Как попадают газы в картер

Картерные газы. Что это такое в двигателе? Система рециркуляции. Подробно + видео

Мне часто задают вопросы касательно картерных газов бензинового двигателя. А именно – что это такое? Откуда берутся? Задают вопрос, про клапан (этой системы), систему вентиляции и так далее. Все в этой статье рассказать не получится, потому как это просто огромный материал (я напишу несколько статей), но здесь постараемся начать с того — что это, откуда берутся, чем опасны и можно ли их выпустить в окружающую среду. Как обычно будет подробная текстовая версия + видео …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

Что такое картерные газы?
Устройство системы
Система рециркуляции картерных газов
Что такое клапан рециркуляции картерных газов?
Неисправности клапана, двигателя
ВИДЕО ВЕРСИЯ

Вначале хочется отметить, что эти газы это абсолютно нормальное состояние любого бензинового двигателя, они есть как на исправных агрегатах, так и на неисправных (просто они проявляются немного по-другому).

Что такое картерные газы?

Картерные газы – это газы, которые образовались при сжатии и воспламенении воздушно-топливной смеси и через компрессионные кольца (на такте сжатия и такте воспламенения) прошли в картер двигателя. Причем, какая-то часть, даже у нового ДВС всегда попадает в картер (обычно от 5 до 7%), у изношенных агрегатов этот процент намного выше.

Устройство системы

Теперь предлагаю поговорить насчет этого более подробно, начнем с устройства

Итак, все знают, что у любого двигателя внутреннего сгорания есть всего 4 основных такта:

Впуск – открываются впускные клапана, поршень идет вниз, создается (разряженная атмосфера во впускном коллекторе), засасывается воздушно-топливная смесь
Сжатие – поршень идет наверх, сжимая смесь
Воспламенение – максимально сжатая смесь в ВМТ (верхняя мертвая точка), поджигается свечой зажигания, образуется «фронт пламени», который толкает поршень вниз
Выход отработанных газов – открывается выпускной клапан, и отводятся отработанная газовая смесь (проталкиваются поршнем в глушитель).

Для многих здесь нет ничего нового, это обычный 4-тактный двигатель (точнее его схема работы).

Однако стоит отметить, что чтобы ДВС работал, на поршнях есть так называемые кольца, обычно они делятся на два вида:

Компрессионные. Те, которые держат компрессию (обычно их два), не дают газам пройти мимо поршня
Маслосъёмные. Снимают излишки масла со стенок (зачастую оно одно, стоит внизу поршня), чтобы не допустить прорыв смазки в камеру сгорания.

Однако компрессионные кольца, не могут на 100% исключить прохождение газов в картер двигателя. Часть все равно проникает, например, через замки колец, через неплотное прилегание к стенкам, при небольшой деформации (хождении) колец при работе поршня.

И как я писал сверху, в картер проходит примерно 5 – 7% газов из камеры сгорания. Тут и воздушно-топливная смесь на такте сжатия + отработанные газы после воспламенения топлива (ведь давление при воспламенении огромно). НО если поршневая, сильно изношена, тогда прохождение может в разы увеличится.

Система рециркуляции картерных газов

Куда же деваются прорвавшиеся газовая смесь? Как правило, по различных каналам (например, там где ходит цепь) они поднимаются наверх в клапанную крышку (могут прямо из картера по шлангам подниматься вверх). И вот тут начинается самое интересное, а именно устройство рециркуляции картерных газов, их можно разделить от условно «старого», до прогрессивно «нового».

Старое устройство. Здесь все было просто «как барабан», из картера двигателя выходила специальная «трубочка» (шланг) иногда даже была просто коробочка на блоках, которая просто соединялась с атмосферой, да – да, они просто выходили в атмосферу. Тогда всем было абсолютно «по боку» на окружающую среду, в машинах не было никаких систем экологии (типа катализаторов и т.д.). Стояли специальные «маслоуловители» (иногда просто лабиринт из мелких каналов, иногда металлическая сетка), которые задерживали масляный туман и возвращали его в виде масла обратно в двигатель.

