Вентиляция картера двигателя – что это такое и почему она так важна для мотора

Сегодня поговорим о важной системе автомобиля – вентиляции картерных газов двигателя . Некоторые называют ее «легкими» мотора, по мне – анальное отверстие. Почему? – Потому что если за ней не следить, то силовому агрегату, каким бы он не был современным, будет плохо. Сравнимо с вздутием живота у человек, эта проблема тоже может «делать» мозг, если ее не устранять.

Разберем, что это такое и почему она так важна для машины. Что происходит, если запустить ее, не следить за ее работоспособностью. Подробно расскажу, какую роль играет в системе клапан картерных газов.

Что это такое

Во время работы двигателя внутреннего сгорания в камере образуется большое давление. Часть выхлопных газов «прорывается» в зазоре между поршнем и стенкой цилиндра. Они попадают в картер двигателя.

Многие возразят. На поршнях есть компрессионные и маслосъемные кольца, которые должны препятствовать этому. Но зазоры все равно существуют. По мере износа поршневой группы это расстояние увеличивается. Особенно это сильно проявляется у автомобилей с пробегом.

Кроме выхлопа в картер могут попасть пары бензина или само топливо, если дает сбой топливная система или зажигание. Вентиляция картерных газов служит для выведения продуктов сгорания топливно-воздушной смеси.

Какие проблемы могут возникнуть

• Газы смешиваются с маслом. Оно меняет свои физические свойства. Это негативно скажется на ресурсе мотора;
• Внутри двигателя создается избыточное давление. Это приводит к «выдавливанию» прокладок, сальников. Где есть слабые места в уплотнениях, там будут подтеки масло, масляное запотевание.

Часто на старых авто можно заметить потеки через сальник коленвала, прокладку клапанной крышки. В худших случаях, давление приподнимает масляный щуп.

Поэтому, мы должны удалять эти газы из картера двигателя. Если у вас раздуло живот, вам кажется, что сейчас лопните. Так же и мотор. Ему нужно «пропердеться», извините за выражение. Если он этого не сделает, то вы потратитесь на ремонт и постоянную доливку масла.

Конструкция

В современных автомобилях система вентиляции картерных газов имеет более сложное устройство. Она состоит:

Маслоотделитель

Предназначен для отделения паров масла от газов. Это нужно, чтобы не засорять впускной коллектор, его элементы маслом. Тем более, попадание его в цилиндры во время сгорания топлива ничего хорошего не принесет, нарушается качество топливной смеси и т.д.

Бывают двух типов:

• Тангенциальный или центробежного типа;
• Лабиринтовый.

Первый тип имеет форму конуса или цилиндра. Имеет два патрубка вверху и один внизу. В верхней части к маслоотделителю подсоединяются шланги с картера двигателя к одному входному штуцеру. Второй выходной – это выход, к нему крепится шланг, отводящий газы без масляных паров к клапану вентиляции. Нижний патрубок – слив отделенного масла в маслоприемник (картер).

Картерные газы поступают в маслоотделитель во входной патрубок. В корпусе им задается тангенциальное движение, они закручиваются по спирали относительно центральной оси отделителя. За счет центробежных сил и того, что масло тяжелее газа, первое оседает на стенках прибора. Газы поднимаются вверх и через выходной штуцер идут дальше по системе. Масло стекает вниз, возвращаясь в мотор.

Клапан вентиляции картерных газов

Он нужен для контроля подачи выхлопных газов из картера во впускной коллектор двигателя. Так как там образуется большое разряжение, то через систему патрубков может создаваться вакуум в картере двигателя. Значит, еще больше газов будут пробиваться в картере. Плюс ко всему, вероятность «засосать» пары топлива в картер увеличивается в разы.

Клапан, в зависимости от нагрузки двигателя, открывается, при маленьком разряжении в коллекторе и закрывается при большом. Давление в картере мотора повышается, клапан приоткрывается. Газы «высасываются» во впуск, снижая давление. Если создается вакуум, то клапан закрывается, перекрывая отсос газов из картера во впускной коллектор. Так регулируется подача выхлопных газов через систему вентиляции картера двигателя, поддерживается небольшое разряжение. Более подробно смотрите на видео:

Как проверить?

