Клапан PCV в автомобиле¶
Клапан PCV (англ. Positive Crankcase Ventilation, «вентиляция картера с принудительной рециркуляцией») — элемент системы вентиляции картера двигателя внутреннего сгорания, предназначенный для отвода картерных газов из полости картера во впускной коллектор с целью их дожигания в цилиндрах. Клапан регулирует количество отводимых газов в зависимости от разрежения во впускном коллекторе и нагрузки на двигатель. Применяется практически на всех современных бензиновых двигателях легковых автомобилей.
¶Назначение
Во время работы двигателя часть газов из камер сгорания неизбежно проникает через зазоры между поршневыми кольцами и стенками цилиндров в картер — это явление называется «газопроницаемостью» или « Blow-by». Картерные газы представляют собой смесь несгоревшего топлива, паров масла, окислов азота, углекислого газа и водяного пара. Их накопление в картере приводит к нескольким негативным последствиям:
- разбавление и окисление моторного масла, ухудшение его смазывающих свойств;
- повышение давления в картере, выдавливание масла через уплотнения и сальники;
- образование шлама и отложений на внутренних поверхностях двигателя;
- попадание вредных веществ в атмосферу.
До внедрения системы PCV картерные газы просто отводились в атмосферу через дыхательную (сапунную) трубку, что наносило вред окружающей среде и ускоряло старение масла. Система PCV решает обе проблемы, направляя газы обратно во впускной коллектор, где они сгорают в цилиндрах.
¶Устройство и принцип работы
Клапан PCV представляет собой небольшой цилиндрический корпус, внутри которого расположены шариковый или тарельчатый затвор и возвратная пружина. Один конец клапана соединён с полостью картера через маслоприёмник или канал в клапанной крышке, второй — со впускным коллектором через шланг.
Принцип работы основан на разнице давлений:
- Холостой ход и малая нагрузка. Разрежение во впускном коллекторе максимальное, но количество картерных газов невелико. Клапан приоткрыт, пропуская минимальный объём газов — чрезмерное разрежение не должно засасывать воздух через уплотнения и обеднять смесь.
- Средняя нагрузка. Количество картерных газов растёт, разрежение умеренное. Клапан открывается сильнее, обеспечивая интенсивный отвод.
- Высокая нагрузка и полный газ. Давление в картере повышается, разрежение во впускном коллекторе минимально (дроссельная заслонка открыта). Клапан закрывается или почти закрывается, предотвращая попадание избыточного давления картерных газов обратно в картер.
На современных двигателях клапан PCV часто интегрирован в маслозаливную горловину или в клапанную крышку в виде мембранного регулятора. В дизельных двигателях и турбомоторах систему дополняют маслоотделители (сепараторы), отделяющие капельную взвесь масла от газов перед их возвратом во впуск.
¶Неисправности и признаки
Ресурс клапана PCV зависит от условий эксплуатации и составляет обычно от 60 до 150 тысяч километров. Основные признаки неисправности:
- повышенный расход масла (масло уходит через систему вентиляции);
- тёмный налёт и подтёки масла вокруг сальников, прокладки клапанной крышки;
- нестабильная работа двигателя на холостом ходу, «плавающие» обороты;
- свист или шипение при работе мотора;
- загрязнение дроссельной заслонки и впускного коллектора масляным конденсатом;
- в отдельных случаях — повышение давления масла и деформация прокладки клапанной крышки.
Основные причины отказа — закоксовывание канала продуктами окисления масла, разрушение мембраны (у мембранных регуляторов), потеря упругости пружины, замерзание конденсата в мороз.
¶Обслуживание и замена
Клапан PCV относится к расходным элементам. Рекомендуемый интервал проверки — каждое техническое обслуживание (обычно 10–15 тыс. км), замена — по регламенту или при появлении признаков неисправности. На большинстве автомобилей замена не требует специального инструмента: клапан вынимается из посадочного места (или отсоединяется шланг) и устанавливается новый. Стоимость детали невысока — от нескольких сотен до нескольких тысяч рублей в зависимости от марки автомобиля.
Профилактическими мерами служат своевременная замена масла, использование масел с подходящей вязкостью и качественными присадками, а также периодическая очистка системы вентиляции картера от отложений.
¶Система PCV и экология
Система принудительной вентиляции картера была внедрена на серийных автомобилях в конце 1960-х годов (в США — с 1968 года в соответствии с требованиями по контролю выбросов). Она стала одним из первых решений по снижению токсичности отработавших газов и по сей день остаётся обязательным элементом конструкции двигателей внутреннего сгорания. Отказ от исправной работы системы PCV не только ухудшает экологичность, но и напрямую сокращает ресурс двигателя и масла.
Источники:
- Руководство по эксплуатации и ремонту автомобилей различных марок (разделы систем вентиляции картера)
- Каталоги запасных частей и техническая документация производителей двигателей
- Учебные пособия по устройству автомобилей (системы смазки и вентиляции ДВС)