Вентиляция картерных газов. Как работает PCV. Проблемы и последствия
Добрый день друзья. Традиционно благодарю за бурную реакцию и обсуждение моих работ. По просьбам пикабушников — очередная статья, раскрывающая ньюансы работы по сути очень простой системы. Настолько простой, что никто не воспринимает ее в серьез, а ведь подгадить, в прямом смысле этого слова, она может вашему мотору очень здорово
Для начала немного истории.
В далекие времена, когда бензин был дешевле воды, а проезжающий раз в сутки автомобиль собирал за собой толпы детей и восторженные взгляды взрослых — никто не задумывался ни об экологии, ни о комфорте. Да и не могли пару сотен самоходных колясок нанести сколько-нибудь различимый ущерб экологии. Поэтому все, что не сгорало в цилиндре — просто выбрасывалось в атмосферу, обеспечивая характерное амбре.
Так могло продолжаться долго, Если бы не вторая мировая война. Какой то умный человек додумался, что единственно, что мешает сделать из танка подводную лодку — это сапун картера двигателя, куда сразу же попадала вода. И тут же появилась трубочка, соединяющая картерное пространство со впускным коллектором
Это можно считать первой системой вентиляции картерных газов. Вплоть до 70х годов ее наличие было прерогативой исключительно спецтехники, а на автомобиля красовался в основном гордый сапун. Об этой системе начали вспоминать, когда начало набирать популярность экологическое движение, да и количество автомобилей существенно увеличилось
Теперь пару слов о том, что такое картерные газы. Это смесь паров воды, масла и бензина со взвешенными в их объеме каплями моторного масла. По токсичности превосходят выхлопные газы. Обладают способностью интенсивно окисляться при нагреве, то есть легковоспламеняемы.
Давайте сначала рассмотрим наиболее примитивную, и наиболее надежную систему. В ней нет управляемых элементов, а работает она за счет разницы давление.
Что происходит на холостом ходу представлено на рисунке ниже
Находящиеся под давлением, выше атмосферного, газы из картерного пространста ищут выход, и, так как картер соединен с пространством под клапанной крышкой, а она соединена в свою очередь с впускным коллектором, в котором за счет закрытой дроссельной заслонки и работающего двигателя давление падает ниже атмосферного — картерные газы устремляются в задроссельное пространство, а оттуда вместе со свежим зарядом воздуха — в цилиндры двигателя. Количество газов регулируется перепадом давлений на сторонах жиклера, установленного в линии между клапанной крышкой и задроссельным пространством.
Естественно, со временем, жиклер забивается сажей и, так как в задроссельное пространство путь закрыть грязью, а давление в картере выше атмосферного, картерные казы устремляются в воздухопровод, соединяющий воздушный фильтр и дроссельную заслонку. Скорость движения потока воздуха на холостом ходу там очень низкая и газы начинают оседать на стенках гофры, передней части дроссельной заслонки, расходомере, приводя к сбоям в его показаниях, а , впоследствии, кончине.
Владельцам такой системы (повальное количество инжекторных и карбюраторных ВАЗов, а также многих иномарок рекомендуется не заюывать об очистке жиклера, который может находиться как в клапанной крышке, так и корпусе дроссельной заслонки (инжекторные ВАЗы например)
Вторым типом будет система, с регулируемым потоком картерных газов. Способы регулировки могут разниться но сути это не меняет. Это может быть банальный подпружиненный клапан, Пневмоэлектрический клапан либо же электронно-управляемый. Каким бы не был способ регулировки — суть работы остается та же. Регулировка же применяется для обеспечения необходимого состава смеси (помним что картерные газы легковоспламеняемы) и давления в картерном пространстве.
В любом типе этих систем применяется маслоотделители. Их конструкция сильно разнится: от банальных пружинок в трубке сапуна и отстойника в блоке (карбюраторные классические ВАЗы),
Более современный вариант применен на «зубилах», где отстойник упразднен и применяется маслоотделитель лабиринтного типа, вмонтированный в клапанную крышку
Параллельно на иномарках часто применялся выносной маслоотделитель с вмонтированным клапаном PCV, о работе которого мы поговорим ниже
и современные варианты лабиринтного типа с мембраной (часто встречается на немецких моторах)
Как видите, системы выглядят абсолютно по-разному, но работают по одним и тем же принципа и выполняют одну и ту же функцию, различаясь лишь конструктивно.
