за что отвечает клапан pcv
Система вентиляции картера двигателя, принцип работы, PCV.
Между деталями ЦПГ существуют определенные тепловые зазоры, соответствующие установленным разработчиками допускам. Какими бы минимальными ни были эти зазоры (с учетом того что поршневые кольца не обеспечивают 100% герметичности в виду особенности конструкции), через них из камеры сгорания в картер всегда проникают не сгоревшие частицы и газы, которые смешиваются с масляными парами, образуя так называемые картерные газы. Они оказывают негативное влияние на качество находящегося в картере моторного масла, которое с ростом пробега автомобиля неуклонно ухудшается, теряются смазывающие свойства и срабатывается присадочный пакет. Стоит отметить, что подобный эффект проявляется у абсолютно любых моторных масел. Попадающие в картер двигателя пары топлива, продукты горения, частицы сажи и воды неизбежно меняют состав масла, превращая его в масляную эмульсию с различными примесями, конечно после прогрева двигателя до рабочей температуры легкокипящие фракции этих паров испарятся (воды и топлива), но тяжелые — останутся, неизбежно окисляя и засоряя масло. Не стоит забывать и о том, что в процессе работы в цилиндрах мотора создается очень высокое давление — десятки атмосфер. В связи с этим газы, вырывающиеся с огромной силой, неизбежно попадают в картер, грозя выдавливанием сальников, прокладок, нарушению герметичности соединений с последующей потерей масла.
Благодаря системе вентиляции картера выводятся прорвавшиеся отработавшие газы, а также обеспечивается и поддерживается нормальное рабочее давление, что благотворно влияет не только на состояние моторного масла, но и на надежность, продолжительность работы двигателя.
Виды систем вентиляции картера
На сегодняшний день принято выделять два типа систем вентиляции картера автомобильного двигателя: открытая, или эжекционная (отработанные газы выводятся наружу напрямую из картера при помощи специальной калиброванной эжекционной трубки) и закрытая, или принудительная система вентиляции (PCV – positive crancase ventilation).
Система вентиляции картера открытого типа характерна для силовых агрегатов автомобилей, выпускавшихся в прошлом веке и снятых в настоящее время с производства, хотя многие из них все еще бороздят просторы вселенной отечественное бездорожье. Особенностью такой системы является то, что прорвавшиеся из цилиндров газы вместе с масляным туманом выводятся за пределы двигателя, непосредственно в окружающую среду. Указанный способ вентилирования картера мотора отличает простота и дешевизна конструкции, что, впрочем, «компенсируется» существенным загрязнением атмосферы.
Принцип работы принудительной системы вентиляции картера (PCV).
Помимо указанного недостатка, открытая вентиляция картера имеет еще ряд отрицательных моментов. Подобная система малоэффективна при движении на малых скоростях и абсолютно бездейственна на неподвижном автомобиле с работающим на холостых оборотах двигателем, т.к. давление картерных газов минимально. Кроме того, через открытую систему вентиляции картера при охлаждении сильно разогретого двигателя возможно подсасывание не отфильтрованного атмосферного воздуха внутрь двигателя, вместе с пылью и водяными парами. Нередки случаи, когда на автомобилях с большими пробегами система открытого типа становилась основной причиной износа ЦПГ и как следствие потери компрессии и расхода масла.
Более современной и эффективной альтернативой открытой вентиляции картера является закрытая (принудительная) вентиляционная система. Одной из ключевых деталей такой системы является клапан PCV, выводящий попавшие в картер двигателя газы во впускной коллектор с последующим сжиганием в камерах сгорания. Разные автопроизводители по-разному реализуют идею закрытого вентилирования, но в большинстве случаев каждая из схем предусматривает наличие одних и тех же элементов: клапана вентиляции (клапан PCV), маслоотделителя (может быть несколько, либо внутренние — в клапанной крышке с лабиринтом и отверстиями для стока масла, либо внешними в виде отдельной конструкции со стоком масла непосредственно в картер) и соединительных патрубков. Стоит отметить, что системы вентиляции картерных газов для бензиновых и дизельных моторов, имеют свои особенности, но в целом имеют схожие конструкции.
