Маслоотделитель системы вентиляции картера – Как работает вентиляция картера двигателя

Как работает вентиляция картера двигателя

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

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

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.

Читайте в этой статье

Устройство и конструктивные особенности системы вентиляции картера

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

• открытого типа;
• закрытого типа;

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

• воздушные патрубки, по которым циркулируют газы;
• клапан вентиляции картера, который регулирует давление картерных газов при их подаче во впускной коллектор;
• маслоотделитель для предотвращения попадания масляных паров в камеру сгорания для уменьшения сажеобразования;

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

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

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

Закрытая система вентиляции картера, которую также называют принудительной, сложнее по конструкции. При этом именно данное решение позволяет уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу с учетом экологических стандартов и снизить расход масла.

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

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

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

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

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

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

Для чего нужен маслоотделитель в двигателе

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

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

Лабиринтный маслоотделитель, который еще называется успокоитель, замедляет движение газов. В результате объемные частицы масла попросту оседают на стенках, после чего стекают обратно в картер.

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

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

Клапан системы вентиляции картера

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

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

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое система EGR. Из этой статьи вы узнаете о назначении, устройстве и других особенностях системы рециркуляции отработавших газов.

Частые неисправности системы вентиляции картера

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

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

Часто при диагностике указанные проблемы пытаются решить путем поверки и ремонта системы питания или зажигания, забывая о системе вентиляции картерных газов. Важно понимать, что закрытая система предполагает наличие специальных каналов в БЦ и ГБЦ, а также клапанов, патрубков и шлангов для циркуляции газов. Хорошо известно, что клапаны рано или поздно могут начать подклинивать. Прежде всего, это приводит к нарушению состава рабочей топливно-воздушной смеси.

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

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

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

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

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

Подведем итоги

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

В профилактической очистке нуждаются полости шлангов и патрубков, маслоотделитель и т.д. Выполнять процедуру желательно на каждом ТО параллельно замене масла и фильтров (через 10 тыс. км) или через раз (20 тыс. км.).

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

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

Читайте также

krutimotor.ru

Система вентиляции картера двигателя: неисправности, проверка

Среди различных систем авто система вентиляции картера играет значительную роль в формировании топливовоздушной смеси, стабильной и экономичное его работе, полной отдаче мощности, защите моторного масла и продления ресурса цилиндропоршневой группы.

В конструкции автомобиля система вентиляция картера – это «легкие» двигателя, необходимые для его нормальной жизнедеятельности. Система носит название PCV (Positive Crankcase Ventilation).

Однако именно ей незаслуженно уделяется минимум внимания и обслуживания, а многие автовладельцы даже не знают о ее существовании.

В этой статье постараемся разобраться для чего нужна данная система, как она работает, присущие ей неисправности и методы проверки ее работоспособности.

 

Что такое «картерные газы»?

Топливовоздушная смесь, при сгорании, резко увеличивается в объеме, создавая огромное давление внутри камеры сгорания. Расширяющиеся газы от сгорания заставляют поршень двигаться к нижней мертвой точке, приводя во вращательное движение коленчатый вал двигателя.

Часть газов через неплотности между кольцами и зеркалом цилиндров проникают в поддон картера, где, смешиваясь с парами масла, создают давление, агрессивно воздействующее на уплотнения коленчатого вала и прокладку поддона, и канал масляного щупа.

Такт расширения повторяется в каждом цилиндре, постоянно нагнетая в поддон следующую порцию газов и если вентиляция картера не будет работать, то газы либо выдавят сальники коленчатого вала, либо «выбьют» масляный щуп и выгонят масло из картера, со всеми вытекающими…

Помимо этого, вместе с газом в поддон переносятся частицы несгоревшего топлива, мелкие фрагменты нагара, пары влаги, которые смешивается с моторным маслом, находящимся в поддоне двигателя. Это, в свою очередь, ведет окислению масла, засоряет его продуктами износа, снижая его рабочие свойства и уменьшая его эксплуатационный ресурс.

Конструкция системы

Для того, чтобы снизить до минимума воздействие давления газов в конструкции двигателя предусмотрена систем вентиляции картера. В современных автомобилях применяется система вентиляция закрытого типа, что необходимо для соблюдения экологических норм.

Устройство системы вентиляции картера

Несмотря на различие систем на разных марках авто, все они имею три общих компонента, таких как:

• Воздушные патрубки для отвода газов из картера;

• Клапан вентиляции, отвечающий за урегулирование величины давления газов;

Клапан системы PCV

• Маслоотделитель, отсекающий масляные пары при выходе газов из поддона двигателя.