Теперь же чуть подробнее про сам клапан PCV. Разберем самый простой вариант с подпружиненным клапаном, работающем, опять-таки на разнице давлений, потому что остальные варианты делают то же самое, но управляются другими способами.
Рассмотрим иллюстрацию, облетевшую весь интернет. Проще и доходчивее просто некуда
Для чего нужна двухступенчатая регулировка. Картерные газы, как уже неоднократно говорилось — горючи. На холостом ходе двигатель расходует относительно мало воздуха, соответственно, неконтролируемое обогащение смеси картерными газами приведет к невозможности воспламенения смеси в цилиндре и, как следствие, остановке двигателя.
Зарубежными производителями часто применялся PCV клапан с термостатом. На холодном двигателе термостат, преодолевая силу пружины приоткрывал PCV клапан больше, чем это необходимо для режима холостого хода, обеспечивая отвод большего количества картерных газов непрогретого, и работающего на обогащенной прогревочной смеси двигателя. Непрогретая поршневая группа так же добавляла обьема картерных газов своей пониженной герметичностью.
Естественно,такое обогащение топливной смеси учитывалось достаточно сложными системами зарубежных карбюраторов и до переобогащения смеси дело не доходило.
Современные системы управления двигателем очень точно измеряют количество воздуха, расходуемого мотором, а также имеют информацию о фактическом составе смеси и в некоторых случаях и об объеме образованных картерных газов. Такие системы имеют PCV клапаны, управляемые ЭБУ с помощью ШИМ сигналов, либо с применением шаговых двигателей, что дает возможность очень точно контролировать объемы впускаемых картерных газов в цилиндры и держать мотор в стабильном режиме.
Теперь поговорим о неисправностях этой системы. По сути их всего 4 — пониженная производительность, повышенная производительность, негерметичность с атмосферой и плохара работа сепаратора-маслоотделителя.
Подробнее остановимся на последствиях каждой из них
Пониженная производительность проявляется прежде всего обильным масляным запотеванием всех уплотняющих элементов мотора. Иногда давление в картере поднимается настолько, что выбивает масляный щуп либо вырывает сальники, но это крайние случаи и чаще всего сопровождаются критичным износом цилиндропоршневой группы. В простейших системах с жиклером наблюдается сильное загрязнение воздухопроводов между дроссельной заслонкой и воздушным фильтром, а также лицевой части дроссельной заслонки. Масляные пятна на воздушном фильтре тоже не редки.
Лечится полной разборкой и промывкой всех составляющих частей.
Повышенная производительность проявляет себя совсем по-другому. ОБычно моторы с такой неисправностью относительно легко заводятся на холодную, но не в морозы. Прекрасно прогреваются. Но по окончании фазы прогрева работа двигателя становится нестабильной. К этому могут привести и другие неполадки с двигателем, но сейчас мы рассматриваем отдельно взятую систему. Механизм проявления неисправности таков — холодному мотору нужна обогащенная смесь, и горючие картерные газы обеспечивают его такой смесью. Когда же двигатель выходит из режима прогрева — избыток картерных газов переобогащает смесь, она перестает воспламеняться, мотор лихорадит иногда вплоть до остановки. На оборотах же наоборот мотор не проявляет никаких признаков неисправности. Причина зачастую кроется в вышедшем из строя либо подклинившем на саже клапане PCV.
Негерметичность системы с атмосферой проявляет себя чуть иначе. воопервых можно услышать шипение воздуха на слух. Холодный запуск может быть затруднен. После прогрева двигателя проблема остается. На высоких оборотах наблюдается обеднение смеси. Нужно отметить что так себя будет проявлять любая негерметичность впускного тракта в системах с расходомером воздуха.
Плохая работа сепаратора — тут и говорить не о чем.. если из шланга вентиляции летит масло каплями — сепаратор забит и нужно опять таки чистить всю систему впуска. Особо писать тут не о чем.
Хочу заметить, что если есть проблемы с цилиндропоршневой группой, то даже исправная система ВКГ не справится с существенно увеличившимся потоком картерных газов. И, несмотря на то, что кажется что системе не хватает производительности, ремонт нужно начинать все-таки с ремонта поршневой.
