Некоторых начинающих водителей удивляет вопрос «сапун двигателя и что это такое», ведь этот важный элемент двигателя часто упоминается в рекомендациях по эксплуатации и уходу за автомобилем.
Также сапун часто помогает диагностировать крупные проблемы, связанные с силовым агрегатом – дело в том, что проблемы с этим элементом впоследствии могут стать причиной проблем с двигателем, что может привести к дорогостоящему ремонту.
Именно поэтому автовладельцу просто необходимо знать все аспекты и особенности устройства, а также иметь представление о том, как правильно предотвратить нарушения в его работе, ведь клапан вентиляции, не кажущийся существенной деталью на первый взгляд имеет большое значение для корректной работы силового агрегата.
Что такое сапун двигателя и зачем он нужен
Всем известно, что двигатель внутреннего сгорания, тот, что установлен под капотом вашего автомобиля, работает не на бензине, дизеле или газе, а на их смеси с воздухом. К тому же именно воздуха, который ничего не стоит (в отличие от топлива, за которое мы регулярно оставляем неплохую сумму на заправках), требуется в разы больше. Вот только кроме поступления чистого воздуха и оттока выхлопных газов через выхлопную трубу, при работе ДВС образуются паразитные газы.
Сапун — это не что иное, как дыхательный клапан, постоянно сбрасывающий избыточное давление, которое создается внутри двигателя во время работы. Необходимость, потребность в этой простой и относительно недорогой детали трудно переоценить.
Назначение
Задача сапуна в конструкции автомобиля – соединить пространство под поршнем двигателя с атмосферой. Кроме того, в клапанной крышке головки блока установлен сапун.
При работе силовой установки движение узлов, механизмов, смазочных материалов вызывает повышение давления внутри картера и под крышкой. Также картерные газы скапливаются в пространстве под поршнем, что также увеличивает давление.
Поршневые кольца не могут гарантировать полной герметичности камеры сгорания, поэтому часть рабочих газов прорываются и попадают в подпоршневое пространство.
Смесь прорвавшихся в картер рабочих газов, влаги, частиц масла, смешиваясь при контакте со смазкой, называют картерными газами. Повышение давления внутри картера часто сопровождается ухудшением работы двигателя, так как газы создают дополнительное сопротивление узлам и механизмам.
Работа мотора сопровождается перепадами температуры, из-за чего внутри образуется конденсат. Скопление влаги внутри двигателя недопустимо, так как это основная причина коррозии.
Если газы в пространстве под поршнем скапливаются в большом количестве, они прорывают неплотности и «слабые» узлы: сальники, зонд, уплотнения и т д
Поэтому важно уравнять давление и выхлопные газы. И это то, что делает вентиляционное отверстие, которое по сути является воздушным клапаном. Обратите внимание, что этот элемент используется не только в двигателе, он также используется в коробке передач, задних мостах.
Помимо поддержания давления в блоке цилиндров многие автолюбители используют сапун для диагностики двигателя. Он помогает определить степень износа цилиндропоршневой группы и внешний вид колец.
При износе деталей двигателя или закоксовывании поршневых колец в пространство под поршнем поступает большое количество газов. А благодаря сапуну это хорошо видно по дыму выходящих картерных газов. При исправном ЦПГ дыма в картерных газах практически нет.
Устройство
По сути, сапун представляет собой клапан, который выпускает воздух из двигателя. Когда давление повышается, некоторое количество газов начинает проходить через себя. Чем выше давление, тем больше воздуха может пройти через него. Для предотвращения попадания атмосферного воздуха клапан может проходить только в одном направлении. Но в некоторых автомобилях этот процесс взаимный. В таких версиях на клапан устанавливается фильтр, препятствующий попаданию пыли в двигатель.
В большинстве случаев сапун располагается рядом с заливной горловиной. Гораздо реже можно встретить варианты с их расположением сбоку от блока цилиндров. От выхода идет шланг, соединенный с корпусом воздушного фильтра. Такая компоновка характерна для всех автомобилей. Может отличаться лишь небольшими нюансами из-за особенностей кузова. Иногда бывает 2 патрубка, в этом случае второй патрубок соединяется с форсункой.
