Если вы не настоящий энтузиаст, то от фразы «положительная вентиляция картера» у вас может заболеть голова, потому что она звучит, ну, сложно. Но на самом деле не все так сложно. Или, по крайней мере, это не должно казаться сложным после того, как мы закончили объяснять вам это. Но для этого нам нужно дать вам краткий курс повышения квалификации по тому, как работают двигатели внутреннего сгорания, установленные в большинстве автомобилей. Ладно - раз, два, три, вперед!
Двигатель внутреннего сгорания состоит из ряда полых цилиндров, в каждом из которых находится подвижный поршень, предназначенный для скольжения внутри него вверх и вниз. Смесь воздуха и бензина прокачивается через систему труб, называемую впускным коллектором, через впускной клапан (или клапаны) каждого цилиндра, где искра от свечи зажигания вызывает взрыв смеси в открытом пространстве в верхней части цилиндра, называемом камера сгорания. Давление от этого взрыва толкает поршень в цилиндре вниз, где он заставляет коленчатый вал вращаться. Вращение коленчатого вала не только толкает поршень обратно в цилиндр, чтобы он мог сделать все это снова, но также вращает шестерни в трансмиссии автомобиля, которые в конечном итоге заставляют автомобиль двигаться. Тем временем поднимающийся поршень выталкивает воздух и газ, оставшиеся после взрыва, обратно из цилиндра через выпускной клапан.
Однако - и здесь в дело вступает вентиляция картера - определенное количество этой смеси воздуха и бензина втягивается поршнем вниз и просачивается через поршневые кольца в картер, который является защитным кожухом, изолирующим коленчатый вал. Этот выходящий газ называется прорывом картерных газов, и он неизбежен. Это также нежелательно, потому что несгоревший бензин в нем может засорить систему и вызвать проблемы в картере. До начала 1960-х эти картерные газы удалялись, просто позволяя воздуху свободно циркулировать через картер, унося газы и выпуская их в виде выбросов. Затем, в начале 1960-х годов, была изобретена принудительная вентиляция коленчатого вала (PCV). Теперь это считается началом контроля автомобильных выбросов.
Положительная вентиляция картера включает рециркуляцию этих газов через клапан (называемый, соответственно, клапан PCV) во впускной коллектор, где они закачиваются обратно в цилиндры для еще одного выстрела при сгорании. Не всегда желательно иметь эти газы в цилиндрах, потому что они, как правило, состоят в основном из воздуха и могут сделать газовоздушную смесь в цилиндрах слишком бедной, то есть слишком бедной бензином, для эффективного сгорания. Таким образом, картерные газы следует перерабатывать только тогда, когда автомобиль движется на малых скоростях или работает на холостом ходу. К счастью, когда двигатель работает на холостом ходу, давление воздуха во впускном коллекторе ниже, чем давление воздуха в картере, и именно это более низкое давление (которое иногда приближается к чистому вакууму) всасывает картерные газы через клапан PCV обратно в прием. Когда двигатель набирает обороты, давление воздуха во впускном коллекторе увеличивается, а всасывание замедляется, уменьшая количество картерных газов, рециркулируемых в цилиндры. Это хорошо, потому что картерные газы не нужны, когда двигатель разгоняется. На самом деле, когда автомобиль разгоняется до нужной скорости, давление во впускном коллекторе может фактически стать выше, чем давление в картере двигателя, потенциально заставляя картерные газы возвращаться в картер. Поскольку весь смысл принудительной вентиляции картера заключается в том, чтобы не допустить попадания этих газов в картер, клапан PCV предназначен для закрытия, когда это происходит, и блокирования обратного потока газов.
Масловоздушный сепаратор системы PCV
Картер автомобиля используется как место хранения масла, обычно в поддоне, расположенном под коленчатым валом. Хотя коленчатый вал и масло не должны вступать в контакт (потому что, если бы это произошло, масло вспенилось бы, как густой черный молочный коктейль), пары масла все же могут попасть в картерные газы. Не рекомендуется рециркулировать эти пары масла обратно в цилиндры вместе с картерными газами, потому что они делают газовоздушную смесь слишком горючей, что эквивалентно снижению октанового числа бензина, что в некоторых двигателях может ухудшить производительность. незначительно, а в более старых двигателях может даже вызвать обратное воспламенение, когда газовоздушная смесь сгорает преждевременно. Пары масла также могут покрывать воздухозаборник маслянистой пленкой, со временем постепенно забивая поток воздуха. Если вы не водите автомобиль с высокими эксплуатационными характеристиками, эти проблемы не имеют решающего значения для работы вашего автомобиля, и накопление масла можно периодически удалять во время технического обслуживания, но некоторые люди (и некоторые производители автомобилей) предпочитают иметь что-то, что вычистит масло из картерных газов, прежде чем они рециркулируют в первую очередь. Войдите в сепаратор масла и воздуха.