Стоит отметить на загрязненность картерных газов – по сути это несгоревшая воздушно-топливная смесь + «отработка», которая вырвалась напрямую из камеры сгорания, смешалась с «масляным туманом» который есть в картере ДВС. И вся эта гремучая (очень грязная) смесь, раньше (без всяких фильтров) выходила просто в подкапотное пространство, а далее атмосферу. Кстати и водитель, и пассажиры всем этим тоже могли дышать, ибо ничего не мешало этим газам пройти в салон

Первые системы рециркуляции. НО затем народ задумался — что это не правильно и нужно как-то это дело (хотя бы минимально) фильтровать. Поэтому на первых, карбюраторных, для примера ВАЗ 2101 – 2103, картерные газы поднимались по шлангу вверх и выходили к воздушному фильтру карбюратора. Водители той эпохи, помнят круглый воздушный фильтр, который не давал пыли и грязи пройти в карбюратор, все это закрывалось в круглый металлический корпус и закрывалось крышкой.

Таким образом, картерные газы, впервые – не выходили в атмосферу, а обратно засасывались двигателем и повторно сгорали. Эта система рециркуляции, не несла никакого практического или полезного смысла для ДВС, сделана просто в угоду экологии.

Инжекторные системы рециркуляции первого поколения. Здесь устройство немного другое, потому что и сама система сильно отличается от карбюраторной. Здесь из клапанной крышки (либо из двигателя), выходил специальный патрубок (сопун), за ним устанавливался маслоуловитель (обычно внутри), к нему присоединялся шланг с одной стороны, который перед дроссельной заслонкой с другой стороны врезался в магистраль подачи воздуха (например, на наших ВАЗ 2110, 2111, 2112 и т.д.)

Читать еще: Киа купить в новосибирске

По сути все тоже самое, эти газы засасывались вместе с новым воздухом и попадали внутрь двигателя.

Единственной проблемой было то, что дроссельная заслонка, относительно быстро загрязнялась потому, как эта газовая смесь несет немного масляного тумана, поэтому каждые 50 – 60 000 км было желательно ее чистить.

Современные системы рециркуляции. Сейчас системы более продвинутые, здесь картерные газы также поднимаются по специальным каналам, либо из головки блока, либо из самого блока двигателя. И через специальные клапана (например клапан рециркуляции), заходят во впускной коллектор или канал подачи воздуха. Однако сейчас подача идет, почти всегда, после дроссельной заслонки

Что такое клапан рециркуляции картерных газов?

Появился он только на современных системах, и это реально полезное изобретение.

Как я писал выше первые поколения инжекторных систем, у которых картерные газы поднимались перед дросселем бала далеко от совершенства. Почему? ДА просто потому что, и дроссель и датчики расходомера и температуры воздуха, постоянно загрязнялись, на них образовывались нагар, масляная пленка и т.д. Через определенный интервал все это приводило к нестабильной работе двигателя, их нужно было постоянно чистить.

Следующее поколение такой системы исправили много ошибок:

Во-первых, сейчас газы подводятся после дроссельной заслонки. Что снижает загрязнение, как самого дросселя, так и датчиков.

Во-вторых, разряжение впускного коллектора нивелируется клапаном рециркуляции картерных газов.

Насчет второго пункта, немного поясню. Если бы канал из картера, был бы напрямую соединен со впускным каналом, то все бы отработанные газы просто высасывались бы во впуск (ибо разряжение на впуске просто огромно). Также бы в картере создавалось изрядно отрицательное давление, которое плохо влияет на все уплотнительные элементы, например прокладки и сальники (например коленвала)

Именно клапан все это предотвращает. Немного об устройстве.

У клапана есть две камеры — низкого и высокого давления. Через обе камеры проходит шток, который с одной стороны крепится к мембране, с другой стороны запирает камеру низкого давления.

Камера высокого давления связана напрямую с картером двигателя (есть один канал). Когда картерные газы начинают повышать давление, тогда мембрана отгибается и открывает камеру низкого давления (открывается второй канал), по сути, открывается прямой доступ до впускного коллектора, который высасывает всю «отработку» из картера.

После того как давление ушло, упало в камере высокого давления, тогда мембрана возвращается на свое место, закрывая камеру низкого давления.

Таким образом, постоянно, поддерживается нужное давление в картере (чуть ниже 1 АТМ), во впускном коллекторе и т.д.

Конечно, понять, не так просто, но подробнее будет в видео.

Неисправности клапана, двигателя

Этот узел может нам о многом говорить в частности о неисправности двигателя или клапана рециркуляции. Тема это обширная, поэтому укажу лишь пару важных моментов.