Маслоотделитель

Клапан открывается при появлении избыточного давления и при разряжении закрывается, то есть принцип его работы основан на разности давлений за и перед ним.

Отделение частиц масла осуществляется при прохождении газов через систему лабиринтов, завихрений и сеток в маслоотделителях. Затем отделившееся масло стекает обратно в поддон двигателя. Это позволяет не только экономить масло, но и защищать детали двигателя от нагара.

При этом маслоотделители могут размещаться внутри крышки клапанов, быть встроенными в мотор или выполненные как отдельный узел.

Принцип работы

Система работает следующим образом. Патрубок вентиляции связан с впускным коллектором, где сразу после запуска двигателя создается разряжение, благодаря которому картерные газы «вытягиваются» из поддона и проходя через маслоотделитель попадают во впуск, где, смешиваясь с поступающим воздухом попадают в камеру сгорания и догорают.

Достоинства системы вентиляции

Применение вентиляции картера позволяет сократить процент вредных выбросов в атмосферу, снизить угар моторного масла, поддерживать стабильные обороты двигателя при прогреве, так как заборный воздух смешиваясь с картерными газами нагревается, что в целом благоприятно воздействует на работу силовой установки.

Недостатки

Несмотря на наличие маслоотделителя воздуховоды и элементы впуска загрязняются от прохождения картерных газов, вызывая частые отказы приборов при работе.

Так на бензиновых моделях авто покрываются налетом узел дроссельной заслонки и регулятор холостого хода, так как они имеют специальные каналы, выполняющие вытяжную функцию. Подобное может наблюдаться и на карбюраторных моделях, например, с карбюратором «Солекс», оснащенным штуцером для вентиляции картера.

Нагар на дроссельной заслонке

Узел дроссельной заслонки и вытяжной клапан газов на карбюраторах являются так называемой малой ветвью и задействуются тогда, когда разрежение в воздушном фильтре недостаточное.

Признаки неисправности PCV

• Появление следов масла в воздушном фильтре;

• Запотевание сальников и стыка крышки клапанов двигателя;

• Дым из выхлопа по причине попадания частиц масла с газами в камеру сгорания;

• Следы масла вокруг крышки заливной горловины и на крышке клапанов.

Cледы масла на заливной горловине и по стыку крышки клапанов

Помимо этого, данные симптомы указывают и на сильный износ или неисправность (сгорел клапан, залегли кольца, лопнули перегородки поршня) поршневой группы и необходимости их проверки путем замера компрессии.

Причины неисправности:

• Забит или неисправен клапан вентиляции картерных газов;

Загрязненный клапан PCV

• Загрязнились вытяжные отверстия в узле дросселя или штуцере карбюратора;

• Сильный износ поршневой группы;

Проверка исправности

Для проверки работы системы вентиляции нужно снять на заведенном моторе крышку с заливной горловины. Если все исправно, то могут наблюдаться лишь отдельные «выстреливающие» капельки масла, либо вообще не будет следов его появления. В противном случае из горловины будет выбрасываться моторное масло.

Если прикрыть отверстие рукой, то при исправной системе не должно чувствоваться какого-либо давления на нее, а когда система находится под избыточным давлением, то газ будет пытаться оттолкнуть ладонь и это усилие будет постепенно увеличиваться.

Для проверки исправности клапана вентиляции, а он обычно расположен во впускном коллекторе, нужно отсоединить шланг от картера к клапану, завести мотор и закрыть пальцем освободившийся штуцер на клапане. Если клапан рабочий, то палец почувствует создание вакуума, а при снятии пальца со штуцера, последует характерный щелчок. В противном случае клапан требует замены.

Нарушение работы клапана отражается на нарушении состава топливной смеси и сопутствующими проблемами.

В заключении.

При обнаружении признаков неисправности вентиляции картера, рекомендуется, не откладывая на спасительное завтра, приступить к прочистке и профилактике системы, чтобы сократить до минимума угар масла и износ двигателя.

avtoexperts.ru

Работа системы вентиляции, маслоуловитель и клапан PCV

Введение

Это вторая версия статьи, созданная вместе с участниками группы проекта, в ней исправлены грубые ошибки по работе вентиляции картера двигателя для вывода картерных газов. Итак система вентиляции картера необходима для уменьшения вредных веществ, выходящих из картера двигателя в воздух. В картере безусловно находятся пары бензина, воды и пары масла — все это картерные газы. Скопление картерных газов ухудшает свойства и состав моторного масла, разрушает металлические части двигателя, в Honda Civic при сбоях в системе или же агрессивной эксплуатации двигателя, количество паров возрастает и двигателя покрывается нагаром изнутри. Очевидным фактом сбоя ялвяется понижение мощности, увеличение расхода топлива. Визуально это видно как нагар на дроссельной заслонке, нагар на впускном коллекторе.
Нагар в любом его проявлении является негативном факторе влияющем на характеристики двигателя. Уменьшается диаметр дроссельной заслонки, это значит меньше воздуха будет поступать во впускной коллектор. Нагар на впускном коллекторе уменьшит его объем а значит и отдачу. Закупорка каналов соотвественно введет к неправильном составу смеси и воздушному голоданию.

