Клапан PCV или как работает вентиляция картерных газов в автомобиле

Полностью устранить зазор между поршнем и цилиндром в двигателе внутреннего сгорания невозможно из-за разного их температурного расширения. Опасность подклинивания есть всегда, поэтому в конструкцию закладывается тепловой люфт поршня, а разгерметизация компенсируется упругими разрезными поршневыми кольцами. Но и они не дают стопроцентного уплотнения от газов под давлением.

Клапан PCV или как работает вентиляция картерных газов в автомобиле

Между тем, картер практически герметичен, поэтому рост давления в нём неизбежен, а как известно явление это крайне нежелательное.

Зачем в машине нужна вентиляции картерных газов

Проходя через зазоры между кольцами и их канавками в поршнях, а также сквозь их разрезы, отработавшие газы, состоящие из частиц выхлопа, несгоревшего топлива и содержимого атмосферы, частично попадают под поршни в картер двигателя.

Кроме них, там всегда имеется находящийся в динамическом равновесии масляный туман, отвечающий за смазку деталей разбрызгиванием. Начинается смешивание сажи и прочих углеводородов с маслом, отчего последнее постепенно выходит из строя.

Клапан PCV или как работает вентиляция картерных газов в автомобиле

Процесс происходит постоянно, его последствия учтены в разработке и эксплуатации двигателей.

Масло регулярно заменяется, а имеющиеся в нём присадки эффективно удерживают и растворяют нежелательные продукты до момента собственной выработки. Но без принятия дополнительных мер у моторов, особенно уже долго проработавших, частично изношенных и пропускающих значительное количество газов через поршневую группу, масло будет выходить из строя слишком быстро.

Кроме того, в картере резко вырастет давление, несущее к тому же пульсирующий характер. Этого не выдержат многочисленные уплотнения, особенно сальникового типа. Расход масла возрастёт, а двигатель будет быстро загрязняться снаружи и нарушать даже самые лёгкие требования по экологичности.

По теме: Что такое картер двигателя (назначение, расположение и конструкция)

Выходом из положения будет вентиляция картера. В простейшем виде она представляет собой сапун с небольшим масляным лабиринтом, где газы частично освобождаются от масляного тумана, после чего выбрасываются картерным давлением в атмосферу. Система примитивная, для современных двигателей не подходит.

Показательно выглядят её недостатки:

  • давление в картере сохраняется вместе с пульсациями, хотя и значительно уменьшается за счёт выхода газов через сапун;
  • затруднительно организовать регулирование расхода картерных газов;
  • система не может эффективно работать во всём диапазоне оборотов и нагрузок;
  • выброс газов в атмосферу недопустим по экологическим соображениям.
  • Гораздо лучше сработает вентиляция, где отбор газа осуществляется принудительно, за счёт разрежения во впускном коллекторе.

    Сами газы при этом поступают в цилиндры, где несложно организовать их сгорание с минимальными выбросами в атмосферу. Но и такая организация несовершенна из-за непостоянства давления в задроссельном пространстве.

    Предназначение клапана PCV

    На холостом ходу и при торможении двигателем (принудительный холостой ход с повышенными оборотами) разрежение во впускном коллекторе максимально. Поршни стремятся втянуть воздух из магистрали с фильтром, а заслонка им этого не позволяет.

    Если просто соединить это пространство трубопроводом с картером, то поток газов оттуда превысит все разумные пределы, а отделить масло от газа в таких количествах станет сложной задачей.

    Обратная ситуация возникнет при полностью открытом дросселе, например, в режиме быстрого разгона или номинальной мощности. Приток газов в картер максимален, а перепад давлений практически сведён к минимуму, определяясь лишь газодинамическим сопротивлением воздушного фильтра. Вентиляция теряет эффективность, именно когда она больше всего нужна.