Первый способ простой – визуальный. Если появились подтеки масла, запотевания в местах сальниковых уплотнителей, пора проверять систему вентиляции картера.

Второй способ . Открываем крышку маслозаливной горловины. Запускам двигатель и прикладываем ладонь к ней. Если чувствуется рукой повышенное давление, то система дает сбой. В печальных случаях можно наблюдать сизый дым из горловины. Если клапан вентиляции заклинил в открытом положении, то слышно шипящий звук или присасывается ладонь, то есть через нее засасывается воздух в картер ДВС. Такой же эффект можно наблюдать, если вытянуть щуп проверки уровня масла.

Как ремонтировать

В старых отечественных машинах для решения проблемы заводом устанавливался так называемый «сапун». Он был прямоточного, постоянного действия. Нужно было просто следить за его частотой. Периодически разбирать конструкцию и промывать от масляного нагара.

Современные автомобили не далеко ушли в плане обслуживания системы. Необходимо периодически проверять ее работу, как описано выше. При проблемах, сбоях чистим все элементы. Они, в большинстве случаев съемные, можно промыть бензином, высушить и установить на место.

Клапан вентиляции картерных газов на многих моделях ремонтопригодный. Разбираем, проверяем, почему он клинит. Если «зарос» масляными отложениями, то промываем. Если есть механические повреждения, то меняем.

Вывод

Эта система очень важна для корректной работы двигателя автомобиля. Её неисправность влечет повреждением любых уплотнительных сальников, резинок, течью масла. Поэтому необходимо следить за ее работоспособностью. Тем более, «ухаживать» за ней не составляет больших трудностей.

Хочу отметить, что принцип работы и конструкция системы вентиляции картерных газов атмосферных MPI двигателей отличается от турбированных. Если Вам это интересно, то отдельно напишу обзор на эту тему. Пишите об этом в комментариях, жду обратной связи с Вами.

Клапан вентиляции картера (PCV) 12204-28020, 12204-22051 Toyota Avensis

Как правило, при периодическом обслуживании двигателя меняют свечи, заправочные жидкости и промывают блок дроссельной заслонки. А вот про то, что при промывке БДЗ нужно обязательно промывать клапан вентиляции картера мало кто слышал.

Эта небольшая деталька может доставить массу неприятностей, никак не выявляемых ни встроенной системой диагностики, ни подключаемым сканером: никаких ошибок вы не увидите.

Что это за клапан, и для чего он нужен? Он является частью системы удаления картерных газов. При нормальной работе исправного двигателя часть продуктов сгорания через уплотнительные и компрессионные кольца всё равно попадают в нижнюю часть двигателя, называемую картером, в котором содержится масло. Его объём практически герметичен, и если не принять мер по удалению этих газов, со временем они начнут разжижать масло, нарушая его смазочные свойства, и двигатель в конце концов заклинит.

Система вентиляции картера состоит из патрубков, один из которых подключен к выходу воздушного фильтра, второй через наш клапан подключен к задроссельному пространству, в котором при работе двигателя присутствует давление ниже атмосферного (разряжение). При работе двигателя он открывается только в определённых режимах работы (как правило, на средних оборотах), когда разряжения в задроссельном пространстве выше определённого значения, чем обеспечивается «проветривание» картера.

Клапан вентиляции 12204-28020
на Тойота Авенсис с двигателем 2AZFE:

Клапан вентиляции 12204-22051
на Тойота Авенсис с двигателем 4ZZFE:

Вот такой ужас можно увидеть, если выкрутить клапан (понадобится ключ на 22 и пассатижи для снятия хомута):

Большую часть времени этот клапан должен быть закрыт, открывается он от разряжения в задроссельном пространстве лишь в определённых режимах работы двигателя, и только в сторону всасывающего коллектора. Таким образом достигается экологичность: выхлопные газы с масляными парами дожигаются в цилиндрах.

Однако, из-за его закоксованности он начинает работать в обе стороны, что кстати, вызывает быстрое загрязнение дроссельной заслонки. Также он начинает пропускает часть воздуха в обход дроссельной заслонки в режимах работы, которые этого не предусматривают: на холостом ходу и при разгоне.

