Что такое сапун двигателя?
Для функционирования двигателя автомобиля должно соблюдаться ряд условий, среди которых и нормальное давление в картере. И обеспечивает это система отвода картерных газов, одним из основных элементов которой является сапун.
Назначение
Задача сапуна в конструкции автомобиля – соединение подпоршневого пространства двигателя с атмосферой. Дополнительно сапун установлен и в клапанной крышке головки блока.
В процессе работы силовой установки движение узлов, механизмов, смазочного материала приводит к повышению давления внутри картера и под крышкой. Помимо этого, в подпоршневом пространстве скапливаются картерные газы, которые тоже повышают давление.
Поршневые кольца не способны обеспечить полную герметичность камеры сгорания, поэтому часть рабочих газов прорывается и попадает в подпоршневое пространство.
Работа мотора сопровождается перепадами температур, из-за чего внутри образуется конденсат. Скопление влаги внутри мотора недопустимо, поскольку она – основная причина образования коррозии.
Смесь из рабочих газов, прорвавшихся в картер, влаги, частиц масла, которые примешиваются при контакте со смазкой, и называются картерными газами. Возрастание давления внутри картера обычно сопровождается ухудшением работоспособности двигателя, так как газы создают дополнительное сопротивление узлам и механизмам.
Если же газы в подпоршневом пространстве скопляться в большом количестве, то происходит их прорыв через неплотности и «слабые» составные элементы – сальники, щуп, уплотнители и т. д.
Поэтому важно выравнивать давления и отвод газов. И это делает сапун, по сути, являющийся воздушным клапаном. Отметим, что этот элемент используется не только на двигателе, он используется и в КПП, задних мостах.
Помимо поддержания давления в блоке цилиндров, сапун многие автолюбители используют для диагностики мотора. Он помогает определить степень износа цилиндропоршневой группы и залегание колец.
При износе составных частей мотора или закоксовке поршневых колец в подпоршневое пространство попадает большое количество газов. А благодаря сапуну это хорошо заметно по дымности выходящих картерных газов. При хорошем состоянии ЦПГ дыма в картерных газах практически нет.
Конструктивные особенности
Ранее сапун представлял собой обычный штуцер с одетым на него шлангом, отведенным вниз. Такая конструкция обеспечивала отвод картерных газов в атмосферу. Чтобы исключить выброс масла, перед сапуном устанавливался маслоотделитель. Этот элемент изменял траектории движения газов, при этом масло благодаря инерции оседало на стенках маслоотделителя и стекало в поддон.
Система вентиляции картера ВАЗ 2111:
1. Картер двигателя.
2. Сапун.
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.
В современных авто, для повышения экологичности, используется целая система отвода этих газов. Благодаря ей они выводятся не в атмосферу, а подаются в цилиндры, где и сгорают.
Эта система включает в себя:
- Сапун.
- Маслоотделители.
- Патрубки.
Примечательно, что в системе отвода картерных газов используется несколько маслоотделителей – лабиринтный, центробежный, сеточный.
Размещается сапун в самых разных местах нижней части блока двигателя. Он может быть как отдельным элементом, так и выступать в качестве корпуса для щупа.
Сапун – элемент очень простой по конструкции, но от него зависит работоспособность мотора. Если его заглушить, то уже через несколько минут возросшее давление выдавит масло. Если масло выйдет через щуп, тогда достаточно лишь восстановить уровень смазочного материала и вытереть подкапотное пространство. Но если масло продавливает сальники коленчатого вала, то без их замены не обойтись.
В сапуне нет никаких подвижных частей, поэтому ломаться в нем нечему. Но обслуживания он все же требует. Маслоотделитель не способен уловить все масло и масляные частицы в газах остаются. Часть их оседает на внутренних стенках сапуна вместе с сажей и загрязняющими элементами. Постепенно диаметр трубок уменьшается, что ухудшает вентиляцию картера. В зимнее время к грязи на стенках добавляется замерзшая вода.
На некоторых авто система вентиляции картера предусматривает подачу газа в крышку клапанов, где они дополнительно проходят через маслоуловительную сетку перед тем, как поступят в цилиндры. Соты этой сетки также закупориваются грязью, поэтому пропускная способность снижается. «Выливается» это в продавливание сальников распределительного вала.
Ещё кое-что полезное для Вас:
Обслуживание
Чтобы исключить вероятность продавливания сальников нужно периодически чистить систему вентиляции двигателя. Если удалять загрязнения 2 раза в год, то проблем с проведением работ не возникнет, поскольку грязь удаляется ветошью.