Принцип работы сапуна в двигателе
В наше время на внедорожники очень часто устанавливают редукционный клапан вентиляции. Это связано с тем, что устройство подходит для езды по бездорожью. Сапуны предотвращают утечки масла. Нагретое масло в двигателе заставляет его расширяться, что увеличивает давление в двигателе.
Давление в двигателях или другом автомобильном устройстве должно найти выход. Это приводит к тому, что масло начинает протекать через различные стыки и зазоры. Для предотвращения утечек масла устанавливаются сапуны.
Периодически следует проверять все вентиляционные отверстия на автомобиле. Из-за постоянного движения масла в нем остаются остатки и грязь. Вентиляционные отверстия должны быть надлежащим образом удалены и очищены от загрязнений. Если он слишком грязный, его следует заменить новым устройством. Перед установкой нового клапана обязательно тщательно очистите место установки от грязи и мусора. Это делается для того, чтобы мусор не попал в новое устройство.
Место установки
Дефлекторы в машине установлены:
- на самом двигателе
- на устройстве КПП;
- в конструкции переднего и заднего мостов;
Обратите внимание, что функции этих устройств практически одинаковы независимо от места установки. Следует добавить, что клапан также имеет дополнительный фильтр, не допускающий попадания в двигатель вместе с наружным воздухом механических частиц, грязи и влаги.Другими словами, вентиляция позволяет «дышать» тем узлам, из которых не может вытекать рабочая жидкость, а также попаданию воды и грязи извне. Во время работы двигателя моторное масло в картере нагревается и вызывает его расширение. Он также расширяет воздух в картере и создает давление. Если это давление не сбросить, масло начнет вытекать через сальники, сальники и прокладки двигателя. Это утверждение верно и в отношении других узлов автомобиля (мосты, раздатка, КПП).
После остановки двигателя и прекращения работы других узлов, а также при попадании в воду (актуально для внедорожников) происходит охлаждение. При остывании давление в емкости падает, снова возникает перепад давлений, наружный воздух пытается проникнуть через стыки и т д. Для противодействия этим явлениям и надежной балансировки давления в двигателе, коробке передач и т д устанавливаются сапуны. Получается, что клапан предотвращает попадание воды и грязи в силовые агрегаты при падении давления, а также не дает отрываться прокладкам и вытекать рабочей жидкости (смазке) при возникновении избыточного давления.
Конструктивные особенности
Раньше сапун представлял собой обычный штуцер с присоединенным к нему шлангом. Такая конструкция обеспечивала отвод газов из картера в атмосферу. Для предотвращения выброса масла перед сапуном был установлен маслоотделитель. Этот элемент изменил траекторию движения газов, при этом масло по инерции осело на стенках маслоотделителя и стекало в поддон.
Система вентиляции картерных газов ВАЗ 2111:
1. Картер двигателя.
2. Вентиляция.
3. Шланг сапуна к фитингу клапанной крышки.
4. Маслоотделитель под клапанной крышкой.
5. Тонкий шланг от клапанной крышки к форсунке с носиком дроссельной заслонки.
6. Сборка с патрубком на корпусе дроссельной заслонки.
7. Толстый шланг от клапанной крышки к впускной трубе.
В современных автомобилях для повышения бережного отношения к окружающей среде используется полная система удаления этих газов. Благодаря этому они не выбрасываются в атмосферу, а втягиваются в цилиндры, где и сгорают.
Эта система включает в себя:
- Сапун.
- Маслоотделители.
- Патрубки.
Примечательно, что в системе картерного выпуска применяются различные маслоотделители: лабиринтные, центробежные, сеточные.
Сапун расположен в нескольких местах в нижней части блока цилиндров. Он может быть отдельным элементом или выступать в роли корпуса для щупа.
Сапун — очень простой элемент конструкции, но от него зависит работоспособность двигателя. Если его выключить, через несколько минут повышенное давление выдавит масло. Если масло вытекает из щупа, просто восстановите уровень смазки и очистите подкапотное пространство. Но если масло продавливает сальники коленвала, то замена обязательна.
В некоторых автомобилях система вентиляции картерных газов подает газ к клапанной крышке, где он дополнительно проходит через масляный поддон перед поступлением в цилиндры. Ячейки этого экрана также забиваются грязью, что снижает производительность.
