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.
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;
Маслоотделитель, отсекающий масляные пары при выходе газов из поддона двигателя.
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 при , 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.
Узел дроссельной заслонки и вытяжной клапан газов на карбюраторах являются так называемой малой ветвью и задействуются тогда, когда разрежение в недостаточное.
Признаки неисправности PCV
Причины неисправности:
Забит или неисправен клапан вентиляции картерных газов;
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.
Тип: клапан предохранительный запорный высокого контролируемого давления.
Клапан ПКВ является полуавтоматическими запорным устройством, предназначенным для герметичного перекрытия подачи газа.
Клапан ПКВ автоматически закрывается при выходе контролируемого давления за установленные верхний и нижний пределы. Открытие клапана производится вручную. Произвольное открытие клапана исключено.
Условия эксплуатации клапана ПКВ должны соответствовать климатическому исполнению УХЛ категория 2 ГОСТ 15150-69 с температурой окружающего воздуха от минус 35 до плюс 45° С.
Клапан ПКВ изготавливается с условным проходом Ду 50, 100 и 200.
Примеры условного обозначения клапанов:
Клапан предохранительный запорный с условным проходом ДУ200 высокого контролируемого давления: - Клапан ПКВ-200 ТУ 3710-001-1223400102013.
Изготовитель гарантирует нормальную работу клапана ПКВ в течении 18 месяцев со дня ввода в эксплуатацию или 24 месяца с момента производства при условии соблюдения правил хранения, транспортирования, монтажа и эксплуатации.
Средний срок эксплуатации: до 15 лет.
Основные параметры и технические характеристики клапана ПКВ
| Наименование параметра или размера | ПКВ-50 | ПКВ-100 | ПКВ- 200 |
| Рабочее давление на входе, МАп, не более | 1,2 | ||
| Условный проход, Ду, мм | 50 | 100 | 200 |
| Пределы настройки контролируемого давления, МПа - нижний - верхний |
0,003-0,03
0,03-0,6 |
||
| Строительная длина, мм | 230 | 350 | 600 |
| Габаритные размеры, мм
- длина - ширина - высота |
390
310 480 |
425
320 580 |
600
390 720 |
| Масса, кг, не более | 33 | 73 | 140 |
Устройство и принцип работы клапана ПКВ
Корпус 1 вентильного типа соединяется с переходным фланцем 2. На переходном фланце крепится крышка 3. Между крышкой 3 и переходным фланцем зажимается мембрана 4, эффективная площадь которой для клапана типа ПКВ в 8,5 раз меньше, чем для клапана типа ПКВ. В крышке 3 устанавливается большая пружина 5, усилие которой изменяется при помощи пробки 6 и малая пружина 7, усилие которой изменяется при помощи штока 8. Внутри корпуса I находится клапан 9. Гильза клапана 9 перемещается по направлению стойке 10, ввернутой в корпус, а шток клапана 9 в отверстие переходного фланцы 2.
Подъем клапана 9 осуществляется при помощи вилки 12, закрепленной на поворотном валу 13, на конце которого крепится рычаг 14.
В клапане 9 имеется устройство, выполняющее функции перепускного клапан для выравнивания давления газа до и после клапана 9 в момент его открытия. При открытии клапана рычаг 14 зацепляется с анкерным рычагом 15, установленным на переходном фланце 2. Коромысло 16, установленное в крышке 3, одним концом соединяется с мембраной 4, а другим с молотком 17.
Для открытия клапана необходимо рычаг 14 поднять до зацепления его с анкерным рычагом 15. При этом клапан 9 поднимается и откроет проход газу, который их сети по импульсной трубке поступит под мембрану 4. Настройка клапан на нижний диапазон срабатывания производится вращением штока 8, а на верхний диапазон - вращением пробки 6.
Если контролируемого давление газа находится в заданных пределах, коромысло 16, связанное одним концом с мембраной 34, другим совместится с упором молотка 17, который окажется запертым в вертикальном положении, поднятым вручную.