Работа системы PCV
Принцип работы системы принудительной вентиляции довольно прост. При возникновении разрежения во впускном коллекторе под его воздействием открывается клапан PCV и картерные газы подаются на впуск, а затем, смешиваясь с очищенным воздухом, в цилиндры двигателя. Для препятствования проникновения паров масла в камеру сгорания система предусматривает установку маслоотделителя. Современные моторы оборудуются сложной системой маслоотделителей. Так, маслоотделитель лабиринтного типа способствует замедлению движения газов из картера. Это обеспечивает оседание маслянистых капелек на стенки и последующее их стекание в картер либо под клапанную крышку.
В некоторых современных двигателях дальнейшая очистка масла от картерных газов происходит при помощи центробежного маслоотделителя, который придает отработавшим газам вращение. Под влиянием центробежной силы частицы масла задерживаются на стенках и затем стекают в картер. Окончательная очистка масла от выхлопных газов производится в выходном лабиринтном успокоителей.
Клапан PCV – особенности конструкции.
Ключевая роль клапана PCV в системе закрытой вентиляции картера заключается в функции регулировки давления газов в картере путем их перепуска во впускной коллектор и поддержание разрежение во впускном коллекторе. В режиме ХХ и при торможении двигателем разрежение в коллекторе максимально (дроссель лишь чуть приоткрыт либо закрыт полностью), однако количество картерных газов не так велико, поэтому для полноценной вентиляции достаточно канала с небольшим проходным сечением. В таком режиме под действием большого разрежения золотник клапана полностью втягивается, но при этом канал перепуска картерных газов в значительной степени перекрывается, пропуская лишь небольшое их количество.
При нажатии на педаль акселератора и при высоких нагрузках количество отработавших газов в картере существенно возрастает. Золотник клапана занимает такое положение, чтобы обеспечить максимальную пропускную способность канала. Существует еще и так называемый режим обратной вспышки, при котором горящие газы из цилиндра прорываются во впускной коллектор. В этом случае клапан PCV находится под действием давления, а не разрежения, поэтому полностью закрывается, исключая возможность поджога находящихся в картере паров топлива и масла.
Признаки неисправности системы вентиляции картерных газов
В случае неисправности системы лабиринтов (существенное засосрение закоксовавшимся маслом) возникает небольшой, но заметный расход масла (в районе 0,1-0,5л на 1000км), на свечах появляются следы сгоревшего масла в виде крупы или «ржавчины», а в камере сгорания — нагар, все это ошибочно принимают за умершие маслосъемные колпачки или даже кольца, хотя дело совсем не в них. В некоторых случаях, особенно в холодное время года и медленному движению по пробкам, возможно постепенное оседание масляного тумана в виде жидкого масла прямо во впускном коллекторе, что приводит к проблемам холодного пуска, при запуске масло из раннеров попадает во впуск и заливает все вокруг, в т.ч. свечи, клапана и камеру сгорания, мешая нормального смесеобразованию и воспламенению горючей смеси. И когда запуск удается — попавшее масло начинает гореть в виде синего дыма, что опять же списывают на умершие маслосъемные колпачки…а на самом деле копать надо в систему вентиляции картера. Неправильная работа системы PCV может являться одной из причин загрязнения дросселя, клапана холостого хода, загрязнения воздушного фильтра, воздушной магистрали (патрубки и впускной коллектор), течи масла и выдавливания сальников и прокладок, чаще наружу, чем внутрь. Забившиеся патрубки системы вентиляции создают избыточное давление в картере двигателя, в результате чего отработавшие газы вместе с маслом будут искать альтернативные пути выхода. На начальных стадиях, когда система связанная с клапаном PCV забита (чаще всего забивает сам клапан, реже забивает маслоотделитель, лабиринты и патрубки), вентиляция начинает работать неправильно и масляные пары вместе с газами начинают поступать через вентиляционную трубку, первый признак этого — быстрое загрязнение дросселя со стороны входного патрубка. В некоторых автомобилях свежий воздух берется прямо из короба воздушного фильтра — при неисправности системы PCV фильтр начинает забрасывать маслом, а в некоторых случаях, т.к. картерные газы очень горячие, то возможно даже оплавление фильтра из синтетического материала и как следствие — лишение автомобиля системы фильтрации воздуха. В случаях когда забиты уже обе трубки, последствия плачевнее, начинает выкидывать щуп, также возможно образование масляных подтеков в местах уплотнений и соединений (прокладки, сальники). Совсем неприятный вариант – выдавливание сальников коленвала или уплотнителей масляного фильтра с значительными потерями объема масла. Некорректная работа самого клапана PCV может привести к неправильному учету поступающего воздуха, и приготовлению переобогащенной или переобедненной смеси, в зависимости от режима работы. В случае если клапан начинает пропускать газы во все стороны (разрушились поршеньки либо пружины), начинается сильный подсос воздуха во впускной коллектор, разрежение в нем падает, со всеми неприятностями в виде повышенного расхода топлива, неустойчивого либо повышенного холостого хода, обеднения горючей смеси, ухудшения работы вакуумного усилителя тормозов. Причем Check Engine может и не загораться, т.к. пропусков воспламенения обычно нет.
