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.

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.

Сапун КПП: для чего нужен и как работает

В устройстве автомобиля используется большое количество узлов и агрегатов, внутри которых находятся технические жидкости и смазочные материалы. В процессе работы такие жидкости нагреваются, то есть происходит их увеличение в объеме, давление внутри возрастает.

С учетом того, что сами системы и агрегаты герметичны, закрытого типа (нет прямого сообщения с атмосферой), внутри происходят перепады давления по отношению к атмосферному. Указанную разницу нужно в обязательном порядке выравнивать, чтобы не допустить разгерметизации, утечек и повреждений.

По этой причине система охлаждения двигателя имеет специальный клапан, который на современных авто находится в крышке расширительного бачка. Что касается ДВС или коробки передач, аналогичную функцию выполняет сапун двигателя и сапун на коробке передач. Далее мы подробно рассмотрим, что такое сапун КПП, для чего он нужен, как устроен и работает данный элемент.

Сапун в коробке передач: принцип работы и особенности

Итак, чтобы понять, что такое сапун в автомобиле, необходимо отметить, что фактически это клапан, позволяющий понижать давление в картере герметичного агрегата (двигатель, коробка передач и т.д.) Сапун, суфлер или дыхательный клапан- устройство, через которое емкость сообщается с атмосферой, причем даже с учетом разницы температур в емкости удается поддерживать атмосферное давление.

С одной стороны, такой клапан позволяет стравливать избыточное давление (уравнивать давление при нагреве и остывании), а с другой не позволяет маслу вытекать из узла или агрегата. Также при остывании внутрь агрегата или узла не затягивает грязь, влагу и пыль. По этой причине сапун двигателя или сапун коробки активно используется в устройстве различных автомобилей.

Как известно, коробка передач выполняет задачу по преобразованию крутящего момента от двигателя, после чего происходит передача момента на ведущие колеса. Сама коробка заполнена трансмиссионным маслом, которое в процессе работы КПП имеет свойство нагреваться, расширяясь в объеме. Результат- рост давления, которое нужно сбросить. Если этого не сделать, давление в КПП будет повышено, что становится причиной течи масла из коробки передач через уплотнители, сальники и прокладки.

Не трудно догадаться, что протечки масла из коробки приведут к тому, что уровень смазки понизится, коробка начинает плохо работать, а также быстро и активно изнашиваться. Сначала водитель испытывает затруднения и дискомфорт (передачи хуже включаются), затем появляются посторонние шумы (гул, вибрации коробки), далее выходят из строя синхронизаторы, подшипники, шестерни и другие элементы КПП. В коробке передач сапун установлен на крышке картера коробки.

• Добавим, что еще сапуны ставятся на двигатель (сапун двигателя), на раздаточную коробку, редукторы, а также мосты. Что касается ДВС, давление в агрегате растет достаточно активно, так как происходит сильный нагрев, часть отработавших газов неизбежно прорывается в картер и т.д. Чтобы избежать утечек масла в результате повышения давления, указанное давление «сбрасывается» через сапун.

Также в устройстве авто можно встретить сапуны на мостах. Дело в том, что внутри моста автомобиля также залито масло. При этом, как и в случае с КПП и ДВС, внутренняя полость должна иметь сообщение с атмосферой, чтобы избежать повышения давления внутри узла.

Еще одной важной функцией сапуна коробки или моста, а также двигателя, является защита от попадания пыли, грязи, воды и т.д. Особенно это актуально для мостов автомобиля, так как мост представляет собой открытый элемент (например, на внедорожнике) и может быть погружен в воду или в грязь при проезде сложных участков.

Полезные советы

Как правило, следует выполнять проверку всех имеющихся сапунов на конкретном автомобиле (сапун двигателя, сапун коробки передач, сапун моста и т.д.). Дело в том, что через сапун в процессе его работы могут выдавливаться частицы масла, что приводит к активному загрязнению.

На практике, сапуны нуждаются в демонтаже и очистке от грязи и остатков масла. В том случае, если чистка не дает результатов (в случае, когда масло «давит» из коробки, мотора или моста именно по причине неисправного сапуна), устройство нужно полностью менять.