В вентиляционном отверстии нет движущихся частей, поэтому ломаться нечему. Но все равно требует ухода. Маслоотделитель не может уловить все масло и частицы масла, оставшиеся в газах. Некоторые из них оседают на внутренних стенках вентиляционного отверстия вместе с сажей и загрязнениями. Постепенно диаметр трубок уменьшается, что ухудшает вентиляцию картера. Зимой в землю стен добавляют замороженную воду.
Сапун в коробке передач
Коробка передач должна преобразовывать крутящий момент в двигателе, а также изменять тяговое усилие. Часто случается так, что коробка передач начинает давать сбои из-за того, что забит сапун коробки передач. Во избежание поломки нужно чистить не только сапун двигателя, но и все остальные, которые установлены в разных частях машины.
На коробке передач сапун расположен в крышке картера коробки передач. Если в сапун попадет песок или грязь, колесо, установленное на выходном валу, заклинит. В результате увеличивается износ подшипников и синхронизаторов. Необходимо при каждом техосмотре, а то и чаще промывать сапун. Если клапан забит, давление в редукторе повысится, что приведет к утечке масла через уплотнения.
Сапуны мостов
Внутри каждого моста, соединяющего колеса, находится масло. Внутренняя полость должна соприкасаться с внешней средой, и делает это через вентиляционное отверстие. С помощью этого клапана исключается повышение давления внутри самого моста.
Давление масла увеличивается, когда оно становится горячим во время движения вперед. Вентиляционное отверстие также выполняет защитную функцию. Защищает мост от попадания воды при пересечении автомобилем водной преграды. В середине моста также есть специальное отверстие, через которое спускается масло.
Особое внимание следует обратить на сапун картера заднего моста. Он расположен на задней оси лодки, с правой стороны, вверху.
Засоренный клапан может привести к утечке масла. Чтобы избавиться от этой проблемы, нужно очистить вентиляционные отверстия от грязи. Также следует проверить свободный ход крышки сапуна. Он должен двигаться во всех направлениях.
После очистки сапуна снова проверьте его после короткой поездки в 20 км. Если следы масла будут обнаружены снова, это будет свидетельствовать о неисправности устройства, которое необходимо заменить. Сапун заднего моста всегда должен быть в исправном состоянии, так как он играет важную роль в работе всего автомобиля.
Причины подтекания масла из сапуна
Единственной причиной течи масла из картеров является забитый сапун. Его следует чистить после каждой дальней поездки или при текущем техосмотре. Удалив препятствие и проверив состояние крышки сапуна, проедьте до 20 километров и повторите проверку. Если проблема не устранена, пришло время заменить клапан. Для этой процедуры обратитесь в авторизованный сервисный центр и произвести капитальный ремонт двигателя, чтобы точно определить, что вызвало проблему.
При этом для его выполнения даже не нужно разбирать силовую установку, достаточно просто произвести замеры некоторых параметров, а также визуально оценить состояние вентиляции.
Смазочные материалы могут выходить через сапун дизеля не только из-за неисправной системы вентиляции. Этот дефект также наблюдается по следующим причинам:
- Повышенный износ поршневых колец, разрушение поверхностей цилиндров и поршней приводят к попаданию в картер большого количества газов, с которыми не справляется вентиляция. Такая ситуация приводит к повышению давления, из-за чего масло выходит через сапун.
- Засоры в сливном канале маслоотделителя приводят к смешиванию отделяемого масла с проходящими газами.
- Засорен воздушный фильтр. При этом дефекте двигателю не хватает воздуха и он начинает использовать воздушные массы из вентиляции, загрязненные масляными включениями.
- Повышенное количество моторного масла в системе смазки приводит к попаданию избытка в систему вентиляции.
- Выход из строя, внешний вид вентиляционного клапана.
- Износ газораспределительного механизма и прогар клапана связаны с попаданием картерных газов в пространство над клапаном и в полость картера, что способствует повышению давления в двигателе.
Для примера возьмем уже упомянутый ВАЗ-2110. Предположим, что в двигателе этого автомобиля во впускном коллекторе наблюдались налет и масляные отложения, свидетельствующие о том, что масло прет через сапун.
Чтобы определить, что вызвало эту проблему, потребуется немного: набор рожковых ключей, отвертка, компрессометр.