На холостом ходу это проявляется в нестабильных оборотах, дёргании двигателя и гулянии стрелки тахометра. Складывается впечатление, что двигатель вот-вот заглохнет, что особенно неприятно, когда стоишь на светофоре.

При резком ускорении, когда дроссельная заслонка резко открывается, ещё до того, как двигатель раскрутится, разряжение в задроссельном пространстве по расчётам должно быть недостаточно для открытия клапана вентиляции картера (PCV), однако из-за того, что он закоксован, часть неучтённого воздуха попадает в цилиндры в обход дроссельной заслонки.

Этот «лишний» воздух приводит к тому, что блок управления двигателем начинает сходить с ума: по датчику угла открытия дроссельной заслонки он точно знает, насколько она открыта, по датчику массового расхода воздуха (ДМРВ) знает, какое количество воздуха поступает в цилиндры, льёт точно рассчитанное количество топлива, но при этом видит по лямбда-зонду, что соотношение воздух/топливо всё равно не оптимально, и увеличивает подачу топлива, но с запозданием – ведь лямбда-зонд обладает довольно большой инерцией.

В итоге машина не едет, как будто её кто то держит за зад, водитель яростно топчет педаль акселератора — отсюда повышенный расход топлива и плохая разгонная динамика.

По мере увеличения оборотов объём поступаемого воздуха возрастает настолько, что количество воздуха, подсасываемого через клапан вентиляции становится не столь критичным, и где то после 3000об/мин всё приходит в норму: машина наконец «выстреливает».

Также блок управления не видит детонации, и не может списать такое поведение двигателя на плохое топливо, а так как в него заложены допустимые отклонения параметров (износ двигателя, погодные условия, разное топливо) – он никак не реагирует на такое безобразие. Люди годами мучаются с этой проблемой, переплачивают за повышенный расход даже не подозревая, насколько просто её решение.

Лаковые отложения и прочий масляный кокс из клапана удобно отмывать средством для прочистки канализационных труб, содержащим концентрированную щёлочь, например, «санита-гель». Клапан просто замачивается в этом средстве на 5-10 минут. После этого его необходимо обильно промыть проточной водой во избежание коррозии.

Но проще его всё таки заменить: тарированная пружина со временем теряет упругость и работа клапана нарушается. Для Тойоты Авенсис такой клапан стоит всего 600р.

Если вы ремонтируете у нас фары на Тойоте Авенсис, услугу по чистке или замене клапана (если вы привезёте новый) мы предоставляем в подарок!

Что такое клапан вентиляции картерных газов (КВКГ)?

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.

В картере постоянно присутствует масляный туман, пары несгоревшего топлива, частицы воды и газы. Указанные газы называются картерными газами. Картерные газы оказывают негативное влияние на моторное масло. Параллельно с этим избыток картерных газов может привести к росту давления в картере. В результате моторное масло начинает выдавливаться.

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.

Для чего нужен и где находится клапан вентиляции картерных газов (КВКГ)?

Клапан вентиляции картерных газов нужен для того, чтобы пропускать отработанные газы, что накапливаются в картере двигателя, обратно в камеры сгорания цилиндров через впускной коллектор. КВКГ обычно располагается во впускном коллекторе. Существует два типа вентиляции картерных газов: принудительный и непринудительный.

Схема устройства системы вентиляции картерных газов

Устройство

Наверху находится маслоотделитель системы вентиляции картера, а внутри него — масляной отражатель. В его задачу входит освобождение газов от частиц масла. Маслоотделитель системы вентиляции картера имеет выход с трубопроводом. При нормальном функционировании мотора в картере постоянно должно происходить определенное разрежение. Клапан может срабатывать в трех вариантах.

Устройство системы очистки картерных газов в современных автомобилях

Картерные газы, в то время, когда проходят через несложную систему специальных клапанов и трубок, на выходе поступают назад в камеры сгорания, где происходит их догорание.

