Система очистки картерных газов — это самая простая и легкая вещь в двигателе. И, между тем, она нуждается в усиленном внимании водителя. Речь идет о постоянном уходе: осмотре, чистке и проверке системы, отдельно нужно обращать внимание и на клапан вентиляции картерных газов (КВКГ).
Предотвратить выброс газов, содержащих всю таблицу Менделеева, — главная задача этой системы. Ее устройство предназначено не только для чистоты окружающего пространства, но и для уменьшения до минимального значения результата давления газов на детали ДВС.
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
Как обнаружить неисправности вентиляции
Когда система вентиляции засоряется, газы перестают нормально выводиться. Образуются смолистые отложения, мешающие отведению паров. Возможны следующие проявления неполадки:
- Течь и излишнее потребление масла.
- Находящееся в поддоне масло может засасываться через клапан. Это приводит к деформации клапанов.
- Возможно задымление мотора.
- Ухудшение динамики двигателя.
- Посторонние звуки в области клапана и впускного коллектора.
- Слишком быстрое загрязнение регулятора холостого хода и дроссельной заслонки.
- Если система сильно засорена, картерные газы выдергивают щуп.
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.
Двигатель троит
Все слышали этот слово «троение». Но не каждый до конца понимает, что это слово значит. А ведь этот термин был придуман именно в нашей стране для обозначения распространенной проблемы. Дело в том, что иногда один из цилиндров в моторе начинает давать сбои или полностью прекращает свою работу. Смесь воздуха и топлива в нем либо горит плохо, либо не горит вообще. В итоге остаются только три рабочих цилиндра. Отсюда и слово – «троящий».
Водитель понимает, что возникла эта проблема по тому, как сильно мотор начинает вибрировать. Возникает чувство, что он готов вырваться из своих креплений. При этом автомобиль не двигается с места. Иногда слышны вспышки топлива, которые раздаются хлопками в глушитель.
Если Ваз 2106 троит, на это может быть три причины:
В цилиндр попадает меньше или больше воздуха, чем нужно. Это может быть связано с потерей герметичности воздушной системы. Проверяем, не пропускает ли система где-нибудь воздух. Для этого с помощью компрессора нагнетаем в систему воздух для повышения давления и слушаем, где шипит. Если шипения нет, значит система по-прежнему герметична. Также нужно проверить, не забит ли воздушный фильтр. Возможно, также неисправны заслонки системы подачи воздуха
Особое внимание нужно уделить дроссельной заслонке. В цилиндр поступает больше или меньше топлива, чем необходимо. Проверяется это с помощью измерения давления в топливной системе
При низком давлении нужно искать проблему в топливном насосе и в клапане давления. Если давление нормальное, нужно диагностировать форсунки на загрязнение или на выход из строя. Низкая компрессия. Если причина в этом, то нужно настраиваться на долгий дорогой ремонт. Компрессия снижается или обнуляется в случае прогорания поршня, в случае износа поршневого колеса или неисправности клапана. Для выяснения истинной причины придется полностью разбирать двигатель и производить его дефектовку. Часто приходится делать капитальный ремонт.
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
Он состоит из:
- 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.
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
Найти и купить необходимые запчасти вы можете, воспользовавшись поиском сайта-агрегатора BAMPER.BY. Здесь собрано более 287.000 предложений от крупнейших белорусских поставщиков с фотографиями и ценой каждой детали. Поиск любой запчасти — в три клика.
Какие бывают неисправности клапана?
Наличие неисправности можно определить по характерным признакам.
- Разбрызгивание масла и его увеличенный расход.
- Загрязнение фильтра.
- Двигатель не запускается на полную мощность или можно услышать тонкий свист двигателя.
Основные неисправности.
- Клапан и мембрана – загрязнены.
- Вытяжные отверстия и патрубки – загрязнены.
- 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.
Двигатель дымит
Обычно из выхлопной трубы выходит небольшое количество дыма. Однако иногда наступают моменты, когда из вашей шестерки может буквально повалить густой дым
Чтобы понять, в чем проблема, нужно обратить внимание на его цвет
Прозрачный цвет. Прозрачный или слегка белый дым, который практически незаметен. Это даже не дым, а скорее – пар. Он возникает из за того, что система еще не прогрета. Особенно часто это заметно зимой после того, как автомобиль целую ночь простоял во дворе. В этом нет ничего страшного. После прогрева системы пар практически исчезнет.
Черный цвет. Выглядит это явление довольно пугающе. Одной из причин может быть обыкновенная перегрузка мотора большим весом. Попробуйте разгрузить багажник, если вы поместили в него что-то особенно тяжелое. Однако чаще всего такой проблемы у владельцев Ваз 2106 не возникает в виду малогабаритности транспортного средства
Поэтому обратите также внимание на то, как протекает процесс смесеобразования. Скорее всего в двигатель поступает слишком много топлива
В результате не только появляется черный дым, но и возрастает расход топлива. Попробуйте поменять воздушный фильтр. Также нужно замерить компрессию. Проверьте, в каком состоянии находятся цилиндры, а также правильно ли работают датчики контроля мотора. Проверьте свечи зажигания – возник ли на них черный налет, что может свидетельствовать о необходимости произвести ремонт двигателя.