Нагар на дроссельной заслонке, впускном коллекторе, и даже на кольцах форсунок

Схемы работы системы вентиляции картера

Система вентиляции картера Honda Civic, практически ни чем не отличается от большинства легковых автомобилей с ДВС. В качестве источника потока воздуха используется впускной тракт. Свежий поток воздуха попадает в ГБЦ, далее в двигатель, поток проходит до низа двигателя в картер, и выводит с собой через камеру сапуна отработанные газы на вторичную переработку во впускной коллектор. Такая система нужна для переработки материала, негативно влияющего на экологию. Именно поэтому эта система закольцована в двигателе а не выходит после камеры сапуна наружу.
Как вы понимаете данная система кроме контура вентиляции и впускного тракта имеет еще два компонента, камера сапуна выполняющего функцию приемника тяжелый частиц и клапан PCV (Positive Crankcase Ventilation) — клапан принудительной вентиляции картера. PCV необходим для направления движения потока. Немного иллюстраций для понимания терминов.

Типовая схема вентиляции картерных газов на горизонтальном впускном коллекторе D16Z6

Типовая схема вентиляции картерных газов на вертикальном впускном коллекторе D14A4

Камера сапуна сзади двигателя около масляного фильтра

Проблема нагара в системе

Откуда идет нагар? Допустим двигатель новый, и функцию примитивного фильтра выполняет камера сапуна. В котором масло оседает, а газы уходят ка полагается через клапан PCV во впуск снова в двигатель. Все идеально, тяжелые части масла отделяются, а насыщенный бензином поток идет на переработку. Но это в идеальном случае. Во первых со временем камера сапуна загрязняется просто до жутчайшего состояния, вентиляция ухудшается. Так как идеального ничего не бывает, то картерные газы все равно несут в себе масло, даже после сапуна. И клапан PCV начинает загрязняться, и в итоге он забивается маслом, грязью, и тд. В итоге циркуляция газов нарушается, в зависимости от того в каком положение клапан «заклинило» будут те или иные последствия.

• PCV всегда открыт, дополнительный подсос воздуха мимо дроссельной заслонки через ГБЦ — более бедная смесь, в следствие чего добавление компьютером больше топлива, повышенный расход, не устойчивая работа Холостого Хода
• PCV всегда закрыт, газы копятся в двигателе, повышение давление в картере, может повысится риск «выдавливания» сальников коленвала от давления масла. Картерные газы выходят через ГБЦ обратно во впускной тракт, нагар оседает на дроссельной заслонке, впускном коллекторе, и форсунках, в конечном счете доходит и до поршней.

Расположение PCV клапана рециркуляции в двигателе Honda

Режимы работы двигателя и клапана PCV

Решение проблемы нагара

Решение простое, необходимо чистить клапан PCV и камеру сапуна. Но это подходит для городского движения. Если вы постоянно давите педаль акселератора, то тут неизбежно все равно будет загрязнение впускного коллектора. Решение пришло из автоспорта, где главное это производительность, в мотоциклах маслоуловитель устанавливался чаще чем в автомобилях. Уловитель масла, маслоуловитель, маслопомойка, маслоотделитель, Oil Catch Can\Tank это различные названия одного и того же изделия, способного отделить масло из картерных газов. В идеале их нужно две штуки, один на впуск, другой около PCV.

