Вентиляция картера - устройство, виды, принципы работы

Статья обновлена: 18.08.2025

Картер двигателя внутреннего сгорания требует эффективного удаления газов, прорывающихся из камеры сгорания мимо поршневых колец.

Без надежной вентиляции скапливающиеся картерные газы повышают давление, провоцируя протечки масла и ускоренную деградацию смазочных материалов.

Понимание конструкции, разновидностей и алгоритма работы данной системы критически важно для поддержания ресурса силового агрегата и соответствия экологическим стандартам.

Конструкция клапана PCV и его расположение

Клапан PCV (Positive Crankcase Ventilation) представляет собой механический или вакуумный регулятор, основными компонентами которого являются пружина, запорный элемент (шарик, конус или диафрагма) и корпус. Принцип действия основан на изменении положения запорного элемента под воздействием разрежения из впускного коллектора: при низком вакууме пружина удерживает клапан закрытым, предотвращая избыточный отсос газов, а при увеличении нагрузки и высоком разрежении элемент открывает проход для газов.

Располагается клапан PCV непосредственно на двигателе, его типичные места установки зависят от конструкции силового агрегата:

Типовое расположение клапана PCV в автомобильных двигателях

На крышке клапанного механизма – наиболее распространённый вариант, особенно у рядных двигателей
На масляном картере или боковой поверхности блока цилиндров – часто встречается в V-образных компоновках
Через резиновый шланг, соединяющий картер двигателя с впускным коллектором
Интегрировано в конструкцию пламегасителя (ресивера картерных газов)

Тип двигателя	Преобладающее расположение PCV
Рядный	Верхняя часть клапанной крышки
V-образный или оппозитный	Картер, пространство между рядами цилиндров

Газы из картера поступают во входной патрубок клапана
Вакуум коллектора преодолевает сопротивление пружины
Запорный элемент смещается, открывая канал
Отработанные газы направляются во впуск для дожигания

Принцип действия закрытой системы вентиляции

Картерные газы, представляющие собой смесь выхлопных газов, паров топлива и масла, прорывающихся сквозь поршневые кольца, накапливаются внутри картера двигателя в процессе его работы. При росте давления эти газы направляются через лабиринтообразные маслоотделители для очистки от масляных капель и аэрозолей. Фильтрация может включать центробежные, ударно-инерционные и сеточные элементы, осаждающие взвешенный масляный туман.

Очищенные газы отводятся не в атмосферу, а поступают обратно в цилиндры двигателя для дожигания. Основной канал рециркуляции: газы всасываются во впускной коллектор за дроссельной заслонкой через клапан PCV (Positive Crankcase Ventilation). Этот вакуум-регулируемый клапан изменяет пропускную способность в зависимости от разряжения во впускном тракте и давления в картере, обеспечивая стабильность холостого хода и предотвращая обратный выброс газов при резком сбросе оборотов.

На высоких нагрузках: Высокий вакуум раскрывает клапан PCV, ускоряя отвод газов. Избыточное давление в картере эффективно сбрасывается.
На холостом ходу и при торможении двигателем: Вакуум максимален. Клапан сужает проток для исключения обеднения топливно-воздушной смеси.
При резком открытии дросселя: Давление во впуске кратковременно растёт. Шарик/плунжер клапана PCV перекрывает канал, блокируя обратный заброс горячих газов в картер.

Эффективность системы контролируется:

Минимизацией выброса масла через сапун
Снижением риска разжижения масла топливом
Удержанием стабильного давления картера

Параметр	Открытая система	Закрытая система
Выброс в атмосферу	Свободный	Полностью исключён
Утилизация газов	Нет	Дожигание в цилиндрах
Экологический класс	Устаревший (до Евро-2)	Соответствует Euro 3+

Итоговый результат работы системы: предотвращение избыточного давления в картере, уменьшение износа двигателя и уплотнений, очистка картерных газов перед сжиганием, снижение токсичности выхлопа. Основная нагрузка по регулированию потока лежит на клапане PCV, который синхронизирует работу с режимами ДВС.

Устройство маслоотделителя и его роль в системе

Маслоотделитель – ключевой компонент системы вентиляции картера, предотвращающий попадание масляной взвеси в воздухозаборную систему и камеру сгорания двигателя. Он располагается на пути движения картерных газов, обычно непосредственно после клапанной крышки или внутри маслоотделительного патрубка.

Конструктивно маслоотделители используют несколько принципов сепарации масла от газов:

Инерционный (центробежный): Газы закручиваются в лабиринте или спиральном канале корпуса. Под действием центробежных сил масляные капли прижимаются к стенкам, стекают в поддон.
Фильтрационный: Газы проходят через сетчатый фильтр или перфорированные пластины (металлические или нейлоновые). Масло оседает на поверхности фильтра.
Ударный: Газовая струя резко меняет направление, ударяясь о отражатели ("дефлекторы"). Инерция масляных частиц заставляет их отделяться от потока газа.