Белый цвет. В отличии от прозрачного дыма, описанного выше, этот дым имеет густой белый оттенок, не исчезает по мере прогревания двигателя. Он свидетельствует о том, что есть неисправность в системе охлаждения. Это верный признак того, что нужно срочно принимать меры, ведь поломка может привести к капитальному ремонту мотора. Проверьте свечи – не возник ли на них налет, подобный тому, что возникает на чайнике из за накипи. Если это произошло, значит в цилиндры попадает вода.
Голубоватый цвет. Причинами этого явления могут быть разные поломки. Например, можно проверить исправность маслосъемных колпачков. Если они повреждены, то масло может протекать и попадать в неработающий двигатель. Также придется проверить и маслосъемные кольца. Из за их износа масло может течь в цилиндры в излишнем количестве.
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:
- Сведение к минимуму выброса вредных веществ.
- Не выдавливаются сальники и прокладки за счет эффективного снижения давления внутри картера.
- Увеличивается ресурс моторного масла.
- Атмосферный воздух, пыль и влага не попадают в картер.
- Хорошая отдача двигателя.
Что такое картерные газы
В процессе работы ДВС формируется высокое давление внутри цилиндра. Во время сгорания топливовоздушной смеси выхлопные газы частично прорываются сквозь поршневые кольца и проникают в полость картера. При неполном сгорании бензина и во время такта сжатия в картер попадают также пары топлива, масла, воды.
Все эти газы в совокупности называют картерными. Когда они скапливаются, увеличивается давление в картерном пространстве, а побочным эффектом становится ускоренный износ мотора. Также наблюдается разжижение и ухудшение качества моторного масла.
Способы проверки картерных газов
Необходимо открыть крышку на капоте и отвернуть крышку маслозаливной горловины, но не стоит откручивать ее полностью и снимать. Далее нужно завести мотор и посмотреть, что происходит с крышкой:
Если она прыгает, но не слетает, значит есть давление, и газы прорываются. Это нормально.
При разряжении крышку присасывает, это свидетельствует о проблемах с впускным коллектором. В данном случае в картере создается вакуум.
Когда ее сильно подкидывает, такое явление означает, что просели кольца.
Второй способ диагностики — завести двигатель и открыть крышку полностью. Если она слегка присасывается во время снятия, значит вентиляция работает нормально. Когда присасывание слишком слабое, а из горловины выходит дым, это свидетельствует о выходе из строя.
Присасывающаяся слишком сильно крышка также является признаком поломки. Скорее всего, клапан негерметичен, так как повреждена его мембрана. Если при работающем моторе масло брызгает из-под крышки и течет через форсунки, может потребоваться капитальный ремонт. Подобные проблемы обычно встречаются на машинах с большим пробегом и изношенным двигателем.
Третий способ даст результат, если система сильно забита. Нужно завести авто и извлечь щуп. Двигатель считается исправно работающим, когда при затыкании отверстия щупа ощущается легкое всасывание. Если появляется дым, значит механизм неисправен.
Проверка при помощи воздушного шарика
Данная методика используется при заглушенной вентиляции. Необходимо извлечь масляный щуп из трубки. Затем на нее надевают и закрепляют изолентой воздушный шарик или медицинскую перчатку. Можно также надеть его на место заливной пробки, но тогда придется следить, чтобы шар не засосало внутрь.
Далее заводится мотор, на минимальных оборотах в холостом режиме шарик должен слегка надуться и остановиться.
Когда за 5 минут шар почти не увеличивается в размерах или слишком сильно надувается, это значит, что вентиляция засорилась и работает слабо. Возможно, износились поршневые кольца.
Бывает, что шарик при установленных заглушках перестает увеличиваться в размерах. Это означает, что придется разбирать систему и смотреть, какой элемент засорился.
Чтобы проверить работоспособность клапана, при заведенном двигателе с силой зажимают трубку. Если в момент сжатия слышен щелчок, элемент исправен. Другой вариант — держать над клапаном лист бумаги. Листок должен парить в воздухе под воздействием газов. Если положить его над отверстием, он притянется.
Как часто необходимо выполнять очистку
Если система вентиляции засорилась, и ее фильтр не справляется с очисткой проходящей через него смеси, то в двигатель будут попадать не только несгоревшие газы, но и частички масла и иные загрязнители. Все это, в конечном итоге, будет негативно сказываться как на работе двигателя, так и на его оставшемся ресурсе.
Периодичность, с которой должна очищаться вентиляция картера ваз 2114, напрямую зависит от состояние двигателя. Так, если машина совсем недавно сошла с конвейера, и ее мотор не накрутил 50.000 км — думать об очистке даже не стоит, поскольку поршневые кольца еще новые, и утечка газов через них практически не происходит.
Клапанная крышка двигателя ваз 2114
Первую чистку (по рекомендации самого АвтоВАЗа) следует выполнять после того, как автомашина пройдет 60.000 км. А все последующие чистки — также выполнять после каждых 60.000 км.
Многие владельцы отечественного авто с большим опытом говорят о том, что 60.000 км — слишком большая цифра, и выполнять очистку следует не реже каждых 30.000 км — это поможет избежать многих проблем с двигателем и продлить его ресурс. При этом, первая чистка должна проводиться после первых 60.000 км.