Начнем тест с оценки выхлопных газов. Для этого просто запустите двигатель и наблюдайте за его цветовым оттенком.
Если оттенок серый или черный, это свидетельствует о попадании масла в цилиндры из-за износа или появления колец ЦПГ или проблем с ГРМ. Только это уже может помочь определить причину, подробнее здесь: причины дыма выхлопных газов.
Также необходимо проверить компрессию во всех цилиндрах. В нормальном состоянии цилиндропоршневой группы оно должно быть в пределах 11-13 МПа. Разница между показаниями на цилиндрах не более 1 МПа.
Если в каком-то цилиндре компрессия намного ниже, то масло может гнать именно он.
А вот из-за чего именно происходит – колец или клапанов, поможет определить, какая свеча зажигания была установлена в этот цилиндр.
Сильный нагар укажет на проблему с ЦПГ.
Но если компрессия маленькая, а свеча при этом имеет вид нормальной работы без нагара, надо смотреть клапана.
В том случае, если компрессия во всех цилиндрах в норме, переходим к осмотру элементов системы вентиляции.
Рост давления в картере
При работе двигателя в его цилиндрах возникает высокое давление в результате выделения энергии процесса сгорания. В нормальных условиях выхлопные газы должны отводиться от двигателя в атмосферу. Однако при нарушении уплотнений между цилиндром и уплотнительными кольцами часть газов может пройти и попасть в картер агрегата, после чего там создастся избыточное давление. Решением этой проблемы стало создание системы вентиляции картерных газов.
Бывают случаи, когда система не справляется с большим притоком выхлопных газов и удаляет их по назначению. В этом случае двигатель начинает активно потреблять масло, происходят утечки через сальники и сальники, бывали случаи, когда маслоизмерительный щуп выпадал из горловины из-за избыточных газовых сил.
Первые простые двигатели имели отверстие со специальным масляным отражателем для отвода избыточных газов, чтобы предотвратить перегон. В современных агрегатах лишние газы попадают в воздушный фильтр, а оттуда возвращаются в двигатель; некоторые конструкции просто убирают их в коллектор.
Особенности конструкции вентиляции картера
Простейшая схема системы вентиляции картера, использовавшаяся ранее в двигателях внутреннего сгорания, состояла из единственного приспособления — сапуна, устанавливаемого в картер.
Этот сапун соединял внутреннюю полость блока цилиндров с внешней средой, и картерные газы просто уходили через него в атмосферу.
Но у такой схемы был существенный недостаток – в выхлопных газах были частицы масла, которые также попадали во внешнюю среду. И это не только потеря смазки и необходимость периодической дозаправки, но и загрязнение воздуха.
В современных автомобилях система вентиляции закрытая. У нее тоже есть сапун, но к нему подсоединяется патрубок, обеспечивающий отвод газов во впускной коллектор или корпус воздушного фильтра, откуда они попадают в цилиндры и сгорают. То есть они не загрязняют окружающую среду.
Дополнительно в систему входят элементы, обеспечивающие сепарацию масла и его возврат в картер, чтобы оно не попадало в цилиндры вместе с газами.
Существуют различные варианты маслоотделителей, и в автомобилях разных производителей они могут отличаться конструкцией и принципом действия.
Стоит отметить, что часть выхлопных газов попадает в надклапанное пространство и также подлежит удалению.См также: Проверка уровня охлаждающей жидкости на горячую или холодную
Поэтому вся схема системы вентиляции двигателя в современном автомобиле состоит из сапуна, маслоотделителя и двух патрубков.
Также в систему может быть включен специальный клапан, регулирующий давление газов, поступающих во впускной коллектор.
На других машинах маслоотделитель может располагаться сразу рядом с сапуном, а за ним устанавливается клапан.
Конфигурация системы может быть самой разной, но это не меняет ее назначения и принципа работы. Для примера рассмотрим конструкцию вентиляции ВАЗ-2110.
Внизу блока цилиндров этого автомобиля установлен сапун, в который помещается патрубок, второй конец которого через штуцер соединяется с крышкой головки блока. При этом внутри этой крышки находится маслоотделитель на входе патрубка.
С другой его стороны находится еще один штуцер, к которому подсоединяется воздухозаборная трубка.
