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
Почему сапунит двигатель и что с этим делать
Не понимаете, почему сапунит двигатель? Это означает, что в картере накапливаются отработанные пары, оказывая давление изнутри силовой установки. Такое происходит с любым мотором, в том числе исправным — в последнем случае прорыв газа бывает слабым, и система вентиляции всё автоматически нормализует. А вот на старых, порядком изношенных ДВС, а также при наличии определённых неполадок — клапан со своей функцией не справляется.
Устройство сапуна, где находится
Чтобы лучше понять причины неисправности, полезно разобраться в устройстве узла. Как правило, он выглядит одинаково у всех производителей — в виде двух штуцеров, выходящих из‐под маслоуловителя в клапанной крышке. Различают сапун большой и малый.
- Первый имеет большое сечение и соединён непосредственно с впускным коллектором.
- На втором предусмотрели отверстие в 1–2 мм, которое выходит в систему впуска через систему дросселя. Малый сапун справляется с небольшой частью выхлопных газов.
Большой сапун
Когда давление в картере возрастает, что характерно для подержанных транспортных средств, через поддон выходит большое количество газов. Картер ДВС непосредственно соединён с верхней частью клапанного механизма особой трубкой. Механизм сапуна уравнивает разность давлений, впуская наружный воздух.
Независимо от расположения, назначение устройства такое же. Примечательно, что клапан имеет добавочный фильтр, не позволяющий грязи, воде и лишним частичкам проникать внутрь ДВС вместе с атмосферным воздухом. Ниже описаны причины, и как устранить образование излишек картерных газов.
Причины, почему сапунит двигатель
Для начала узнаем, почему мотор сапунит. Происходит это по двум основным причинам, которые приведены ниже.
Проблема всегда сопровождается характерными признаками: течь и жор масла, сизый дым из заливной горловины на прогретом моторе.
Из косвенных причин выделяют неправильный подбор масла. Некачественное моторное масло парится, выгорает и оставляет отходы. Общее состояние дизельного агрегата при этом неблагоприятное — снижение компрессии, туман под капотом, чрезмерное разряжение во впускном тракте.
Вентиляция картера
Вентиляция отвечает за сброс излишек давления в атмосферу. Вначале её сделали по самому простому принципу — она имела всего одно отверстие с маслоуловителем, во избежание перерасхода смазки. Постепенно рециркуляцию усовершенствовали, и теперь это уже сложная конструкция, где излишки газов сначала поступают к воздушному фильтру, а затем снова в мотор. Есть также автомобили, в которых отработанные пары сразу выводятся в коллектор.
Вентиляция картера
Как бы там ни было, в задачу клапана входит открывание/закрывание системы. Если он повреждается, то стопорит в одном положении, что сразу негативно отражается на работе силового агрегата. Заклинивание дросселя бывает двух видов:
- открытое, когда некоторая доля пара проходит в полость сгорания, обедняя горючую смесь и вызывая перебои, повышение расхода солярки и пропуски зажигания — особенно плохо это сказывается на современных ДВС;
- закрытое, когда внутри мотора создаётся высокое давление, масло выдавливается через манжеты и уплотнители — дополнительно загаживаются свечи зажигания, образуется сажа на клапанах, и всё это сопровождается увеличением расхода горючего.
Очевидно, что неисправная вентиляция не отводит пары. Они постепенно накапливаются внутри картера. Рано или поздно происходит их выброс, что сопровождается громким хлопком. А это риск серьёзной поломки двигателя.
Чтобы проконтролировать работу вентиляции, надо демонтировать лючок маслозаливной горловины. Если неисправности нет, то он легко снимется, а из горловины не будет выплёскиваться смазка или идти сизый дым. Если дизель сапунит, но масло не ест — это нормальный признак, означающий что вся система в порядке.
Поршневые кольца
Износ поршневой группы приводит к увеличению теплового зазора внутри силовой установки. В итоге кольца не обеспечивают должного уплотнения. Из‐за этого определённая часть смазки просачивается и попадает в рабочую камеру. Здесь она выгорает вместе с горючим, что приводит к увеличению давления в картере.
Залегание поршневых колец приводит к серьезным проблемам
Часто неисправность колец сопровождается миганием «check engine» на щитке приборов. Это легко проверить, замерив компрессию двигателя. Если она покажет меньше 11 единиц, это подтвердит догадку о том, что в одном из цилиндров залегли кольца.
Как устранить неисправность
Если дизель сапунит, что делать? В случае с изношенными кольцами обычно проводят ремонт двигателя. Заменяют кольца, поршни или растачивают цилиндры блока. Конкретный способ устранения определяется на стадии диагностики, когда выявляется точная причина неисправности. Одновременно проверяют ГБЦ — здесь не должно быть поломки втулок или клапанов, иначе замена поршневых элементов ничего не даст.
Клапан вентиляции желательно как можно быстрее прочистить. Часто он забивается грязью, и движок начинает сапунить. Кроме того, выход масла через трубку сопровождается накоплением пыли. Она и зажимает выпускной канал рециркуляции. В конечном счёте, на длительно работающем двигателе создаётся лишнее давление, провоцирующее утечку масла сквозь уплотнительные элементы.
Очистка сапуна проводится в снятом виде. Если он сильно забит продуктами износа, то рекомендуется сразу ставить новое устройство. Перед этим место установки надо тщательно прочистить, чтобы исключить ранее засорение.
Как не стоит делать
Неправильно решать проблему отсоединением вентиляционной трубки картера от клапанной крышки и выводом его под машину — это только крайняя мера, помогающая добраться до гаража или близлежащего сервиса. Дело в том, что шланг начнёт собирать пыль, подсасывая при работе поршней грязный уличный воздух. Такая экономия на полноценном восстановлении системы лишь усугубит ситуацию. Всё может закончиться сложным капремонтом агрегата, так как быстро износится ЦПГ, коленвал и другие узлы.
Каждые 10–15 тыс. километров пробега сапуны желательно осматривать, особенно если машина часто эксплуатировалась вне асфальта. Также обращать на эти детали внимание надо при обнаружении течи масла на ДВС. Делается это путем снятия устройства и осмотра хода крышки. Она должна свободно перемещаться, без залипания.
Источник