Сливаемое масло из маслоуловителя, все это могло бы стать нагаром в двигателе

Схемотичное устройство простого маслоуловителя

Устройство маслоуловителя и принцип работы

Банка-ёмкость с двумя штуцерами и фильтр отбора для масла внутри банки, все это в любой цветовой гамме. Это примитивное описание устройства, которое стоит по 40-300 долларов. Кроме стоимости прежде всего нужно описать принцип работы. Устанавливается в разрезе шланга от ГБЦ к впускному тракту. На входной штуцер подается картерные газы со смесью паров масла, далее попав в банку этот поток газов попадает в хитрую структуру препятствия.
В одном случае это просто металлическая стенка, по типу как сделаны зажигалки для сигарет. Это самый плохой способ, хотя и работающий.
Второй случай это фильтр поролон, сетка, или же металлическая губка. Это хороший способ для фильтрации, масло будет оседать на проволоке стекать вниз. Использовав поролон, но будет проблема прохода самих газов во впускной коллектор. Чистка такого маслоуловителя тоже будет проблематична.
Самая нормальная система маслоуловителя, спиральная с металлическим фильтром. Поток ударяется в стенку, газы быстро находят выход во впускной коллектор, а тяжелые масляные капли стекают вниз и остаются внутри, во закрытой части маслоуловителя. Остается только слить накопившейся масло во время, есть варианты когда масло обратно попадает в двигатель, тем самым масло из двигателя не уходит почти совсем.

Шланг вентиляции картерных газов для установки маслоуловителя

Топливный фильтр как дешевая замена

Как полумера, топливный фильтр (например ВАЗ), может быть использован. Небольшая стоимость в 1-2 доллара и доступность. Но, такие фильтра рассчитаны на бензин а не на тяжелые масла. Фильтр засорится очень быстро. Итог — закупоривание канала, вентиляции картерных газов, и их циркуляция и накопление внутри двигателя во всех его частях. Особенно это заметно при низких температурах. Далее падение мощности, с очень большим шансом не стабильной работы двигателя, на пример двигатель начинает троить.

Топливный фильтр, как полумера к решению проблемы масла во впускном коллекторе.

Данная статья актуальна для автомобилей Honda выпуска 1992-2000 годов, таких как Civic EJ9, Civic EK3, CIVIC EK2, CIVIC EK4 (частично). Информация будет актуальна для владельцев Honda Integra в кузовах DB6, DC1, с моторами ZC, D15B, D16A.

www.ej9.ru

Системы отделения масла от картерных газов. Маслоотделители

В зависимости от конструкции двигателя утечка газов из одного цилиндра двигателя в пространство картера составляет от 10 до 30 л/мин. В зоне работы маслосъемных колец, вследствие высоких скоростей перемещения поршня, картерные газы обогащаются частицами масла размером от 0,1 до 2 мкм. Кроме того, образованию масляного аэрозоля способствует и постоянное перемешивание масла в масляной ванне вращающимся коленчатым валом.

Картерные газы в своем составе содержат моторное масло, которое находится во взвешенном состоянии в виде масляного тумана. Фильтрующие модули в составе системы смазки современных двигателей имеют специальную систему отделения моторного масла от картерных газов (масляные сепараторы).

Существующие системы вентилирования картера двигателя позволяют осуществить два варианта удаления картерных газов:

• отвод картерных газов в атмосферу
• возвращение картерных газов во впускной коллектор двигателя

Первый метод вентилирования картера двигателя практикуется немногими производителями автомобильных двигателей, а на сегодняшний день он не соответствует требованиям по охране окружающей среды.

Второй метод снижает выброс в окружающую среду картерных газов, но, с другой стороны, из-за содержащихся в картерных газах частиц масла, возникают другие проблемы:

• появление отложений на горячих конструктивных элементах двигателя, например, на лопатках турбокомпрессора, что ведет к снижению срока службы
• лаковые отложения в элементах системы охлаждения впускного воздуха
• замасливание впускного тракта
• повышение содержания твердых частиц в выхлопных газах

Поэтому системы вентилирования картера современного двигателя внутреннего сгорания должны обеспечивать отделение частиц масла. Это вызвано ужесточением требований по охране окружающей среды, а именно снижения содержания твердых частиц в выхлопных газах.

Для отделения частиц масла от картерных газов используют масляные сепараторы различной конструкции. Изначально в качестве отделителя масла использовалось синтетическое волокно, которое в виде фильтрующей ткани устанавливалась в корпусе масляного сепаратора и задерживала частицы масла, увлекаемые потоком картерных газов в системе вентиляции картера двигателя.

Рис. Масляный сепаратор с синтетическим отделителем:
1 – синтетический фильтроэлемент; 2 – картерные газы, очищенные от масла; 3 – картерные газы, содержащие частицы масла; 4 – отделенное масло

Задержанное таким образом моторное масло собиралось на дне корпуса масляного сепаратора и, через отверстие, возвращалось обратно в масляную ванну двигателя. Конструктивно масляный сепаратор интегрируется вместе с масляным фильтром в так называемый фильтрующий блок (модуль).