Когда неисправен клапан:

Когда его «клинит», и он всегда открыт – то есть выпускной коллектор, вытягивает газы из картера (проявляется разряжение). У вас будет постоянно обедненная смесь, могут появляться ошибкиCheckEngine, машина будет работать не стабильно (плавать обороты, падать тяга). Если попробовать открутить крышку головки блока на работающем двигателе, снять ее будет сложно, ее как будто будет что-то затягивать
Когда его «клинит», и он всегда закрыт– тогда отработка не будет уходить во впуск, внутри будет создаваться избыточное давление. Скорее всего, будет выбивать масляный щуп, крышку головки блока и выкидывать масло.

Когда неисправен двигатель:

Основная причина тут одна, это износ поршневой группы, например колец, стенок блока цилиндров.

При запущенном ДВС, если открутить крышку блока цилиндров, газы будут просто вырываться из горловины. Крышку просто будет выбивать, также может выплескиваться масло, причем обильно каплями, и идти синеватого цвета дым.

При таких симптомах, скорее всего двигатель изношен настолько, что ему вот прямо уже сейчас нужна «капиталка».

Вот такая огромная статья получилась, сейчас подробное видео, смотрим.

НА этом заканчиваю, думаю, моя статья и мое видео были вам полезны. Искренне ваш АВТОБЛОГГЕР.

(10 голосов, средний: 4,30 из 5)

Вентиляция картерных газов. Как работает PCV. Проблемы и последствия

Добрый день друзья. Традиционно благодарю за бурную реакцию и обсуждение моих работ. По просьбам пикабушников – очередная статья, раскрывающая ньюансы работы по сути очень простой системы. Настолько простой, что никто не воспринимает ее в серьез, а ведь подгадить, в прямом смысле этого слова, она может вашему мотору очень здорово

Для начала немного истории.

В далекие времена, когда бензин был дешевле воды, а проезжающий раз в сутки автомобиль собирал за собой толпы детей и восторженные взгляды взрослых – никто не задумывался ни об экологии, ни о комфорте. Да и не могли пару сотен самоходных колясок нанести сколько-нибудь различимый ущерб экологии. Поэтому все, что не сгорало в цилиндре – просто выбрасывалось в атмосферу, обеспечивая характерное амбре.

Читать еще: Блондинки и высокие каблуки: как же они переключают передачи видео

Так могло продолжаться долго, Если бы не вторая мировая война. Какой то умный человек додумался, что единственно, что мешает сделать из танка подводную лодку – это сапун картера двигателя, куда сразу же попадала вода. И тут же появилась трубочка, соединяющая картерное пространство со впускным коллектором

Это можно считать первой системой вентиляции картерных газов. Вплоть до 70х годов ее наличие было прерогативой исключительно спецтехники, а на автомобиля красовался в основном гордый сапун. Об этой системе начали вспоминать, когда начало набирать популярность экологическое движение, да и количество автомобилей существенно увеличилось

Теперь пару слов о том, что такое картерные газы. Это смесь паров воды, масла и бензина со взвешенными в их объеме каплями моторного масла. По токсичности превосходят выхлопные газы. Обладают способностью интенсивно окисляться при нагреве, то есть легковоспламеняемы.

Давайте сначала рассмотрим наиболее примитивную, и наиболее надежную систему. В ней нет управляемых элементов, а работает она за счет разницы давление.

Что происходит на холостом ходу представлено на рисунке ниже

Находящиеся под давлением, выше атмосферного, газы из картерного пространста ищут выход, и, так как картер соединен с пространством под клапанной крышкой, а она соединена в свою очередь с впускным коллектором, в котором за счет закрытой дроссельной заслонки и работающего двигателя давление падает ниже атмосферного – картерные газы устремляются в задроссельное пространство, а оттуда вместе со свежим зарядом воздуха – в цилиндры двигателя. Количество газов регулируется перепадом давлений на сторонах жиклера, установленного в линии между клапанной крышкой и задроссельным пространством.

Естественно, со временем, жиклер забивается сажей и, так как в задроссельное пространство путь закрыть грязью, а давление в картере выше атмосферного, картерные казы устремляются в воздухопровод, соединяющий воздушный фильтр и дроссельную заслонку. Скорость движения потока воздуха на холостом ходу там очень низкая и газы начинают оседать на стенках гофры, передней части дроссельной заслонки, расходомере, приводя к сбоям в его показаниях, а , впоследствии, кончине.