Как видите, ВКГ может довольно сильно запачкать впуск маслом, обеспечив прекрасную возможность системе EGR забиться наглухо. Но винить во всех смертных грехах у нас принято именно злоcчастную EGR. И если сравнить количество людей, которые приезжают с просьбой вырезать EGR, и после этой операции недоуменно смотрят на вновь грязный впуск, с количество людей, приехавшими на обслуживание ВКГ, то количество вторых находится на уровне статистической погрешности, что говорит о низком уровне технической грамотности в стране.
Обслуживайте свои моторы качественно, содержите их в чистоте не только снаружи, и разбирайтесь в ньюансах работы. Это интересно, полезно и экономит кучу нервов и денег.
Всем спасибо за внимание
Автомобильное сообщество
17.4K поста 40.4K подписчиков
Правила сообщества
Добро пожаловать в автомобильное сообщество!
У нас запрещено:
-Публикация видео с тематикой ДТП (исключение: авторский контент с описанием).
-Нарушать правила сайта.
-Создавать посты несоответствующие тематике сообщества.
-Рекламировать что бы то ни было.
-Баяны не желательны (игнорирование баянометра карается флюгегехайменом).
-Заваривать ромашковый чай в костюме жирафа.
У нас разрешено:
-Создавать интересный контент.
-Участвовать в жизни сообщества.
-Предлагать темы для постов.
-Вызывать администратора или модераторов сообщества при необходимости.
-Высказывать идеи по улучшению Автомобильного сообщества.
-Изображать коняшку при комментировании.
Благодарю за пост, спустя 4 года)) Долго искал описание принципа работы вентиляции картера, кто бы знал, что найду на родном Пикабу.
Пара вопросов. Рисунок с клапаном. Третья картинка, где заглушенный двигатель. Там не должно быть давления. Точнее — разницы давления — т.к. атмосферное давление с обеих сторон клапана. И он закрывается под действием силы сжатия пружины.
А что будет, если клапан снять и вывести простой сапун со шлангом вниз картера, а отверстие подачи картерных газов во впуск заткнуть во избежание разгерметизации — сделать так, как это было на старых моторах. Что изменится в работе мотора кроме появления вонищи и возможного воспламенения газов? ))
а с какого перепуга у вас во впуске давление? обычно на закрытом дросселе там разряжение
МАФ, ДМРВ, Расходомер 1.8т. Есть ли альтернатива Bosch? Все печально
Статья о пяти контактных Bosch maf sensor. Ни на какую истину я не претендую, все выводы сделаны только на личном опыте и наблюдениях. Все ниже написанное это лично мое не объективное мнение 🙂
В начале я сразу хочу сказать спасибо SanyB5, DimkArt, Nikolay82reg, naTOYOTe предоставившим материал для экспериментов.
Не секрет, что нормальный расходомер Bosch (в оригинале он же) стоит дорого, на сегодняшний день в районе 9000 -11000 рублей, это чуть больше 100$ они всегда так стоили, ну чуть дешевле были. На самом деле это не дорого но при нынешнем курсе кусается 🙂 А по сему многие пытаются найти не дорогой аналог-заменитель других производителей что б сэкономить. Выбор огромный, на любой вкус.
Вот, к примеру, вывел аналоги с ценами на свой 1.8т. VAG 06A 906 461 L. Цены на 20.06.22.
Но вот возникают закономерные вопросы – Почему так дешево стоят аналоги? А нормально ли они работают? Какой у них ресурс? Какие показания? Не будет ли пустой тратой денег покупка аналога? Не платит ли скупой дважды? Вот на эти вопросы я попытаюсь ответить. Соответственно всю линейку заменителей я охватить не могу, так как у меня их нет. Но вот те, что попали ко мне на операционный стол, навеяли печальные мысли – Производители экономят по страшному, в ущерб качеству и ресурсу.
В данной статья я напишу про аналоги от вот этих производителей:
1. NTK, это подразделение NGK (великобритания)
2. Magneti Marelli (италия)
3. Mobiletron (тайвань)
4. Bremi (германия)
6. Обычный китай
Список конечно не полный но дает, в принципе, понятие как и из чего делают аналоги.
Хочу обратить ваше внимание на то, что все дальнейшие выводы это чисто личный мой субъективный взгляд на эти мафики и не более. Выводы сами делайте 🙂 Если коротко то все плохо.
Так как я не писатель то к словам не цепляйтесь 🙂
Напомню вкратце теорию.