Рис. Внешний вид фильтрующего блока:
1 – масляный фильтр; 2 – масляный сепаратор

Однако, в процессе эксплуатации свойства фильтрующей ткани из синтетического волокна постепенно ухудшались, так как она загрязнялась смолистыми веществами, образующимися в результате неизбежного старения масла и его окисления, а также твердыми частицами, преимущественно углеродом в форме сажи, особенно у дизельных двигателей. Загрязнение фильтрующей ткани вело к возрастанию сопротивления прохождения через нее картерных газов, что, в свою очередь, вело к ухудшению работы системы вентиляции картера двигателя и диктовало необходимость замены фильтроэлемента масляного сепаратора.

Циклонные маслоотделители (маслоуловители)

Чтобы избавиться от недостатков фильтрующей ткани из синтетического волокна в последних моделях современных автомобилей стали применять циклонные маслоотделители.

Рис. Принцип работы системы вентиляции картера двигателя с циклонным маслоотделителем:
1 – циклонный маслоотделитель; 2 – клапан регулировки давления; 3 – охладитель нагнетаемого воздуха; 4 – турбокомпрессор; 5 – газы, прорывающиеся через поршневые кольца

Картерные газы подводятся по каналу внутри двигателя в циклонный маслоотделитель. Циклонный маслоотделитель приводит воздух во вращательное движение. Благодаря возникающей центробежной силе масляный туман ударяется о стенку маслоотделителя. Там образуются капли масла, которые по каналу в картере стекают в масляный поддон. Очищенный от масляного тумана воздуха через клапан регулировки давления подводится к каналу забора воздуха.

Циклонный маслоотделитель снабжен специальным клапаном, ограничивающем разряжение в картере двигателе, так как при сильном разряжении могут быть повреждены сальники двигателя и другие резиновые уплотнения.

Рис. Схема работы клапана регулировки давления циклонного маслоотделителя:
1 – трубопровод подачи картерных газов; 2 – трубопровод забора воздуха; 3 – мембрана; 4 – пружина сжатия; а – открытое положение клапана; б – закрытое положение клапана

Клапан регулировки давления находится в крышке циклонного маслоотделителя. Он состоит из мембраны и пружины сжатия и регулирует давление при удалении воздуха из картера. Клапан регулировки давления закрывается при сильном разрежении в заборном канале. При незначительном разряжении в заборном канале он открывается силой пружины сжатия.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Маслоотделитель (сепаратор)

Картерные газы, которые высасываются благодаря разности давления из картера во впускной тракт двигателя, нуждаются в очистке от частиц масла, которые должны вернуться в картер, а не попасть в цилиндры. Для этого, собственно, и нужен маслоотделитель или сепаратор масла.

Основных технологий для отделения масла из газов две — соответственно, и сепараторы делятся на два вида:

Лабиринтный. Из названия нетрудно догадаться, что такой маслоотделитель (его еще называют «успокоитель») имеет внутри своего корпуса множество перегородок («лабиринт»), которые замедляют поток, задерживают на своих стенках масло, позволяя газам свободно проникать дальше.

 

 

Центробежный (циклон). Сепаратор этой конструкции закручивает поток картерных газов в вихрь, и частицы масла как более плотные и тяжелые, под воздействием центробежной силы оттесняются на стенки сепаратора и оседают там. Газы же уходят дальше.

 

 

Современные маслоотделители являются комбинированными, то есть сочетают в себе обе технологии очистки газов. Наиболее совершенный вариант — трехступенчатый. На первой ступени — «лабиринт», на второй — центробежный сепаратор, на третьей — снова «лабиринт». Третья ступень нужна в большей степени не для очистки, а для успокоения завихренных на центробежной ступени газов.

Все масло, отделенное от картерных газов, по специальным каналам самотеком стекает обратно в картер.

 

knowcar.ru

Система вентиляции картера: устройство, виды, принцип работы

В настоящее время, несмотря на стремительное развитие технологий, создать совершенно герметичную пару трения деталей — цилиндра и поршневого кольца — не представляется возможным. Поэтому в ДВС со временем при функционировании скапливаются продукты сгорания.

В поддон картерные газы проходят через поршневые кольца, которые прилегают к цилиндрам неплотно. В результате тепло отводится хуже, сокращается срок эксплуатации смазочной жидкости и образуется чрезмерное давление на все блочные уплотнения. Система вентиляции картера предотвращает чрезмерное картерное давление.

Развитие устройства

В начале механизм выглядел следующим образом: из картера просто выводилась трубка, выпускающая газы в атмосферный воздух и загрязняющая его. Но нормы по выбросу газов от транспортных средств серьезно ужесточались. Поэтому система вентиляции картера была вынужденно разработана производителями.

