Клапан сапуна тойота принцип работы

Зачем нужен сапун в ДВС и КПП

Понятие сапуна в автомобиле относится к агрегатам с закрытыми картерами, в которых организована смазка жидким маслом. Например, двигатель, коробка передач, редуктор ведущих мостов. То есть полости, в которых масляный туман находится в газовой среде, состояние её требуется отслеживать, в частности, по параметру давления. В качестве регулирующего органа выступает сапун.

Для чего в автомобиле сапун

Давление в картере любого агрегата может возникать по разным причинам, и это нормальное явление в большинстве случаев. Всё дело в его допустимой величине. Превышение над нормированным порогом ведёт к неприятностям в виде осложнений с уплотнениями прокладками и сальниками. Тут надо срочно принимать меры.

Занимается всем этим сапун – клапан или калиброванный канал сообщения с атмосферой. В качестве атмосферы могут выступать и иные полости агрегатов, например, в двигателе это впускной коллектор. Такой способ сброса более экологичен, углеводороды не поступают наружу.

Наличие клапана позволяет более точно управлять величиной давления. Причём в обеих направлениях, иногда вместо напора появляется разрежение, в котором тоже нет ничего полезного.

Принцип работы клапана

Наиболее важен клапан в системе вентиляции картера двигателя, хотя в разных исполнениях он присутствует и в других агрегатах. Раньше и моторы обходились без него, трубка сапуна просто сообщалась с магистралью впуска, а то и выводилась в атмосферу.

Такие системы открытого типа обладали множеством недостатков, а с введением жёстких экологических норм стали просто неприемлемыми.

Клапан системы вентиляции картера двигателя обеспечивает выполнение нескольких требований в разных режимах работы. Управляется он при этом величиной разрежения во впускном коллекторе, которое зависит от нагрузки на двигатель.

Более совершенные системы применяют и электронное управление клапаном, используя релейный или широтно-импульсный алгоритм модуляции его открытия. Но общие принципы те же:

• при остановленном двигателе клапан закрыт, необходимости в вентиляции нет;
• на холостых оборотах разрежение велико, а расход картерных газов должен быть небольшим, поэтому и клапан приоткрыт незначительно;
• чем выше нагрузка, тем больше прорыв газов через поршневые кольца, избыток нужно удалять, клапан открывается вплоть до полной производительности;
• если в коллекторе возникает обратная вспышка топлива, клапан тут же захлопывается, чтобы не допустить пламя в картер.

Существует и прямая связь сапуна с воздуховодом, но она небольшого сечения и выведена до дроссельной заслонки, то есть разрежение там почти отсутствует.

Сапун в двигателе

Роль сапуна в двигателе важна с точки зрения компенсации прорыва газов вдоль стенок цилиндров. Там всегда существует тепловой зазор, уплотнённый кольцами. Но и они не герметичны, зазоры имеются в канавках поршня, а также в замке разрезного кольца. Часть газов обязательно прорвётся, поэтому сапун необходим.

Что происходит при его отсутствии, хорошо видно у изношенных двигателей, когда прорыв газов велик, система не справляется. Мотор начинает пропускать масло по сальникам и всем стыкам, выдавливая уплотнения.

Несознательные водители, которые не желают вовремя ремонтироваться, выводят большую ветвь вентиляции наружу без клапана, фактически открывая картер в атмосферу. От масляного запотевания это слабо помогает, зато начинается сильный выброс в окружающую среду.

Канал сапуна всегда снабжается сложным маслоотделителем, иначе расход в системе смазки станет недопустимым. Да и от горения масла в цилиндрах образуются вредные для систем двигателя отложения.

Сапун в КПП

В коробке передач ситуация проще, здесь нет напора от поршневой группы. Но температурные перепады остаются, поэтому герметизировать картер нельзя. Ставится сапун в виде простейшего клапана с подпружиненной тарелкой или шариком.

Когда давление в картере растёт и превышает порог срабатывания, клапан преодолевает сопротивление пружины, сбрасывая часть воздуха наружу. Для обеспечения экологии можно организовать отдельную полость с маслоотделением и мембранной диафрагмой. Но основное отделение масла от газа происходит в устройстве лабиринтного типа, где оно разделяется с воздухом и стекает в свою ванну.

Мостовой клапан

Клапаны в редукторах мостов работают точно так же, как и коробках. Ставятся сапуны с преднатягом пружины. Но не всегда это будет оптимальным решением. В случае внедорожника мосты могут часто попадать в воду, после чего резко охлаждаться. Поскольку клапан сапуна тут же закроется, он рассчитан только на сброс излишков, в полости возникнет разрежение.

