EN
Ένα σύστημα αναπνοής καπακιού βαλβίδας αποβάλλει την περίσσεια πίεση του καρτεριού ενώ εμποδίζει το λάδι να διαφύγει από τον κινητήρα. Διατηρεί μια ελαφρά αρνητική πίεση (συνήθως -2 έως -8 kPa στην κίνηση ελεύθερης λειτουργίας) εντός του καρτεριού, μειώνοντας έτσι τις διαρροές λαδιού από όλα τα σφραγίσματα του κινητήρα — τα εμπρόσθια και οπίσθια κύρια σφραγίσματα, τα σφραγίσματα του άξονα καμπάνας, το σφράγισμα του κάτω μέρους του καρτεριού — και βελτιώνοντας την αποτελεσματικότητα σφράγισης των δακτυλίων, ελαχιστοποιώντας τη διαφορά πίεσης που οι δακτύλιοι πρέπει να αντισταθούν κατά τη φάση συμπίεσης.
Τα αέρια διαρροής συγκεντρώνονται στο κάρτερ κατά την καύση, καθώς ένα μέρος της πίεσης του κυλίνδρου διαφεύγει από τα δακτύλια του εμβόλου. Σε ένα υγιές σύγχρονο κινητήρα, αυτό αντιστοιχεί περίπου σε 15–25 L/min υπό φόρτιση· σε ένα φθαρμένο κινητήρα, μπορεί να ξεπεράσει τα 60 L/min. Τα αέρια αυτά διοχετεύονται προς τα επάνω μέσω των αγωγών επαναφοράς λαδιού στο κεφαλόσκελο, εισέρχονται στην κοιλότητα του καλύμματος βαλβίδων και εξέρχονται από την οπή εξαερισμού. Κατά τη διαδρομή τους, διαχωριστές λαδιού — συνήθως τα ίδια συστήματα φραγμών που ελέγχουν τη μεταφορά λαδιού στο σύστημα PCV — αποσύρουν τις υγρές σταγόνες προτού τα αέρια εξέλθουν.
Υπάρχουν τρεις κύριες αρχιτεκτονικές συστημάτων εξαερισμού. Οι σχεδιασμοί με ανοικτό πλέγμα φίλτρου — όπως οι κλασικοί αμερικανικοί V8 της δεκαετίας του 1960–1970 με χρωμιωμένο καπάκι εξαερισμού — παρέχουν παθητική εξαερίωση στην ατμόσφαιρα, με μέτριο κίνδυνο μεταφοράς λαδιού και χωρίς ρύθμιση υποπίεσης. Σήμερα έχουν καταστεί κυρίως απαρχαιωμένα σε σειριακά οχήματα λόγω των κανονισμών για τις εκπομπές, παρά το γεγονός ότι εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σε αγωνιστικές και ειδικές εφαρμογές. Οι θύρες ενσωματωμένου συστήματος PCV, που αποτελούν το σύγχρονο πρότυπο για όλους τους κύριους κατασκευαστές (Toyota, Honda, Hyundai/Kia, Ford, GM, VW/Audi), προσφέρουν ρυθμιζόμενη υποπίεση από τον εισαγωγικό αγωγό, με χαμηλό κίνδυνο μεταφοράς λαδιού, εφόσον είναι κατάλληλα εξοπλισμένες με διαχωριστικά στοιχεία. Οι θερμαινόμενοι αγωγοί εξαερισμού — που καθορίζονται συχνά σε οχήματα της Great Wall και άλλων κατασκευαστών για αγορές με ψυχρό κλίμα, καθώς και σε πολλά ευρωπαϊκά οχήματα για τις νορδικές χώρες και τη Ρωσία — διαθέτουν ένα αντιστατικό στοιχείο θέρμανσης (συνήθως 40–60 W σε 12 V) για να αποτρέψουν τον παγετό του συμπυκνώματος στον αγωγό, ο οποίος διαφορετικά θα προκαλούσε επικίνδυνη αύξηση της πίεσης στον κάρτερ σε θερμοκρασίες κάτω των −20 °C.