Идея масловоздушного сепаратора состоит в том, чтобы извлекать масло из воздуха, прежде чем оно будет отправлено обратно во впускной коллектор, и поместить его в место, где оно не вызовет проблем, либо обратно в картер двигателя, либо в небольшая емкость, называемая ловушкой. Не все автомобили поставляются со встроенными маслоотделителями и не всем автомобилям они обязательно нужны, но их можно приобрести на вторичном рынке. И если у вас есть необходимые навыки рукоделия, вы даже можете сделать его самостоятельно. На самом деле существует несколько различных способов работы этих масляных и воздушных сепараторов. Вероятно, самый распространенный вид продувает маслянистый воздух через сетчатый фильтр. Капли масла задерживаются в сетке, пока через нее проходит воздух. Наиболее эффективные такие фильтры состоят из микроволокон, способных улавливать очень мелкие частицы масла. В качестве альтернативы воздушному и масляному фильтру может потребоваться, чтобы рециркулированные газы спускались по трубе с отверстиями по бокам. Более легкие молекулы воздуха выходят через отверстия, а более тяжелые капли масла падают на дно, где их можно удалить. А в некоторых продвинутых системах используется центрифуга для удаления более тяжелых капель масла из воздуха. Масло сливается по бокам центрифуги и может быть направлено обратно в картер.
Часто задаваемые вопросы по системе принудительной вентиляции картера
Как работает система PCV?
Система принудительной вентиляции картера (PCV) регулирует подачу вакуума через картер. Как только вакуум на холостом ходу становится выше желаемого, клапан PCV отключается и останавливает этот вакуум. Падение вакуума приводит к увеличению оборотов, что, в свою очередь, позволяет втягивать больше газа.
Что происходит, когда клапан PCV выходит из строя?
Повреждение или чрезмерное использование клапанов PCV может привести к загрязнению моторного масла, накоплению шлама, утечкам масла, высокому расходу топлива и ряду других проблем, связанных с двигателем. Это может привести к безвозвратному повреждению двигателя.
Сколько стоит замена клапана PCV?
Средняя стоимость клапана PCV полностью зависит от типа неисправности. Если клапан необходимо заменить полностью, это может обойтись вам от 65 до 83 долларов без труда. Производители автомобилей рекомендуют людям регулярно заменять клапаны PCV.
Каковы признаки неисправности клапана PCV?
Если вы обнаружите, что ваш двигатель начал давать пропуски зажигания или пропадает на холостом ходу, показывает повышенный расход масла, черный дым и масляные свечи зажигания, это может свидетельствовать о неисправности клапана PCV.
Какая наиболее распространенная проблема с клапанами PCV?
Одна из наиболее распространенных проблем с клапанами PCV заключается в том, что они засоряются, в результате чего клапан не может вытягивать влагу и пары картерных газов из картера. Это приводит к образованию шлама, который повышает давление и может привести к разрыву уплотнений нагретым маслом.
Примечание автора. Как работает система принудительной вентиляции картера (PCV)?
Меня иногда поражает, как много мыслей было потрачено за эти годы на то, как работают автомобили, и как со временем изменились некоторые наши представления об автомобилестроении. Сегодня контроль выбросов является чрезвычайно важной частью конструкции автомобиля, поскольку он сводит к минимуму количество загрязняющих веществ, попадающих в атмосферу и ухудшающих окружающую среду. Изучая эту статью, я был впечатлен, узнав, что идея контроля выбросов возникла почти ровно полвека назад, с изобретением принудительной вентиляции картера и клапана PCV. Конечно, сегодня доступны гораздо более совершенные системы контроля выбросов, и автомобили с нулевым уровнем выбросов уже возможны - у электромобилей нет выбросов в выхлопной трубе, хотя выбросы могут производиться при первоначальной выработке электроэнергии - и в течение нескольких десятилетий, когда двигатели внутреннего сгорания в автомобилях устарели, автомобильные выбросы могут уйти в прошлое. Когда это произойдет, мы можем поблагодарить изобретателей принудительной вентиляции картера за лидерство.