Сальники редуктора с обратным перепадом не справятся, и через них в мост проникнет грязная вода с абразивом. Масло будет выведено из строя, а вслед за ним подшипники, валы и шестерни.

Поэтому из мостовых сапунов клапан часто удаляют, а их каналы выводят гибкими шлангами в высокие точки кузова, где снабжают фильтрами и бачками мембранного типа. Это позволяет поддерживать давление в норме, одновременно исключая попадание грязи в картеры.

Почему подтекает масло из сапуна

Масло через сапун может проходить по двум причинам. В двигателе это происходит при большом износе цилиндров, когда возможности вентиляции исчерпаны. Система просто не справляется с отделением большого количества тумана.

Вторая причина связана с неисправностями клапана. Давление растёт, начинает более интенсивно работать малая ветвь вентиляции, маслом забрасываются впускной трубопровод и дроссельный узел. Такое бывает и при исправном клапане, когда каналы забиваются отложениями.

В трансмиссии выбросы начинаются при использовании некачественного или загрязнённого масла. Сапуны не могут работать с образующейся пеной, пропуская её через себя. Одновременно потеют сальники и прокладки, агрегаты снаружи покрываются масляной плёнкой. Необходимо сменить масло, сальники и прокладки, промыть картер.

Источник

Сапун двигателя: что это такое

Абсолютное большинство автомобилистов, даже тех, кто за рулём не один десяток лет, затруднятся и не смогут ответить если их спросить о том, что такое сапун двигателя, где он находится и для чего нужен. Это не удивительно, ведь эта небольшая деталь не так часто выходит из строя и многие о ней даже не знают.

Что такое сапун двигателя и зачем он нужен?

Все знают, что двигатель внутреннего сгорания, тот самый, что установлен под капотом вашего автомобиля, работает не на бензине, дизеле или газе, а на их смеси с воздухом. Причём именно воздуха, который ничего не стоит (в отличие от топлива, за которое регулярно оставляем кругленькую сумму на АЗС), требуется во много раз больше. Вот только помимо притока чистого воздуха и вывода отработанных газов через выхлопную трубу при работе ДВС образуются паразитные газы.

Сапун – это ни что иное как дыхательный клапан, постоянно сбрасывающий избыточное давление, образующееся внутри двигателя при работе. Необходимость, нужность этой простой, сравнительно недорогой детали, сложно переоценить.

Где находится сапун двигателя

От двигателя к двигателю у разных автопроизводителей сапун может размещаться в разных местах. Но в большинстве случаев он располагается на клапанной крышке, рядом с заливной горловиной. Хотя могут быть варианты: лучше уточнить в инструкции-описании к автомобилю или выяснить на тематических форумах.

На картинке справа система вентиляции картера двигателя ВАЗ 2111, которая включает и сапун:

1. Картер двигателя.
2. Сапун.
3. Шланг от сапуна к патрубку клапанной крышки.
4. Маслоотделитель под клапанной крышкой.
5. Тонкий шланг от клапанной крышки к штуцеру с жиклером блока дроссельной заслонки.
6. Штуцер с жиклером на блоке дроссельной заслонки.
7. Толстый шланг от клапанной крышки к впускной трубе..

Но сапун устанавливается не только в ДВС. Он есть в:

• Коробке передач. В противном случае КПП стала бы работать рывками, а износ шестерёнок на вторичном валу возрос многократно. Нечто похожее наблюдается, когда сапун забивается, переставая выполнять свою функцию.
• Если конструкцией автомобиля предусмотрена отдельная раздаточная коробка, то аналогичный механизм может быть в ней.
• Переднем, а в задне-/полноприводных машинах – в заднем мосту. Причём эта неприметная деталь не только выравнивает давление, она уберегает механизмы от попадания грязи и влаги при преодолении водных преград.

Однако даже внешний вид у них зачастую схожий, а нередко идентичный: функцию он выполняют одну и ту же.

Устройство сапуна

Обычно, внутренне устройство сапуна очень простое. Разберем его на примере сапуна для КПП/моста.