Принцип работы такой вентиляции прост: газы через сапун попадают в пространство крышки ГБЦ и проходят через маслоотделитель, а отсепарированное масло стекает в клапанный узел.
После этого газы смешиваются с прорвавшимися в надклапанное пространство и подаются в воздушную трубу, а затем в коллектор. На этой машине нет клапана регулировки давления.
Диагностика неисправностей
В первую очередь обратите внимание на цвет выхлопа, серый или черный дым, признаки прогоревших клапанов или проблемы с дисками.
Далее нужно проверить компрессию во всех цилиндрах. В бензиновых двигателях внутреннего сгорания значение должно быть в пределах 11-13 МПа.
Отсоедините клапанную крышку, воздушные и сапунные трубки.
Оценить степень загрязнения. Если форсунки сильно загрязнены или забиты масляным нагаром, используйте для их очистки бензин или специальный очиститель карбюратора.
Проверьте состояние маслоотделителя. Ослабьте винты, необходимые для того, чтобы добраться до этого узла. Снимите маслоотделитель и оцените его состояние. При необходимости протрите или промойте с последующей сушкой.
Осмотрите и, при необходимости, промойте выпускной клапан. Бывают ситуации, когда клапан блокируется, в результате чего выхлопные газы попадают в картер и создают избыточное давление. Снимите деталь и промойте в большинстве случаев, это решает проблему выведения масла из сапуна.
Чтобы отличить прикипевшие кольца от прогоревшего клапана, достаточно провести несколько манипуляций.
После проверки компрессии в цилиндрах определите цилиндр с наименьшим значением. Затем осмотрите свечу в этом цилиндре, если кольца в этом цилиндре, то свеча будет покрыта толстым слоем масла. Если клапан прогорит, свеча будет выглядеть нормально без серьезных отклонений.
Ремонт и обслуживание сапуна
Благодаря низкой стоимости, а также простоте снятия/установки, ремонт вентканала почти всегда сводится к замене вентканала. Но даже забывчивым автовладельцам, которые время от времени его обслуживают, это не понадобится, так как ломаться там просто нечему.
Весь уход сводится к своевременной уборке. Снаружи достаточно протереть тряпкой, а если грязь застарела, то придется воспользоваться ножом, отверткой или скребком.
Чистка изнутри несколько сложнее, но все равно очень просто. Вентиляционное отверстие нужно снять (можно вкручивающееся или жесткое) и прочистить примитивным шомполом, который можно сделать из куска проволоки. То же самое делаем и с поддоном: в редких случаях, когда он сильно забит, механической чистки будет недостаточно. А потом его надо сжечь, залить довольно много бензина или замочить в агрессивных химикатах на несколько часов.
Сборка, как и следовало ожидать, в обратном порядке. Поэтому весь процесс не займет много времени и не потребует каких-либо специальных инструментов или навыков.
При этом лучше это сделать во время сезонной замены масла или очередного ТО. На большинстве автомобилей со средним пробегом достаточно этой простой операции два раза в год. Но именно сапун двигателя подтверждает непреложную истину: в автомобиле, тем более современном, мелочей не бывает.
Когда давление в картере увеличивается и превышает пороговое значение, клапан преодолевает сопротивление пружины и вытесняет часть воздуха.
Для обеспечения среды можно устроить отдельную полость с маслоотделением и мембранной диафрагмой. Но основное отделение нефти от газа происходит в устройстве лабиринтного типа, где она отделяется от воздуха и стекает в собственную ванну.
Мостовой клапан
Клапаны в редукторах мостов работают точно так же, как и в редукторах. Сапуны установлены с преднатягом пружины. Но это не всегда лучшее решение. В случае с внедорожником мосты могут часто падать в воду, после чего резко остывают. Поскольку выпускной клапан закрывается сразу, он предназначен только для выпуска излишков, в полости будет создаваться вакуум.
Сальники коробки передач не выдержат заднего дифференциала и через них в мост будет проникать грязная вода с абразивом. Масло выйдет из строя, а вслед за ним и подшипники, валы и шестерни.
Поэтому мостовые вентиляционные отверстия часто деклапанируют, а их каналы гибкими шлангами ведут к высоким точкам корпуса, где они питаются фильтрами и баками мембранного типа. Это позволяет поддерживать давление в норме, исключая при этом попадание грязи в картеры.