МАФ(ДМРВ) это датчик который преобразует движение воздушного потока в электрический сигнал, чем больше воздуха через него протекает тем выше электрический сигнал на выходе мафа. Мозг авто смотрит сколько воздуха прошло и соответственно знает сколько нужно бензина (это конечно очень грубо). Вот так вот все просто. Но вот «дьявол кроется в деталях». А детали такие, поток измерить очень просто, но для электронного блока управления авто нужны очень точные данные, прецизионные. Вот тут и нарисовывается засада, очень не просто прецизионно измерять поток воздуха в динамике, не просто. Для таких измерений нужен очень сложный и прецизионный измерительный элемент который не просто сделать и который стоит денег. Производители автомобилей к вопросу измерения воздуха подходят разными путями. Одни, самые экономичные, вообще как таково не измеряют кол-во воздуха, они о количестве судят косвенно, по углу открытия дроссельной заслонки, но нынче таких практически не осталось, экология обязывает 🙂
Еще одни, тоже мего экономичные, используют ДАД (датчик абсолютного давления), по давлению на впуске судят о количестве воздуха.
Другие производители используют самый простой маф, который представляет из себя просто одну (две) тоненькую спиральку-проводок натянутые поперек потока в трубе.
Более хитрые производители используют в измерителе два элемента сразу, термометр и «терморезистор», это более точно.
Еще более продвинутые авто производители используют здоровую керамическую платку, на которой нанесены дорожки хитрой конфигурации и все такое, это уже заявка на очень хорошую точность измерения.
Ну и на конец нормальные производители используют для измерения элемент сделанный по технологии изготовления толстопленочных микросхем. Этот элемент самый точный и прецизионный.
Соответственно под каждый тип измерительного элемента нужен свой мозг, ибо сигнал с разных типов датчиков разный. Я говорю не об уровнях, которые любые можно сделать, я говорю о чувствительности, о времени реакции, об инерции, то есть о тех параметрах которые зависят непосредственно от типа и принципа действия самого измерительного элемента. В каждом типе мозга (эбу) автомобиля живет управляющая программа и она рассчитана именно на свой тип датчика, именно на тип элемента, на реакцию, чувствительность и инерцию элемента. Это я все конечно очень упрощенно и схематично пишу, что б вам был понятен принцип.
Из выше написанного видно, что один тип элемента нельзя безболезненно заменить на другой тип без смены прошивки. Вот тут и засада вырисовывается с аналогами мафиков. Практически все производители аналогов хотят сэкономить и вместо прецизионного и дорогого измерительного элемента, который идет в оригинале и бошике, ставят более дешевые измерительные элементы с другой реакцией, чувствительностью и инертностью. Не, они конечно пытаются на уровне внутренней электроники мафа как то симулировать нормальный элемент, сглаживать, дополнять, НО! Физику не обманешь! Если установленный измерительный элемент не отвечает (не тянет) в принципе нужным параметрам, то эмулятор ни как не сможет сее исправить. Нет конечно, ошибок мозг не будет выдавать, с этим электроника в мафе нормально справляется, но вот достоверность сигнала под большим вопросом, что и подтверждает практика. Очень плохо они, мафики дешевые, выполняют свою роль, особенно на машинах с автоматом это заметно. Почему так происходит мы не будем разбирать. Я рассматриваю в данной статье аналоги Bosch maf sensor с прецизионном элементом.
Подробные фото правильного бошевского измерительного элемента можно вот тут посмотреть Промывка MAF 1.8т (ДМРВ, расходомер). Как и чем правильно промывать МАФ
Не буду перегружать статью лишними осциллограммами и подробностями, включу их, только там где мне покажется уместным.
1. NTK, это подразделение NGK (великобритания).
Так как МАФ был новый то разбирать не стал, просто снял параметры.
Вывод простой — МАФ NTK имеет очень плохие параметры, и оказался местами хуже «китая». Покупать его не следует.
2. Magneti Marelli (италия)
Вскрываем и смотрим что внутри, за одно и подписал что б не перепутать 🙂
Вот элемент по крупней. Ну что сказать, никакого прецизионного элемента нет, есть термометр и терморезистор, ниже плинтуса в общем.
Мафик с мизерным пробегом, по пыли видно, заявленный пробег всего 5000.
Показания очень плохие, потолок занижен, середина завышена, в простое шум не детский… В общем маф не по элементу не по сигналу не тянет на аналог 🙂
3. Mobiletron (тайвань),
Единственный который мне понравился из за элемента. Но элемент у него скололи и замеры провести не представлялось возможным 🙂 Но вот дальше интересней, GF-SERVICE купил новый и он тоже оказался дрянью 🙁 Так что тоже не айс 🙂
Вот такая вставка у него.