1. Внешний корпус сапуна. Выполняется из металла, поэтому повредить его при езде не получится.
2. Прижимная пружина. Благодаря ей механизму не нужен электро-/механический привод, всё автономно.
3. Резиновая прокладка. Именно она обеспечивает герметичность, когда не сбрасывается избыточное давление.
4. Стопорная гайка. Простейший способ фиксации: хотя в других моделях встречаются самые разные варианты.
5. Непосредственно тело сапуна. Сквозное отверстие позволяет агрегату «дышать», сбрасывая избыточное давление.

Хотя этот сапун используется не для моторов, но принцип один и тот же. Элементарный модуль, обойтись без которого просто не получится.

Читайте также: Что такое лямбда зонд и для чего он нужен.

Почему идет дым из сапуна

Неисправность у сапуна может быть только одна: он стал плохо пропускать скопившиеся газы, сравнивая давление внутри двигателя с атмосферным. Но дым, идущий из него, может сказать о многом:

• Маслосъёмные кольца цилиндров залегли либо сносились. Простая раскоксовка народными методами или специальной химией здесь уже не поможет, поэтому придётся разбирать мотор.
• Аналогично, если прогорел один/несколько выпускных клапанов. Определить это поможет простой замер компрессии.
• Маслоотражательные колпачки. Просто поменяйте их, если пришло время, или на них видны следы повышенного износа.
• Сносились сальники вала, пропускающие масляные пары. Менять их не задумываясь, желательно, не откладывая в долгий ящик.
• Масло в моторе старое, давно требующее замены. Без комментариев: как показывает практика, чинить «сердце» авто в десятки раз дороже, чем его менять.
• Белый дым на горячем моторе – охлаждающая жидкость попадает в систему смазки. Где именно течь – придётся искать.
• Перелив масла. В ДВС он также опасен, как и недолив: износ мотора/расход топлива значительно увеличивается, поэтому проверьте его уровень щупом на ровной площадке, когда двигатель хорошо прогрет. Вот тогда увидите, насколько качественно мастера на СТО (или вы сами) выполнили его замену/долив.
• Масло некачественное/не подходит авто/контрафакт. Выход один – заменить его. Аналогично, если залили топливо на неизвестной АЗС: просто больше так не делайте.
• Наконец, сам сапун от времени забился, не работая на все 100%. Простая чистка, профилактика позволит это устранить.

Внушительный список самых разных ситуаций. И можно не сомневаться, что если у вашего авто сапун дымит, вы среди них точно нашли свой случай.

Ремонт и обслуживание сапуна

Из-за незначительной стоимости, а также простоты снятия/установки, почти всегда ремонт сапуна сводится к его замене. Но это даже забывчивым автовладельцам, проводящим его обслуживание от раза к разу, не понадобится, так как там просто нечему ломаться.

Всё его обслуживание сводится к своевременной чистке. Снаружи достаточно протереть ветошью, а если загрязнения давние, то придётся воспользоваться ножом, отвёрткой или скребком.

Чистка изнутри несколько сложнее, но всё равно очень простая. Сапун необходимо снять (он может быть на болтах или жёстко посажен «в натяг») и примитивным шомполом, сделать который можно из куска проволоки, прочистить. Аналогично поступаем с маслоуловительной сеткой: в редких случаях, когда она сильно забита, механической чистки будет недостаточно. И тогда её нужно прожечь, налив совсем немного бензина, или замочить в агрессивной химии на несколько часов.

Сборка, как это вполне предсказуемо, в обратном порядке. Поэтому весь процесс не займёт много времени и не потребует наличия специальных инструментов или навыков.

При этом делать это лучше всего при сезонной замене масла или прохождении очередного ТО. На большинстве автомобилей со средним пробегом проводить эту нехитрую операцию достаточно два раза в год. Но именно сапун мотора подтверждает непреложную истину: в автомобиле, особенно современном, нет мелочей.

Читайте также: Что такое ДМРВ в автомобиле и как оно работает.

Источник

Сапун: что это такое, как он работает и нужно ли его обслуживать?

В автомобилях есть немало крошечных деталек-работяг, функционирование которых совершенно незаметно для водителя, но важность их значительна, а выход из строя порой приводит к серьезным проблемам. Мелочь со смешным названием «сапун» – как раз из их числа. Давайте разберемся, где она находится, для чего нужна, как работает и нуждается ли в обслуживании?

Сапун – это клапан для сообщения с атмосферой, непременный элемент всех более-менее крупных пустотелых узлов техники, в которых присутствует смазка и воздух.