Σε σύγκριση με την περιγραφική περιγραφή: η ανοιχτή διάταξη με πλέγμα έχει ουσιαστικά μηδενική ρύθμιση πίεσης και είναι ακατάλληλη για σύγχρονα οχήματα που συμμορφώνονται με τις προδιαγραφές εκπομπών. Η διάταξη με ενσωματωμένη λειτουργία PCV ρυθμίζει την πίεση του καρτεριού σε μια στενή περιοχή μέσω της βαλβίδας PCV, η οποία διαθέτει ελατήριο και κινητό άξονα (pintle), περιορίζοντας τη ροή σε υψηλό κενό του αγωγού εισαγωγής (σε λειτουργία χωρίς φόρτιση) και ανοίγοντας σταδιακά καθώς το κενό μειώνεται (σε πλήρη θέση γκαζιού – WOT). Η διάταξη με θερμαινόμενο σωλήνα δεν προσφέρει από μόνη της καμία ικανότητα διαχωρισμού — πρέπει να συνδυαστεί με λαβυρινθικό ή κυκλωνικό διαχωριστή — αλλά είναι απαραίτητη σε περιοχές όπου οι περιβαλλοντικές θερμοκρασίες πέφτουν κάτω από -15°C για εκτεταμένες περιόδους.
Ένα πραγματικό περιστατικό που μοιράστηκε ένας ειδικός σε Hyundai/Kia με τη μηχανική μας ομάδα: ένας κινητήρας Theta II 2,4L που εμφάνισε ενδιάμεσο πρόβλημα «έλευσης λαδιού πέρα από τη ράβδο μέτρησης λαδιού» κατά τη διάρκεια ενός χειμώνα στο Μίσιγκαν. Η αιτία αποδείχθηκε να είναι η συμπύκνωση πάγου στον σωλήνα αναπνοής προς την εισαγωγή, στο μέσον του σωλήνα, όπου οι ζεστές ατμοί του καρτεριού συναντούσαν τον ψυχρό εξωτερικό αέρα μέσω του πλαστικού τοίχωμα του σωλήνα. Η εγκατάσταση ενός θερμαινόμενου συστήματος αναπνοής — σε συνδυασμό με την επισκευή του συστήματος PCV — επέλυσε οριστικά το πρόβλημα.
Η Nansen Auto μηχανικοποιεί την ενσωμάτωση αναπνευστήρα στα καπάκια βαλβίδων για τις κλιματικές συνθήκες πάνω από 80 χωρών, από την επικύρωση σε ερημική ζέστη της Μέσης Ανατολής (δοκιμή εκτόθεσης σε θερμοκρασία περιβάλλοντος 85°C για 240 ώρες) μέχρι σενάρια κρύου εκκίνησης στη Βόρεια Ευρώπη (-40°C θερμική κρούση). Κάθε κάλυμμα με ενσωματωμένο αναπνευστήρα υποβάλλεται σε δοκιμή αλατιού σύμφωνα με το πρότυπο ASTM B117 για πάνω από 480 ώρες και σε δοκιμή δόνησης σύμφωνα με το πρότυπο SAE J1455 στην εγκατάστασή μας στο Si County, Anhui, επιφάνειας 26.666 τ.μ. Διαθέτουμε πιστοποίηση IATF 16949 για ολόκληρη τη διαδικασία παραγωγής, ενώ οι γεωμετρικές διαστάσεις των αναπνευστήρων μας επαληθεύονται διαστασιακά με χρήση CMM πριν από την απελευθέρωση των καλουπιών.
Μια διαδεδομένη παρανόηση στη βιομηχανία που αξίζει να διαλευκανθεί: ένα «σφυρίγμα» από το καπάκι της πλήρωσης λαδιού δεν σημαίνει πάντα ότι η βαλβίδα PCV είναι ελαττωματική. Συχνά υποδεικνύει μια εν μέρει φραγμένη διαδρομή εξαερισμού στην εσωτερική προστατευτική πλάκα (baffle) του καλύμματος βαλβίδων — μερικές φορές οι οπές επαναφοράς του λαδιού έχουν στενέψει λόγω αποθέσεων λαδιού, ιδιαίτερα σε κινητήρες με επεκτεταμένα διαστήματα αλλαγής λαδιού ή με συνεχή οδήγηση σε σύντομες αποστάσεις. Σε αυτές τις περιπτώσεις, η απλή αντικατάσταση της βαλβίδας PCV εξαλείφει το σύμπτωμα για μία ή δύο εβδομάδες, αλλά στη συνέχεια ο θόρυβος επανεμφανίζεται. Η σωστή επισκευή περιλαμβάνει την εξέταση των εσωτερικών προστατευτικών πλακών (baffles), κάτι που συνήθως σημαίνει αντικατάσταση του καλύμματος βαλβίδων.