Замена клапана PCV, немного о самой системе PCV и системе вентиляции клапанных крышек.
Ну, что же, я давно обещался рассказать вообще о системе PCV, и о замене клапана.
Прежде чем куда-то лезть, как всегда теория ; )
Как всегда, немного теории ; )
PCV — Positive crankcase ventilation. Проще говоря система вентиляции картера.
Для чего же нужна система PCV и система вентиляции клапанных крышек?
Нужна она для удаления картерных газов из двигателя. Картерные газы присутствуют как на новых двигателях, так и на двигателях с большим пробегом. Разница в количестве, и немножко в составе, но особо важной роли не играет. Появляются они в двигателе на тактах сжатия( когда топливо-воздушная смесь сжимается в цилиндре) и на такте рабочего хода( когда смесь уже подожгли и поршень уходит вниз). В этот момент газы под давлением прорываются в картер двигателя, и бывает, что в клапанные крышки, но в незначительных количествах.
В картере двигателя, картерные газы начинают напрямую воздействовать на масло. Окислять его, поскольку содержат кучу всяких нехороших примесей. При этом в картере растет давление, поскольку картерные газы прибывают. Из-за высокого давления в картере может начать выдавливать сальники, выкидывать щуп, или выдавливать крышку маслозаливной горловины. Вообщем газы стремятся под давлением наружу и ищут слабое место.
Собственно для того, что бы удалить картерные газы из картера и не позволять давлению в картере расти — и существует система PCV, а из клапанных крышек — система вентиляции клапанных крышек. Существует 4 классических вида таких систем:
— Открытая. Данный вид системы отличается тем, что связан с атмосферой. Газы накапливаются в картере, и под собственным давлением уходят через клапан вентиляции в атмосферу. С точки зрения экологов это не торт, поскольку в газах содержится огромное количество вредных веществ. Так же это создает в свою очередь сильный запах и высокую температуру около автомобиля.
— Открытая приточная. Данная система устроена аналогично предыдущей, но в ней есть приток воздуха. После фильтрующего элемента воздух идет по отдельному патрубку, входит в картер и вместе с картерными газами выходит в атмосферу через регулирующий клапан. Система крайне редкая, имеет много минусов и практически не использовалась.
— Замкнутая приточная. Воздух поступает в пространство картера, выходит вместе с картерными газами через клапан в пространство ДО дроссельной заслонки. Система тоже редкая, и имеет свои минусы, поскольку сам воздух воздействует на масло.
