Як працює вентиляція картера двигуна

Двигун внутрішнього згоряння працює за принципом спалювання паливно-повітряної суміші в циліндрах. Після спалювання паливного заряду відпрацьовані гази та інші продукти згоряння суміші повітря і палива в більшій частині виводяться через випускну систему назовні, тобто викидаються в атмосферу.

Однак з урахуванням того, що в камері згоряння створюється високий тиск, частина газів, залишки незгорілого палива та інші продукти прориваються через поршневі кільця і потрапляють в картер ДВС. Картер представляє із себе закриту порожнину, в якій знаходиться колінвал та інші деталі силового агрегату.

У картері постійно присутній масляний туман, пари незгорілого палива, частинки води і гази. Зазначені гази називаються картерними газами. Картерні гази спричиняють негативний вплив на моторне масло. Паралельно з цим надлишок картерних газів може призвести до зростання тиску в картері. В результаті моторне масло починає видавлюватися.

Щоб зменшити кількість газів і знизити тиск, в конструкції сучасних ДВЗ використовується система вентиляції картерних газів PCV (Positive Crankcase Ventilation). У цій статті ми поговоримо про еволюцію і будову даної системи, а також торкнемося питання поширених несправностей.

Пристрій і конструктивні особливості системи вентиляції картера

Отже, система вентиляції картера дозволяє видалити надлишок картерних газів, що підвищує термін служби моторного масла, знижує викид токсичних речовин в атмосферу, зменшує тиск в картері силового агрегату. Системи можуть бути:

• відкритого типу;
• закритого типу;

Відразу зазначимо, що на різних типах ДВС конструкція даної системи може відрізнятися, при цьому основні функціональні елементи на сучасних моторах являють собою:

• повітряні патрубки, по яких циркулюють гази;
• клапан вентиляції картера, який регулює тиск картерних газів при їх подачі у впускний колектор;
• масловіддільник для запобігання попадання масляних парів в камеру згоряння для зменшення сажоутворення;

Іншими словами, сьогодні активно використовується закритий тип. Загальний принцип роботи такої системи вентиляції картера заснований на розрідженні, яке створюється у впускному колекторі. Завдяки розрідженню гази виводяться з картера. Далі зазначені гази проходять через масловіддільник, який відокремлює гази від масла. Після очищення гази йдуть по повітряних патрубків, після чого потрапляють у впуск. З впускного колектора картерні гази, перемішані з повітрям, подаються в камеру згоряння і допалюються.

Додамо, що в застарілою відкритій системі (ежекційного типу) надлишок картерних газів просто викидається в атмосферу. Спосіб дуже простий та дешевий, проте відзначається посилене забруднення навколишнього середовища. Також ефективність роботи такого рішення не найвища, так як при низьких оборотах і в режимі ХХ подібна вентиляція не працює.

Ще така система не виконує своїх функцій на високих оборотах. Паралельно існує ризик того, що в картер буде засмоктуватися недостатньо очищений зовнішнє повітря після охолодження ДВЗ. Додатково слід виділити, що при наявності відкритої системи на моторі можливе збільшення витрати масла, також мастило може викидатися разом з газами назовні, у результаті поверхні двигуна забруднюються масляними плямами.

Закрита система вентиляції картера, яку також називають примусовою, складніші за конструкцією. При цьому саме дане рішення дозволяє зменшити кількість шкідливих викидів в атмосферу з урахуванням екологічних стандартів і знизити витрату масла.

Двигун з такою системою працює стабільно, краще тримає обороти взимку, так як холодне зовнішнє повітря на впуску підігрівається картерними газами, знижується ризик детонації. Однак при всіх плюсах і ця схема не позбавлена ряду недоліків.

В результаті потрапляння картерних газів у впуск відбувається посилене забруднення повітроводів і елементів у впускний системі двигуна. Також фахівці відзначають, що примусова система відсмоктування відпрацьованих газів може бути причиною швидкого окислення моторного масла з-за сильного розрідження на високих оборотах.

Також примусова вентиляція може додатково реалізовуватися різними шляхами. При цьому основним принципом залишається те, що гази повинні «витягуватися» з картера, а також відбувається їх змішування в результаті подачі в картер зовнішнього повітря. Після цього через спеціальний клапан суміш подається в циліндри двигуна.

На карбюраторних двигунах, агрегатах з моновпрыском і інжекторних двигунах можна зустріти різні типи реалізації підведення картерних газів. Раніше досить часто зустрічалася конструкція, коли система мала два канали. Один був виведений перед дросельною заслінкою, а другий канал з жиклером виводився за дроселем.

В режимі холостого ходу гази подавалися по каналу з жиклером за заслінкою. Однак після початку відкриття заслінки і зростання оборотів коленвала розрядження в області за заслінкою ставало менше. При цьому обсяг газів, які проривалися в картер, ставав більше. Канал з жиклером переставав виконувати свою функцію, але підключався висновок газів по каналу перед дроселем. Подальший розвиток системи вентиляції призвело до появи клапанних рішень для регулювання подачі газів.

Якщо просто, клапан коштує в трубопроводі, через який підбиваються гази з картера. Клапани також діляться на золотникові і мембранні. Додамо, що мембранні клапани краще дозують кількість газів, однак сама мембрана частіше виходить з ладу.

Для чого потрібен масловіддільник в двигуні

Як вже було сказано вище, масловіддільник (маслоуловитель) є елементом системи вентиляції картера. Головним завданням масловіддільника стає не допустити потрапляння часток масла в камеру згоряння.

За способом відділення олії від картерних газів можна виділити лабіринтовий і циклічний маслоуловитель. Зазначимо, що на сучасних моторах використовується масловіддільник комбінованого типу.

Лабіринтовий масловіддільник, який ще називається заспокоювач, уповільнює рух газів. В результаті об’ємні частки масла просто осідають на стінках, після чого стікають назад у картер.