О чем речь? Давление картерных газов не должно превышать установленные производителем нормы, в противном случае двигатель быстро выйдет из строя. Спасет картер только система вентиляции, которая бывает двух видов.
Что учесть? Но и система вентиляции картерных газов может выйти из строя. В таком случае важно знать распространенные признаки повышенного давления, чтобы вовремя провести диагностику и принять меры по его снижению.
В этой статье:
- Как образуются картерные газы
- Виды систем вентиляции картерных газов
- Устройство системы вентиляции картерных газов
- Признаки и причины повышенного давления картерных газов
- Диагностика повышенного давления картерных газов
- Профилактика проблем с давлением картерных газов
- Часто задаваемые вопросы о давлении картерных газов
Как образуются картерные газы
В процессе горения смеси воздуха и топлива в камерах двигателя внутреннего сгорания (ДВС) создается огромное давление картерных газов, необходимых для вращения роторного вала и поршней. Таким образом обеспечивается работа мотора. Но только лишь часть продукта горения участвует в обеспечении работы движка.
Меньшая доля все-таки проходит между рабочей частью цилиндра и поршневыми кольцами, находя место в кармане под движущейся частью цилиндра, иными словами, в кривошипном отсеке – картере, где выхлопы взаимодействуют с испарениями, появляющимися при подогреве масла для двигателя.
Чем больше пройденное машиной расстояние и значительнее изнашивание поршней, поршневых колец, рабочего пространства цилиндров, тем выхлопные газы более заметны. При неисправной системе зажигания в запоршневый мешок могут попасть пары бензина или непосредственно топливо.
Как образуются картерные газы
Попадание таких фракций отрицательно отражается на качестве масла в нижней части картера, т. к. оно оксидирует, истощая запас бустеров, постепенно снижая ресурс поршневой системы. В итоге это сказывается на общем состоянии мотора в целом.
Избыточное давление картерных газов
Избыточное давление в запоршневом пространстве также приводит к плохим последствиям. Достигая предельного значения, оно становится причиной просачивания моторного масла через прокладки, что ведет к их быстрому износу и дорогостоящему восстановлению.
Чтобы этого не произошло, в двигателе предусмотрена вентиляция, которая оборудована трубкой и выпускным механизмом, через них выхлопные газы попадают в систему впуска и сжигаются в зоне горения.
Избыточное давление картерных газов
Виды систем вентиляции картерных газов
В настоящее время в машиностроении используются два вида вентиляции кривошипного отсека мотора – открытая, в которой выхлопные газы выводятся непосредственно через калиброванную выталкивающую трубку, и закрытая (принудительная) система вентиляции (PCV – positive crankcase ventilation).
Открытая вентиляционная система использовалась при создании машин в первой половине XIX века, сейчас такие автомобили сняты с конвейера, но их можно встретить в сельской местности. Главный ее недостаток – выброс выхлопных газов непосредственно в атмосферу. Она дешевая и простая, но наносит значительный вред окружающей среде.
Загрязнение атмосферы и окружающей среды – не единственный негативный фактор свободной вентиляционной системы. Она практически не работает при передвижении на маленькой скорости и вообще бесполезна, когда машина находится в режиме запуска или на холостом ходу, потому что давление газов на поршни практически равно нулю.
Помимо этого, открытая вентиляционная система в момент понижения температуры двигателя начинает заглатывать обычный забортный воздух со всеми взвесями и парами. Зафиксировано большое количество случаев на машинах с приличным автопробегом, где она была главной причиной износа цилиндров, образования в них слабого давления, а также большого потребления моторного масла.
В настоящее время основная альтернатива открытой системе вентиляции – закрытая (принудительная).
Устройство системы вентиляции картерных газов
В современных машинах принудительная вентиляционная система более разветвлена. В ее состав входят различные патрубки и шланги, а также некоторые механизмы, о которых поговорим подробнее.
Маслоотделитель
Необходим для разделения масляных паров и газообразных веществ, а также для того, чтобы впускной коллектор и его компоненты не засорялись отработанным маслом. Кроме того, недопустимо попадание смазки в камеры сгорания вместе с топливом.
Устройство системы вентиляции картерных газов
Есть два вида маслоотделителя:
- тангенциальный (центробежный);
- лабиринтный.