Когда внутри герметичного узла вращаются валы и шестерни, их трение нагревает масло и воздух над ним. Соответственно, и жидкость, и газ увеличиваются в объеме. Ведь масло никогда не наливается доверху – над ним всегда присутствует «воздушная подушка». Пустота, иными словами. Это пустое пространство позволяет маслу поднимать свой уровень при нагреве, но не вытекать при этом наружу. Узел нагрелся от движения – масло расширилось, и часть воздуха вышла в атмосферу. Машина встала, узел остыл – масло уменьшилось в объеме, и разрежение затянуло внутрь недостающий воздух. Поэтому давление внутри всегда атмосферное, нулевое, если по-простому.

Чтобы обеспечить равенство давлений внутри и снаружи, в принципе достаточно простого отверстия в верхней части узла – корпуса КПП или редуктора моста. Однако просто отверстие сделать нельзя: через него внутрь, к маслу и шестерням, может попадать и абразивная песчаная пыль – при движении по пыльным дорогам, и влага – при мойке или езде в дождь. А при парковке под значительным уклоном способно вытекать и само масло. Хотя сапун в виде простого отверстия, прикрытого воздухопроницаемой фетровой пробкой, можно встретить, к примеру, в узлах небольшого объема и работающих не с жидкой, а с консистентной смазкой – например, в редукторах крупных и мощных болгарок или циркулярных пил. Но в автомобилях, где этот клапан в первую очередь имеется в коробках передач, раздаточных коробках на полноприводных машинах, а также в редукторах мостов, сапун устроен несколько сложнее.

В авто он представляет собой небольшой резьбовой штуцер со сквозным отверстием, вкручиваемый в корпус того или иного автомобильного узла или механизма. Сверху этот штуцер закрыт подвижным (способным при нажатии слегка вертикально перемещаться и вращаться) колпачком-стаканчиком. А под колпачком торец штуцера закрыт резиновым диском – эдакой «таблеткой», которую прижимает к штуцеру пружина. Собственно, этот диск и является клапанным элементом сапуна.

Конструкция – элементарнейшая, но в ее работе есть несколько важных нюансов, которые знают далеко не все… Давайте рассмотрим, как это работает, что называется, «в базовом варианте»!

По-хорошему, внутри корпуса агрегата, где имеется сапун, должно быть всегда атмосферное давление – отсутствие как избыточного давления, так и разрежения. Но на деле, если начать выкручивать сапун или хотя бы просто энергично шевелить его колпачок вверх-вниз и вправо-влево, добившись сдвига «таблетки», можно услышать тихий «пшик». Причем «пшик» способен быть следствием как легкого избыточного давления, так и легкого разрежения. Но и то, и другое – норма, а не неисправность!

Автомобиль поехал. Шестерни и валы вращаются, трение греет их, а они – масло. Оно расширяется, греет и сжимает воздушную прослойку над ним. Давление воздуха внутри КПП или моста повышается. Но тарированная пружинка в сапуне чрезвычайно слабенькая и придавливает резиновую «таблетку» с пренебрежимо малой силой в 10-12 граммов. Как только давление достигает какого-то ничтожного значения, едва-едва выше атмосферного, оно сбрасывается в атмосферу, приподнимая «таблетку», преодолев сопротивление хилой пружинки.

Автомобиль остановился. Агрегаты начали остывать. Температура и уровень масла снижается, давление воздуха внутри – тоже. Постепенно внутри моста образуется разрежение, поскольку пружина прижимает к торцу штуцера сапуна резиновую таблетку, герметизируя мост… Однако в итоге давление внутри, пусть и с некоторой задержкой, станет атмосферным. Почему?

Напомним, что пружина очень и очень слабенькая. А резиновая «таблетка» не является прецизионным клапаном с идеально притертыми седлом и диском. Для долговременного удержания разрежения сапун не предназначен – это заложено в его конструкцию, так нужно! Он пропускает воздух атмосферы внутрь агрегата примерно с той же скоростью, с какой растет там разрежение синхронно с остыванием масла. Так что разрежение внутри хотя и возникает, но несущественное и непродолжительное.