Владельцам такой системы (повальное количество инжекторных и карбюраторных ВАЗов, а также многих иномарок рекомендуется не заюывать об очистке жиклера, который может находиться как в клапанной крышке, так и корпусе дроссельной заслонки (инжекторные ВАЗы например)

Вторым типом будет система, с регулируемым потоком картерных газов. Способы регулировки могут разниться но сути это не меняет. Это может быть банальный подпружиненный клапан, Пневмоэлектрический клапан либо же электронно-управляемый. Каким бы не был способ регулировки – суть работы остается та же. Регулировка же применяется для обеспечения необходимого состава смеси (помним что картерные газы легковоспламеняемы) и давления в картерном пространстве.

В любом типе этих систем применяется маслоотделители. Их конструкция сильно разнится: от банальных пружинок в трубке сапуна и отстойника в блоке (карбюраторные классические ВАЗы),

Более современный вариант применен на “зубилах”, где отстойник упразднен и применяется маслоотделитель лабиринтного типа, вмонтированный в клапанную крышку

Параллельно на иномарках часто применялся выносной маслоотделитель с вмонтированным клапаном PCV, о работе которого мы поговорим ниже

и современные варианты лабиринтного типа с мембраной (часто встречается на немецких моторах)

Как видите, системы выглядят абсолютно по-разному, но работают по одним и тем же принципа и выполняют одну и ту же функцию, различаясь лишь конструктивно.

Теперь же чуть подробнее про сам клапан PCV. Разберем самый простой вариант с подпружиненным клапаном, работающем, опять-таки на разнице давлений, потому что остальные варианты делают то же самое, но управляются другими способами.

Рассмотрим иллюстрацию, облетевшую весь интернет. Проще и доходчивее просто некуда

Для чего нужна двухступенчатая регулировка. Картерные газы, как уже неоднократно говорилось – горючи. На холостом ходе двигатель расходует относительно мало воздуха, соответственно, неконтролируемое обогащение смеси картерными газами приведет к невозможности воспламенения смеси в цилиндре и, как следствие, остановке двигателя.

Зарубежными производителями часто применялся PCV клапан с термостатом. На холодном двигателе термостат, преодолевая силу пружины приоткрывал PCV клапан больше, чем это необходимо для режима холостого хода, обеспечивая отвод большего количества картерных газов непрогретого, и работающего на обогащенной прогревочной смеси двигателя. Непрогретая поршневая группа так же добавляла обьема картерных газов своей пониженной герметичностью.

Естественно,такое обогащение топливной смеси учитывалось достаточно сложными системами зарубежных карбюраторов и до переобогащения смеси дело не доходило.

Современные системы управления двигателем очень точно измеряют количество воздуха, расходуемого мотором, а также имеют информацию о фактическом составе смеси и в некоторых случаях и об объеме образованных картерных газов. Такие системы имеют PCV клапаны, управляемые ЭБУ с помощью ШИМ сигналов, либо с применением шаговых двигателей, что дает возможность очень точно контролировать объемы впускаемых картерных газов в цилиндры и держать мотор в стабильном режиме.

Читать еще: Аккумулятор на хендай акцент тагаз

Теперь поговорим о неисправностях этой системы. По сути их всего 4 – пониженная производительность, повышенная производительность, негерметичность с атмосферой и плохара работа сепаратора-маслоотделителя.

Подробнее остановимся на последствиях каждой из них

Пониженная производительность проявляется прежде всего обильным масляным запотеванием всех уплотняющих элементов мотора. Иногда давление в картере поднимается настолько, что выбивает масляный щуп либо вырывает сальники, но это крайние случаи и чаще всего сопровождаются критичным износом цилиндропоршневой группы. В простейших системах с жиклером наблюдается сильное загрязнение воздухопроводов между дроссельной заслонкой и воздушным фильтром, а также лицевой части дроссельной заслонки. Масляные пятна на воздушном фильтре тоже не редки.

Лечится полной разборкой и промывкой всех составляющих частей.

Повышенная производительность проявляет себя совсем по-другому. ОБычно моторы с такой неисправностью относительно легко заводятся на холодную, но не в морозы. Прекрасно прогреваются. Но по окончании фазы прогрева работа двигателя становится нестабильной. К этому могут привести и другие неполадки с двигателем, но сейчас мы рассматриваем отдельно взятую систему. Механизм проявления неисправности таков – холодному мотору нужна обогащенная смесь, и горючие картерные газы обеспечивают его такой смесью. Когда же двигатель выходит из режима прогрева – избыток картерных газов переобогащает смесь, она перестает воспламеняться, мотор лихорадит иногда вплоть до остановки. На оборотах же наоборот мотор не проявляет никаких признаков неисправности. Причина зачастую кроется в вышедшем из строя либо подклинившем на саже клапане PCV.