Загрязненный сапун Skoda Octavia
Начинать следует с самого сапуна. В одних двигателях он крепиться при помощи болтов, в других же сапун плотно посажен в посадочное место.
После извлечения стенки сапуна тщательно протираем ветошью. Если загрязнение сильное, то удаляются они проволокой или отверткой. Перед установкой сапуна посадочное место протираем.
Патрубки системы вентиляции промываем и прочищаем шомполом, сделанным из ветоши и проволоки.
Очищать нужно и маслоуловительную сетку, установленную в клапанной крышке. При незначительном ее загрязнении, достаточно лишь протирки.
Если сетка загрязнена отложениями сильно, то удалять все придется при помощи ножа, отвертки, проволоки. Можно также отложения просто выпалить. Для этого на сетку льем немного бензина и поджигаем.
Такие нехитрые действия позволяют содержать систему вентиляции картера, в которую входит сапун, в рабочем состоянии и не допустить продавливание сальников или выдавливания масла через щуп.
Сапун: что это такое, как он работает и нужно ли его обслуживать?
В автомобилях есть немало крошечных деталек-работяг, функционирование которых совершенно незаметно для водителя, но важность их значительна, а выход из строя порой приводит к серьезным проблемам. Мелочь со смешным названием «сапун» – как раз из их числа. Давайте разберемся, где она находится, для чего нужна, как работает и нуждается ли в обслуживании?
Сапун – это клапан для сообщения с атмосферой, непременный элемент всех более-менее крупных пустотелых узлов техники, в которых присутствует смазка и воздух.
Когда внутри герметичного узла вращаются валы и шестерни, их трение нагревает масло и воздух над ним. Соответственно, и жидкость, и газ увеличиваются в объеме. Ведь масло никогда не наливается доверху – над ним всегда присутствует «воздушная подушка». Пустота, иными словами. Это пустое пространство позволяет маслу поднимать свой уровень при нагреве, но не вытекать при этом наружу. Узел нагрелся от движения – масло расширилось, и часть воздуха вышла в атмосферу. Машина встала, узел остыл – масло уменьшилось в объеме, и разрежение затянуло внутрь недостающий воздух. Поэтому давление внутри всегда атмосферное, нулевое, если по-простому.
Чтобы обеспечить равенство давлений внутри и снаружи, в принципе достаточно простого отверстия в верхней части узла – корпуса КПП или редуктора моста. Однако просто отверстие сделать нельзя: через него внутрь, к маслу и шестерням, может попадать и абразивная песчаная пыль – при движении по пыльным дорогам, и влага – при мойке или езде в дождь. А при парковке под значительным уклоном способно вытекать и само масло. Хотя сапун в виде простого отверстия, прикрытого воздухопроницаемой фетровой пробкой, можно встретить, к примеру, в узлах небольшого объема и работающих не с жидкой, а с консистентной смазкой – например, в редукторах крупных и мощных болгарок или циркулярных пил. Но в автомобилях, где этот клапан в первую очередь имеется в коробках передач, раздаточных коробках на полноприводных машинах, а также в редукторах мостов, сапун устроен несколько сложнее.
В авто он представляет собой небольшой резьбовой штуцер со сквозным отверстием, вкручиваемый в корпус того или иного автомобильного узла или механизма. Сверху этот штуцер закрыт подвижным (способным при нажатии слегка вертикально перемещаться и вращаться) колпачком-стаканчиком. А под колпачком торец штуцера закрыт резиновым диском – эдакой «таблеткой», которую прижимает к штуцеру пружина. Собственно, этот диск и является клапанным элементом сапуна.
Конструкция – элементарнейшая, но в ее работе есть несколько важных нюансов, которые знают далеко не все… Давайте рассмотрим, как это работает, что называется, «в базовом варианте»!
По-хорошему, внутри корпуса агрегата, где имеется сапун, должно быть всегда атмосферное давление – отсутствие как избыточного давления, так и разрежения. Но на деле, если начать выкручивать сапун или хотя бы просто энергично шевелить его колпачок вверх-вниз и вправо-влево, добившись сдвига «таблетки», можно услышать тихий «пшик». Причем «пшик» способен быть следствием как легкого избыточного давления, так и легкого разрежения. Но и то, и другое – норма, а не неисправность!