— Замкнутая вытяжная. Самый распространенный тип системы PCV. В тот момент, когда картерные газы накапливаются в картере, они вытягиваются из картера. Работает это так — В задроссельном пространстве( за заслонкой) в районе впускного коллектора есть патрубок, в котором стоит клапан PCV и маслоотделитель. Когда мы нажимаем на газ( открываем заслонку), в впускном коллекторе создается вакуум и воздух в него затягивается. Соответственно создается обратное давление в патрубке клапана PCV, он открывается и газы из картера вытягиваются во впуск, поступая вновь в камеру сгорания и дожигаются. Эта система очень нравится экологам ; ) Для тех кто не понял — представьте что вы пьете коктейль через трубочку. Вы это впускной коллектор, картерные газы — это коктейль ; )
На разных двигателях система устроена по разному. На V образных двигателях и рядных она обычно отличается расположением элементов, хотя бы по тому, что на v-образных двигателях две головы, а значит и клапанных крышек тоже две. Часто бывает так, что система вентиляции клапанных крышек и система вентиляции картера совмещены в одну систему. В большинстве своем система состоит из одних и тех же узлов:
— Патрубки. Через них вытягиваются, благодаря вакууму в впускном коллекторе газы. Патрубки должны быть прочные, поскольку газы горячие, да и вакуумом их сжимает\разжимает. В основе своей они идут либо армированные, либо пластиковые. Где-то бывают даже металлические.
— Клапан PCV. Клапан регулирующий степень удаления картерных газов и не дающий воздуху попасть в картер. Обычно он продувается только в одну сторону — в сторону коллектора, в сторону картера он при продувке должен закрыться. Но есть и электрические, и двухсторонние клапаны.
— Маслоотделитель\маслопомойка\сепаратор\сапун. Поскольку в пространстве картера у нас имеет место быть маслянный туман. Он там есть всегда, поскольку поршни, шатуны, коленвал двигаются, и масло распылается. Так же есть некоторые системы смазки с внутренними форсунками, которые распыляют масло. Нужен маслоотделитель для того, что бы масло осталось внутри двигателя, а картерные газы уходили во впуск. Собственно он и отделяет масло и газы. В исправном двигателе количество тумана незначительно и штатные системы с этим справляются.
На нашем двигателе 3.0 система вентиляции клапанных крышек, и система PCV разделены, и практически никак не связаны.
Шланг вентиляции клапанных крышек идет от обеих голов один и посредине он втыкается в «Хобот» перед дроссельной заслонкой. По факту под крышками количество газов и давление незначительно, по этому принудительной системы завязанной на вакуум впуска там нет. там своего рода свободный выход газов, поскольку, если завязывать это дело на вакуум впускного коллектора, а количество газов будет мало — то нужно ставить клапана и маслоотделители, поскольку во впуск может насосать масла на ура. В нашем случае вентиляция свободная, благодаря этому масло не засасывает во впуск.( тому еще причина — отсутсвие маслянного тумана в головах). Легкий вакуум, там все-таки присутсвует, поскольку когда заслонка открывается, все же из трубочки затягивает.
Система PCV у нас закрытая вакуумная(вытяжная). На блоке цилиндров на самом верху стоит коробка маслоотделителя. В ней находится клапан PCV. Причем на Рестайлинге и дорестайлинге он очень сильно отличается. Если на ДОрестайлинговых моторах это просто клапан в одном исполнении. т.е. в сторону коллектора он продувается, в сторону картера — нет. На РЕстайлингах, есть куча видов этих клапанов. С подогревом и без, например, и устроен он уже по другому, и в снятом состоянии продувается в обе стороны. После клапана PCV идет трубка вентиляции. Она состоит из 4 частей, соединенных резиновыми шлангами. Сами трубки пластиковые, обернутые в вспененную резину. Последняя 4 идет буквой «Г» и входит во впускной коллектор.
Газы под давлением, или под действием вакуума высасываются из картера вместе с масляным туманом и прочей гадостью. Проходят через маслоотделитель. Там остается масло, и прочая жидкость. Газы и воздух — высасываются в систему впуска.
Более-менее расписал вам работу системы PCV и систему вентиляции клапанных крышек на нашем двигателе. Теперь перейдем к замене клапана PCV. Дело это не особо сложное, но требует сноровки и влечет за собой некоторые подводные камни, которые я постараюсь описать.
Замена клапана PCV и ремонт патрубков PCV.
Поскольку клапан у меня уже есть, когда я затаривался детальками, то можно приступать.
Для замены клапана PCV, его чистки и проверки понадобится снять впускной коллектор. Это не страшно и не долго. Как это сделать в деталях и какой инструмент понадобится я описал ТУТ.