Если контролируемого давление газа возрастает выше заданного верхнего предела, установленного большой пружиной 5, мембрана 4, преодолевая усилие этой пружины, пойдет вверх и повернет коромысло 16, наружный конец которого выйдет из зацепления с упором молотка 17. Под действием груза молоток 17 упадет и ударит по свободному концу анкерного рычага 15, который освободит рычаг 14, укрепленный на валу, и клапан 9 под действием собственного веса и сева груза рычага 14 опуститься ан седло корпуса I и перекроет проход газу. Если контролируемого давления газа упадет ниже заданного предела, установленного малой пружиной 7, мембрана 4 под действием этой пружины пойдет вниз и опустит внутренний конец коромысло 16. При этом наружный конец пойдет вниз и опустит внутренний конец коромысла 16. При этом наружный конец коромысла 16 выйдет из зацепления с упором молотка, который упадет и закроет клапан.
Монтаж и эксплуатация клапана ПКВ
Монтаж и эксплуатация клапана ПКВ производиться в соответствии Правилами безопасности в газовом хозяйстве. Клапан ПКВ устанавливают так, чтобы направление потока газа совпадало с направлением стрелки на корпусе клапана.
Перед монтажом клапана необходимо произвести расконсервацию наружных поверхностей.
Установка прибора в местах с отрицательной температурой допускается при условии отсутствия конденсации паров воды в проходящем газе при этих температурах.
Клапан ПКВ не должен устанавливаться в окружающих средах, разрушающе действующих на алюминий, чугун, сталь, резину и цинковое покрытие.
Клапан ПКВ монтируется на горизонтальном участке трубопровода перед регулятором давления. Мембрана должны занимать горизонтальное положение. Вход газа должен соответствовать стрелке, отлитой на корпусе.
Клапан ПКВ своей опорной поверхностью устанавливается на кронштейны или подставки и дополнительного крепления не требует.
Импульсная трубка должны быть присоединены к ниппелю (приварена) и по возможности должны иметь уклон от головки вниз и не иметь участков с противоположным направлением уклона, в которых может копиться конденсат.
Присоединения трубки УК нижней четверти горизонтального трубопровода, в котором контролируется давление, не допускается.
Импульс берется после регулятора давления.
В заводском исполнении рычаг подъема клапан расположен слева по ходу газа. Если по условиям монтажа такое расположение неудобен, то его можно перемонтировать. Для этого следует открутить гайки, снять в собранном виде головку, поменять местами пробки и перевернуть ось вилки. Рычаг посадить на ось так, чтобы ось планки рычага совпадала с направлением оси вилки в одной плоскости, после чего закрепить рычаг гайкой.
Установить головку, повернув ее на 180° относительно первоначального положения и завинтить гайки. После монтажа и перемонтирования клапана следует проверить надежность выбивания анкера молотком, гермертичноть всех соединения воздухом, азотом или рабочим газом при давлении 1,2 МПа. Все места уплотнения подмембранной полости переходного фланца гермертичноть испытать давлением для клапанов ПКВ-0,56 МПа.
На герметичность закрытия клапана давления 1, 2 МПа и 0,002 МПа. Утечка воздуха в местах соединения и уплотнений не допускается.
Клапан ПКВ после настройки потребителем на требуемое давление срабатывания должен быть опломбирован.
По окончании монтажа и опрессовки клапана следует произвести настройку на рабочие параметры.
Сначала установить нижний предел вращения штока 8. Во время настройки следует поддерживать давление в импульсной трубке несколько выше устанавливаемого предела, а затем медленно снизить давление и убедиться в том, что клапан ПКВ срабатывает при падении давления о установлено нижнего значения. После чего установить верхний предел вращения пробки 6. Во время настройки следует поддерживать давления немного выше настроенного нижнего предела.
После окончания настройки повысить давление и убедиться в срабатывании клапана при достижении верхнего предела.
Транспортировка и хранение клапана ПКВ
Транспортирование клапанов ПКВ в упакованном виде может производиться любым видом транспорта, кроме морского, в соответствии с правилами перевозки грузов, действующими на данном виде транспорта.
