На что влияет фильтр картерных газов

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 08.08.2024

Фильтр картерных газов – незаменимый элемент автомобильной схемы. Фильтрационная система, основной частью которой он является, предотвращает проникновение газов в зону картера из основной камеры сгорания в двигателе. Важно заранее ознакомиться с принципом ее работы, изучить строение и понять, для чего она необходима. Также стоит узнать о правилах эксплуатации системы и доступных способах устранения распространенных поломок.

Для чего нужен фильтр картерных газов?

Двигатель для внутреннего сгорания функционирует за счет энергии от давления, которая превращается в энергию механического типа. Энергетическая мощность зависит от ряда факторов, включая состав смеси топливно-воздушного типа, уровня ее очистки, камерного объема, уровня сжимания, а также присутствия загрязняющих компонентов на стенах камеры сгорания. Внутрь картера через кольца поршней поступают частички смеси топлива, нагара, продуктов сгорания и других веществ, при этом в нем уже содержатся пары масла.

Они переходят в дроссельный узел или карбюратор сквозь патрубок. Газы картера также имеют в составе масляные молекулы, предназначенные для смазывания деталей карбюратора или узла. Из-за плохого качества топлива, проблем в работе режимов двигателя, изнашивания колец поршня и цилиндрических стенок внутрь картера попадают загрязняющие компоненты, которые также снова поступают во впускной коллектор. Этот процесс повторяется, в итоге все поверхности в камере загрязняются больше, и мощность двигателя падает.

Строение фильтрационной системы

Газы картера впитывают части автомобильного масла из-за разнообразных распыляющих механизмов и конденсационного эффекта. Количество масляной жидкости и разграничение капель с учетом размера зависят от строения двигателя и факторов, касающихся эксплуатирования устройства. Части масла в нормальном состоянии имеют габариты, которые варьируются от пары микрон до нанометров. Помимо этого, причиной прорывания картерных газов может стать топливный элемент, вода, сажа и остальные продукты сгорания.

Вентиляционная картерная система является закрытой, за счет чего она предохраняет окружающую среду от поступающих в нее опасных веществ, в том числе от масляных пятен, остающихся на дорогах. Система для вентиляции работает на основе двух функций, включающих контролирование давления в картере и предельно возможное получение масляной жидкости. Внутри системы также находятся элементы для отделения масла, контролирования и расходования давления. Она встроена в основу крышки от цилиндрической головки.

Фильтрация масла в системе вентиляции закрытого типа

Чтобы минимизировать прием масла, необходим хороший масляный отделитель, он отвечает за основной процесс, благодаря которому соблюдаются нормативы, предназначенные для газов от выхлопов в новых машинах. Выбросы масляной жидкости в техническом плане способны провоцировать появление частиц веществ в системе впуска, а также на всех поверхностях турбинного компрессора, на впусковых клапанах и внутри системы от промежуточного охлаждения. По этой причине длительность работы и функциональность указанных деталей снижается.

Выбрасывание масла из картерной части двигателя негативно сказывается на сгорании по причине предварительного зажигания, также из-за этого повышается количество частей от сажи внутри выхлопов. Частицы масла плохо влияют на эффективность следующей обработки газов. По этой причине отделитель масла должен соответствовать повышенным требованиям, касающимся компактных размеров, надежности и отсутствию проблем при эксплуатации устройства.

Как работает фильтрационная система газов картера?

Фильтрационная система газов картера работает по стандартному способу разграничения сепаратором с перенаправленным и ускоренным потоком. Части масляной жидкости в нем не могут идти за потоковыми линиями из-за инерции, из-за чего отделяются и остаются на поверхности сепараторного прибора. Мельчайшие частицы начинают отделяться быстрее по мере повышения ускорения, в итоге запускается процесс перенаправленного потока. Для этого нужно повышать перепады с давлением, и знать, что результативность отделения будет зависеть от них и гранульного состава картерного газа.