Принцип действия механизма

В том виде, в котором система известна в настоящее время, газы не просто выбрасываются в атмосферу. Они направляются в мотор посредством выведенной трубки из картера, другой конец которой подсоединен ко впускному коллектору. Оттуда газы направляются в камеру сгорания. В момент вспышки часть из них сгорает, а другая часть выбрасывается через выпускной механизм. Лишь малая доля от этих газов снова попадает в картер. Так процесс происходит без перерыва.

Типы системы рециркуляции картера

Известны два типа системы:

• открытая;
• закрытая.

В первом случае, как описано в начале статьи, газы отводятся просто в атмосферу. Во втором они отсасываются во впускной трубопровод. Закрытая система вентиляции картера: ВАЗом и «Ладой», БМВ и «Мерседесом», японцами и американцами применяется в основном в настоящее время.

Помимо этого, закрытые системы бывают с переменным или постоянным потоком. Первый вид более точно способен регулировать рециркуляцию картера. Он меняется в зависимости от количества поступаемых 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.

Принудительная система вентиляции картера: клапан

Рассмотрим вкратце все три эти варианта.

1. За дросселем образовывается низкое давление от 500 до 700 мБар. Система вентиляции картера такой режим не выдерживает. И поршень, под действием разрежения, закрывает клапан.
2. Если дроссель открыт полностью, то давление там одинаковое с атмосферным или даже выше. При достижении 500-700 мБар поршень закрывает клапан для прохождения газов.
3. В среднем положении обеспечивается нормальное давление поршня.

Если работа клапана вызывает вопросы, то его исправность легко проверить. Для этого на холостых оборотах на горловину, куда заливается масло, кладется лист бумаги. Если он будет опускаться и подниматься вместе с мембранным движением, то клапан является исправным.

Нормальное функционирование можно проверить и другим способом. В режиме холостого оборота следует снять шланг вентиляции и закрыть его пальцем: должно чувствоваться всасывание.

Редукционный клапан

Если мотор функционирует на больших оборотах, во впускном коллекторе появляется давление, которое имеет равное значение с атмосферным или превышает его. В этом случае в картер попадает больше газов. Если во впуске имеется турбокомпрессор, то разрежение будет чересчур большим и его следует уравновесить.

Для этого предусматривается редукционный клапан, который срабатывает во впускном коллекторе, когда открывается заслонка. Механизм, состоящий из мембраны и пружины, вставляется в пластиковый корпус, в котором имеются входной и выходной штуцеры.

Работа редукционного клапана

При нормальном разрежении пружина не нагружается. При этом мембрана приподнята и газы пропускаются свободно.

При пониженном давлении диафрагма опускается и закрывает выход, преодолевая действие пружины. Тогда газы начинают движение через обходной путь — канал с калиброванным отверстием.

К сожалению, действуя положительно с одной стороны, система вентиляции картера двигателя создает проблему с другой. Выйдя из поддона, газы захватывают и частички смазки, загрязняя таким образом впускную систему. Кроме того, они оседают на поверхностях каналов выхода и деталях рециркулирующего клапана. Это ведет к сужению каналов и может стать причиной неисправностей в работе впрыска. Если же диафрагма будет заклинивать, то расход масла увеличится. Тогда придется менять клапан.

Также нужно не забывать о другой немаловажной детали и вовремя менять шланг системы вентиляции картера — обычно это делается вместе с рециркулирующими клапанами. В противном случае, на нем образуются трещины и разрывы.

Чтобы предотвратить дорогостоящий ремонт, необходимо обращать внимание на появляющиеся пятна на уплотнениях двигателя, увеличении расхода горюче-смазочной жидкости и нестабильном функционировании мотора. Если вовремя подъехать в сервисный центр, проблему удастся решить в зародыше, пока она не успела нанести существенный вред агрегату.

fb.ru

Система вентиляции картера

Как устроена система вентиляции картера? Зачем она нужна и как работает? Что делает клапан PCV? Ответим на эти и некоторые другие вопросы, связанные с системой вентиляции картерных газов.

Эта простая и порой незаметная система устанавливается на все автомобили — старые и новые, карбюраторные и инжекторные, бензиновые и дизельные…

Со временем данная система становится умнее и сложнее, а пользу от её труда невозможно переоценить.

Система вентиляции картера выполняет самую грязную, но очень полезную работу как для экологии, так и для самого двигателя.

Но мало кто уделяет ей должное внимание и даже больше — мало кто задумывается, зачем, вообще, данная система нужна и какую роль она играет в работе двигателя внутреннего сгорания.

Зачем нужна система вентиляции картера

Дело в том, что при работе двигателя внутреннего сгорания неизбежно проникновение некоторого количества газов из камеры сгорания в картер двигателя. Эти газы просачиваются через неплотности между поршнем и стенками цилиндра. Плюс ко всему, от перепадов температур постоянно меняется давление в картере.