Тангенциальный тип имеет конический или цилиндрический контур, оснащен двумя форсунками сверху и одной снизу. Кривошипный отсек соединен с маслоотделителем через одно входное отверстие в верхней части. Второе верхнее отверстие служит каналом, по которому газы, теперь уже лишенные паров моторного масла, направляются к впускному клапану. Патрубок снизу необходим для спуска отработанной смазки в поддон картер.
Выхлопные газы попадают через впускной патрубок маслоотделителя, в камере создается тангенциальная траектория, заставляющая газы закручиваться по спирали вокруг оси сепаратора. Благодаря центробежным силам и более плотной природе масла по сравнению с газом, смазка прилипает к внутренней поверхности сепаратора. Газы, лишенные масляных добавок, поднимаются и выходят через верхний патрубок, проходя через всю систему.
Тем временем вытекшее масло снова поступает в систему смазки двигателя. Его использование необходимо для отделения паров масляных веществ от газообразных, чтобы впускной коллектор и его компоненты не засорялись скоплениями смазки.
Клапан вентиляции картерных газов
Клапан вентиляции служит регулятором потока отработанных газов во впускной отсек. Благодаря разрежению в коллекторе он может создавать соответствующее безвоздушное пространство в корпусе двигателя через систему трубопроводов, тем самым вызывая усиленный приток газовых веществ в картер.
Работая в унисон с двигателем, этот клапан реагирует на колебания давления в коллекторе, открываясь при маленьком снижении давления в нем и перекрываясь при превышенном. Когда давление в корпусе возрастает, крышка срабатывает, позволяя газам всасываться во впусковую систему и понижая общее давление. И, наоборот, при отсутствии кислорода клапан втягивается, препятствуя возврату газовых веществ.
Такая схема обеспечивает контролируемое движение выхлопов в системе вентиляции картера при сохранении номинального уровня вакуума для повышения эффективности работы двигателя.
Признаки и причины повышенного давления картерных газов
Приведем примеры возможных причин повышенного давления картерных газов двигателе:
- Засорение вентиляционной системы картера. Проверьте и почистите маслоотделитель корпуса и трубу вентиляции, чтобы устранить проблему.
- Неисправный пневмокомпрессор. Когда воздушный компрессор работает неправильно, это может привести к повышению давления в картере. Проверьте его и при необходимости поменяйте.
- Негерметичная прокладка турбокомпрессора. Неплотное соединение может привести к высокому давлению картерных газов. Необходимо проверить уплотнения компрессора и турбины нагнетателя.
- Увеличенное расстояние в штоке клапана или поврежденные уплотнения данной детали корпуса. Проверьте их и при необходимости замените.
- Большой срок эксплуатации буксы заслонок в голове блока двигателя. Проверьте степень износа заслонок и при необходимости замените головку блока цилиндров.
- Предел эксплуатации поршня и поршневых колец. При этой проблеме надо осмотреть систему впуска на наличие утечек и проверить поршни и поршневые кольца на отсутствие разрушений.
Засоренная вентиляционная система мешает отведению газов. Возможная причина – в появлении смол на ее внутренних механизмах. Можно опознать проблему по следующим признакам:
- утечка и большой расход материалов смазки;
- появление обильного дыма в отсеке двигателя;
- снижение ускорения при наборе скорости машины;
- некорректные шумы в системе впуска;
- быстрое засорение регулятора подачи воздуха;
- выдавливание измерителя моторного масла повышенным давлением.
Когда в шлангах присутствуют трещины и отверстия, происходит инфильтрация воздуха, что понижает качество работы мотора. Регулирующий механизм перенаправляет картерные газы внутрь ДВС, где они вступают в диффузию с маслянистыми и углеродистыми отложениями, это и приводит к закупорке дроссельной заслонки.
Признаки и причины повышенного давления картерных газов
Диагностика повышенного давления картерных газов
Простейший метод – снять заглушку масляного отсека и понаблюдать за результатом. Если приложите к нему руку и почувствуете давление, то с большой долей вероятности клапан давления картерных газов не функционирует в рабочем режиме.
Однако этот метод не является универсальным. При чрезмерно изношенных поршнях будет тот же эффект, независимо от состояния клапана. В некоторых двигателях, например, в моделях BMW с Valvetronic, таких как N42 и N46, давление может присутствовать, несмотря на исправную систему вентиляции, что делает этот способ менее надежным.
Проверка забора воздуха
Так же можно проверять забор воздуха, говорят, что в исправном двигателе крышка будет притягиваться к горловине. Как правило, это верно, но не всегда. Очень сильное всасывание – показатель заклинившего в открытом состоянии клапана или разрыва мембраны, несмотря на всю остальную работоспособность системы.