Ну и третья ситуация. Собственно, именно в ней и сыграют свою роль «таблетка» и пружинка, ибо в первых двух (планомерный нагрев при езде и медленное остывание на парковке) без них вполне можно было обойтись – сапун бы успешно работал, будучи просто «дыркой», сообщающей картеры агрегатов с атмосферой…

А ситуация эта – резкое охлаждение при заливании редукторов мостов, раздаток и коробок при внезапном попадании в глубокую лужу или осознанном преодолении бродов. В этом случае разрежение внутри агрегатов возникает быстро и достигает заметных величин – к примеру, разогретый до 90 градусов задний мост может попасть в глубокую промоину талой воды с температурой около нуля… Тут к усилию поджимной пружинки добавляется скачок разрежения, который еще сильнее присасывает «таблетку» к торцу штуцера, не позволяя воде, которая может запросто перехлестывать через уровень сапуна, засасываться внутрь редуктора или КПП. Сапун самогерметизируется, и довольно надежно.

При непродолжительном (пусть и весьма резком) охлаждении агрегата сапун достаточно успешно защищает его внутренний объем от проникновения воды извне, но что произойдет, если придется остаться в воде по ступицы (или даже глубже) надолго? Скажем, когда штурм брода затянулся или внедорожник застрял в болоте? В этом случае весьма вероятно, что воду засосет в масло через резиновые манжеты – сальниковые уплотнения полуосей или ШРУСов. Манжеты сальников имеют профиль, обеспечивающий некоторую самогерметизацию, но не от воды снаружи, а от масла изнутри. Сальник в целом герметичен в обе стороны благодаря постоянному поджиму от кольцевой пружинки, но в направлении «наружу» его упругость все же заметно выше, чем наоборот, за счет формы профиля. И если новое оригинальное уплотнение может успешно сопротивляться засасыванию вакуумом воды извне, то вот видавший виды и/или не слишком качественный сальник – вряд ли. Хотя трансмиссионное масло они и в том, и в другом случае могут держать превосходно!

По этой причине большинство владельцев внедорожников (особенно неновых) не доверяют (и совершенно справедливо) сапунам в их штатном варианте. Они срезают с них колпачок, выкидывают пружинку и «таблетку», надевают на оставшийся штуцер тонкие шланги и выводят их спереди в подкапотное пространство, а сзади – в полость в крыле внутри багажника или в полость фонаря. В общем, в чистое сухое место и повыше… В этом случае клапан в сапуне становится не нужен, а свою роль связи с атмосферой он продолжает успешно выполнять. А вот владельцам шоссейных машин эта процедура абсолютно не нужна.

Впрочем, если вы не владелец внедорожника, то и вам сапун способен доставить неприятности. Когда засорится или просто окажется изделием низкокачественного производителя. Дело в том, что при всей своей простоте эта деталь требует весьма высокой точности и повторяемости при изготовлении! Пружинка должна быть строго тарированной по усилию сжатия, таблетка должна быть выполнена из очень качественной резины, не допускающей деформации и прилипания от масла и температуры. Перекосы и заедания колпачка категорически недопустимы и т.п.

Дефекты и небрежность в конструкции сапуна вызывают его быстрое загрязнение или залипание (что ведет к выдавливанию масла через сальники при нагреве) и наоборот – легкое пропускание воды внутрь (что ведет к образованию эмульсии из масла). Если даже сапун изначально качественный и не «левый», то он, несмотря на его полную, на первый взгляд, автономность и самодостаточность, требует периодического «обслуживания», выражающегося в простом пошевеливании и прокручивании колпачка рукой. Это позволяет предотвратить его зарастание грязью внутри и закисание «таблетки».

Хотя иногда низкий контроль качества производителя (в основном это касается отечественного автопрома) заставляет автовладельцев вмешиваться с доработками и в условно исправный узел… К примеру, известны нередкие случаи выбросов масла через сапун на КПП переднеприводных ВАЗов старых моделей. Поскольку гаражная практика (и даже, кажется, какие-то официальные письма АвтоВАЗа) рекомендовали заливать масло в коробку чуть больше номинального объема, воздушная подушка над уровнем масла оказывалась недостаточной для компенсации теплового расширения – смазка начинала сочиться через сапун и течь по корпусу коробки. Водители в такой ситуации выносили его на коротком шланге повыше, как принято у джиперов.

Или взять сапуны заднего моста на ВАЗ-классике, Волгах и ИЖах смутных 90-х, когда все делалось ногами – качество изготовления комплектующих было столь жутким, что на заводах из сапунов намеренно извлекали и пружинку, и «таблетку», нахлобучивая обратно колпачок и делая из сапуна, таким образом, простую «дырку» – лишь бы хоть как-то работало и не давило масло наружу… И если владельцы таких машин не ездили по руслам ручьев и не парковались на горах, то и не испытывали особых проблем от подобного упрощения, а зачастую даже на знали о нем.

Источник