Вентиляция картера
Во время работы двигателя через неплотности поршневых колец, а также через зазоры между стержнем клапана и направляющей втулкой в картер проникает некоторое количество отработавших газов, в том числе паров воды и сернистого газа. Пары воды, конденсируясь в картере, вспенивают масло и приводят к образованию густых и липких эмульсий. Сернистый газ, соединяясь с водой, имеющейся в масле, образует сернистую и серную кислоты. Кислота, попадая вместе с маслом на рабочие поверхности деталей двигателя, разъедает их, ускоряя износ. Кроме этого, при пуске двигателя в цилиндрах конденсируется значительное количество паров бензина, которые, попадая в картер, разжижают масло и ухудшают его смазывающие свойства.
Однако хуже этого давление картерных газов, которое выдавливает масло из двигателя через любые неплотности и прокладки, даже посаженные на герметик. В результате расход масла сильно возрастает, особенно на высоких оборотах. Многие винят в расходе масла набивку коленчатого вала. Однако если внимательно рассмотреть двигатель с ямы, то можно зачастую заметить, что с набивки ничего не капает, и даже шейка коленвала сухая, а между тем двигатель весь «потный», причём не только в задней части.
При помощи вентиляции из картера двигателя удаляются как пары бензина, так и отработавшие газы. Сроки смены масла при этом удлиняются, долговечность работы двигателя увеличивается. Давление в картере уменьшается, расход масла падает.
Есть два типа вентиляции картера: закрытая и открытая. У каждой есть свои недостатки и преимущества. Забегая вперёд, скажем, что закрытая предпочтительнее. Однако исторически сложилось так, что на первом и втором выпусках ГАЗ-21 применялась закрытая, а с переходом на третью серию в 1962 году её сменили на открытую, которая оставалась до конца производства и применялась даже на первых выпусках ГАЗ-24, и получила большое распространение на автомобилях ГАЗ-21 всех выпусков, так как на многие автомобили первого и второго выпуска со временем ставили моторы от третьего. Однако на ГАЗ-24 со временем вернулись к закрытой системе, и неспроста. Итак, рассмотрим эти системы:
Открытая вентиляция
- не работает на ХХ или при малой скорости;
- насыщает подкапотное пространство выхлопными газами и загрязняет окружающую среду (что актуально, так как вы в ней тоже находитесь в непосредственной близости от источника загрязнения);
- не справляется с обязанностями на высоких оборотах (больше 3000 в минуту), в результате чего замасливает двигатель снаружи и увеличивает расход масла;
- есть вероятность засасывания окружающего неотфильтрованного воздуха при остывании мотора;
- конструктивно проще (всего один патрубок на крышке толкателей).
В общем, одни недостатки. Ну а простота… как известно, порой хуже воровства.
Закрытая вентиляция
- усиливает засмоление карбюратора (впрочем, это имело значение в 1960-е годы с учётом имевшихся тогда масел; это менее критично при использовании современного качественного полусинтетического моторного масла);
- возможны проблемы с конденсатом;
- на высоких оборотах создаётся слишком большая тяга в отсосе, и есть мнение, что масло, имеющее свойство окисляться от кислорода воздуха, сокращает срок своей службы;
- возможны вспышки топливо-воздушной смеси в карбюраторе;
- более эффективна в отношении расхода масла;
- способствует более стабильной работе зимой за счёт подогрева смеси картерными газами;
- несколько повышает детонационную стойкость двигателя за счёт разбавления топливо-воздушной смеси картерными газами.
То есть недостатки закрытой системы не критичны и не однозначны, а преимущества существенны.
Выглядит система вентиляции картера так:
Слева показан двигатель до 1962 г., справа — третий выпуск (1962—1970 гг.). Как можно заметить, применялись разные клапанные крышки и воздушные фильтры, а именно: на двигателе первого-второго выпуска клапанная крышка имела герметичную (во всяком случае, плотно закрывающуюся) пробку маслозаливной горловины и вертикальный полдюймовый штуцер, с которого резиновая трубка шла на штуцер на воздушном фильтре, непосредственно на фильтрующем элементе (крышке). Однако на фильтре был и второй штуцер — на корпусе внизу. Он соединялся короткой резиновой трубкой с металлической, прикрепленной к задней крышке толкателей за трамблёром. Это были две ветви вентиляции. Необходимое разрежение достигалось за счёт такта впуска в цилиндры, то есть двигатель засасывал свои газы обратно. Ну а на третьем выпуске фильтр не имел никаких патрубков и ни с чем, кроме карбюратора, не соединялся; клапанная крышка также была лишена патрубков, а пробка маслозаливной горловины представляла собой небольшой воздушный фильтр:
А собственно вентиляция картера, или отсос, находилась на передней крышке толкателей и представляла собой длинную металлическую трубку, срезанную на конце наподобие иглы от медицинского шприца. Она выводилась за передней балкой в сторону земли, и при движении создаваемое там разрежение вытягивало из картера газы в атмосферу.
