Жизнь в вакууме: Тестирование системы вентиляции картера

Жизнь в вакууме: Тестирование системы вентиляции картера

В этой статье говориться о теме, которая незаслуженно не пользуется большим уважением или вниманием у большинства специалистов автосервиса, а именно о системах вентиляции картера двигателя.

 

Многие специалисты считают эти системы довольно простыми и безотказными, но их часто упускают из виду несмотря на их важность, а также способность вызывать довольно запутанные проблемы на современных двигателях. В этой статье владелец автомастерской из Чикаго Скотт Манна делится своим опытом и дает рекомендации по работе з системами вентиляции картера. Его цель - показать важность учета системы вентиляции картера во время диагностики неисправностей и описать процесс проверки давления в картере, для определения правильности ее работы.

Важность системы вентиляции картера двигателя

Вентиляция картера так же стара, как двигатели внутреннего сгорания, и должна применяться в любом современном двигателе с контролем выбросов. До введения стандартов контроля выбросов картер двигателя был соединен с атмосферой через компонент, называемый дорожной тяговой трубой. Трубка была подсоединена к боковой части блока цилиндров или крышки клапана и проложена вниз, чуть ниже дна двигателя в потоке двигателя. Когда автомобиль двигался, воздух, проходящий мимо трубки, создавал область низкого давления, и свежий воздух попадал в двигатель через сапун, который обычно был встроен в крышку масляной заливной горловины. Это позволяло выхлопным газам двигателя вытягиваться из картера и выпускаться наружу.

Пока все было просто, были проблемы. Когда автомобиль не двигался, вентиляция картера отсутствовала, а при движении на высоких скоростях система слишком эффективна, и масло вытягивалось из двигателя вместе с картерными газами, образуя черную маслянистую полосу по центру шоссе. Но главная проблема с этим типом системы - выброс несгоревших углеводородов в атмосферу.

Картерные газы считались одной из основных причин смога в бассейне Лос-Анджелеса в 1950-х и 60-х годах. В 1961 году системы принудительной вентиляции картера (PCV) стали обязательными в Калифорнии, и в 1964 году все новые автомобили были оснащены этой системой. Системы PCV позволяют направлять газообразные продукты сгорания во впускной коллектор двигателя для сжигания с поступающей смесью воздуха и топлива. Эти системы в основном управляются вакуумом, так как при низких нагрузках двигателя поток воздуха будет меньше, и больший поток будет в условиях дорожной нагрузки при увеличении обдува.

Многие современные силовые установки покончили с общим клапаном PCV и теперь используют системы с фиксированным отверстием или встроенный клапан регулирования потока и маслоотделитель.

Так много теории и истории, давайте посмотрим, что не так с этими системами и как их протестировать.

Методика проверки системы вентиляции картера

Первым признаком того, что с вентиляцией картера может быть что-то не так, является чрезмерное количество конденсата в картере, и это обычно наблюдается во время замены масла в виде молочных отложений, обнаруженных на крышке заливного отверстия для масла или внутри самого отверстия.

Чрезмерные отложения конденсата из-за плохой вентиляции картера

Проблемы, которые меня больше всего беспокоят, - это когда проблемы с вентиляцией картера приводят к загоранию лампы «Check Engine», которая чаще всего отображается в виде кодов настройки топлива. На ум приходит одно конкретное транспортное средство, которое было отправлено мне из другой мастерской. У Chevy S-10 Blazer 2001 года с двигателем 4,3 VIN W были установлены коды ошибок неисправностей связанные с обеднением смеси. Был обнаружен отсоединенный вакуумный шланг, но даже после подключения шланга показатели нехватки топлива были очень высоки на холостом ходу.

Новый датчик массового расхода воздуха, который был заменен раньше, уже был опробован и ничего не изменил в значениях настройки топлива. Зная, что ложный воздух или неизмеренный воздух могут исказить топливную регулировку, было решено отсоединить шланг подачи воздуха картера, чтобы проверить, не изменились ли значения настройки на холостом ходу. Они остались неизменны.

Подача воздуха из картера осуществляется после датчика массового расхода воздуха, что позволяет измерять этот воздух. Если воздух втягивается в картер двигателя из-за утечки, этот воздух не может быть измерен, и смесь будет обедненной.

Впускной шланг подачи свежего воздуха из PCV можно увидеть подключенным к трубке дроссельной заслонки после датчика массового расхода воздуха

После этого была сделана последняя проверка. К трубке щупа был подсоединен вакуумметр, и на холостом ходу двигателя был заблокирован впуск свежего воздуха PCV на крышке клапана. Вакуума практически не было, что свидетельствует о наличии утечки воздуха в картер.

Показания вакуума в картере с подтекающей прокладкой крышки клапана

Когда в картер двигателя был добавлен дым из дымовой машины, проблема стала очевидной. На двигателе со стороны пассажира была неправильно установлена прокладка крышки клапана. Замена прокладки скорректировала высокие значения настройки топливоподачи.

Повреждение прокладки клапанной крышки

Эта проблема многократно повторялась на разных автомобилях и привела к большому количеству ненужных замен деталей, потому что многие специалисты не рассматривают утечки в картере как возможную причину кодов настройки топливной системы и не измеряют давление в картере.

Это показание вакуума после замены прокладки клапанной крышки

Давление, вакуум или и то и другое?

