информации становится понятно, что система вентиляции картера на современных двигателях является достаточно сложной. Выход из строя и нарушения в работе данной системы могут привести к ухудшению общей работоспособности ДВС, возникновению неполадок и уменьшению ресурса агрегата.

Сразу отметим, что проблемы с вентиляцией картера могут быть не так очевидны, однако проявляются в виде снижения мощности, увеличения расхода топлива, активного и быстрого загрязнения дроссельной заслонки и РХХ. Также в воздушном фильтре может появиться масло и т.д.

Что касается причин, клапан клинит как из-за засорения, так и в результате собственных повреждений. Как правило, первый вариант более распространен. Дело в том, что в картерных газах присутствует сажа, нагар и т.п.

Чем изношеннее мотор, (ЦПГ, другие узлы и системы), тем больше таких продуктов попадает в картер. Также различные загрязнения могут переноситься с микрочастицами масла. В результате грязь и отложения скапливаются в клапане, различных отверстиях, патрубках, каналах. Также рвутся и трескаются сами патрубки.

Как утверждают опытные автомеханики, c появлением стандарта Euro-4 стали встречаться двигатели, которые «падают» в аварийный режим работы при возникновении проблем с вентиляцией картера. При этом проведение компьютерной диагностики ничего не показывает, что усложняет поиск проблемы.

Также указанная система может доставить много неприятностей в зимний период. Дело в том, что в картерных газах содержатся частицы воды. Вода появляется из атмосферного воздуха, который засасывается мотором во время работы. После попадания в систему вентиляции, вода, которая находится в виде пара, может конденсироваться и скапливаться в отдельных местах системы вентиляции. После остывания ДВС влага попросту замерзает и становится льдом, закупоривая систему.

В результате вентиляция перестает работать, давление в картере растет и выдавливает масляный щуп, а двигатель и подкапотное пространство забрызгивает моторным маслом. Причем данная неисправность может возникнуть как на старом двигателе, так и на новом ДВС с небольшим пробегом. Дело в том, что далеко не на всех автомобилях система вентиляции имеет дополнительный обогрев.

Подведем итоги

Отметим, что в мануалах не всегда содержится какое-либо указание или предписание для отдельного обслуживания системы вентиляции картера двигателя. Однако на практике обслуживание должно проводиться, причем регулярно.

Такой подход позволит избежать критического засорения, в результате которого картерные газы попросту выдавят щуп и погонят масло из двигателя. Также чистота системы будет способствовать нормальному процессу смесеобразования, что отразится на приемистости агрегата, расходе горючего и смазки.

Напоследок отметим, что система вентиляции давно уже перестала являться решением только для снижения давления в картере. Сегодня данная схема является одним из эффективных инструментов для повышения общей экологичности двигателя наравне с системой EGR и установкой катализатора в выпуске. По этой причине современные производители автомобилей продолжают активно использовать и совершенствовать данное решение.

Назначение и устройство системы рециркуляции отработавших газов. Клапан EGR, система ЕГР высокого и низкого давления. Неисправности системы рециркуляции.

Почему рекомендуется отключить систему EGR на дизельном двигателе и как правильно отключать ЕГР. Механическое глушение клапана егр и программное отключение.

Принцип действия системы изменения фаз газораспределения VVT. Гидроуправляемая муфта, ступенчатое регулирование VVTL-i, VTEC. Электромагнитный привод ГРМ.

Для чего используется мочевина в системе очистки выхлопа дизельного двигателя. Применение реагента AdBlue в системе жидкостной очистки отработавших газов.

Почему забивается сажевый фильтр. Эксплуатация, профилактика. Основные способы очистки фильтра со снятием и без, жидкости для промывки. Как лучше прочищать.

Источник