Ниже показаны фотографии оригинальных моторов ГАЗ-21 (фото сделаны в музее ГАЗа). Две первых фотографии — первый выпуск, две последних — третий. На втором выпуске вентиляция была устроена аналогично первому, разве что клапанная крышка отличалась расположением штуцера: позади маслозаливной горловины (а не перед ней). Элементы вентиляции отмечены красным.
После анализа разнообразной информации, касающейся вопроса вентиляции картера как на ГАЗ-21, так и на других автомобилях, напрашивается вывод, что закрытая предпочтительнее со многих точек зрения, и есть смысл устроить её даже на автомобиле третьего выпуска, не говоря уже про автомобили второго, оснащённые моторами от третьего. Прежде всего с целью уменьшения расхода масла. Однако улучшение экологичности автомобиля тоже имеет значение. Причины, побудившие отказаться в своё время от закрытой вентиляции, а именно, засмоление карбюратора, представляются малосущественными в наше время, поскольку, во-первых, современные масла меньше склонны загрязнять двигатель, а во-вторых, при использовании клапанной крышки от ЗМЗ-402 проблема снимается, так как там есть эффективный маслоотделитель. На оригинальных крышках второго выпуска его нет.
Как же переоборудовать систему вентиляции на вашей Волге? Прежде всего понадобится приобрести клапанную крышку от ЗМЗ-402 или ЗМЗ-24 с герметичной пробкой маслозаливной горловины. На разборках или развалах её можно купить буквально за пять гривен (конечно, её придётся отчистить от старой краски и масла, и аккуратно покрасить), нет нужды приобретать новую. Само собой, понадобятся патрубки. Придётся что-то делать с воздушным фильтром — либо искать оригинальный для второго выпуска с двумя патрубками, либо вваривать их в свой. Однако это можно будет сделать только с верхней частью фильтра, так как нижняя часть не сообщается с карбюратором. В принципе, можно обойтись и верхней частью. Кстати, она подходит от ГАЗ-51. Если у вас современный воздушный фильтр, то на нём должен быть патрубок — правда, также один. И последнее — трубку отсоса придётся перенести на заднюю крышку толкателей (естественно, вместе с крышкой) и основательно повозиться с ней, обрезая болгаркой и сваривая под нужным углом, чтобы она обогнула ГБЦ сзади и вышла к воздушному фильтру. Хотя можно просто коротко обрезать её и взять более длинный шланг.
Как вариант, можно взять клапанную крышку от УАЗа без всяких патрубков, но также с герметичной пробкой, и боковую крышку толкателей также от УАЗа со патрубком и маслоотделителем. Это если у вас не родной воздушный фильтр. Однако лучше всё-таки иметь отсос как с клапанной крышки, так и с крышки толкателей. Дело в том, что картерные газы прорываются внутрь двигателя не только через поршневые кольца (собственно в картер), но и по направляющим выпускных клапанов. Причём на высоких оборотах именно последнее обстоятельство становится существенным. Даже идеально собранные, отрегулированные и обкатанные двигатели третьих выпусков с открытой вентиляцией после езды на больших оборотах могут «похвастать» масляным пятном на крышке коромысел. Поэтому отсос нужно производить как с крышки толкателей (из картера), так и с крышки коромысел.
Ещё один момент — ветвь отсоса непосредственно в коллектор. На крышке коромысел ЗМЗ-402 от основного большого патрубка торчит маленький штуцер. Его положено соединять с впускным коллектором на ЗМЗ-24 с К-126, а на ЗМЗ-402 с К-151 — с карбюратором (на нём есть для этого специальный штуцерок; такой же имеется и у К-131). Если у вас штатный воздушный фильтр с двумя патрубками, то этим можно и пренебречь, хотя не стоит (особенно если карбюратор оборудован АСХХ). Но если у вас воздушный фильтр с сухим элементом и одним патрубком, то малую ветвь надо обязательно подключить. В идеале следует подключить все три ветви вентиляции.
Что любопытно, при переходе на закрытую вентиляцию удаётся существенно завернуть винт количества смеси на карбюраторе. А при дальнейшем подключении малой ветви — ещё больше.
Ниже показан вариант подобной переделки двигателя третьего выпуска. Клапанная крышка взята от ЗМЗ-402, воздушный фильтр — штатный от автомобиля второго выпуска. Трубка отсоса была перенесена за трамблёр и переварена. Малая ветвь на карбюратор (тут это К-131А) ещё не подключена на фото.
Игорь Калинин «Штирлиц» 2007.09.19
© GAZ-21.Org 2007
|