Клапан находится на блоке цилиндров сверху, между головами. Доступ к нему ограничен, но достаточен. Мешатья будут «Уши» впускной части голов.
Допустим мы сняли впускной коллектор, верхнюю его часть и нижнюю. Я нижнюю просто приподнял и поставил на две палочки.
Далее идем рукой под мозги машины( середина лобового). Оттуда идет трубка к клапану PCV. У меня на фото без 4 части.
Рассоеденяем ее со второй частью и снимаем, так же снимаем вторую часть, у нас остается только клапан PCV в маслоотделителе.( к нему вы придете по трубкам).
Желательно сразу пространство вокруг очистить, поскольку там достаточно много песка. Лучше воздухом.
Добрались до клапана. Выкручивается он против часовой, как всегда. Для удобства на нем есть квадратный выступ. Кто-то гнет трубку в квадрат, я просто взял утконосы и ими его выкручивал, не супер удобно, но можно.
После выкручивания клапана нужно его осмотреть и попытаться продуть. Нет, в рот его совать не нужно, можно на него надеть тонкий чистый шланг ) В сторону коллектора он должен продуваться, в сторону картера — не должен.
Мой был сломан. Была сломана пружинка внутри и сама пробка болталась как хотела.
Если клапан исправен — лучше после 100 000 пробега( точнее написано в книжке) его все-таки заменить. Мой родной отбегал 368 000 т.к. по этому, тут без вариантов.
Переходим к патрубкам PCV. Основные пробелмы с ними:
— 4 верхнюю часть от времени сплющивает и она начинает гнать воздух. У меня так и было и я ее менял, описывал это дело ТУТ.
— между шлангами, сами соединения начинают сифонить.
Если 4 часть, в основном можно поменять, то родные шланги, лучше оставить, просто нужно в местах соединения посадить их на герметик и хомуты.
сборка в обратном порядке.
На что влияет клапан PCV и в каких режимах он работает?
Давайте разделим, для понимания зону впуска на 3 области:
— До MAF( датчика расхода воздуха). Ну или проще говоря, до воздушного фильтра. Эта группа воздуха мозги и компьютер учитывают. Количество воздуха может быть любое, поскольку его поступление в двигатель регулируется заслонкой.
— До Дроссельной заслонки. ( после MAF). Эта группа мозгами не учитывается, поскольку находится за MAF ом, но мы можем ее контролировать педалью газа.
— Впускной коллектор.( за дроссельной заслонкой). Эту группу воздуха мозги не учитывают( не считая EGR и EVAP) и повлиять на нее мы никак не можем, поскольку она находится за заслонкой.
Так вот, система вентиляции клапанных крышек находится в области 2. Система PCV находится в области 3. Соответственно ни в том ни в другом случае воздух подсасываемый системами не учитывается. Но в случае с системой вентиляции клапанных крышек этот воздух незначителен и особо сильно на работу двигателя влиять не будет, поскольку подсос маленький( в случае если патрубки системы вентиляции отошли, или пропускают воздух). В крайнем случае смесь незначительно обеднеет и мозги кивнут вам на это.
В случае с системой PCV может быть значительный подсос, который будет сильно обеднять смесь, и по этому машина может начать дурачиться, поскольку она надеется на то, что система герметична.
Устройство клапана PCV на дорестайле простое. Внутри находится затычка, в сторону коллектора стоит пружина. Затычка катается туда-сюда. Поскольку в сторону картера нету пружины, то при малейшей попытке потока воздуха измениться в сторону картеры — дыдка затыкается. Движение в сторону коллектора воздействует на пружину, и прогибает ее. Прогибает потому. что вакуумом из впускного коллектора вытягивает воздух, ну и затычку. При очень сильной нагрузке в сторону коллектора, пружина задавливается до конца и проход затыкается. Это такой бэк-дор на случай аварийный.