Вскрываем… Не плохо! Вроде правильный прецизионный измерительный элемент. Правда его кто то сколол, в попытке почистить наверно, мне он вот такой в руки попал.
Вот элемент по ближе, четко видно что Mobiletron использует правильные элементы и работать, по идее, они должны хорошо, но нет, не работает 🙂 Хотя, конечно, хотелось бы заполучить такой маф новым и снять с него осциллограммы и откатать логи.
4. Bremi (германия)
Bremi мне целых две штуки попалось, дрянь редкая. У Nikolay82reg он отходил 2 месяца всего. У SanyB5 он тоже ровно два месяца отходил, в итоге у обоих жрать бензин начал и коробка пинаться начала, таймер в них что ли:-)))) Обратите внимание, это разные номера Bremi, под разные моторы а глюки и помирание одинаковы.
Вот вставки, чуть воздухозаборник разный.
Разбираем, внутри одинаковы 🙂
Элемент все тот же, а точнее его отсутствие, есть термометр и терморезистор, плохо все.
Показания снял ради интереса…
Завышение и не детское. Синий это эталон а красный это подопытные. В общем в помойку.
5. Hüco (германия)
У SanyB5 он отходил всего 40 километров, начал косячить по показаниям и пропуски суровые пошли.
Вскрываем и смотрим, о как! Обычный китай, причем самый простой. Блин, а на корпусе написано что Германия :-))) Экономисты блин, корпуса сами льют а вставки в китае где то мешок купили :-))))
Вот по крупнее элемент. Обычный примитивный китай с низкими параметрами, не фабричный а какой то подвальный китай. Странно что он 40 км работал, они обычно сразу не работают нормально :-)))
Снял параметры, занижает (синий эталон). Ну и косяки по реакции. Все ясно с ним…
6. Обычный фабричный (нормальный) китай.
Вот выдержка от туда — Если конкретно то у «китая» занижена немного чувствительность и время реагирования, так же у них потолок показаний всего 200-205 гр/с. Это из за того что измерительный элемент там очень простой и примитивный, по сему они стоят не дорого. На турбо машины ставить на постоянку не рекомендую, а как времянку или на постоянку на атмосферники они нормально идут.
Вот фото нормального заводского китая, элемента.
Вот в принципе и все, вывод очень простой – Скупой платит дважды. Практически никто в аналогах не использует нормальный измерительный элемент, а по сему покупка их просто трата денег, все равно потом за бошиком пойдете в магазин 🙂
Скажу вам по секрету, я еще на самом деле штук 8 «заменителей» других фирм держал в руках и везде жопа с элементом, просто не думал пост делать и не фоткал. Названия не привожу так как нет фото доказательств 🙂
Добавляю еще один, попал ко мне на днях.
МАФ Delphi попал ко мне в полу убитом состоянии, параметры снять не могу. Но элемент изначально дрянь, вот он.
Как работает система вентиляции картера, каких подлостей от нее ждать
Для чего предназначена система вентиляции картера двигателя, понятно из ее названия. Но почему картер необходимо вентилировать? Как показывает практика, точность ответа на этот вопрос сильно зависит от того, приходилось ли раньше тому или иному владельцу сталкиваться с проблемами, которые система вентиляции способна создавать. Если не приходилось, случается, что о том, из-за чего картер нуждается в вентиляции, равно как и том, как она реализуется, автовладелец может и не догадываться.
Все упирается в прорыв газов в картер. Как бы ни были хороши поршневые кольца, полную герметизацию пространства над поршнем, где происходит рабочий процесс, они обеспечить не могут. В результате под действием высокого давления из надпоршневого пространства в картер проникают не только продукты сгорания горючей смеси, но на такте сжатия и некоторая часть самой горючей смеси.
Если прорвавшиеся газы не отводить, давление в картере повышается, в результате чего картерные газы способны выдавить щуп масломера с последующим выбрасыванием масла из двигателя в моторное отделение и вызвать появление течей масла по прокладкам и сальникам. Вентиляция обеспечивает выравнивание давления в картере с атмосферным давлением, что позволяет избежать этих негативных последствий прорыва газов. Это и есть основная причина оснащения любого двигателя вентиляцией картера.