Внутри инерционного сепаратора газ, поступивший в картер, начинает ускоряться, проходя сквозь форсунковые элементы, и переходит в структурный дефлектор, где капли масляной жидкости отделяются. За счет структуры поверхности дефлекторного элемента результативность отделения начинает возрастать до уровня сепараторов с инерцией. Предельные перепады давления в отделителе масла ограничиваются вакуумной частью впусковой системы и условиями, предъявляемыми к диапазону с давлением внутри картера. Крупные части отделятся без труда, но разделение слишком мелких является проблематичным. Это актуально для разделительных концепций, которые основаны на инерционном эффекте.

Способы фильтрации газов картера

В конструкции некоторых иномарок и отечественных машин отсутствуют фильтры для газов картера. Решить проблему с отфильтровкой газов внутри картера и поддержать частоту в камере сгорания можно разными способами. Для этой цели можно отсоединить патрубок с газами от дроссельного узла. В такой ситуации все газы начнут поступать внутрь пространства под капотом и постепенно загрязнять его. Если давление поменяется, в картер начнет попадать воздушная масса, смешанная с пылью и грязью, которая также будет загрязнять масляную жидкость. Отсоединение патрубка не станет решением проблемы, по этой причине к нему понадобится подсоединить фильтр.


А вот зачем нужен фильтр картерных газов на автомобиле!
В процессе работы даже нового двигателя, горячие газы прорываются из цилиндров в картер. Чем сильнее изношены поршневые кольца и гильзы цилиндров, тем больше утечка. Поскольку топливо плохо горит у самых стенок цилиндров из-за отбора стенками тепла, в картере оказываются в первую очередь пары бензина, затем сажа, вода, окиси углерода и азот. Газы разогревают масло в поддоне в дополнение к тому телу, что рапространяется по корпусу мотора. Соответственно масло начинает парить.
Таким образом, в составе картерных газов содержится то же, что и в выхлопе плюс огромное количество паров масла, и просто грязь. Картерные газы, попадая в двигатель, не только загрязняют впускной коллектор, но и снижают мощность, по той простой причине, что картерные газы сами не горят и бензину сгорать мешают. Фильтр картерных газов нужен для того, чтобы как минимум не допустить в коллектор масло и сажу.
Проще говоря если заметили что этот кусок губки пропитан маслом, стоить проверить поршневые кольца!
Кароче если вы просто его поменяете то это не решит проблему, я же это сделал для соблюдения гигиены мотора но выглядел он еще терпимо…

Есть два режима работы системы вентиляции картера.

1. На хх и низких нагрузках.

В этом режиме воздух через этот фильтр попадает под клапанную крышку и далее вниз в картер.

А из картера он высасывается во впускной коллектор через маслоотделитель.

2. На больших нагрузках.

В этом режиме кг очень много, а разрежения во впускном коллекторе почти нет.

КГ под своим давлением поднимаются из картера под клапанную крышку, проходят этот самый фильтр и попадают во впускную трубу и далее во впускной коллектор.

БОльшую часть времени двигатель работает на частичных нагрузках. Соответственно, система работает большую часть времени на первом режиме и фильтр почти не пачкается.

Если же система не работает (забита и тп), то система вентиляции всегда работает на втором режиме и этот фильтр начинает интенсивно пачкаться/забиваться.

То есть, если он сильно грязный, нужно в первую очередь проверить маслотделитель и трубки/клапана.