Теперь о режимах работы Клапана PCV. Допустим, система герметична, и клапан исправен. При холостом ходу вакуум в коллекторе почти отсутсвует, соответсвенно клапан PCV почти закрыт. Его легонечко открывают сами картерные газы своим давлением. Если их( газов) нету или давление недостаточное — он закрыт, под действием своей пружины. При нажатии на газ, возникает разряжение во впуске — и вакуумом поток вытягивает в сторону впуска. Клапан в зависимости от силы вакуума открывается. Если нагрузка крайне сильная в сторону коллектора, то как написал выше, пружина продавится до конца и канал закроется. Это сделано на случай вспышек или каких-то неисправностей, что бы вспышка не проникла во впуск, или например если вместо воздуха пойдет жидкость т.е. нормальное состояние клапана приоткрыт\открыт. На холодную клапан приоткрыт, поскольку машина работает в режиме прогрева и обороты выше холостых. На холостых, как правило, если все в двигателе хорошо клапан или закрыт или еле еле приоткрыт.
А теперь о неисправностях, и что они могут привести за собой:
— Клапан PCV заклинило в закрытом состоянии. Это уже более плохой случай. Причин тому две — картерные газы будут копиться в картере и создавать давление. Следствием тому выбивание щупа, выдавливание сальников и выбивание маслозаливной горловины. Вторая причина это ты это, то что в коллекторе создается вакуум, а проход закупорен. Обычно первым в таком случае сдается патрубок номер 4, который крепится к впускному коллектору. Его сжимает, и он начинает пропускать воздух. Или может где-нибудь просечь соединение. В худшем случае система из-за вакуума может «Скукожиться» и сломать пластик, но это крайне редкие случаи.
— Попадает воздух в систему( секут соеденения патрубков). Тут у нас будет большое количество неучтенного воздуха во впуске. Будут дурости в оборотах( проваливаться будут), жор топлива, поскольку машина будет пытаться корректировать это дело и лить больше топлива, вплоть до ошибки об обедненной смеси.
— Закупоривание системы. Причин тому много. Начиная от замерзшего конденсата, заканчивая банальным засорением или «складыванием» патрубка, из-за поломки вакуумом. Симптомы будут те же, что и при заклинившем клапане PCV, только разница будет в том, что скорее всего, систему пробьет где-то после клапана, но перед затором.
Отдельно хочется остановиться на теме Масла во впускном коллекторе и подсосе через систему PCV.
Количество масляного тумана в картере мало в исправном двигателе. С масляными парами в основном долетают частички воды из смеси. Ну если образно выразиться за 10000 около 100 грамм. Это образно. Это критично мало, больше летит всякой гадости с EGR и от EGR больше нагара.
Лично у меня за 370 тк налет во впуске совсем не большой. меньше ногтя толщиной и по факту не на что он особо не влияет, поскольку налет сухой и твердый и мелкий, всему виной EGR. Конденсат, который образуется в системе PCV в большей части образуется от климатических условий и безвреден для двигателя. Максимум — нанесет чучуть влаги во впуск и испачкает его.
Если у вас через систему PCV шпарит масло, то стоит посмотреть как там ваш двигатель вообще.
С возрастом, к сожалению, особенно при высоких оборотах, масло тем не менее будет просачиваться, хоть и мало, но все равно.Обычно это происходит из-за отложений в штатном маслоотделителе. В нашем случае прочистить его можно только в случае снятия головок и разборки двигателя. Что бы этого не случилось( просачивания масла во впуск), люди ставят дополнительный маслоотделитель. Маслопомойку короче. Она врезается в систему PCV после клапана PCV. Выглядит как банка вверху которой два шланга, внутри сетка или любой маслоотделяющий элемент. Смысл в том, что газы заходя в банку сверху, проходят вниз, через фильтрующий элемент, оставляют там жидкость, и уходят опять в верх в другую трубку и далее во впуск. В инете куча таких продается. Типа spec D-01
У данной приблуды есть и плюсы и минусы. Плюсы — это чистый впуск и выливание говен из сборника. Минусы — Лишняя деталь. через которую может подсасывать воздух, вероятность замерзания в морозы.
Тут, как говорится кто-на что горазд…
Вот собственно и все, что хотел сказать, вроде ничего не забыл ; )
Комментируйте, спрашивайте, ставьте лайк если полезно и понравилось, подписывайтесь!