Прорвавшиеся газы пагубно влияют на свойства масла и окружающую среду, а также повышают давление в картере, что неизбежно приведёт к течи в местах уплотнений двигателя и перерасходу масла.

Вот для отвода этих газов и для снижения давления в картере двигателя и нужна данная система.

Как работает система вентиляции картера

Существует два типа данных систем:

• Открытого типа — более старая. В данной системе полость картера соединялась непосредственно с атмосферой. У данной системы было два существенных недостатка. Первый — это сильное загрязнение окружающей среды, а второй — при остывании двигателя в картер засасывалась влага, пыль и т.п. Можно и сейчас наблюдать, как под капотом стареньких Жигулей телепается шланг, а из него валит огромное количество дыма. Это пример системы открытого типа. На самом деле этот шланг должен был идти к корпусу воздушного фильтра, подводя картерные газы к карбюратору для дальнейшего сжигания их в двигателе. Но чтобы не загрязнять впускной тракт маслянистыми отложениями от работы изношенного двигателя, наши люди, как всегда нашли простое решение.
• Закрытого типа (или принудительная вентиляция) — система вентиляции картера нашего времени. В данной системе полость картера не имеет непосредственного контакта с атмосферой. Её мы и будем рассматривать более подробно на примере автомобиля Шевроле Лачетти. Но принцип работы ни чем существенным не отличается от других автомобилей.

Система вентиляции картера закрытого типа, как уже говорилось, не сообщается непосредственно с атмосферой, поэтому одновременно с отсосом газов и паров бензина в картере образуется разрежение при всех режимах работы двигателя, что повышает надежность различных уплотнений двигателя и уменьшает выброс токсичных веществ в атмосферу. Это касается исправных двигателей. Если двигатель сильно изношен и сапунит, то производительности системы вентиляции для создания разрежения в коллекторе может не хватить.

В систему вентиляции картерных газов обычно входят три составляющие — соединительные шланги, маслоотделитель (сепаратор) и клапан PCV.

Вся суть системы основана на отсосе газов из картера благодаря разрежению во впускном коллекторе. Простыми словами, двигатель сам высасывает газы из своего же картера и их сжигает.

Из картера газы по шлангу поступают к штуцеру клапанной крышки

В полости клапанной крышки находится маслоотделитель, который отделяет частички масла от газов. Эти частички собираются в капли и под действием силы тяжести стекают обратно в картер.

Мойка клапанной крышки

Пройдя маслоотделитель, газы подходят ко второму штуцеру клапанной крышки, расположенному на противоположном конце. В штуцер вкручен клапан вентиляции картера PCV. А также подключаются две трубки — перед клапаном и после клапана

Первая трубка отводит газы в полость перед дроссельной заслонкой, а вторая, через клапан в задроссельное пространство.

Именно клапан является самой важной составляющей правильной работы системы вентиляции картера любого автомобиля с закрытым типом вентиляции.

Не смотря на свой примитивный вид, он не такой простой, как кажется. Многие ошибочно считают, что это обычный обратный клапан. Да, это обратный клапан, но не обычный

Были случаи, когда некоторые умельцы пытались его заменить каким-либо похожим обратным клапаном. Этого делать категорически нельзя!

Вот я показал устройство клапана PCV на видео

Клапан PCV выполняет несколько функций:

• не пускает воздух в обратном направлении (из дросселя в картер)
• снижает пропускную способность при большом разрежении в коллекторе
• открывается полностью при низком разрежении в коллекторе

При полностью открытой дроссельной заслонке, когда разрежение во впускном коллекторе невелико, клапан полностью открыт под действием встроенной в него пружины и картерные газы свободно проходят из картера в коллектор. При закрытой дроссельной заслонке (режим холостого хода) разрежение во впускном коллекторе увеличивается, а проходное сечение клапана уменьшается. Благодаря этому поступление картерных газов в коллектор ограничивается и обеспечивается устойчивая работа двигателя в режиме холостого хода.

Вот пример работы клапана вентиляции картера (PCV)

Более подробно про этот клапан можно почитать и посмотреть не странице Клапан PCV

Засорение клапана вентиляции картерных газов может привести к его заклиниванию, что обязательно отразится на работе двигателя.

При заклинивании в открытом положении:

• возрастут обороты холостого хода (РХХ их понизит, конечно, но проблема от этого не исчезнет)
• может увеличиться расход топлива
• работа на хх может стать неустойчивой

При заклинивании в закрытом положении:

• возрастёт давление в картере
• течь масла через всевозможные уплотнения и сальники
• возможно нарушение работы системы смазки

Думаю, этих доводов достаточно, чтобы проверить работу клапана PCV и всю систему вентиляции картера в целом. А также начать проводить обслуживание системы через определённый промежуток времени или через определённый пробег.