Однако в целую систему PCV (Positive Crankcase Ventilation) вентиляция превратилась благодаря экологии. Картерные газы токсичны. Поэтому широко применявшаяся некогда вентиляция с помощью сапуна с вытяжной трубкой, отводившей газы из картера прямо в атмосферу, примерно с середины 1960-х годов была запрещена сначала в США, а затем и в Западной Европе.
Сейчас сапуны открытого типа можно увидеть лишь на коробках передач, раздаточных коробках и других агрегатах, где их наличие обусловлено способностью воздуха от нагрева во время работы агрегата расширяться, из-за чего увеличивается давление внутри узла, что также чревато выдавливанием уплотнений и появлением течей.
В закрытых системах вентиляции, коими оборудованы все современные моторы, картерные газы отводятся во впускной коллектор, после чего возвращаются в цилиндры двигателя. Закрытые системы не сообщаются с атмосферой, а стало быть, не загрязняют окружающую среду углеводородными соединениями — несгоревшим топливом, продуктами неполного сгорания топлива, масляными парами, которыми насыщены картерные газы, а позволяют им с пользой догореть в цилиндрах.
Но только этим достоинства закрытой вентиляции не ограничиваются. Открытая вентиляция работала за счет разряжения, возникающего у среза вытяжной трубки, однако обязательным условием создания достаточного для интенсивной вентиляции разряжения было движение автомобиля — чем быстрее, тем разряжение выше. Работу закрытых систем обеспечивает разряжение во впускном коллекторе, поэтому вентиляция начинает функционировать сразу же с запуском двигателя. При этом небольшое разряжение создается и в картере, что повышает надежность уплотнений.
В недостатках — усложнение конструкции двигателя. Закрытая система вентиляции требует наличия каналов в блоке и головке цилиндров, а также патрубков и шлангов, по которым циркулируют картерные газы.
В картерных газах присутствует масляная взвесь, которую во избежание высокого расхода моторного масла на угар и загрязнения узлов системы питания, находящихся во впускном тракте, необходимо отделять. Поэтому должен быть предусмотрен маслоотделитель, иногда также называемый маслоуловителем, или маслоотстойником, и каналы, по которым собранное масло возвращается в поддон.
Помимо этого, сообщение картерного пространства с впускным коллектором оказывает влияние на работу двигателя по причине снижения разряжения в коллекторе и добавления к воздуху, поступающему в цилиндры двигателя, того или иного количества картерных газов, которое существенно изменяется в зависимости от режима работы силового агрегата.
Наконец, для нормального функционирования системы вентиляции требуется подвод свежего воздуха в картерное пространство, иначе вместо повышенного давления в картере, с которым вентиляция призвана бороться, возможен обратный эффект — чрезмерное разряжение.
Это общие положения, относящиеся к системам вентиляции, но что касается их исполнения на том или ином двигателе, то тут, как говорится, сколько производителей, столько и вариантов. Кроме того, на исполнение влияет экологический класс силового агрегата, тип двигателя — бензиновый или дизельный, наличие турбонаддува.
Например, маслоотделители могут быть встроенными в двигатель и при этом располагаться внутри клапанной крышки либо в блоке цилиндров, а могут быть выполнены как отдельный узел, расположенный на моторе.
В маслоотделителях используются лабиринтные и инерционные принципы улавливания масла. В первом случае поток картерных газов движется по каналам, резко изменяющим направление. При этом капельки масла оседают на стенках лабиринта, затем объединяются в крупные капли и стекают вниз, где попадают в сливные каналы и возвращаются в поддон двигателя.
В маслоотделителях центробежного типа капельки масла под действием сил инерции отбрасываются и прилипают к стенкам, а далее опять-таки стекают вниз.
Способы согласования работы системы вентиляции с работой двигателя тоже бывают разными. В карбюраторных моторах, двигателях с моновпрыском и нередко при распределенном впрыске вопрос решался с помощью двух каналов подвода картерных газов, один из которых выводили перед дроссельной заслонкой, а второй, заканчивающийся калиброванным отверстием (жиклером), — за ней. При работе на холостом ходу газы поступали по каналу с жиклером за дроссельной заслонкой, но когда по мере открытия дроссельной заслонки и увеличения оборотов коленвала разряжение за заслонкой уменьшалось, но количество газов, прорвавшихся в картер, увеличивалось, из-за чего этот канал переставал справляться со своими обязанностями, в дело вступал первый канал.