Так же осматривают и воздушный фильтр. Наличие масла не всегда указывает на неисправность вентиляции. Присутствие смазки может быть вызвано проблемами в поршневой группе, а не в самом вентиляционном оборудовании. Только когда вы убедились в работоспособности поршней, а измеритель уровня масла не на месте, это может сигнализировать о неисправности вентиляционной системы. Это становится явным, когда имеются параллельные признаки, например, масляное вещество на воздушном фильтре.
Есть более надежный способ. Необходимо размонтировать патрубки системы вентиляции, которые снимаются просто, и заглянуть внутрь. Если обнаружили налет и посторонние вещества, то клапан с большой долей вероятности в таком же состоянии, поэтому не функционирует. При такой проблеме патрубки надо просто почистить, а крышку заменить. В этом случае можно заодно проверить компрессию, так как наслоение может быть вызвано и другими причинами, тогда стоит задуматься о сервисном обслуживании двигателя.
Диагностика повышенного давления картерных газов
С течением времени в механизме маслоотделителя накапливается осадок, что ведет к повышению давления в картере и возможной утечке моторного масла через уплотнения и прокладки. В этом случае необходима тщательная промывка.
К сожалению, картерные газы могут загрязнить дроссельную заслонку, всю систему впуска, а также сократить срок службы другой критически важной системы – EGR (рециркуляция отработанных газов). Поэтому затягивать с ремонтом вентиляционного оборудования не рекомендуется.
Из-за засоренного маслоотделителя с большой долей вероятности масло попадает сразу во впусковую систему. Из-за этого машина дымит и расходует намного больше смазки. Это признаки неработающих маслосъемных колпачков, а также колец поршней.
Профилактика проблем с давлением картерных газов
Как правило, автолюбитель может не менять клапан вентиляции картерных газов при его регулярной диагностике – очистке вентиляционной системы каждые 22–25 тысяч километров пробега.
Можно проверять клапан на утечку моторного масла каждые 10 тысяч километров. При обнаружении его следов необходимо проверить деталь. Частая причина проблемы – забитый патрубок или маслоотделитель.
Очистить налет с механизмов помогут следующие вещества:
- Распространенная смазка VD-40.
- Средство очистки системы зажигания (электронной или аналоговой).
- Солярка или керосин.
- Средство очистки тормозной системы.
Спрей используют с помощью специальных насадок, жидкости применяют посредством шприцов. Если нет уверенности, что система очистилась с первого раза, процедуру необходимо повторить.
После проведения манипуляций подобного рода нужно проверить клапан на техническую возможность работы. В случае отрицательного результата поможет только замена неработающей детали крышки.
Таким же способом выполняется чистка маслоотделителя и патрубков.
Часто задаваемые вопросы о давлении картерных газов
Какое давление считается нормой?
Все зависит от мотора определенной модели автомобиля. Изготовители ДВС сами определяют пределы давления газов в разных рабочих условиях.
Назовите факторы, влияющие на давление?
Давление газов зависит от нагрузки на мотор, температуры воздуха, дорожного покрытия и еще множества показателей. В первую очередь надо изучить техническую документацию завода-изготовителя, в ней обязательно изложены точные показатели и характеристики ДВС.
Можно ли использовать манометр для измерения давления?
Манометр – прибор для измерения давления, стандартное значение соответствует 60 мрс. Для начала надо убедиться в отсутствии сора в патрубке сапуна, потом проверить, в норме ли моторное масло. Прибор выбирают в соответствии с объемом и видом ДВС. Главное, чтобы он соответствовал диаметру технологического отверстия.
При функционировании двигателя топливная смесь впрыскивается в каждую камеру, там возникают сильные взрывы и высвобождают большую энергию, которая приводит в движение коленчатый вал с помощью поршней. Выпускное устройство отправляет отработанные газы в газовый отвод, проводя их сначала через трансформирующий отсек, чтобы отсеять наиболее опасные элементы перед выводом в окружающую среду.
Меньшая доля отработанных газов просачивается в кривошипный отсек в щели между поршневыми кольцами и цилиндрами. Скопление этих газов в большинстве случаев неминуемо приведет к разрушению внутренних компонентов двигателя. Это значит, что при появлении признаков, указывающих на проблемы с вентиляцией, необходимо срочно провести диагностику.