Для этого достаточно вывернуть клапан PCV

Осмотреть его на наличие загрязнений и повреждений

Промыть клапан PCV и трубки очистителем инжектора

Как проверить клапан PCV

После промывки, можно проверить общее состояние клапана. При малейшем подозрении на неисправность, клапан лучше заменить.

Проверка клапана системы вентиляции картера:

• потрясти клапан — должно ощущаться и слышаться болтание элементов клапана — значит система клапана находится в свободном положении и не заклинила
• подуть в обратную часть клапана (там где резьба) — воздух должен свободно проходить
• подуть сильно в штуцер — воздух не должен проходить
• всосать воздух со стороны штуцера, создавая разрежение до 30 кПа  Если Вы на это способны, то клапан должен почти закрыться. Но если Вы не супермен, а обычный человек, тогда подключите к клапану его трубку, но клапан не вкручивайте.  Заведите двигатель и дайте поработать на холостом ходу — клапан должен прикрыться. Можете заодно «погазовать» и посмотреть за работой клапана. При повышении оборотов, шток должен возвращаться в исходное положение, а при работе на холостом ходу — углубляться внутрь. Также при работе на холостом ходу необходимо пальцем легонько закрыть отверстие. Шток должен при этом вернуться в исходное положение. Также должно прослушиваться характерное клацанье. Вот снял этот процесс на видео, чтобы было понятней

Я данную процедуру провожу при каждой чистке дроссельного узла.

Плюсы и минусы закрытой системы вентиляции картерных газов

В конце хотелось бы сравнить достоинства и недостатки системы вентиляции картера для тех, кто мечтает избавиться от неё.

Минусы системы вентиляции картера:

• замасливание впускного тракта двигателя — необходима регулярная чистка
• при плачевном состоянии двигателя объём картерных газов на столько велик, что о нормальной работе системы и двигателя можно забыть — требуется ремонт двигателя

Плюсы системы вентиляции картера:

• чище наш с Вами воздух, так как картерные газы на много токсичней отработанных
• меньше шансов наблюдать течь через уплотнения и сальники
• увеличивается ресурс моторного масла
• уменьшаются окислительные процессы внутри двигателя
• картерные газы повышают детонационную стойкость
• картер не сообщается с атмосферой, в следствие чего в него не засасывается пыль и влага

Хотя ладно, ещё кое-что напишу

Что будет если заглушить систему вентиляции картера

Это реальная история.

Жил-был хороший парень и был у него Ваз 2106. Как и большинство водителей он отключил шланг вентиляции картерных газов от фильтра на карбюраторе и оставил его телепаться под капотом. Всё было как у всех — ездил, дымил потихоньку, никого не трогал.

Затем ему в голову пришла на первый взгляд нормальная идея — всё это дело окультурить, чтобы не дымило под капотом и не тянуло этой гадостью в салон. Он взял более длинный шланг и протянул его под днищем в район подвесного подшипника кардана. Всё хорошо подвязал и снова ездил дымил потихоньку.

Пришла зима. Вечером, после работы, каждый по своим машинам и собираемся разъезжаться по домам. Он завёл двигатель и стал ждать пока я отъеду, чтобы освободить проезд.

Я в своих мыслях тыкаю ключ в замок, включаю зажигание и тут раздаётся жуткий взрыв! Я с перепугу даже не понял, что происходит. Выскочил из машины, смотрю, у напарника глаза по пять копеек, весь трусится, а из под капота дымок идёт.

Открываем капот, а там… Хай Бог милует… Всё в масле, щупа нету на месте, шланг его вентиляции сорвало. Проводка, двигатель, капот — всё истекает маслом! Жуть, в общем…

Заглянули под машину, а из его шланга вентиляции висит большая-прибольшая сосулька. Тут всё стало понятно. Шланг этот был длинный и подвязан в нескольких местах. Мало того, что шёл «волнами», так ещё и немного вверх. Там постоянно собирался конденсат и никуда не стекал, а с приходом морозов, начал обмерзать, пока не заглушил вентиляцию картера полностью.

Вот такие дела.

Теперь, в принципе, и всё, о чём хотелось написать про систему вентиляции картера.

Ну, и видео про систему вентиляции картера

Всем Мира и ровных дорог!!!

Ещё в сообществе Мой Лачетти:

Мне нравится 4+

moylacetti.ru