Однако наибольшее применение получили клапанные системы регулирования. В них проходное сечение в трубопроводе подвода картерных газов изменяется с помощью клапана в обратной зависимости от разряжения во впускном коллекторе — чем сильнее разряжение, тем меньше проходное сечение клапана и наоборот.
Клапаны PCV в свою очередь бывают золотниковые и мембранные. С точки зрения более точного дозирования количества картерных газов мембранные считаются лучшими, но, впрочем, это не так уж и важно. Важно, что неисправность клапана ведет к нарушению состава горючей смеси. Отсюда начинаются проблемы, которые в эксплуатации способна создавать вентиляция картера.
Клапаны, как известно, могут потерять подвижность или, говоря проще, заклинить в каком-то положении. У мембранных клапанов сомнение вызывает также надежность и долговечность материала мембраны. Заклинить клапан может из-за засорения. В картерных газах присутствуют мелкодисперсные частички сажи и нагара. Чем хуже техническое состояние двигателя, тем их больше. Опять же в мелких капельках масла могут находиться еще более мелкие инородные включения. Чем хуже обслуживается двигатель, тем включений больше. Эта грязь откладывается не только в клапане PCV, но и в калиброванных отверстиях, патрубках системы вентиляции. Опять же патрубки могут прорваться — их материал отнюдь не вечен.
Коварство системы вентиляции заключается в том, что неполадки в ней могут не оказывать сильно заметного влияния, а если и начинают сказываться уменьшением мощности, увеличением расхода топлива, слишком быстрым загрязнением дроссельной заслонки, регулятора холостого хода, замасливанием воздушного фильтра и прочими проблемами, то их списывают на неисправности других систем, прежде всего систем питания и зажигания.
По словам специалистов, некоторые модели двигателей, отвечающих экологическим требованиям от Евро-4 и выше, при неполадках с вентиляцией способны «свалиться» на работу в аварийном режиме, однако и при этом компьютерная диагностика не указывает на истинного виновника. Поэтому чаще всего лишь когда система засорилась настолько, что картерным газам не остается ничего другого, как выдавить щуп масломера и выгнать масло из двигателя, на вентиляцию наконец-то обращают внимание.
Но в зимний период эксплуатации вентиляция способна на настоящие подлости. Ко всему прочему в картерных газах содержатся водяные пары. Откуда им взяться? Из атмосферного воздуха, поступающего в двигатель, разумеется.
Перемещаясь по системе, пар может конденсироваться в «закоулках», после чего при низких температурах окружающей среды влага изменяет агрегатное состояние, превращаясь в лед. Он в свою очередь закупоривает какое-то «узкое место» системы. Картерным газам опять-таки не остается ничего другого, как выдавить щуп масломера и начать выгонять наружу моторное масло. Причем если засорения системы вентиляции нагаром при исправной работе силового агрегата и его своевременном обслуживании качественными расходными материалами можно ждать бесконечно долго, то обмерзание — вопрос очень короткого времени.
Проблема обмерзания известна разработчикам двигателей, о чем свидетельствует наличие встроенных в систему вентиляции обогревов. На приведенной выше схеме системы вентиляции дизелей 1.6 и 2.0 TDI Volkswagen функцию обогрева выполняет нагревательный резистор. К сожалению, нередко этими обогревами оборудуется вентиляция картера только тех моторов, которые предназначены для автомобилей, продающихся в странах с холодным климатом, — так называемое северное исполнение. Если подогрев не предусмотрен или он неисправен — жди сюрпризов.
И опять-таки, к сожалению, не во всех инструкциях по эксплуатации есть указания по уходу за системой вентиляции картера. Он должен заключаться в периодической очистке полостей вентиляционных шлангов, маслоотделителя, калиброванных отверстий и других узких мест в системе.
При этом обслуживание системы в существующих указаниях по уходу рекомендуется проводить одновременно с очередной заменой масла в двигателе либо через одну замену. Однако как часто подобные рекомендации используются на СТО, в гаражах, владельцами, самостоятельно обслуживающими свои машины? Как в такой ситуации говорят философы, вероятность есть всегда, в данном случае она равна нулю.
Сергей БОЯРСКИХ
Фото автора
ABW.BY
Благодарим за помощь в организации фотосъемки Ресурсный центр на базе автомеханического колледжа имени академика М.С.Высоцкого
Как устроена вентиляция картера
Сам термин «вентиляция картера» многие слышали, а вот устройство представляют не все. Расскажем об этом вкратце.