    Клапан PCV или как работает вентиляция картерных газов в автомобиле

    Отрегулировать все потребности можно с помощью особого устройства – клапана вентиляции картерных газов, известного под различными аббревиатурами, чаще всего PCV (грибок).

    Он способен отрегулировать расход газов в разных режимах, а также предотвратить обратные забросы из коллектора в картер.

    Устройство и принцип работы клапана ВКГ

    Клапан может быть устроен различным образом, используя в качестве активного элемента подпружиненные поршни (плунжеры) или гибкие диафрагмы (мембраны). Но общий принцип работы у всех устройств один.

    Клапан PCV или как работает вентиляция картерных газов в автомобиле

    Клапан обладает обратной зависимостью своей пропускной способности от перепада давления.

    1. При полностью закрытом дросселе разрежение максимально. Клапан PCV реагирует на это открытием на небольшую величину, что обеспечивает минимальный переток газов через него. На холостом ходу больше и не потребуется. При этом маслоотделитель системы вентиляции успешно справляется со своими обязанностями, масло в коллектор не попадает, и расход на угар отсутствует.
    2. В средних нагрузочных режимах при частично открытом дросселе разрежение падет, а производительность клапана растёт. Расход картерного газа увеличивается.
    3. При максимальной мощности и больших оборотах разрежение минимально, поскольку у входящего воздуха практически нет помех. Система вентиляции должна максимально проявлять свои способности, и клапан это обеспечивает, полностью открываясь и не мешая выходу газов за открытый дроссель.
    4. В коллекторе могут возникать обратные вспышки, которые опасны для легковоспламеняющихся картерных газов. Но клапан не позволит проникнуть огню в вентиляцию, мгновенно захлопнувшись из-за обратного перепада давления.

    При этом конструкция клапана предельно проста и не содержит ничего, кроме пружины и штоков с плунжерами или мембраны в пластиковом корпусе.

    Симптомы заклинившего PCV

    При отказе клапан может заклинить в любом положении, после чего во всех прочих режимах двигатель не сможет нормально работать.

    Клапан PCV или как работает вентиляция картерных газов в автомобиле

    Сама по себе вентиляция прямо не скажется на работе, она повлияет на долгосрочные проблемы, износ масла и прорыв уплотнений картера. Но воздух, проходящий через систему вентиляции, а значит и через клапан, уже учтён в настройках системы управления двигателем. Отсюда проблемы с составом смеси, причём на отдельных режимах.

    Смесь может или обогащаться при постоянно закрытом клапане, или обедняться, если он заклинил в открытом положении. На бедной смеси мотор хуже запускается и не отдаёт привычную мощность.

    Богатая вызовет проблемы с расходом топлива и отложениями на деталях двигателя. Возможно срабатывание системы самодиагностики с появлением ошибок по составу смеси и работе кислородных датчиков.

    Как проверить клапан ПКВ

    Проще всего клапан проверяется путём замены на заведомо исправный. Но в процессе работы по диагностике двигателя при подключенном сканере может оказаться быстрее оценить его состояние по изменению положения шагового двигателя регулятора холостого хода.

    Должна быть разница приблизительно на 10% между режимами свободно подключенного сапуна, то есть без клапана, с клапаном в цепи прохождения газов, и полностью перекрытой вентиляцией.

    То есть нормально работающий клапан делит воздух на холостом ходу примерно пополам, давая среднее значение расхода между закрытым и открытым сапуном.

    Обслуживание клапана вентиляции картерных газов

    Продлить срок службы поможет периодическая очистка, которую можно делать при каждой третьей замене масла. Клапан демонтируется и тщательно промывается с обеих сторон при помощи аэрозольного очистителя карбюратора.

    Окончанием процедуры промывки будет выход чистой жидкости из корпуса. После операции клапан надо проверить, поскольку он мог быть уже повреждён, а промывка удалит герметизирующий слой отложений.

    Источник

    Добавить комментарий

    Яндекс.Метрика