Схема системи очистки картерных газов с циклонным маслоотделителем (1 – трубопровод подачи картерных газов; 2 – трубопровод забора воздуха; 3 – мембрана; 4 – пружина сжатия; а – открытое положение клапана; б – закрытое положение клапана)

Вначале газы выходят в маслоотделитель, который напрямую крепится к этому отверстию. Вся сеть прокладок и перегородок маслоотделителя предназначена для выделения из газовой смеси масляных капель, которые возвращаются в поддон. Такая функция полезна тем, что уменьшается расход масла. В разных моделях маслоотделитель либо встроен в мотор, либо помещается под крышкой клапанов и составляет отдельный узел.

Как устроен и для чего нужен картер двигателя

Этот элемент коробчатого типа предназначен для защиты и опоры элементов ДВС, также он служит резервуаром для масла. Нижняя часть включает емкость для сбора газов и поддон с маслом. В верхней находится крышка клапанов, блок цилиндров и ГБЦ.

Современные модели картеров включают более 10 элементов. В двигателях среднего и крупного размера его детали представляют соединенные между собой стойки. Цельный корпус имеют только модификации для небольших моторов.

Устройство и принцип работы клапана вентиляции картерных газов

Клапан вентиляции имеет настолько простое устройство, что даже начинающий автолюбитель легко может научиться его разбирать и чистить.

Схема движения газов через клапан вентиляции

• Пластикового корпуса.
• Крышки.
• Входного и выходного штуцеров.
• Двух полостей.
• Мембраны.
• Пружины.

Принцип работы клапана в современных автомобилях

Видео о принципе работы системы и клапана вентиляции картерных газов.

Клапан вентиляции открывается в среднем режиме, когда создается оптимальное давление на мембрану. В этом положении клапан преодолевает силу давления пружины. Пройдя через маслоотделитель, газы очищаются от капель масла, проходят в открытый клапан и завершают цикл, возвращаясь назад в камеры сгорания, где завершается их догорание. Если мы говорим о непринудительной системе вентиляции картерных газов, то клапан почти не открывается, в режиме работы холостого хода и закрыт при высоких оборотах. На высоких оборотах выделяется много газов, часто случается прорыв горячих газов в впускной коллектор. В этом случае клапан закрыт, так как есть риск воспламенения картерных газов в самом картере.

Работа клапана вентиляции картерных газов в разных режимах

Куда деваются газы, если клапан закрыт?

В любом случае картерные газы должны удаляться и ни в коем случае не оставаться внутри системы. Существует еще один железный патрубок, который ведет еще к одному клапану. Это, так называемый «грибок» или редукционный клапан. Когда основной клапан закрыт (а это происходит, напомню, на высоких оборотах и на холостом ходу) то газы проходят через этот железный патрубок напрямую в «грибок».

Он также имеет два состояния: закрытое и открытое. Когда он прикрыт, то у него внутри приоткрывается маленькое калиброванное отверстие, которое пропускает через себя газовую смесь. В этом случае газы уходят через большое отверстие. То есть, система, состоящая из двух клапанов, обеспечивает бесперебойную и надежную вентиляцию картера.

Дешево и сердито, но функционально

Многих водителей, которые уже успели изготовить маслоотделитель картерных газов самостоятельно, приятно удивляет цена. В некоторых случаях она практически равна нулю. Возможно, умельцы обходятся подручными средствами, которые находят в собственном гараже. Но даже если ничего подходящего нет в наличии, цена маслоотделителя картерных газов невысока, так как все детали из рассмотренной выше инструкции стоят дешево.

В Интернете можно найти много способов изготовления самодельного устройства, для которого применяются разные материалы. Однако все делается по вышеописанной схеме. Различия могут касаться в применении дополнительных элементов или замене пластиковых патрубков на металлические штуцеры, которые вкручиваются в крышку маслоотделителя.

При этом отмечается положительная тенденция в работе двигателя. Масло больше не скапливается, а значит, можно продолжительное время ездить без проблем. Однако не стоит забывать заглядывать под капот автомобиля и проверять состояние устройства.

Какие бывают неисправности клапана?

Наличие неисправности можно определить по характерным признакам.

1. Разбрызгивание масла и его увеличенный расход.
2. Загрязнение фильтра.
3. Двигатель не запускается на полную мощность или можно услышать тонкий свист двигателя.

1. Клапан и мембрана – загрязнены.
2. Вытяжные отверстия и патрубки – загрязнены.
3. Износилась и расплющилась мембрана.