Между деталями ЦПГ существуют определенные тепловые зазоры, соответствующие установленным разработчиками допускам. Какими бы минимальными ни были эти зазоры (с учетом того что поршневые кольца не обеспечивают 100% герметичности в виду особенности конструкции), через них из камеры сгорания в картер всегда проникают не сгоревшие частицы и газы, которые смешиваются с масляными парами, образуя так называемые картерные газы. Они оказывают негативное влияние на качество находящегося в картере моторного масла, которое с ростом пробега автомобиля неуклонно ухудшается, теряются смазывающие свойства и срабатывается присадочный пакет. Стоит отметить, что подобный эффект проявляется у абсолютно любых моторных масел. Попадающие в картер двигателя пары топлива, продукты горения, частицы сажи и воды неизбежно меняют состав масла, превращая его в масляную эмульсию с различными примесями, конечно после прогрева двигателя до рабочей температуры легкокипящие фракции этих паров испарятся (воды и топлива), но тяжелые — останутся, неизбежно окисляя и засоряя масло. Не стоит забывать и о том, что в процессе работы в цилиндрах мотора создается очень высокое давление — десятки атмосфер. В связи с этим газы, вырывающиеся с огромной силой, неизбежно попадают в картер, грозя выдавливанием сальников, прокладок, нарушению герметичности соединений с последующей потерей масла.

Благодаря системе вентиляции картера выводятся прорвавшиеся отработавшие газы, а также обеспечивается и поддерживается нормальное рабочее давление, что благотворно влияет не только на состояние моторного масла, но и на надежность, продолжительность работы двигателя.

Виды систем вентиляции картера

На сегодняшний день принято выделять два типа систем вентиляции картера автомобильного двигателя: открытая, или эжекционная (отработанные газы выводятся наружу напрямую из картера при помощи специальной калиброванной эжекционной трубки) и закрытая, или принудительная система вентиляции (PCV – positive crancase ventilation).

Принцип работы принудительной системы вентиляции картера (PCV).



Помимо указанного недостатка, открытая вентиляция картера имеет еще ряд отрицательных моментов. Подобная система малоэффективна при движении на малых скоростях и абсолютно бездейственна на неподвижном автомобиле с работающим на холостых оборотах двигателем, т.к. давление картерных газов минимально. Кроме того, через открытую систему вентиляции картера при охлаждении сильно разогретого двигателя возможно подсасывание не отфильтрованного атмосферного воздуха внутрь двигателя, вместе с пылью и водяными парами. Нередки случаи, когда на автомобилях с большими пробегами система открытого типа становилась основной причиной износа ЦПГ и как следствие потери компрессии и расхода масла.

Более современной и эффективной альтернативой открытой вентиляции картера является закрытая (принудительная) вентиляционная система. Одной из ключевых деталей такой системы является клапан PCV, выводящий попавшие в картер двигателя газы во впускной коллектор с последующим сжиганием в камерах сгорания. Разные автопроизводители по-разному реализуют идею закрытого вентилирования, но в большинстве случаев каждая из схем предусматривает наличие одних и тех же элементов: клапана вентиляции (клапан PCV), маслоотделителя (может быть несколько, либо внутренние — в клапанной крышке с лабиринтом и отверстиями для стока масла, либо внешними в виде отдельной конструкции со стоком масла непосредственно в картер) и соединительных патрубков. Стоит отметить, что системы вентиляции картерных газов для бензиновых и дизельных моторов, имеют свои особенности, но в целом имеют схожие конструкции.

Работа системы PCV

Принцип работы системы принудительной вентиляции довольно прост. При возникновении разрежения во впускном коллекторе под его воздействием открывается клапан PCV и картерные газы подаются на впуск, а затем, смешиваясь с очищенным воздухом, в цилиндры двигателя. Для препятствования проникновения паров масла в камеру сгорания система предусматривает установку маслоотделителя. Современные моторы оборудуются сложной системой маслоотделителей. Так, маслоотделитель лабиринтного типа способствует замедлению движения газов из картера. Это обеспечивает оседание маслянистых капелек на стенки и последующее их стекание в картер либо под клапанную крышку.

В некоторых современных двигателях дальнейшая очистка масла от картерных газов происходит при помощи центробежного маслоотделителя, который придает отработавшим газам вращение. Под влиянием центробежной силы частицы масла задерживаются на стенках и затем стекают в картер. Окончательная очистка масла от выхлопных газов производится в выходном лабиринтном успокоителей.

Клапан PCV – особенности конструкции.


