EN
Ο σχεδιασμός της θύρας PCV στο κάλυμμα βαλβίδων καθορίζει πώς μετρούνται οι αέριες εκπομπές από το καρτερί στον εισαγωγικό αγωγό, διατηρώντας την κατάλληλη κενού (vacuum) του κινητήρα και τη συμμόρφωση προς τους κανονισμούς εκπομπών. Μια καλά ενσωματωμένη θύρα PCV ελαχιστοποιεί τη μεταφορά λαδιού, ενώ διαχειρίζεται αποτελεσματικά τους όγκους των αερίων διαρροής (blowby) σε ολόκληρο το φάσμα λειτουργίας του κινητήρα — από το κενό σε λειτουργία ελαχίστων στροφών (idle vacuum) περίπου -80 kPa (gauge) έως τη θετική πίεση πλήρους ενίσχυσης (+150 kPa) σε εφαρμογές με τουρμποσυμπιεστή.
Η θύρα PCV δεν είναι απλώς μια τρύπα στο καπάκι της βαλβίδας. Πρόκειται για ένα βαθμονομημένο σημείο ελέγχου ροής που πρέπει να ανταποκρίνεται σε δύο αντικρουόμενες απαιτήσεις: πρέπει να επιτρέπει τη διέλευση επαρκούς ποσότητας αερίων για να αποφευχθεί η συσσώρευση πίεσης στον καρτερ, αλλά όχι τόσο πολλών ώστε να διαταράξει την αναλογία καυσίμου-αέρα στον εισαγωγικό αγωγό ή να τραβήξει λάδι πέρα από τα σφραγίσματα των βαλβίδων. Οι σύγχρονες σχεδιάσεις επιτυγχάνουν αυτό μέσω προσεκτικού καθορισμού της διαμέτρου της θύρας (συνήθως 6–12 mm εσωτερική διάμετρος), της γεωμετρίας της εισόδου (με χιμάρισμα ή με οξεία άκρη, ευθεία ή γωνιακή) και της ενσωμάτωσης με εσωτερικά διαχωριστικά που απομονώνουν το λάδι πριν από την έξοδο των αερίων.
Τρεις κύριες τοπολογίες επικρατούν. Οι εξωτερικές υποδοχές βαλβίδων PCV — ένα μορφοποιημένο εξόγκωμα που δέχεται αντικαθιστώμενη βαλβίδα PCV — παρέχουν μεταβλητό έλεγχο ροής μέσω του μηχανισμού ελατηρίου και καρφίτσας της βαλβίδας PCV, βασιζόμενοι σε εξωτερικά αποσβεστήρια ή σε απλό εσωτερικό αποκλίνοντα διαχωριστή για τον διαχωρισμό του λαδιού. Αυτό είναι ο κλασικός σχεδιασμός σε παλαιότερες μη τουρμποσυμπιεστικές (NA) μονάδες: πολλές μονάδες Toyota 2AZ-FE, Honda K24 και Nissan QR25DE τον χρησιμοποιούν. Οι ενσωματωμένες σταθερές οπές — μια καλιβραρισμένη οπή που διανοίγεται ή μορφοποιείται στο κάλυμμα με ενσωματωμένο λαβύρινθο διαχωρισμού — παρέχουν μια συγκεκριμένη καμπύλη ροής χωρίς αντικαθιστώμενη βαλβίδα και είναι συνηθισμένες σε σύγχρονες τουρμποσυμπιεστικές εφαρμογές, όπως οι Ford EcoBoost 2.0/2.3 και οι Hyundai/Kia 1.6 T-GDI. Τα συστήματα διπλής θύρας διαιρούν τη ροή σε δύο ξεχωριστές διαδρομές — ρυθμιζόμενη (σε κατάσταση ανενεργίας/σταθερής ταχύτητας) και μη ρυθμιζόμενη (σε κατάσταση ενίσχυσης) — με πολυσταδιακό διαχωρισμό λαδιού και είναι τυπικά σε υψηλής απόδοσης τουρμποσυμπιεστικές μονάδες GDI, συμπεριλαμβανομένων πολλών εφαρμογών VW/Audi TSI και Mazda SkyActiv-T.
Σύγκριση των τριών σε πεζό κείμενο: οι εξωτερικές υποδοχές PCV είναι οι πιο εύκολες στη συντήρηση και στη διάγνωση (μπορείτε να αντικαταστήσετε τη βαλβίδα για να ελέγξετε τη ροή), αλλά εξαρτώνται από εσωτερικά διαχωριστικά που δεν μπορούν να αναβαθμιστούν. Οι σταθερές οπές είναι οι λιγότερο εύκολες στη συντήρηση, αλλά οι πιο σταθερές — δεν υπάρχει φθαρμένο ελατήριο που να αλλάζει τα χαρακτηριστικά ροής με τον καιρό — και συνήθως προσφέρουν χαμηλότερη μεταφορά λαδιού. Τα συστήματα διπλής θύρας αντιμετωπίζουν το ευρύτερο φάσμα λειτουργίας, αλλά προσθέτουν περιπλοκότητα και κόστος· είναι ουσιαστικά υποχρεωτικά στις σύγχρονες υψηλής προώθησης τουρμπομηχανές με άμεση έγχυση (DI), καθώς μία μόνο θύρα δεν μπορεί να διαχειριστεί ταυτόχρονα το κενό -80 kPa στην κατάσταση λειτουργίας σε ρελαντί και την πίεση προώθησης +150 kPa χωρίς να αναρροφά λάδι ή να απελευθερώνει αέρα στην ατμόσφαιρα.