Эффективность работы зависит от сочетания этих методов в одном элементе (часто лабиринт + фильтр), уровня нагрева газов (тепло снижает вязкость масла) и типа двигателя.

Роль маслоотделителя:

Препятствует замасливанию дроссельной заслонки и поршневых колец масляным нагаром.
Защищает датчик массового расхода воздуха (ДМРВ) от загрязнения, сохраняя точность показаний.
Предотвращает заброс горячих картерных газов с масляным туманом во впускной коллектор (снижает риск детонации).
Минимизирует расход масла на "угар" и выброс вредных углеводородов в атмосферу.

Таким образом, исправный маслоотделитель критичен для экологичности, топливной экономичности и долговечности двигателя.

Работа системы при разных режимах двигателя (холостой ход/нагрузка)

При холостом ходе двигателя давление картерных газов минимально. Клапан PCV открывается частично под действием разрежения во впускном коллекторе, направляя малые объёмы газов к впускной системе. Маслоотделитель эффективно очищает поток от масляных капель благодаря невысокой скорости движения среды, предотвращая загрязнение коллектора.

В режиме высокой нагрузки или подъёма оборотов давление газов картера резко возрастает. Воздушный поток усиливается отсасывающее действие в шланге PCV. Вакуумный клапан открывается максимально, обеспечивая интенсивный вывод газов во впускной тракт перед турбиной либо дроссельной заслонкой. Скорость проходящих газов увеличивается, что может незначительно снизить эффективность улавливания масла в маслоотделителе.

Ключевые особенности работы под нагрузкой

Активное перемещение газов: турбулентные потоки эффективно захватывают загрязнения со стенок картера
Термодинамический баланс: компенсация температурного расширения газов за счёт принудительной вентиляции
Контроль обратного пламени: в системах без турбины используется дефлектор или диафрагма в клапане PCV

Режим	Давление в картере	Состояние клапана	Путь газов
Холостой ход	Низкое	Частично открыт	Сильный вакуум впускного коллектора
Высокая нагрузка	Критичное	Полностью открыт	Предтурбинный участок / воздушный патрубок

Важно: при эксплуатации двигателя с забитым клапаном PCV в режиме нагрузки возникают масляные подтёки через сальники.

Диагностика неисправностей клапана PCV на практике

Основной признак неисправности клапана – нестабильная работа двигателя на холостом ходу(плавающие обороты, вибрации). Вторичные симптомы включают масляные пятна в зоне установки клапана/воздуховодов, белый дым из выхлопной трубы при резком сбросе газа, повышенный расход масла и ошибки по обедненной смеси (например, P0171/P0174). Затрудненный запуск двигателя, особенно "на холодную", также указывает на возможную проблему.

Начинают диагностику с визуального контроля: осматривают шланги PCV на трещины, разрывы и затвердевание резины. Проверяют посадочное место клапана на герметичность – подсасывание воздуха через неплотности имитирует его заклинивание. Типичные точки утечек: уплотнительное кольцо клапана, места соединений патрубков с впускным коллектором и клапанной крышкой.

Проверка на работающем двигателе:
- Извлеките клапан из клапанной крышки при запущенном моторе
- Заткните пальцем его выходное отверстие – должна ощущаться сильная разрежение
- Отсутствие вакуума свидетельствует о засорении магистрали или заклинивании клапана в открытом состоянии
Проверка на выключенном двигателе:
- Снимите клапан вместе с подводящим шлангом
- Попробуйте продуть его ртом со стороны входа в коллектор:
  
  – Исправный клапан пропускает воздух только в одном направлении
  
  – Зависший открытым пропускает свободно в обе стороны
  – Забитый не продувается вообще

Состояние масла:

Признак	Возможная причина
Масло в воздушном фильтре	Заклинивание в закрытом состоянии
Загрязнение корпуса клапана внутри смолистыми отложениями	Естественный износ (требует очистки/замены)

Замена обязательна при изменении геометрии корпуса клапана. Проверяйте дополнительно: чистоту маслоотделителя (при его наличии) и давление картерных газов манометром (норма 0.2-0.7 Бар) при 3000 об/мин.

Последствия засорения вентиляционных магистралей

При засорении магистралей системы вентиляции картера создаётся избыточное противодавление внутри картерного пространства. Это давление не может найти нормальный выход и начинает воздействовать на наиболее уязвимые элементы двигателя.

Избыточные газы, насыщенные масляным туманом и агрессивными продуктами сгорания, ищут альтернативные пути выхода. Они интенсивно просачиваются через уплотнения и сальники коленчатого и распределительного валов, а также через прокладку масляного щупа, приводя к появлению течей масла на этих узлах.