Ключевая роль клапана PCV в системе закрытой вентиляции картера заключается в функции регулировки давления газов в картере путем их перепуска во впускной коллектор и поддержание разрежение во впускном коллекторе. В режиме ХХ и при торможении двигателем разрежение в коллекторе максимально (дроссель лишь чуть приоткрыт либо закрыт полностью), однако количество картерных газов не так велико, поэтому для полноценной вентиляции достаточно канала с небольшим проходным сечением. В таком режиме под действием большого разрежения золотник клапана полностью втягивается, но при этом канал перепуска картерных газов в значительной степени перекрывается, пропуская лишь небольшое их количество.
При нажатии на педаль акселератора и при высоких нагрузках количество отработавших газов в картере существенно возрастает. Золотник клапана занимает такое положение, чтобы обеспечить максимальную пропускную способность канала. Существует еще и так называемый режим обратной вспышки, при котором горящие газы из цилиндра прорываются во впускной коллектор. В этом случае клапан PCV находится под действием давления, а не разрежения, поэтому полностью закрывается, исключая возможность поджога находящихся в картере паров топлива и масла.

Признаки неисправности системы вентиляции картерных газов

В случае неисправности системы лабиринтов (существенное засосрение закоксовавшимся маслом) возникает небольшой, но заметный расход масла (в районе 0,1-0,5л на 1000км), на свечах появляются следы сгоревшего масла в виде крупы или "ржавчины", а в камере сгорания — нагар, все это ошибочно принимают за умершие маслосъемные колпачки или даже кольца, хотя дело совсем не в них. В некоторых случаях, особенно в холодное время года и медленному движению по пробкам, возможно постепенное оседание масляного тумана в виде жидкого масла прямо во впускном коллекторе, что приводит к проблемам холодного пуска, при запуске масло из раннеров попадает во впуск и заливает все вокруг, в т.ч. свечи, клапана и камеру сгорания, мешая нормального смесеобразованию и воспламенению горючей смеси. И когда запуск удается — попавшее масло начинает гореть в виде синего дыма, что опять же списывают на умершие маслосъемные колпачки…а на самом деле копать надо в систему вентиляции картера. Неправильная работа системы PCV может являться одной из причин загрязнения дросселя, клапана холостого хода, загрязнения воздушного фильтра, воздушной магистрали (патрубки и впускной коллектор), течи масла и выдавливания сальников и прокладок, чаще наружу, чем внутрь. Забившиеся патрубки системы вентиляции создают избыточное давление в картере двигателя, в результате чего отработавшие газы вместе с маслом будут искать альтернативные пути выхода. На начальных стадиях, когда система связанная с клапаном PCV забита (чаще всего забивает сам клапан, реже забивает маслоотделитель, лабиринты и патрубки), вентиляция начинает работать неправильно и масляные пары вместе с газами начинают поступать через вентиляционную трубку, первый признак этого — быстрое загрязнение дросселя со стороны входного патрубка. В некоторых автомобилях свежий воздух берется прямо из короба воздушного фильтра — при неисправности системы PCV фильтр начинает забрасывать маслом, а в некоторых случаях, т.к. картерные газы очень горячие, то возможно даже оплавление фильтра из синтетического материала и как следствие — лишение автомобиля системы фильтрации воздуха. В случаях когда забиты уже обе трубки, последствия плачевнее, начинает выкидывать щуп, также возможно образование масляных подтеков в местах уплотнений и соединений (прокладки, сальники). Совсем неприятный вариант – выдавливание сальников коленвала или уплотнителей масляного фильтра с значительными потерями объема масла. Некорректная работа самого клапана PCV может привести к неправильному учету поступающего воздуха, и приготовлению переобогащенной или переобедненной смеси, в зависимости от режима работы. В случае если клапан начинает пропускать газы во все стороны (разрушились поршеньки либо пружины), начинается сильный подсос воздуха во впускной коллектор, разрежение в нем падает, со всеми неприятностями в виде повышенного расхода топлива, неустойчивого либо повышенного холостого хода, обеднения горючей смеси, ухудшения работы вакуумного усилителя тормозов. Причем Check Engine может и не загораться, т.к. пропусков воспламенения обычно нет.