Μια παρανόηση στο εργαστήριο που ακούμε συχνά: «Μια βαλβίδα PCV είναι μια βαλβίδα PCV». Στην πραγματικότητα, οι βαλβίδες PCV είναι εξαιρετικά εφαρμογοστρεφείς όσον αφορά τον ρυθμό ελαστικότητας του ελατηρίου, τη γεωμετρία του εμβόλου και την καμπύλη ροής. Η εγκατάσταση μιας βαλβίδας που προορίζεται για κινητήρα 2,4L NA σε έναν κινητήρα 2,0L turbo — ακόμα και αν η σύνδεση ταιριάζει — θα περιορίσει είτε τη ροή (προκαλώντας πίεση στον κάρτερ και διαρροές λαδιού) είτε θα επιτρέψει υπερβολική ροή (προκαλώντας φτωχό ρελαντί και τραβώντας λάδι πέρα από τα σφραγίσματα). Πρέπει πάντα να επιλέγετε το ακριβές αριθμό εξαρτήματος του κατασκευαστή (OEM).
Ένα περιστατικό που ανέφερε ένας τεχνικός: Ένα Ford EcoBoost 2,0 που ανέπτυξε ανώμαλο ρελαντί και κωδικούς ανωμαλίας ανάφλεξης μετά την εγκατάσταση «βελτιωμένης» βαλβίδας PCV από ένα κιτ επιδόσεων διατάξεων μέσω ταχυδρομείου. Το ελατήριο της βαλβίδας ήταν σημαντικά ασθενέστερο από το αντίστοιχο του κατασκευαστή (OEM), προκαλώντας υπερβολικό κενό στον κάρτερ και τραβώντας λάδι πέρα από τα σφραγίσματα των εισαγωγικών βαλβίδων. Οι κωδικοί εξαφανίστηκαν και το ρελαντί σταθεροποιήθηκε εντός 20 χλμ. μετά την εγκατάσταση της σωστής βαλβίδας PCV του κατασκευαστή (OEM).
Η Nansen Auto κατέχει διπλώματα ευρεσιτεχνίας για τα καπάκια βαλβίδων που καλύπτουν σχέδια ενσωμάτωσης του συστήματος PCV, τα οποία αναπτύχθηκαν μετά από σύγκριση των διαμορφώσεων των κατασκευαστών οχημάτων (OEM) σε όλα τα οχήματα που καλύπτουμε — Nissan, Toyota, Honda, Hyundai/Kia, VW/Audi, Ford, GM, Mazda, Mitsubishi, Suzuki, Great Wall και Chrysler. Η παραγωγή πραγματοποιείται σε περισσότερες από 10 μηχανές χύτευσης με έγχυση (130T–650T), ενώ κάθε θύρα υποβάλλεται σε 100% επαλήθευση αεροστεγανότητας σε πίεση 30 kPa και σε διαστασιακό έλεγχο με ανοχή ±0,05 mm στην εσωτερική διάμετρο (ID) της θύρας και ±0,1 mm στη γωνία του άξονα της θύρας σε σχέση με τη φλάντζα. Η διαδικασία πρώτης εγκρίσεως σύμφωνα με το πρότυπο IATF 16949 περιλαμβάνει επιβεβαίωση με ροόμετρο (flow-bench) σε ολόκληρο το εύρος λειτουργίας (από το κενό στην κατάσταση αδράνειας μέχρι την πίεση επιφόρτισης), με χρήση εγκεκριμένου αναφορικού προτύπου.
Μια εντονότερη σχεδιαστική πτυχή, την οποία η μηχανική μας ομάδα έμαθε με δυσκολία: η γωνία της θύρας PCV σε σχέση με τις εσωτερικές ζώνες αναπήδησης λαδιού έχει σημασία. Εάν η θύρα ανοίγει απευθείας σε μια ροή λαδιού που εκτοξεύεται από τους εκκεντροφόρους, κανένα σύστημα διαχωριστήρα δεν αντισταθμίζει πλήρως το φαινόμενο. Η δική μας ευρεσιτεχνία καλύπτει μια γεωμετρία μετατόπισης της θύρας, η οποία τοποθετεί την εσωτερική έξοδο σε μια ζώνη με ελάχιστη αναπήδηση λαδιού και προσθέτει μια κατευθυντήρια προστατευτική συσκευή πάνω από τη θύρα — μια συγκεκριμένη σχεδιαστική λεπτομέρεια που επαναλαμβάνεται σε όλα τα σχετικά μοντέλα του καταλόγου μας.