Οι εμβολοφόροι κινητήρες με τουρμποσυμπιεστή αξίζουν ιδιαίτερης αναφοράς. Κατά τη λειτουργία υπό τουρμποπίεση, η πίεση στον εισαγωγικό αγωγό γίνεται θετική (έως 1–2,5 bar απόλυτη πίεση σε σύγχρονους κινητήρες GDI με τουρμποσυμπιεστή, όπως ο Ford EcoBoost 2.3 ή ο Hyundai 1.6 T-GDI), γεγονός που αντιστρέφει τη φορά ροής της βαλβίδας PCV. Οι σύγχρονες διατάξεις αντιμετωπίζουν αυτό το ζήτημα με διπλή διαδρομή εξαερώσεως: ροή PCV προς τον εισαγωγικό αγωγό κατά την κίνηση με σταθερή ταχύτητα/στάση και αντίστροφη ροή προς την προ-τουρμπο διαδρομή εισαγωγής κατά τη λειτουργία υπό τουρμποπίεση. Εάν ο διαχωριστής αντίστροφης ροής λείπει ή είναι κατεστραμμένος, το λάδι ωθείται στον ενδιάμεσο ψυκτή (intercooler) και στον εισαγωγικό αγωγό — ένα κλασικό αίτιο εμφάνισης «μπλε καπνού από τουρμπο» που συχνά διαγιγνώσκεται εσφαλμένα ως καταστροφή των σφραγίδων του τουρμποσυμπιεστή.
Πρέπει να είμαστε ειλικρινείς όσον αφορά τα όρια: κανένα σύστημα εξαερώσεως δεν μπορεί να αντισταθμίσει επ’ αόριστον την υπερβολική διαρροή αερίων (blowby) που προκαλείται από φθαρμένα δακτυλίδια ή γρατσουνιές στα τοιχώματα των κυλίνδρων. Εάν η μετρούμενη πίεση στον καρτερισμό υπερβαίνει τα 8 kPa σε λειτουργία στάσης σε θερμό κινητήρα, το πρόβλημα δεν είναι το σύστημα εξαερώσεως, αλλά η κάτω μεριά του κινητήρα.
Συχνές Ερωτήσεις:
Συχνές Ερωτήσεις: Ε: Τι συμβαίνει αν φρακτεί η αναπνευστική διάταξη; Α: Η πίεση στον κάρτερ αυξάνεται πέραν του σχεδιασμένου εύρους, προκαλώντας διαρροή λαδιού από όλα τα μανίκια του κινητήρα. Λευκός καπνός από τον σωλήνα του μετρητή λαδιού, ψεκασμός λαδιού κάτω από το καπό και καταστροφή των κύριων μανικιών (μπροστινού/πίσω) εντός εβδομάδων είναι όλα συνηθισμένα συμπτώματα.
Συχνές Ερωτήσεις: Ε: Χρειάζονται οι κινητήρες με τουρμποδιαπνοή διαφορετικές αναπνευστικές διατάξεις; Α: Ναι. Οι κινητήρες με τουρμποδιαπνοή παράγουν μεγαλύτερες ποσότητες αερίων διαρροής (blowby) κατά την κατάσταση τουρμποδιαπνοής και απαιτούν αναπνευστικές διατάξεις με ενσωματωμένο σύστημα PCV ή κυκλωνικού τύπου, με διπλή διαδρομή, οι οποίες διαχειρίζονται τόσο την κατάσταση υποπίεσης (στην πορεία) όσο και την κατάσταση θετικής πίεσης (κατά την τουρμποδιαπνοή).
Συχνές Ερωτήσεις: Ε: Μπορώ να λειτουργήσω έναν κινητήρα χωρίς καθόλου σύστημα PCV/αναπνευστικής διάταξης; Α: Μόνο για πολύ σύντομο χρονικό διάστημα και ποτέ νόμιμα σε όχημα με έλεγχο εκπομπών. Ακόμα και μηχανικά, η αποσύνδεση της αναπνευστικής διάταξης προκαλεί γρήγορη αύξηση της πίεσης στον κάρτερ, διαρροή λαδιού από όλα τα μανίκια και, σε ακραίες περιπτώσεις, μπορεί να εκτοξεύσει τελείως τον μετρητή λαδιού κατά την καταπόνηση.
Συχνές Ερωτήσεις: Ε: Πόσο συχνά πρέπει να ελέγχονται οι αναπνευστικοί αγωγοί; Α: Σε κινητήρες με επεκτεταμένα διαστήματα αλλαγής λαδιού (10.000 χλμ. και πάνω) ή με εντατική χρήση σε σύντομα δρομολόγια, συνιστούμε τον έλεγχο της βαλβίδας PCV και του αναπνευστικού ακροφυσίου κάθε 40.000–60.000 χλμ. Η συσσώρευση λάσπης επιταχύνεται όταν οι εσωτερικές οπές αποστράγγισης στενεύσουν πέραν του 60% της αρχικής διαμέτρου τους.