Картерные газы обычно полностью не освобождаются от масла в маслоочистителе. Все составные части системы – мембраны, патрубки, клапаны загрязняются и забиваются масляной сажей. Если водитель не находит время почистить их, то увеличивается картерное давление. Появляется жесткий запах, гарь и копоть при работающем моторе. Можно заметить, что увеличивается расход масла. Когда клапан выходит из строя, увеличивается давление масла, и оно выталкивается через уплотнения и прокладки.

Износ клапана также характеризуется уменьшение мощности двигателя. В этом случае, давление в системе выхлопа увеличивается или даже останавливается работа ДВС полностью. Если поврежденный клапан полностью не перекрывается мембраной, то кислород, попадая в камеру сгорания, поможет двигателю выйти из строя.

Проверка

Работу вентиляции картера двигателя можно проверить двумя способами:

1. Визуально. Если в местах уплотнений силового агрегата (сальников коленвала, прокладки клапанной крышки или поддона и т.д.) наблюдаются масляные подтеки, запотевания – верный признак нарушения работоспособности системы. Увеличивается давление при работе мотора, оно выдавливает слабые уплотнения.

1. Через крышку маслозаливной горловины. Выкручиваем её, запускаем двигатель. Приложив ладонь к ней, наблюдается повышенное давление – система некорректно работает. В запущенных случаях можно видеть сизый дым, от высокого давления поднимается щуп измерения уровня масла в поддоне. Если ощущается вакуум или слышно шипение, клапан вентиляции «залег» в открытом положении, его нужно менять или ремонтировать.

Преимущества и недостатки системы вентиляции картерных газов

Система вентиляции картерных газов постоянно видоизменялась с совершенствованием машиностроения. Современные системы вызывают часто ступор у водителей. Все начиналось с обычной трубы, которая выводилась под машину и заканчивается в современных автомобилях продвинутыми системами с маслоотделителями и клапанами разного типа. Самая современная – принудительная система закрытого типа имеет следующие преимущества:

1. Сведение к минимуму выброса вредных веществ.
2. Не выдавливаются сальники и прокладки за счет эффективного снижения давления внутри картера.
3. Увеличивается ресурс моторного масла.
4. Атмосферный воздух, пыль и влага не попадают в картер.
5. Хорошая отдача двигателя.

Как избежать поломки системы

Чтобы система вентиляции работала исправно, важно использовать качественное масло. Также нужно производить очистку вентиляции. Порядок проведения профилактической прочистки описан ниже:

1. Отсоединяют расширительный бак. Отключают трубу блока и провод, подключенный к датчику.
2. Идущую к блоку трубку затыкают, бак устанавливают вертикально.
3. Отсоединяют дроссельную заслонку, а потом — идущую к блоку трубку. Блок вытаскивают.
4. Снимают хомуты сапуна.
5. Отключают клапаны от узлов, подвергаемых очистке.
6. Производят прочистку, затем собирают детали в обратном порядке.

В каких случаях наличие масла в сапуне не связано с картером

Перед диагностикой рекомендуется убедиться, что неприятные симптомы действительно связаны с газами. Попадание масла возможно и в других случаях, например, если залито большее количество жидкости, чем положено по нормативам. Возможно, что сапун установлен неправильно, и его перемещение устранит проблему.

Масло в сапуне

Иногда масло проникает из внутренних элементов силового агрегата, в том числе, форсунок. Влияет и манера вождения, а также состояние дорожного полотна. Масляные частицы могут оставаться при активном перемещении мотора в поперечном направлении.

Какие внутренние и внешние факторы влияют на износ вентиляции

Забитые шланги становятся причиной выдавливания сальников. За счет повышенного давления, масло протекает сквозь уплотнения коленчатого вала и клапанной крышки. Возможно вылетание щупов.

Изношенная вентиляционная система

Когда повреждены шланги, может засасываться воздух. Это приводит к снижению динамических характеристик. Клапан отправляет газы к двигателю, а нагар вместе с маслом засоряет дроссельную заслонку. При ремонте нельзя убирать кронштейны, за счет них шланг фиксируется под наклоном. Иначе конденсат, образующийся зимой, не сможет стекать, а заморозится и забьет магистраль.