Все мы обожаем искать сложные ответы на простые вопросы. И повышенный расход масла - один из таких примеров. Однако, очень часто решение лежит буквально на поверхности. Да, бывают сложные случаи: когда необходима замена поршневых колец, маслосъемных колпачков или вовсе капремонт поршневой группы. Но нередко проблема постоянных доливок масла кроется в неработающей вентиляции картера. Решить которую вполне по силам самостоятельно. Об этом и поговорим. Но для начала, чуть-чуть теории.

Как вы уже наверняка знаете, в цилиндре сжигается топливовоздушная смесь, и под действием её взрыва поршень идет вниз, совершая полезную работу. Но поршень не просто болтается в своём "колодце" с зазором в палец, и также не трётся вплотную о стенку цилиндра. Между стенкой цилиндра и самим поршнем есть поршневые кольца . Да-да, те самые, которые со временем "залегают", но сегодня не об этом. Так вот, как бы точно не был собран двигатель, в микрозазор между кольцами и стенкой всё равно прорывается небольшая часть газов, которые образуются в такт рабочего хода. А с годами объем таких "убежавших" во время работы постепенно увеличивается. Что происходит? В картерном пространстве растёт давление. И чем выше обороты и старше двигатель - тем выше давление картерных газов. А теперь смотрим, что из этого следует. Как мы знаем из школьного курса физики и статьи про прокачку тормозов - жидкости не сжимаемы. То есть, постоянно увеличивающийся объем газов начинает "давить" на масло в картере. А тому деваться просто некуда: контур замкнут, сжаться оно не может. Единственный выход - это "побег" через сальники, манжеты и прочие уплотнения. Двигатель начинает активно "потеть" маслом.

Вот такая красота творится в корпусе маслоотделителя большинства не новых автомобилей. Разумеется, нормально вентилироваться и отделяться ничего не будет (кадр из видео по ссылке ниже)

Вот такая красота творится в корпусе маслоотделителя большинства не новых автомобилей. Разумеется, нормально вентилироваться и отделяться ничего не будет (кадр из видео по ссылке ниже)

Так, стоп! Но не могут же инженеры из года в год знать о проблеме и ничего не делать? Конечно. И для снижения картерного давления служит система вентиляции картерных газов (ВКГ). Что она из себя представляет? Ну если очень условно, то это просто канал, по которому давление газов стравливается из картера. Куда? По хорошему, надо бы наружу, на улицу. Кстати, на старых машинах и современных тюнинг-карах оно так и сделано. Но так как все автопроизводители давно и упорно делают вид, что очень беспокоятся за чистоту атмосферы, то газы отводятся обратно в контур воздушного питания. Как правило, в гофру аккурат перед дроссельной заслонкой.

Если есть вентиляция, то при чем здесь расход масла?

Терпение, сейчас всё объясню. Дело в том, что система вентиляции имеет свойство элементарно забиваться. Обычно, она представляет собой сеть каналов хитрой формы, расположенных в районе клапанной крышки. По этим каналам картерные газы в перемешку с маслом стремятся снизу-вверх, к выходу во впуск, так как это путь наименьшего сопротивления. Для разделения газов и жидкости установлен маслоотделитель , попадая в который, смесь окончательно сепарируется: масло стекает обратно в картер, а газы идут через мембрану и далее во впуск, как говорилось выше. Мембрана служит обычным клапаном: пропускает газы в сторону впуска и не позволяет воздуху проникать обратно, чтобы не "раздувать" картерное пространство еще сильнее. Со временем на стенках каналов маслоотделителя формируется слой нагара и грязи, который значительно снижает эффективность отвода газов - вентиляция не справляется, картерное давление растет. А рано или поздно грязь "перерубает" проход газам совсем. И вот тогда сразу начинаются все чудеса, описанные в первом абзаце.
Но более вероятен второй сценарий: сами каналы еще худо-бедно продуваются, но настолько заросли отложениями, что уже не способны нормально отводить жидкую составляющую обратно в поддон. И вся эта "неразделенная" смесь бодро летит из картера прямиком во впуск, забрасывая маслом дроссель, и далее - впускной коллектор, клапаны и поршни. Получаем двойной эффект: и масло уходит, и двигатель постепенно загаживается изнутри.

