Многие автовладельцы даже не подозревают о том, что на их машинах установлено такое устройство. Между тем, оно встречается на большинстве двигателей внутреннего сгорания. Несмотря на свои небольшие размеры, оно приносит несомненную пользу, однако, в случае выхода из строя, способно создать немало проблем. Некоторые специалисты по ремонту и эксплуатации автотранспорта, стараясь придать себе умный вид, именуют эту деталь на английский лад – Positive Crankcase Ventilation (PCV). Русское название может и не такое загадочное, зато проще и понятнее – клапан системы вентиляции картерных газов.
Зачем это нужно и как работает
При работе бензиновых и дизельных ДВС в масляном картере создаётся избыточное давление. Это происходит по двум основным причинам:
- Некоторые вещества, содержащиеся в моторных маслах, испаряются, увеличиваясь в объёме.
- Воздух, топливная смесь, продукты сгорания прорываются в картер через поршневые кольца.
Чрезмерное увеличение давления негативно влияет на работу силового агрегата, становясь причиной:
- Падения КПД и, как следствие, снижения мощности.
- Выдавливания сальников и утечки смазочных материалов через уплотнения.
- Повышенного износа деталей, испытывающих дополнительные нагрузки.
- Увеличения расхода масла.
Конструкторы давно осознали, что с этим явлением необходимо бороться. Непременным атрибутом двигателей внутреннего сгорания стала вентиляции картера. Поначалу избыток газов напрямую отводился в атмосферу так, как это показано на рисунке №1.
Цифрами на схеме обозначены:
- Воздушный фильтр.
- Масляный картер.
- Трубка эжектора.
Такая система работала эффективно. Однако картерные газы, содержащие большое количество вредных веществ, загрязняли атмосферу. Осознав это, разработчики, начиная с 60-х годов XX века, стали внедрять вентиляцию изменённой конструкции. Такую, как на рисунке №2.
Скапливающиеся в картере газы (4) стали отводить через фильтр маслоотделителя (3), задерживающий взвешенные в воздухе частицы моторного масла, и, через специальный патрубок (2) и воздушный фильтр (1) направлять их во впускной коллектор для дожигания. Это позволило снизить количество вредных выбросов. Однако у такой системы были определённые недостатки:
- Попадающие в воздушный фильтр картерные газы загрязняли фильтрующий элемент, снижая его ресурс.
- При определённых условиях воздух поступал в картер через отводящий патрубок, создавая препятствия для нормальной работы двигателя.
Осознав это, проектировщики в очередной раз внесли изменения в конструкцию, дополнив её клапаном принудительной вентиляции картерных газов (КПВКГ). В результате система приобрела вид, как на рисунке №3.
На схеме цифрами обозначены:
- Воздушный фильтр, подсоединённый к впускному коллектору.
- Отводящий патрубок.
- Клапан принудительной вентиляции картерных газов.
- Маслоотделитель.
- Картер.
Такой вариант не имеет недостатков предыдущей версии и более полно удовлетворяет требованиям по снижению количества вредных выбросов в атмосферу.
Наибольшее распространение получили конструктивно простые плавающие клапаны. Схема подобного устройства показана на рисунке №4.
Внутри металлического или пластикового корпуса находится клапан, удерживаемый пружиной в закрытом положении. Когда давление в картере возрастает, пружина сжимается, и клапан приоткрывается. За счёт разрежения, создаваемого работающим двигателем на входе во впускной коллектор, происходит отсос избытка газов. Давление выравнивается и клапан закрывается. Схожий принцип работы имеют и мембранные КПВКГ, устанавливаемые на некоторых моделях двигателей.
Неисправности и возможные последствия
Пока клапан функционирует нормально, всё в порядке. Однако со временем он может засоряться, покрываться слоем масляного нагара, и зависать в открытом или закрытом положении. Среди вероятных симптомов неисправности:
- Неустойчивая работа двигателя на холостых, средних или максимальных оборотах.
- Попадание масла во впускной тракт. И соединённые с этим трактом патрубки.
- Выдавливание прокладок и сальников. Последнее происходит, если клапан не открывается и в картере создаётся избыточное давление.
Чтобы избежать появления перечисленных проблем, нужно регулярно обслуживать КПВКГ, промывая с помощью аэрозольного очистителя карбюратора. При проверке на работоспособность клапан должен продуваться только в одном направлении. Если появятся сомнения в исправности детали, её лучше заменить, благо стоит она недорого, в пределах 1000 – 1500 рублей. Это небольшая плата за сохранения ресурса и тяговых характеристик двигателя.
Самостоятельная установка КПВКГ
Целесообразно ли устанавливать клапан принудительной вентиляции картерных газов на автомобили, не оборудованные таким узлом? Если речь идёт о старых машинах, на которых газы выводятся в атмосферу, как показано на рисунке №1, то однозначно нет. Для нормальной работы моторов такого образца давление в картере должно быть минимальным, а конструкцией системы подачи топлива не предусмотрена возможность дожигания вредных веществ, содержащихся в картерных газах. А вот на двигатели с системой вентиляции, изображённой на рисунке №2, установка клапана допустима. Если всё сделать правильно, установив устройство вразрез вытяжного шланга, подобная модернизация улучшит качество работы и экологические показатели ДВС.
Некоторые источники рекомендуют подбирать КПВКГ, принимая в расчёт объём и мощность двигателя. Это неправильно. В данном случае значение имеют аспирационные характеристики мотора. Для того чтобы рассчитать их в первом приближении нужно умножить объём на максимальное число оборотов. Например, 1598 куб. см. умножаем на 5800 об/мин. и получаем 9268400. При этом пропускная способность клапана может быть немного больше, но ни в коем случае не меньше расчётных показателей.
Не стоит надеяться, что после установки КПВКГ произойдёт чудо, и движок немедленно заработает ровнее и начнёт тянуть лучше. Установка узла даёт долговременный эффект, уменьшая количество вредных выбросов и сохраняя ресурс силового агрегата. Но вот на что автовладелец, выполнивший подобную модернизацию, вправе рассчитывать, так это на снижение расхода масла. Учитывая стоимость современных смазочных материалов, польза от такой экономии очевидна.