При длительном хранении на складе клапаны должны подвергаться переконсервации после одного года хранения консервационным маслом К-17 ГОСТ 10877-76 или другими смазками для изделия группы II по варианту защиты ВЗ-1 ГОСТ 9.014-78.
Срок хранения не более 6 лет.
Допускается транспортирование клапанов в универсальных контейнерах без упаковки с укладкой изделия рядами, разделяя каждый ряд прокладками из досок, фанеры и др.
Возможные неисправности клапана ПКВ и методы их устранения
| Наименование неисправности, внешнее проявление | Вероятная причина | Метод устранения |
| Молоток не устанавливается в рабочее положение, вертикальное при нормальном контролируемом давлении. | 1) Засорение импульсной трубки. 2) Порыв мембраны. | 1) Очистить и продуть импульсную трубку. 2) Сменить мембрану. |
| После закрытия клапана продолжает поступать газ. | 1) Неплотное прилегание клапана к седлу. | 1) Проверить, не попадало ли что-нибудь под клапан. 2) Проверить, нет ли царапин на седле. 3) Проверить эластичность резины клапана. 4) Проверить правильность установки рычага относительно клапана. |
При работе автомобильного двигателя пары и газы образуются не только в самом моторном блоке, но и в картере или в поддоне, который предназначен для хранения масла и располагается в нижней части мотора. Это газы, образовавшиеся из паров масла, бензина и воды. Также в картер через зазоры могут попасть газы, образовавшиеся при сжигании топливно-воздушной смеси. Все пары и газы, находящиеся в картере, называют картерными. Концентрация таких газов нарушает свойства моторного масла и оказывает вредное влияние на металл деталей мотора.
Для отведения образовавшихся газов служит система вентиляции картера. Она состоит из маслоотделителя, клапана картерных газов и патрубков отвода воздуха.
Схема расположения клапана вентиляции картерных газов
Газы проходят очистку от масляных капель, которые впоследствии стекают назад в поддон, и по воздушным патрубкам очищенные газы поступают в систему подачи воздуха в камеры сгорания. За выход газов во впускной коллектор отвечает клапан отвода картерных газов. Очистка от масла играет важную роль, потому что это не только экономия масла, но и борьба с нагаром на рабочих деталях.
Для чего нужен клапан вентиляции картерных газов?
Клапан отвода картерных газов регулирует процесс выпуска скопившихся паров. Принцип его работы основан на разности давлений перед клапаном и за ним. Чтобы понять, как работает клапан вентиляции, рассмотрим его конструкцию. Он состоит из пластикового корпуса, входного и выходного штуцеров, двух полостей, мембраны и пружины (образующих своего рода поршень).
Если во впускном патрубке присутствует сильное разрежение, то под действием пружины клапан закрывается, и картерные газы не попадают в воздуховод.
Если дроссельная заслонка полностью открыта, то во впускном коллекторе устанавливается атмосферное давление или даже превышающее его в случае турбонаддува, при этом клапан закрывается под действием наружного давления.
Если создается незначительное разрежение, то поршень занимает нейтральное положение и газы свободно выходят.
У клапана вентиляции картерных газов только три рабочих положения.
И т.к. образовавшиеся газы подаются в камеру сгорания в качестве составляющей рабочей смеси, то систему вентиляции также называют системой рециркуляции, а клапан – рециркуляционным или в английском варианте — PCV клапан, что означает то же, а расшифровывается Positive Crankcase Ventilation (на рус. — система вентиляции картера).
Где находится клапан вентиляции картерных газов?
В верхней части картера расположен маслоотделитель. Обычно, это сочетание двух типов: лабиринтного и центробежного. Газы, поднимаясь, проходят через оба типа маслоотделителя и затем упираются в клапан, который обычно располагается во впускном коллекторе.
Как проверить клапан вентиляции картерных газов?
Проверить клапан достаточно несложно.
- Снимите шланг, идущий от картера к клапану PCV.
- Запустите двигатель.
- Заткните пальцем освободившийся штуцер клапана. При работающем клапане вы почувствуете, что вакуум создается. После освобождения отверстия вы услышите щелчок.
