Клапан принудительной вентиляции картера (клапан PCV) — важный элемент конструкции автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, поскольку он помогает справляться с прорывом газов в двигателе. Система очень проста и требует минимального технического обслуживания, поэтому ее часто упускают из виду. Это приводит к засорению клапана PCV или маслоотделителя. Далее в статье мы рассмотрим важность системы PCV, ее компоненты и принцип работы, а также наиболее распространенные проблемы, которые могут возникнуть с этим компонентом.
Газы, образующиеся в двигателях внутреннего сгорания в результате прорыва
Во время работы двигателей внутреннего сгорания, в основном во время фаз сжатия и рабочего хода, происходит небольшое, но неизбежное просачивание газов через поршневые кольца в картер, которое и называют прорывом газов. Во время фазы сжатия прорывающиеся газы представляют собой впускные газы, смешанные с углеводородами, в то время как после зажигания во время фазы рабочего хода они также могут содержать некоторое количество выхлопных газов.
Газы попадают в картер, и давление в нем увеличивается. Удаление этих паров необходимо по нескольким причинам:
- Наличие углеводородов в прорвавшихся газах приводит к преждевременной деградации моторного масла.
- Влага, конденсируемая в картере при охлаждении двигателя, перекачивается масляным насосом и может влиять на смазывающие свойства или приводить к нарушению смазки в определенных системах и местах.
- Производительность двигателя снижается, так как избыточное давление затрудняет перемещение поршня вниз.
- В конечном счете давление может продавить уплотнения и прокладки, вызывая утечку масла.
Удаление картерных газов: три важных компонента
Успешное удаление обеспечивают три ключевых компонента: вытяжная трубка, клапан PCV и шланги сапуна.
- Вытяжная трубка: в транспортных средствах без наддува вытяжная трубка подключается к впускному коллектору. В автомобилях с наддувом вытяжная трубка подключается ко входу турбокомпрессора.
- Система PCV: клапан принудительной вентиляции картера обеспечивает удаление картерных газов из картера и регулирует их расход. Для этого система PCV использует вакуум, создаваемый в каналах забора воздуха при работающем двигателе.
- Шланг сапуна: газы проходят через вентиляционные трубки или шланги сапуна двигателя.
Ниже приведен схематический обзор описанного выше процесса для автомобилей, оборудованных турбокомпрессором.
Удаление картерных газов в автомобилях, оборудованных турбокомпрессором
Клапан PCV или клапан принудительной вентиляции картера
1. Общая информация
Клапан PCV регулирует давление, используемое для отвода картерных газов. При отводе картерных газов регулирующий клапан снижает эффект разрежения в картере. Это предотвращает повреждение уплотнений двигателя из-за чрезмерного давления.
Поскольку система PCV втягивает воздух и картерные газы во впускной коллектор, она оказывает такое же воздействие на топливовоздушную смесь, как и утечка вакуума. Этот эффект компенсируется
системой впрыска топлива. Поэтому в нормальных условиях работа системы PCV никак не влияет на расход топлива, выбросы или производительность двигателя.
Современные клапаны принудительной вентиляции картера отличаются от старых металлических клапанов, хотя принцип их работы схож.
Старый клапан PCV Новый клапан PCV
2. Клапан PCV: основные компоненты
Система PCV состоит из пяти основных компонентов, схематически представленных ниже:
Система PCV: основные компоненты
3. Мембрана клапана
При малом вакууме в канале системы впуска или при увеличении давления газов в картере мембрана клапана открывается, позволяя газам из картера поступать во впуск.
Когда в системе впуска создается вакуум, мембрана закрывается и перекрывает поток газов из картера в систему впуска, предотвращая чрезмерное разрежение в поддоне картера.
Мембрана клапана (закрыта)
4. Маслоотделитель
При высокой температуре масла и высокой частоте вращения коленвала двигателя образуется масляный туман. Этот туман поступает в вентиляционный канал и клапан PCV и образует нагар в системе впуска и камерах сгорания. Именно поэтому многие автомобили оснащены маслоотделителем. Этот компонент расположен перед клапаном PCV, он служит для конденсации масляного тумана и возврата масляных капель в картер. Он предотвращает попадание масла во впускной коллектор и уменьшает количество нагара.
Маслоотделитель
5. Типичные неисправности: засорение клапана PCV или маслоотделителя
Система PCV обычно считается безотказной, но засорение клапана PCV или маслоотделителя является довольно распространенной проблемой. Накопление масляных и топливных отложений и (или) осадка внутри клапана PCV или фильтра-отстойника может ограничить или даже блокировать поток газов. Засоренный клапан PCV не будет отводить влагу и пары из картера. Это создает риск образования отложений, которые могут повредить двигатель, а также повышения давления, которое может вызвать утечку масла через прокладки и уплотнения.
Забитый шланг PCV также создает избыточное давление в картере, которое может привести к отказам других систем. Например, если в системах с турбонаддувом давление в картере слишком высокое, оно передается в линию возврата масла турбокомпрессора. При затрудненном отводе масла из турбокомпрессора оно вытекает со стороны турбины, увеличивается расход масла. Кроме того, затрудняется циркуляция масла для смазки вала турбины. Это масло сгорает, и вал получает повреждения из-за недостаточной смазки.
Другая неисправность возникает, если клапан постоянно открыт из-за заклинивания внутренней мембраны или ее повреждения. В результате возникает чрезмерный, неконтролируемый поток воздуха, который нарушает стабильность холостого хода, затрудняет запуск или даже приводит к пропускам зажигания. Лямбда-зонд двигателя с впрыском топлива регистрирует любые изменения в топливовоздушной смеси и компенсирует их путем увеличения или уменьшения краткосрочной и долгосрочной коррекции подачи топлива (STFT и LTFT). Небольшие отклонения допустимы, но значительное отклонение приведет к обеднению смеси, появлению кода неисправности (DTC) и включению светового индикатора неисправности (MIL).
Световой индикатор неисправности
Если клапан остается открытым в течение длительного времени, пары масла, образующиеся (в основном) при высоких оборотах, могут попасть во впускной коллектор, где они конденсируются. Последующее сгорание моторного масла приведет к появлению белого дыма.
Повреждение, вызванное заклиниванием клапана в открытом положении
6. Важность технического обслуживания системы PCV
Поскольку система PCV относительно проста и не требует сложного технического обслуживания, ее часто упускают из виду. Для систем PCV интервал замены обычно составляет 100 000 километров, однако во многих двигателях система PCV может никогда не потребовать замены. В руководствах по эксплуатации многих современных моделей автомобилей не установлен рекомендуемый интервал замены системы PCV, а рекомендуется только периодически проверять ее.
Большая часть систем PCV работает долго, но они могут изнашиваться или засоряться, особенно если владелец транспортного средства нерегулярно заменяет моторное масло и в картере скапливается осадок.
Признаки скопления осадка в картере
Рекомендуется периодически осматривать и заменять клапан PCV, если у вас возникли сомнения в его работоспособности. Кроме того, как показано в предыдущей статье, многие клапаны оборудованы встроенной трубкой, которая со временем становится хрупкой. Поэтому проверка системы PCV должна быть стандартной частью процедуры диагностики и технического обслуживания.