Ένα συνηθισμένο λάθος της βιομηχανίας: οι υπερβολικά μικρές εξωτερικές δεξαμενίτσες «συλλογής» (catch cans), που συνδέονται εν σειρά με τη διαδρομή του PCV. Οι δεξαμενίτσες συλλογής έχουν νόμιμες εφαρμογές σε εφαρμογές με υψηλή προσαγωγή (high-boost), αλλά μια δεξαμενίτσα με εσωτερικό περιορισμό της ροής αυξάνει την πίεση στον κάρτερ και ακυρώνει τον σκοπό του συστήματος PCV. Εάν χρησιμοποιηθεί δεξαμενίτσα συλλογής, η επιφάνεια ροής της πρέπει να είναι ίση ή μεγαλύτερη από την επιφάνεια ροής της αρχικής διαδρομής PCV σε ολόκληρο το εύρος πίεσης.
Πρέπει να είμαστε ειλικρινείς όσον αφορά μία ειλικρινή περιοριστική πτυχή: οι θύρες PCV και οι ενσωματωμένοι διαχωριστές δεν μπορούν να διορθώσουν υποκείμενα προβλήματα υγείας του κινητήρα. Εάν οι όγκοι των αερίων που διαφεύγουν από τον εμβολοφόρο χώρο είναι παθολογικά υψηλοί λόγω φθοράς των δακτυλίων, γρατζουνιάς των κυλίνδρων ή αποτυχίας της επικάλυψης του κεφαλιού, καμία γεωμετρία θύρας δεν μπορεί να αντεπεξέλθει. Σε αυτές τις περιπτώσεις, το διαγνωστικό συμπέρασμα είναι φθορά του κατώτερου τμήματος του κινητήρα, όχι πρόβλημα PCV — μία διάκριση που μερικές φορές πρέπει να εξηγήσουμε σε πελάτες που υποθέτουν ότι μία νέα καλύπτρα κινητήρα θα επιλύσει το πρόβλημα της κατανάλωσης λαδιού.
Συχνές Ερωτήσεις:
Συχνές Ερωτήσεις: Ε: Τι προκαλεί η λανθασμένη διάμετρος των θυρών PCV; Α: Οι υπερβολικά μικρές θύρες αυξάνουν την πίεση στον χώρο των εμβόλων και προκαλούν διαρροές λαδιού από όλα τα σφραγίσματα. Οι υπερβολικά μεγάλες θύρες δημιουργούν υπερβολικό κενό, προκαλώντας τη διέλευση λαδιού πέρα από τα σφραγίσματα των βαλβίδων και τα σφραγίσματα των ράβδων, και μπορούν να προκαλέσουν κωδικούς «φτωχού» μείγματος σε κινητήρες με ηλεκτρονικό έλεγχο θέσης γκαζιού.
Συχνές Ερωτήσεις: Ε: Είναι τυποποιημένες οι θύρες PCV σε όλες τις μάρκες; Α: Όχι. Κάθε κατασκευαστής ορίζει μοναδικές διαμέτρους θυρών, γωνίες και τύπους σύνδεσης (σωληνάκι σύνδεσης, σύνδεση με γρήγορη απόσπαση, ενσωματωμένη υποδοχή). Ακόμη και εντός μίας μάρκας, διαφορετικές οικογένειες κινητήρων χρησιμοποιούν διαφορετικές προδιαγραφές.
Συχνές Ερωτήσεις: Ε: Μπορώ να καθαρίσω ένα φραγμένο ανοίγματα PCV χωρίς να αφαιρέσω την κάλυψη της βαλβίδας; Α: Μερικές φορές. Εάν η εξωτερική βαλβίδα PCV είναι η αιτία της σύφραξης, η αντικατάστασή της επιλύει το πρόβλημα. Εάν το εσωτερικό άνοιγμα ή οι διαδρομές της μπλοκαριστής πλάκας είναι φραγμένες με λάσπη, απαιτείται η αφαίρεση — και συχνά η αντικατάσταση — της κάλυψης της βαλβίδας.
Συχνές Ερωτήσεις: Ε: Πόσο συχνά πρέπει να ελέγχεται το σύστημα PCV; Α: Σε κινητήρες με διαστήματα αλλαγής λαδιού 10.000+ χλμ., ελέγξτε τη βαλβίδα PCV και την πίεση του καρτεριού κάθε 60.000–80.000 χλμ. Σε κινητήρες με άμεση έγχυση και τουρμποσυμπιεστή που λειτουργούν συχνά με σύντομα δρομολόγια, ελέγξτε το σύστημα κάθε 40.000–60.000 χλμ. — το συντομότερο διάστημα αντανακλά την ταχύτερη συσσώρευση λάσπης λόγω επαφής των ατμών λαδιού με ψυχρές επιφάνειες.