В предыдущей публикации мы уже говорили о том, как герметизируют камеру сгорания. Теперь уточним: какими бы совершенными ни были компрессионные кольца, хотя бы малая часть отработавших газов через них проникает. Такова природа вещей — нет на свете ничего абсолютного. Даже «абсолютный ноль» в космосе — на самом деле хоть на градус да повыше.
Когда через кольца проникает очень много отработавших газов — это уже поломка, требующая ремонта. Когда же их проникает чуть-чуть — это совершенно штатная ситуация. В картере отработавшие газы смешиваются с парами топлива и масляной взвесью. Все это в совокупности именуют «картерными газами». Оставить их в двигателе просто так нельзя — их количество прибавляется с каждым тактом работы мотора. То есть, очень скоро их давление станет высоким, и «выдавит» какие-нибудь уплотнения. Поэтому, хочешь не хочешь, а что-то делать надо.
Когда-то, на очень старых моторах, внутренние полости двигателя просто сообщались с атмосферой. Техническую проблему это решало — просто и эффективно. Однако есть еще и экология — и она очень возражает против таких решений, поскольку картерные газы довольно токсичны.
Поэтому инженеры были вынуждены разработать закрытую систему вентиляции картера. Рассмотрим схему реализации одной из таких систем:
Оговоримся сразу, что на самом деле существует много вариантов реализации такой системы. Все зависит от конкретной марки машины и конкретной модели двигателя. Поэтому мы не будем углубляться в тонкости реализации, просто пройдемся по общим принципам:
1) Суть системы в том, что картерные газы подаются во впускной коллектор. Оттуда они попадают в цилиндр, где и дожигаются.
2) Чисто технически все очень просто — внутренние полости двигателя соединены трубкой со впускным коллектором. Во впускном коллекторе постоянно присутствует разрежение, поэтому газы засасывает в него довольно активно.
3) Впускной коллектор разделен на пространства «за дросселем» и «перед дросселем». Когда педаль газа нажата (заслонка открыта), разрежение есть в обоих частях впуска. Когда педаль газа отпущена (заслона прикрыта), разрежение есть в задроссельном пространстве, а вот перед дросселем его нет. Поэтому как правило, трубки вентиляции картера подключены к обоим частям впускного коллектора.
4) Как уже говорилось, в картерных газах есть довольно большой процент масляной взвеси. Чтобы все это масло не попадало в цилиндр и не сгорало там, трубки подключены на впуск не напрямую, а через так называемые маслоуловители — устройства, в которых капельки масла оседают и стекают обратно в картер.
5) Часто со впуском соединяют отдельно верхнюю часть двигателя (трубка от клапанной крышки) и нижнюю часть двигателя (трубка от блока цилиндров).
6) В системе вентиляции картера часто также присутствует специальный клапан. Его задача — во-первых, не пропускать воздух в обратном направлении (из впуска в картер), а во-вторых — при высоких оборотах двигателя ограничивать поток картерных газов.
Интересный факт: именно вентиляция картера является причиной появления загрязнений на дроссельной заслонке. Это важный факт, который особенно полезен тем, кто склонен списывать любую проблему на «плохой бензин».
Неисправности системы вентиляции картерных газов
Система эта в целом простая, однако и здесь есть, чему ломаться.
1) Частенько забиваются маслоуловители — у многих автомобилей есть регламент по прочистке маслоуловителя. Так, например, это прописано в двигателях ВАЗ. А у автомобилей Ford маслоуловителем служит специальный поролоновый фильтрик в корпусе воздушного фильтра. При забитом маслоуловителе картерные газы не могут через него пройти — получается проблема, ради решения которой и создавалась система — повышенное давление внутри двигателя.
2) Нередки случаи поломки клапана. На автомобилях Opel, например, этот клапан имеет в своем составе тонкую резиновую мембрану, которая нередко рвется. В этом случае во впуск начинает «сосать» воздух из атмосферы — автомобиль теряет мощность и зажигает «чек энджайн» по бедной смеси.
3) Разумеется, случаются и проблемы типа порванной трубки вентиляции картера — но это скорее экзотика, потому что никаких серьезных воздействий они не испытывают (в отличие от, например, шлангов системы охлаждения, по которым гоняется горячий антифриз).