В то время как я упоминал об измерении давления в картере, обычно наблюдается отрицательное давление или частичный вакуум. Это связано с тем, что на картер двигателя подается регулируемый вакуум для вытягивания картерных газов. При проведении измерений вакуума в картере следует помнить, что впуск свежего воздуха должен быть заблокирован и что для создания вакуума в картере потребуется несколько секунд.

Не позволяйте двигателю работать длительное время после того, как вакуумметр стабилизируется до стабильных значений, так как избыточное или чрезмерное давление может повредить некоторые уплотнения или прокладки!

Это напоминает еще одну теорию о давлении в картере. Я помню, как давно покупал инструмент у моего поставщика Snap-on, который называется расходомер потока MT-383. Этот инструмент измерял величину потока картерных газов, выходящих из картера. Клапан PCV был снят с крышки клапана, и на его место был установлен расходомер. Впускное отверстие для свежего воздуха было перекрыто, и двигатель работал на холостых и высоких оборотах. Чистый градуированный расходомер измерял расход в стандартных литрах в минуту.

Теория заключается в том, что по мере износа двигателя, особенно из-за износа поршневых колец и цилиндров, будет происходить увеличение давления в картере из-за прорыва большего количества картерных газов, и это можно измерить для определения износа. Это приводит к тому, что могут быть как условия избыточного давления в картере, так и условия пониженного давления. Если износ двигателя вызывает слишком высокое давление в картере двигателя, это приведет к перегреву системы PCV и к чрезмерным утечкам масла. Избыточное давление в картере двигателя также может возникнуть, если подача вакуума в системе PCV становится ограниченной. Чрезмерное пониженное давление в картере (вакуум) может возникнуть, если вход свежего воздуха ограничен или используется неправильный клапан PCV.

Расходомер подключенный к двигателю Chevy V8

Турбины и вентиляция картера

Когда на двигателе установлен турбокомпрессор, система вентиляции картера становится несколько более сложной из-за того, что направление продувочных газов в картере должно изменяться, когда двигатель находится под давлением наддува из-за отсутствия всасывающего вакуума. Я буду использовать пример с BWM с турбонаддувом, чтобы проиллюстрировать эту проблему.

Говоря о BMW, эти автомобили ясно показывают необходимость измерения давления в картере, когда возникают проблемы с управляемостью. В отличие от многих автомобилей, последние модели BMW с системой контроля подъема впускного клапана Valvetronic имеют регулируемый вакуум во впускном коллекторе. Целевой уровень вакуума на любом двигателе BMW Valvetronic составляет всего 50 миллибар или около 1,5 дюймов ртутного столба. С этим небольшим количеством вакуума давление в картере двигателя строго регулируется и может оказать существенное влияние на работу этих двигателей на холостом ходу.

Для измерения давления в картере большинства европейских автомобилей и любых автомобилей BMW я использую цифровой ручной манометр Dwyer серии 475. Инструмент измеряет давление в дюймах водяного столба, но его легко преобразовать в миллибары, что является спецификацией BMW. Существует сервисный бюллетень № 11 05 98, в котором подробно описывается проверка давления в картере на автомобилях BMW. Я настоятельно рекомендую распечатать его и держать под рукой, если вы работаете с этими транспортными средствами.

Измерение давления в картере двигателя BMW X-3, N52

Вы можете измерять давление в картере не только с помощью вакуумметра или манометра, вы также можете использовать точный датчик давления, такой как Pico WPS500, для измерения давления в картере с помощью осциллографа. Датчик объема и давления также может показывать импульсы давления внутри картера, что может быть вызвано чрезмерной утечкой в результате прорыва картерных газов.

Использование осциллографа и датчика давления Pico для измерения давления в картере автомобиля BMW X-5 2016 года с двигателем N55

На рисунках показано измерение давления в картере двигателя BMW X-5 2016 года с шестицилиндровым двигателем N55 с турбонаддувом. Нижняя осциллограмма представляет собой давление в картере, а верхняя - это сигнал катушки зажигания цилиндра № 1, чтобы вы могли видеть, когда двигатель запускался и выключался. База времени довольно медленная - 10 секунд на деление. Когда двигатель выключен, требуется около 75 секунд, чтобы давление в картере вернулось к атмосферному. Это плотно закрытый картер!

Осциллограмма давления в картере

Здесь я также должен упомянуть, что, хотя BMW TSB в основном озабочен слишком большим давлением или отсутствием разрежения в картере, что указывает на утечку, существует также проблема слишком большого разрежения! Многие неисправности двигателя BMW Valvetronic могут привести двигатель в режим управления дроссельной заслонкой, и вакуум во впускном коллекторе будет очень высоким, как у обычного двигателя. Система вентиляции картера не рассчитана на высокий вакуум в коллекторе, поэтому отрицательное давление в картере также будет очень высоким. Если вы столкнулись с маслозаливной крышкой, которую практически невозможно снять при работающем двигателе, или с высоким свистом во время работы двигателя, проверьте наличие неисправностей, мешающих нормальной работе Valvetronic.

В нашей следующей публикации Вы подробно узнаете о процессе проверки системы вентиляции картера на примере диагностики неисправностей двигателя BMW.

   Похожие материалы (по тегу)


Comments
Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Вход

Запомнить меня