Также перед чисткой нужно знать, как снять сапун. На многих авто достаточно снять резиновый колпачок сверху, после чего выполнить прочистку клапана. Еще на некоторых моделях может не быть резинового колпачка сапуна, причем сапун находится в крышке 5 передачи. В этом случае очистку также проводят подручными средствами.

• Еще добавим, что перед снятием сапуна для чистки или его заменой следует тщательно очистить посадочное место от грязи (чтобы устройство повторно не загрязнилось или новый сапун не вышел из строя через небольшой промежуток времени).

Обратите внимание, как на старых устройствах во время проверки, так и на новых сапунах нужно отдельно удостовериться в том, что крышка сапуна перемещается свободно во всех направлениях.

Рекомендуем также прочитать статью о том, по каким причинам возникает течь масла из сапуна двигателя. Из этой статьи вы узнаете, почему двигатель сапунит, а также в результате каких неполадок масло давит из сапуна двигателя автомобиля.

Параллельно добавим, что отдельного внимания заслуживает сапун картера заднего моста (на многих авто установлен в верхней части на картере заднего моста, ближе к правой стороне). Данный клапан подвержен активному загрязнению. Если сапун загрязняется или перестает работать по другим причинам, из моста течет масло по причине увеличенного давления.

В данном случае следует начать с чистки. После очистки рекомендуется проехать 20-30 км. Если течь продолжается, причем нет других явных причин, сапун заднего моста требуется заменить. В случае, когда потеки масла все равно появляются, следует искать неисправность, не связанную с сапуном.

Подведем итоги

С учетом приведенной выше информации становится понятно, что даже при кажущейся простоте, сапун КПП, двигателя или моста выполняет достаточно важную функцию. Это значит, что за состоянием и исправностью работы данного элемента нужно следить.

Особенно это касается внедорожников, грузовых авто и спецтехники, где кроме КПП и ДВС сапуны устанавливаются на мостах. Такие машины часто эксплуатируются в тяжелых условиях, в результате чего клапан понижения давления КПП или моста может загрязняться или выходить из строя чаще (особенно сапун заднего моста).

Рекомендуем также прочитать статью о том, почему течет масло из коробки передач. Из этой статьи вы узнаете о причинах, по которым возникает течь масла из коробки, а также как определить и устранить неисправность.

Напоследок отметим, что если владелец замечает потеки масла из двигателя, КПП, мостов, других узлов и агрегатов через прокладки и уплотнения, это может указывать на проблемы с сапуном. Если клапан засорен или вышел из строя, в закрытой полости растет давление, что и является причиной утечки смазочного материала.

Также сам агрегат или узел может перестать нормально работать, что в дальнейшем приводит к серьезным поломкам. По этой причине нужно на каждом ТО чистить сапуны, установленные на разных агрегатах и элементах автомобиля. Если же машина ездила по бездорожью, рекомендуется после таких поездок сразу промывать сапуны от грязи и песка.

Утечка трансмиссионного масла из коробки передач: механическая КПП и коробка-автомат. Основные причины, по которым возникает течь, ремонт коробки.

Почему масло течет из сапуна двигателя: признаки и основные причины такой неисправности. Как понять, почему через сапун гонит масло, диагностика неполадок.

Почему начинает капать или течет моторное масло на стыке двигателя и КПП. Как точно определить причину утечки смазки, способы диагностики и ремонта.

Назначение и принцип работы сапуна. Для чего сапуны устанавливаются на ДВС, КПП и мосты. Когда необходимо чистить сапун, полезные советы и рекомендации.

Причины утечек масла в области масляного фильтра: масло течет из-под фильтра, через корпус, в районе штуцера и т.д. Доступные способы диагностики и ремонта.

Как поменять масло в коробке DSG: замена масла в КПП ДСГ. Что нужно учитывать при замене, подбор масла для DSG, советы и рекомендации.

Источник https://www.kolesa.ru/article/sapun-chto-eto-takoe-kak-on-rabotaet-i-nuzhno-li-ego-obsluzhivat

Источник https://autovogdenie.ru/zachem-nuzhen-sapun.html

Источник http://krutimotor.ru/sapun-korobki-peredach-ustrojstvo-printsip-raboty/