Корзина
Система вентиляции картера двигателя: устройство, принцип работы, основные неисправности
04.05.2023
Двигатель внутреннего сгорания функционирует путем поджигания топливной смеси в цилиндрах и выпуска отработанных газов и сгоревших продуктов в атмосферу через систему выпуска. Тем не менее, из-за высокого давления внутри камеры сгорания, некоторые газы, остатки топлива и другие отходы могут попадать в картер двигателя через поршневые кольца. Картер - это закрытая полость, содержащая коленвал и другие компоненты двигателя.
В картере постоянно присутствуют масляные пары, несгоревшее топливо, влага и газы, известные как картерные газы. Эти газы негативно влияют на состояние моторного масла и, при избытке, могут привести к повышению давления в картере, что может вызвать выдавливание масла.
Современные двигатели включают в себя систему вентиляции картерных газов PCV (Positive Crankcase Ventilation), которая разработана для уменьшения количества картерных газов и снижения давления в картере. В данной статье мы рассмотрим эволюцию и устройство этой системы, а также обсудим распространенные неисправности.
Устройство и конструктивные особенности системы вентиляции картера
Итак, система вентиляции картера играет важную роль в автомобильных двигателях, обеспечивая ряд выгодных эффектов, таких как:
- Удаление избыточных картерных газов.
- Увеличение срока службы моторного масла.
- Снижение выбросов вредных веществ в атмосферу.
- Снижение давления в картере двигателя.
Существуют два основных типа систем вентиляции картера:
- Открытого типа.
- Закрытого типа.
Стоит отметить, что конструкция данной системы может различаться в зависимости от типа двигателя. Но в современных двигателях, основные функциональные элементы системы включают:
- Воздушные патрубки для циркуляции газов.
- Клапан вентиляции картера, который регулирует давление картерных газов при их подаче во впускной коллектор.
- Маслоотделитель, предотвращающий попадание масляных паров в камеру сгорания и снижающий образование сажи.
Наиболее распространенной схемой на сегодняшний день является закрытая система вентиляции картера. В этой системе газы выводятся из картера благодаря разрежению, создаваемому во впускном коллекторе. Затем газы проходят через маслоотделитель, который отделяет их от масла, после чего они поступают во впуск. В камере сгорания газы, перемешанные с воздухом, подвергаются сгоранию.
На противоположном полюсе, открытая система (эжекционного типа) выбрасывает избыток картерных газов прямо в атмосферу. Этот метод прост и дешев, но имеет негативное воздействие на окружающую среду. Он также менее эффективен при низких оборотах и в режиме холостого хода.
Закрытая система вентиляции картера, или принудительная, более сложна по конструкции, но способствует уменьшению выбросов и расхода масла. Она обеспечивает более стабильную работу двигателя, особенно в холодное время года, благодаря подогреву впускающего воздуха картерными газами.
Однако у закрытой системы также есть недостатки, такие как загрязнение воздушных путей и элементов впускной системы отработанными газами, а также увеличенный окислительный процесс масла на высоких оборотах. Кроме того, существует разнообразие реализаций принудительной вентиляции в зависимости от типа двигателя, включая клапанные решения с золотниками и мембранами, каждое из которых имеет свои особенности и недостатки.
Для чего нужен маслоотделитель в двигателе
Как уже упоминалось ранее, маслоотделитель (или маслоуловитель) представляет собой важный компонент системы вентиляции картера двигателя. Его основной задачей является предотвращение попадания масла в камеру сгорания.
Существует два основных типа маслоотделителей: лабиринтный и центробежный, но на современных двигателях обычно используется комбинированный тип маслоотделителя.
Лабиринтный маслоотделитель, также известный как успокоитель, замедляет поток газов, что приводит к оседанию объемных частиц масла на его стенках. Затем это масло стекает обратно в картер двигателя.
Центробежный маслоотделитель более эффективно и тщательно разделяет масло и газы. Газы, проходя через это устройство, подвергаются воздействию центробежной силы, что приводит к осаждению масла на стенках устройства, а затем к его стеканию в картер двигателя.