Что делать?

Чистить вентиляцию. Также, периодически необходимо менять задубевшую мембрану маслоотделителя. Поверьте, и то и другое совсем несложно, а на расход масла может влиять непосредственным образом. И дабы не расписывать здесь простынями всю процедуру, приведу сразу два видеоролика. В одном я подробно показываю процесс на примере сложного двигателя TSI, в другом - на примере простого как три копейки ЗМЗ-409 от УАЗ. Сами можете убедиться, что принципиальная схема везде одинакова, и добраться до нужных деталей не составит проблемы даже новичку. Кстати, на моторе от VAG это делать даже проще чем на УАЗовском: не нужно снимать клапанную крышку. Но в обоих случаях всё, что вам потребуется - это пара-тройка часов свободного времени, да обычный набор инструмента. Дерзайте и результат вас порадует!

Снимаем маслоотделитель и меняем мембрану:


Снимаем клапанную крышку, чистим маслоотделитель и меняем прокладки:

Надеюсь, кому-то будет полезно!
Всем исправной вентиляции и стабильного уровня масла!

P.S.: Друзья, буду очень рад лайкам и подписке! Вам не сложно, а мне поможет развивать это дело для вас.


Вентиляция картерных газов сокращенно этот термин звучит как ВКГ. Во время процесса работы автомобильного двигателя, часть газов при обработке попадает в картер, что приводит к увеличению давления и провоцирует поломки и нарушение правильной работы. За очистку злополучных газов и отвечает система вентиляции картерных газов





Преимущества ВКГ:

  • регулирование давления картерных газов, которые поступают в коллектор;
  • повышение работоспособности;
  • понижение уровня износа запчастей.

Для того, чтобы картер работал правильно, нужно учесть два основных аспекта:

  1. подвод "нового" воздуха;
  2. отделение ненужных газов.

Системы ВКГ можно условно разделить на два вида: системы закрытого типа и системы открытого типа. Принцип работы открытых систем ВКГ состоит в том, что они используют свежий воздух из вне. Другой же тип вентиляционных систем КГ впитывает его с помощью элементов питания. Также следует отметить, что есть несколько методов отвода картерных газов: эжекционный и принудительный.

Принцип работы системы вентиляции картерных газов:

  1. используется разряжение, которое возникает в коллекторе двигателя;
  2. при помощи разряжения газы выводятся механизма;
  3. газы очищаются от масла в маслоотделителе;
  4. очищенные газы отправляются в картер, где смешиваются с воздухом;
  5. воздух с газами направляется в камеры сжигания, где и сжигаются.


Типовая схема вентиляции картерных газов на горизонтальном впускном коллекторе

Проблема нагара – одна из многих, что провоцируют ухудшение работы двигателя. Откуда он появляется? Даже после переработки, картерные газы все равно имеют в себе масло. В результате брожения газов туда-обратно, клапан начинает загрязнятся и, накопив уже солидное количество этого осадка, начинает набирать грязь. В результате этого циркуляция нарушается и могут возникнуть другие плохие последствия.

Как решить проблему нагара?

Не нужно быть гением, чтобы додуматься до того, что периодически клапан и камеру сапуна нужно чистить.

Самостоятельную чистку вентиляции картерных газов можно реализовать вопреки утверждениям, что это очень тяжело. На самом деле все проще, чем вам кажется.

Следует прочитать о самом процессе. Это вы можете сделать даже на различных форумах в сети интернет.

Ниже предоставлена стандартная базовая инструкция очищения вентиляции картерных газов:


Дабы избежать пагубного влияния картерных газов - требуется периодическая чистка системы

Читайте также: