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.

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.

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.

Всем спасибо за внимание