Если вакуума вы не почувствовали, то клапан вентиляции картерных газов проверку не прошел.
Неисправности клапана вентиляции картерных газов
Невозможно удалить все частички масла при отводе газа из картера, поэтому со временем образуется загрязнение составных частей системы вентиляции. Если система сильно засорилась, то возможно увеличение давления в картере и выход масла через щуп или через сальники двигателя.
Признаком попадания масла в камеру сгорания служит появление неприятного запаха и копоти на выходе из двигателя. Если срочно не принять меры, то это может привести к серьезным неисправностям в цилиндропоршневой группе.
Если масляный налет появился на впускном коллекторе и воздушном фильтре, то это свидетельствует о проблемах маслоуловителя.
В случае забивания системы или поломки клапана отвода картерных газов в двигателе может начаться жор масла. Чаще всего это происходит из-за заклинивания мембраны. В таких случаях необходимо заменить либо мембрану клапана вентиляции картерных газов, либо полностью клапан. Данное явление сопровождается нарушением работы системы впрыска и нестабильной работой двигателя.
Таким образом, система вентиляции картерных газов, хотя и не выглядит одной из жизнеобеспечивающих систем работы двигателя, является ее важной составляющей и нуждается в периодической чистке и проверке.
Подробнее об устройстве и предназначении системы вентиляции картерных газов смотрите в видео на нашем сайте!
Система PCV
Строение системы PCV
Система PCV состоит из клапана PCV, фильтра, пары воздушных трубок. Одна из трубок соединяет воздушный фильтр и клапанную крышку, другая картер коленвала и клапан PCV на впускном коллекторе. Основная цель снижение уровня углеводородов в выхлопных газах.
Работа системы PCV
Когда двигатель работает, вакуум во впускном коллекторе открывает клапан PCV. Чистый воздух поступает в клапанную крышку. Отсюда через головку блока цилиндров и блок цилиндров, при компрессии, воздух поступает в картер коленвала и смешивается с газами. Далее через клапан PCV поступают во впускной коллектор. Одновременно часть газов поступае через блок цилиндров и клапанную крышку в кожух воздушного фильтра и смешивается с чистым воздухом, затем опять поступает в впускной коллектор. (режим холостой ход и торможение)
Работа клапана PCV при нормальном режиме
Вакуум во впускном коллекторе ниже чем во время работы в режиме холостого хода. Пружинка давит на диафрагму и ументьшает открытие клапана PCV. Таким образом количество газов проходящихх через клапан увеличивается и проходит в впускной коллектор.
Работа PCV клапана при большой нагрузке двигателя
Вакуум во впускном коллекторе самый низкий и клапан PCV закрыт почти полностью. Газы поступают обратно в клапанную крышку и далее в корпус воздушного фильтра. Потом смешивается с чистым воздухом и поступает в впускной коллектор.
Проверка системы PCV
На что влияет система PCV: неровный холостой ход, пониженные обороты двигателя на холостом ходу.
Почему это происходит - прежде всего это образование угольных отложений в клапане и загрязнение фильтра PCV.
Проверка простая:
Заведите двигатель
- отсоединяете один конец воздушного шланга "PCV фильтр - клапанная крышка" от воздухоочистителя
- затыкаете отверстие шланга пальцем - если есть вакуум - то все в порядке.
- если вакуум очень слабый или его нет - то идет проверка дальше.
- отсоединяете конец шланга "картер коленвала-клапан" от клапана PCV
- затыкаете клапан пальцем - должен ощущаться сильный вакуум.
Если он есть, то нужно продуть сжатым воздухом трубки -очевидно они забиты угольными отложениями
Если вакуума нет - снимается клапан PCV и проверяется он.
При тряске должен слышаться щелчок от поршня - если его нет, то надо либо заменить клапан, либо почистить (берется жидкость "5-минутка Engine Flush" - в простонародье керосин и моется клапан)
Если клапан, фильтр и трубки в порядке, а вакуума нет - то очевидно забилась сеточка в картере коленвала.Тут тяжело - надо двигатель разбирать.