Комбинированный тип маслоотделителя использует оба вышеуказанных метода. Сначала центробежный маслоотделитель оседает масло, а затем, чтобы устранить возможные турбулентности газов, на выходе устанавливается лабиринтный успокоитель. Этот последний этап завершает процесс отделения масла от газов из картера двигателя.
Таким образом, маслоотделитель играет важную роль в системе вентиляции картера, предотвращая попадание масла в камеру сгорания и обеспечивая более эффективное функционирование двигателя.
Клапан системы вентиляции картера
Упомянутый клапан выполняет функцию регулирования давления газов, которые направляются во впускной коллектор. Если разрежение во впускном канале невелико, то клапан находится в открытом положении, позволяя газам свободно циркулировать.
Однако, при значительном разрежении во впускном канале, данный клапан закрывается. Также следует отметить, что в турбированных двигателях система вентиляции картера управляется через дроссельное регулирование.
Частые неисправности системы вентиляции картера
С учетом представленной информации, ясно, что система вентиляции картера в современных двигателях представляет собой сложный механизм. Сбои и неисправности в работе этой системы могут серьезно повлиять на работу двигателя, вызвать проблемы и сократить срок службы агрегата.
Часто проблемы с вентиляцией картера не так очевидны и могут проявляться в виде ухудшения производительности двигателя, увеличения расхода топлива, быстрого загрязнения дроссельной заслонки и рекуператора холостого хода. Также масло может попадать в воздушный фильтр и вызывать другие проблемы.
Часто при диагностике таких проблем механики могут сосредоточиться на проверке и ремонте системы подачи топлива или системы зажигания, упуская из виду вентиляцию картера. Важно понимать, что закрытая система вентиляции картера включает в себя различные каналы, клапаны, патрубки и шланги для циркуляции газов, и их корректная работа критически важна для надлежащей работы двигателя.
Проблемы с вентиляцией картера могут возникать из-за засорения или повреждения клапанов, патрубков и каналов. Эти элементы могут забиваться сажей, нагаром и другими отложениями, особенно на старых и изношенных двигателях.
На современных двигателях стандарта Euro-4 и выше, системы вентиляции картера стали более чувствительными, и проблемы с ними могут привести к переходу двигателя в аварийный режим, не всегда отображаемый при компьютерной диагностике, что усложняет поиск и устранение проблемы.
Также важно отметить, что система вентиляции картера может вызвать проблемы в холодное время года из-за наличия в ней влажности. Влага может конденсироваться и замерзать в системе, что может привести к блокировке и недопущению правильной циркуляции газов. Недостаточное обогревание системы вентиляции в некоторых автомобилях может усугубить эту проблему.
Подведем итоги
Следует отметить, что в руководствах по эксплуатации автомобилей не всегда приводится информация о необходимости регулярного обслуживания системы вентиляции картера двигателя. Однако на практике такое обслуживание является обязательным и должно проводиться с определенной периодичностью.
Профилактическая очистка системы вентиляции картера включает в себя очистку внутренних каналов шлангов и патрубков, а также маслоотделителя и других компонентов. Желательно проводить эту процедуру на каждом техническом обслуживании (ТО), параллельно с заменой масла и фильтров, которая рекомендуется каждые 10 тысяч километров или чередующуюся каждые 20 тысяч километров.
Такой подход к обслуживанию поможет предотвратить критическую засоренность системы, что может привести к выдавливанию масла из двигателя под давлением картерных газов. Кроме того, чистота системы способствует нормальной работе процесса смешивания воздуха и топлива, что в свою очередь повышает производительность двигателя, снижает расход топлива и обеспечивает надежную смазку.
Заключительно, следует подчеркнуть, что система вентиляции картера давно уже выполняет функцию не только снижения давления в картере двигателя. В современных автомобилях она является эффективным инструментом для улучшения экологичности двигателя, наряду с системой EGR и катализатором в выпускной системе. Поэтому современные производители активно применяют и совершенствуют эту технологию в своих автомобилях.