Почему идет дым из сапуна
Неисправность может быть только у сапуна – он стал плохо пропускать скопившиеся газы, сравнивая давление внутри двигателя с атмосферным. Но дым, который выходит, может сказать о многом:
Если маслосъемные кольца цилиндров заклинили или изношены, то простая раскоксовка народными методами или специальная химия здесь уже не помогут, поэтому придется разбирать двигатель.
Аналогично, если прогорел один/несколько выпускных клапанов. Определить это поможет простой тест на сжатие.
- Масляные пробки. Просто замените их, когда придет время или на них появятся признаки чрезмерного износа.
- Уплотнения вала были изношены, что пропускало пары масла. Меняйте их не раздумывая, желательно без полок.
- Моторное масло старое и нуждается в замене. Без комментариев: как показывает практика, ремонтировать «сердце» автомобиля в десятки раз дороже, чем менять его.
Белый дым на горячем двигателе – попадание охлаждающей жидкости в систему смазки. Где именно фильтровать: надо смотреть.
- Перелив масла. В двигателе внутреннего сгорания это так же опасно, как и недолив: износ двигателя/расход топлива значительно возрастает, поэтому проверяйте уровень щупом на ровной поверхности, когда двигатель достаточно прогрет. Потом вы увидите, насколько качественно мастера на АЗС (или вы сами) выполнили вашу замену/заправку.
- Масло некачественное/не подходит к автомобилю/подделка. Выход один – замена. Аналогично, если вы заправились на неизвестной заправке: просто не делайте этого больше.
- Наконец, само вентиляционное отверстие время от времени засорялось и не работало на 100%. Простая чистка, профилактика устранит это.
Внушительный список различных ситуаций. И можно не сомневаться, что если в вашем автомобиле есть дефлектор, из которого выбрасывается дым, наверняка вы нашли среди них свое укрытие.
Почему нужно чистить сапун
Эксплуатация в описанных выше условиях свидетельствует о возможном засорении вентиляционного отверстия. Утечка масла через клапан сопровождается последующим скоплением пыли, которая закупоривает проход клапана. В результате при нагреве создает избыточное давление или разрежение при охлаждении, вызывая утечку масла через сальники и прокладки двигателя и других агрегатов.
Чтобы устранить проблему, сапун необходимо снять для очистки или замены. Рекомендуется заменить сапун двигателя или коробки передач на новый, если он сильно загрязнен. Перед установкой нового вентиляционного отверстия необходимо тщательно очистить место его установки. Это предотвратит их быстрое повторное заражение.
Полезные советы
Как правило, вы должны проверить все доступные сапуны на конкретном автомобиле (сапуны двигателя, сапуна трансмиссии, сапуна моста и т д.). Дело в том, что через сапун в процессе его работы могут выходить частицы масла, что приводит к активному загрязнению.
На практике сапуны приходится разбирать и очищать от грязи и остатков масла.
В том случае, если чистка не дает результата (в том случае, если масло «выдавливает» из коробки, двигателя или моста именно из-за неисправного сапуна), устройство необходимо менять полностью.
Кроме того, перед чисткой необходимо знать, как снять вентиляционное отверстие. На многих автомобилях достаточно снять резиновый колпачок сверху, а затем прочистить клапан. На некоторых моделях может не быть резиновой крышки сапуна, и сапун расположен на крышке 5-й передачи. В этом случае уборка также проводится подручными средствами.
- Также добавим, что прежде чем снимать сапун для чистки или замены, посадочное место необходимо тщательно очистить от грязи (чтобы устройство снова не загрязнилось или новый сапун не вышел из строя через небольшой промежуток времени).
Параллельно добавим, что особого внимания заслуживает сапун картера заднего моста (на многих автомобилях он установлен в верхней части картера заднего моста, ближе к правой стороне). Этот клапан подвержен активному загрязнению. Если сапун загрязняется или перестает работать по другим причинам, масло выходит из моста из-за повышенного давления.
В этом случае нужно начинать с чистки. После очистки рекомендуется проехать 20-30 км. Если течь продолжается и нет других очевидных причин, сапун заднего моста подлежит замене. В том случае, если течи масла все же появляются, следует искать неисправность, не связанную с сапуном.