Основные негативные эффекты включают:

Протечки моторного масла: Избыточное давление вытесняет масло через сальники коленвала и распредвалов, прокладку масляного щупа и другие уплотнения двигателя, оставляя характерные масляные пятна под автомобилем и загрязняя моторный отсек.
Ускоренный износ уплотнений: Постоянное воздействие высокого давления и газовой смеси ускоряет старение и разрушение резиновых сальников и прокладок, сокращая их ресурс.
Повышенный расход моторного масла: Систематическое выдавливание масла через уплотнения приводит к его повышенному угару, требуя более частой доливки.
Загрязнение элементов двигателя: Масляный туман под давлением может проникать в нежелательные места:
- Осаждаться на датчиках (ДМРВ, лямбда-зонд), нарушая их работу.
- Попадать во впускной тракт, загрязняя дроссельную заслонку и нарушая систему рециркуляции отработавших газов (EGR).
- В тяжелых случаях масло может проникнуть в камеру сгорания через уплотнения клапанов или поршневые кольца.
Ухудшение эффективности работы двигателя: Нагар и масляные отложения во впускном тракте и на деталях двигателя могут привести к снижению мощности, увеличению расхода топлива и неустойчивой работе на холостом ходу.
Возникновение "обратного" потока или выбросы в салон: Избыточные газы под давлением могут проникать через систему охлаждения или иные щели в салон автомобиля при включении печки или кондиционера, создавая неприятный запах масла и выхлопа.
Прорыв прокладки ГБЦ: В самом тяжелом случае экстремально высокое давление картерных газов может стать одной из причин выдавливания или прогорания прокладки головки блока цилиндров (ГБЦ). Это происходит из-за возникновения чрезмерного давления в картере одновременно с давлением отработавших газов в цилиндре, создающего критическую нагрузку на прокладку.
Ухудшение экологических показателей: Неисправная система PCV не обеспечивает должного сжигания картерных газов, негативно влияя на токсичность выхлопа.

Правила обслуживания компонентов системы вентиляции картера

Регулярно проверяйте состояние маслоотделителя. Для механических сепараторов производите визуальный осмотр на предмет трещин и засоров, в центробежных или лабиринтных системах контролируйте степень загрязнения. Сильное масляное загрязнение впускного тракта или быстрый расход масла сигнализируют о его неисправности. Заменяйте элемент согласно регламенту производителя либо при обнаружении дефектов.

Контролируйте герметичность всех шлангов и соединений. Проводите осмотр на наличие трещин, заломов, отслоений и следов масляных подтёков. Убедитесь в отсутствии внутреннего загрязнения, препятствующего свободному проходу газов. Особое внимание уделите клапану PCV – его заклинивание в закрытом положении вызывает рост давления в картере, а в открытом – подсос неучтённого воздуха.

Ключевые процедуры обслуживания

Клапан PCV: Продуйте его сжатым воздухом для удаления отложений. При наличии механического износа, неисправной пружины или неработоспособности после чистки – замените.
Воздушные патрубки: Демонтируйте и промыйте в универсальном очистителе от масляных отложений. Повреждённые шланги восстановлению не подлежат.
Система в сборе: Во время замены масла дополнительно проверяйте общее состояние ВКГ.

Таблица: Основные признаки неисправностей и действия

Признак	Возможная причина	Действие
Масло на воздушном фильтре/впуске	Забит маслоотделитель, переполнен маслом картер	Проверить уровень масла, очистить/заменить маслоотделитель
Посторонние шумы (шипение/свист)	Разгерметизация шлангов, неисправность клапана PCV	Проверить соединения на герметичность, тестировать клапан PCV
Плавающие обороты холостого хода	Заклинивший или загрязнённый клапан PCV, подсос воздуха	Проверить/прочистить/заменить клапан PCV

Используйте только совместимые по калибровке и типу оригинальные или качественные аналоги клапанов PCV и уплотнений. Применение неправильных компонентов нарушит регулировку системы. Соблюдайте моменты затяжки при установке для предотвращения деформации и утечек.

Список источников

Для подготовки материала о системе вентиляции картера использовались специализированные технические издания и ресурсы, посвященные устройству автомобилей.

Основными источниками послужили учебники по конструкции ДВС, официальные руководства автопроизводителей и профильные статьи в автомобильной периодике.

Гольд Б.В. Устройство и эксплуатация автотранспортных средств. Москва: Транспорт, 2020 г.
Автомобильные двигатели. Под ред. Орлина А.С., Круглова М.Г. М.: Машиностроение, 2019 г.
Колчин А.И., Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей. М.: Академия, 2022 г.
Технический бюллетень "Системы снижения токсичности двигателей" СПб.: НАМИ, 2021 г.
Журнал "Автомобильная промышленность" №3/2022: "Эволюция систем PCV"
Соснин Д.А. Экологические системы автомобиля. М.: За рулем, 2023 г.
Сервисные мануалы Volkswagen Group: Бензиновые двигатели TSI/TFSI (2020-2023 гг.)
Научная статья "Анализ картерных газов в современных ДВС". Вестник МАДИ №1, 2021 г.