Негерметичность системы с атмосферой проявляет себя чуть иначе. воопервых можно услышать шипение воздуха на слух. Холодный запуск может быть затруднен. После прогрева двигателя проблема остается. На высоких оборотах наблюдается обеднение смеси. Нужно отметить что так себя будет проявлять любая негерметичность впускного тракта в системах с расходомером воздуха.

Плохая работа сепаратора – тут и говорить не о чем.. если из шланга вентиляции летит масло каплями – сепаратор забит и нужно опять таки чистить всю систему впуска. Особо писать тут не о чем.

Хочу заметить, что если есть проблемы с цилиндропоршневой группой, то даже исправная система ВКГ не справится с существенно увеличившимся потоком картерных газов. И, несмотря на то, что кажется что системе не хватает производительности, ремонт нужно начинать все-таки с ремонта поршневой.

Как видите, ВКГ может довольно сильно запачкать впуск маслом, обеспечив прекрасную возможность системе EGR забиться наглухо. Но винить во всех смертных грехах у нас принято именно злоcчастную EGR. И если сравнить количество людей, которые приезжают с просьбой вырезать EGR, и после этой операции недоуменно смотрят на вновь грязный впуск, с количество людей, приехавшими на обслуживание ВКГ, то количество вторых находится на уровне статистической погрешности, что говорит о низком уровне технической грамотности в стране.

Обслуживайте свои моторы качественно, содержите их в чистоте не только снаружи, и разбирайтесь в ньюансах работы. Это интересно, полезно и экономит кучу нервов и денег.

Выхлоп двигателя дымный. В картер двигателя поступает повышенный объем газов

Диагностирование двигателя по цвету дыма из выхлопной трубы

Сине-белый дым – неустойчивая работа двигателя. Рабочая фаска клапана подгорела. Оценить состояние газораспределительного механизма (в частности, клапанов и их седел). Снять головку блока. Обнаруженные повреждения устранить.

Сизый или синий дым – попадание масла в цилиндры двигателя. Повышенный расход масла. Заменить маслосъемные колпачки. Возможен ремонт цилиндро-поршневой группы.

Черный дым – переобогащение топливно-воздушной смеси. Дефект устраняется регулировкой карбюратора.

Густой белый дым – попадание тосола в цилиндры двигателя. Заменить прокладку головки блока.

Белый дым (пар) – нормальное явление при прогреве холодного двигателя. В ненагретой выпускной системе пар частично конденсируется. На конце выхлопной трубы появляются капельки воды.

Засорение системы вентиляции

Выдавливание масла через малейшие неплотности прокладок и сальников. Двигатель «потеет» от внутрикартерного избыточного давления. Дымок с запахом выхлопных газов выходит наружу при снятии пробки маслозаливной горловины. Очистить и промыть растворителем проволочный пламегаситель, находящийся в вытяжном шланге, идущем от двигателя к воздушному фильтру, а также шланги системы вентиляции картера.

Увеличение зазоров в цилиндро-поршневой группе

Износ гильз, поршней и поршневых колец. Пригорание (закоксовывание) или поломка поршневых колец. Частично разобрать двигатель, не снимая его с автомобиля. Снять головку блока вместе с коллектором, вентилятором и масляный поддон, предварительно слив охлаждающую жидкость и масло. Отвернуть гайки шатунных болтов, снять крышки шатунов и вынуть из цилиндров поршни. Проверить состояние разобранных поршней, поршневых колец и сопряжении. Очистить от нагара и заменить поломанные детали и детали, создавшие зазоры в сопряжении, близкие к предельным.

Неисправности механизма газораспределения

Износ, старение, поломка маслосъемных колпачков впускных клапанов. Замена маслосъемных колпачков двигателей ВАЗ производится без снятия головки блока. Негодный колпачок осторожно снять с направляющей втулки, не повредив ее. Поставить новые колпачки. Устранение старых и установку новых колпачков лучше производить с использованием специальных приспособлений, имеющихся в продаже.

Источники:

http://avto-blogger.ru/dv/karternye-gazy-chto-eto-takoe.html
http://pikabu.ru/story/ventilyatsiya_karternyikh_gazov_kak_rabotaet_pcv_problemyi_i_posledstviya_4964429
http://tech.wikireading.ru/8039

голоса

Рейтинг статьи