Автомобиль поехал. Шестерни и валы вращаются, трение греет их, а они – масло. Оно расширяется, греет и сжимает воздушную прослойку над ним. Давление воздуха внутри КПП или моста повышается. Но тарированная пружинка в сапуне чрезвычайно слабенькая и придавливает резиновую «таблетку» с пренебрежимо малой силой в 10-12 граммов. Как только давление достигает какого-то ничтожного значения, едва-едва выше атмосферного, оно сбрасывается в атмосферу, приподнимая «таблетку», преодолев сопротивление хилой пружинки.
Автомобиль остановился. Агрегаты начали остывать. Температура и уровень масла снижается, давление воздуха внутри – тоже. Постепенно внутри моста образуется разрежение, поскольку пружина прижимает к торцу штуцера сапуна резиновую таблетку, герметизируя мост… Однако в итоге давление внутри, пусть и с некоторой задержкой, станет атмосферным. Почему?
Напомним, что пружина очень и очень слабенькая. А резиновая «таблетка» не является прецизионным клапаном с идеально притертыми седлом и диском. Для долговременного удержания разрежения сапун не предназначен – это заложено в его конструкцию, так нужно! Он пропускает воздух атмосферы внутрь агрегата примерно с той же скоростью, с какой растет там разрежение синхронно с остыванием масла. Так что разрежение внутри хотя и возникает, но несущественное и непродолжительное.
Ну и третья ситуация. Собственно, именно в ней и сыграют свою роль «таблетка» и пружинка, ибо в первых двух (планомерный нагрев при езде и медленное остывание на парковке) без них вполне можно было обойтись – сапун бы успешно работал, будучи просто «дыркой», сообщающей картеры агрегатов с атмосферой…
А ситуация эта – резкое охлаждение при заливании редукторов мостов, раздаток и коробок при внезапном попадании в глубокую лужу или осознанном преодолении бродов. В этом случае разрежение внутри агрегатов возникает быстро и достигает заметных величин – к примеру, разогретый до 90 градусов задний мост может попасть в глубокую промоину талой воды с температурой около нуля… Тут к усилию поджимной пружинки добавляется скачок разрежения, который еще сильнее присасывает «таблетку» к торцу штуцера, не позволяя воде, которая может запросто перехлестывать через уровень сапуна, засасываться внутрь редуктора или КПП. Сапун самогерметизируется, и довольно надежно.
При непродолжительном (пусть и весьма резком) охлаждении агрегата сапун достаточно успешно защищает его внутренний объем от проникновения воды извне, но что произойдет, если придется остаться в воде по ступицы (или даже глубже) надолго? Скажем, когда штурм брода затянулся или внедорожник застрял в болоте? В этом случае весьма вероятно, что воду засосет в масло через резиновые манжеты – сальниковые уплотнения полуосей или ШРУСов. Манжеты сальников имеют профиль, обеспечивающий некоторую самогерметизацию, но не от воды снаружи, а от масла изнутри. Сальник в целом герметичен в обе стороны благодаря постоянному поджиму от кольцевой пружинки, но в направлении «наружу» его упругость все же заметно выше, чем наоборот, за счет формы профиля. И если новое оригинальное уплотнение может успешно сопротивляться засасыванию вакуумом воды извне, то вот видавший виды и/или не слишком качественный сальник – вряд ли. Хотя трансмиссионное масло они и в том, и в другом случае могут держать превосходно!
По этой причине большинство владельцев внедорожников (особенно неновых) не доверяют (и совершенно справедливо) сапунам в их штатном варианте. Они срезают с них колпачок, выкидывают пружинку и «таблетку», надевают на оставшийся штуцер тонкие шланги и выводят их спереди в подкапотное пространство, а сзади – в полость в крыле внутри багажника или в полость фонаря. В общем, в чистое сухое место и повыше… В этом случае клапан в сапуне становится не нужен, а свою роль связи с атмосферой он продолжает успешно выполнять. А вот владельцам шоссейных машин эта процедура абсолютно не нужна.
Впрочем, если вы не владелец внедорожника, то и вам сапун способен доставить неприятности. Когда засорится или просто окажется изделием низкокачественного производителя. Дело в том, что при всей своей простоте эта деталь требует весьма высокой точности и повторяемости при изготовлении! Пружинка должна быть строго тарированной по усилию сжатия, таблетка должна быть выполнена из очень качественной резины, не допускающей деформации и прилипания от масла и температуры. Перекосы и заедания колпачка категорически недопустимы и т.п.
Дефекты и небрежность в конструкции сапуна вызывают его быстрое загрязнение или залипание (что ведет к выдавливанию масла через сальники при нагреве) и наоборот – легкое пропускание воды внутрь (что ведет к образованию эмульсии из масла). Если даже сапун изначально качественный и не «левый», то он, несмотря на его полную, на первый взгляд, автономность и самодостаточность, требует периодического «обслуживания», выражающегося в простом пошевеливании и прокручивании колпачка рукой. Это позволяет предотвратить его зарастание грязью внутри и закисание «таблетки».
Хотя иногда низкий контроль качества производителя (в основном это касается отечественного автопрома) заставляет автовладельцев вмешиваться с доработками и в условно исправный узел… К примеру, известны нередкие случаи выбросов масла через сапун на КПП переднеприводных ВАЗов старых моделей. Поскольку гаражная практика (и даже, кажется, какие-то официальные письма АвтоВАЗа) рекомендовали заливать масло в коробку чуть больше номинального объема, воздушная подушка над уровнем масла оказывалась недостаточной для компенсации теплового расширения – смазка начинала сочиться через сапун и течь по корпусу коробки. Водители в такой ситуации выносили его на коротком шланге повыше, как принято у джиперов.
Или взять сапуны заднего моста на ВАЗ-классике, Волгах и ИЖах смутных 90-х, когда все делалось ногами – качество изготовления комплектующих было столь жутким, что на заводах из сапунов намеренно извлекали и пружинку, и «таблетку», нахлобучивая обратно колпачок и делая из сапуна, таким образом, простую «дырку» – лишь бы хоть как-то работало и не давило масло наружу… И если владельцы таких машин не ездили по руслам ручьев и не парковались на горах, то и не испытывали особых проблем от подобного упрощения, а зачастую даже на знали о нем.
Сапун или как маленькая деталь может доставить хлопот
После капиталки в январе 2018 года у меня начались проблемы с плавающими оборотами ХХ. Особенно это проявлялось от включения аварийки/поворотника на светофоре при D+тормоз. Машина буквально вся дергалась, а этим летом наступил апогея, дерганья превратились в конвульсии, напоминающие троение двигателя, двигатель в некоторых случаях чуть ли не глох. Обороты проваливались до 450, а плавали где-то в интервале 50-150 об/мин.
Что я сделал за полгода, чтобы решить данную проблему: чистил дроссель, два раза снимал и регулировал КХХ; просмотрел все вакуумные шланги, парочку обнаружил дырявыми и заменил их, но проблема не ушла; датчики всякие, даже подозрение было на жужжащий бензонасос; провел ревизию нормальному генератору, но как выяснилось, не зря. Тщетно, все старания упорно не решали проблему. Но на днях, при втором снятии дросселя для регулировки КХХ, я решил обратить внимание на сапун или клапан картерных газов. Снял, он был весь в налете, подул в него, в одну сторону все прекрасно продувается, а вот во вторую не должно по идее, но у меня он воздух пропускал довольно неплохо, а при давлении в двигателе так вообще давило наверное как следует. Для начала я почистил его карбоклинером, пропускать воздух стал меньше и ВНИМАНИЕ обороты практически перестали плавать. Меня осенило, вот она проблема то, была под носом, окаянная! Решил заказать новый клапан, выбор пал на фирму AISAN, по цене как оригинал, но сроки около 5 дней, против 25 дней у оригинала.
Заказал, забрал, установил! Машина на низах стала ехать лучше, ускорение улучшилось, как и динамика, не значительно, но заметно.
Теперь немножко теории. Мониторив симптомы неисправного клапана мною было выяснено, что есть две стороны монеты. Первая это когда клапан полностью коксуется масляными газами, то есть когда масло начинает закидывать в воздушный коллектор. В данном случае запуск двигателя затрудняется, схватывает не сразу, а на ходу норовит заглохнуть. Вторая это когда клапан начинает пропускать газы в обе стороны, в данном случае на ХХ начинают плавать обороты, нестабильная работа двигателя и повышенный расход бензина.
Как работает данный клапан на двигателе. Вообще он на ХХ закрыт и не пропускает газы в коллектор, но стоит поднять обороты, как он открывается и начинает эти самые газы туда пропускать, где они смешиваются с воздухом и бензином, образуя топливовоздушную смесь. Но если он травит газы на ХХ, то отсюда появляются излишки воздуха в коллекторе, смесь образуется обедненной, начинаются проблемы в работе двигателя, ухудшается динамика и растет расход.
Вот такие проблемы может натворить этот малец.
Ну и еще я добавил колхоза в подкапотку по образу и подобию одного товарища с драйва, увы не помню кого именно.