EN
Системи клапанних кришок з перегородками відокремлюють крапельки олії від газів картера, перш ніж вони потрапляють у порти системи контролю вентиляції картерних газів (PCV), що безпосередньо зменшує споживання олії. За відсутності ефективних перегородок масляний туман потрапляє в систему впуску, призводячи до його згоряння в камері згоряння, утворення відкладень на впускних клапанах (особливо проблематично для двигунів із безпосереднім уприскуванням, наприклад, Hyundai Theta II GDI та VW EA888) та поступового забруднення каталітичного нейтралізатора. У наших заводських перевірочних випробуваннях ми спостерігали, що прототипи з неефективними перегородками збільшували перенесення олії з нормального рівня 0,02 г/год до понад 0,15 г/год під тривалим навантаженням — цього достатньо, щоб додатково витратити майже літр олії між регламентними технічними оглядами у флоті автомобілів, які експлуатуються в інтенсивному режимі.
Заслінки працюють шляхом перехоплення газів, що містять мастило, за допомогою поверхонь зіткнення. Тиск у картері спрямовує гази вгору; заслінки захоплюють краплі, які стікають назад у головку циліндрів через калібровані зворотні отвори (зазвичай діаметром 2,5–4,0 мм у сучасних полімерних кришках), а очищені гази виходять через отвір системи PCV. Фізичний принцип простий: краплі мастила мають значно більшу інерцію, ніж газ, що їх переносить, тому, коли напрямок потоку різко змінюється, краплі вдаряються об стінку заслінки й конденсуються, тоді як газ обтікає їх.
Конструкція топології має вирішальне значення. Перегородки у вигляді плоскої пластини — по суті, штамповані або литі щити над кулачковим вузлом — забезпечують 70–80 % ефективності розділення мастила й залишаються достатніми для двигунів із низьким виділенням газів у картері та з природною подачею повітря, наприклад, старіші двигуни Toyota 2AZ-FE або Honda K24. Лабіринтні або «лабіринтові» конструкції, які примушують газ проходити через 3–5 послідовних камер із поворотами на 90 градусів, досягають ефективності 85–92 % й є сучасним стандартом для турбозаряджених двигунів, таких як Ford EcoBoost 2.0 та Hyundai/Kia 1.6 T-GDI. Циклонні сепаратори — що використовують завихрену камеру з тангенціальним введенням газу для обертання крапель і відкидання їх назовні — забезпечують ефективність 90–97 % й усе частіше використовуються в системах прямого впорскування палива (GDI) високої потужності; прикладом є кришки двигунів VW/Audi 2.0 TFSI.
Поширена помилка в автосервісі полягає в тому, що протікання кришки клапанного механізму автоматично означає проблему з прокладкою. Насправді ми часто спостерігаємо випадки, коли технік замінює прокладку, ідеально затягує всі болти, але протікання повертається вже через кілька тижнів — через те, що справжньою причиною була тріщина у внутрішній перегородці, яка призводила до підвищеного тиску в картері й витискання мастила повз ідеально справну ущільнювальну прокладку. У одному з наших випадків діагностики двигунів Nissan VQ35DE механік встановив, що повторне просочування мастила через задній основний ущільнювальний кільце було спричинене невидимою ззовні тріщиною в інтегрованій перегородці.
Порівняння трьох топологій у текстовій формі: плоска пластина є недорогою, її легко виготовити методом лиття під тиском і вона достатня для об’ємів продування приблизно до 15 л/хв. Лабіринтова конструкція забезпечує незначну втрату тиску (зазвичай 0,5–1,5 кПа) у заміну значного зростання ефективності розділення й витримує продування до приблизно 30 л/хв. Циклонні конструкції вимагають більш точного контролю розмірів (ми дотримуємося допусків ±0,15 мм на критичних стінках завихрювальної камери) й збільшують складність оснастки на 20–30 %, але зберігають свою ефективність навіть за зростання об’єму продування понад 40 л/хв — саме в цьому діапазоні працюють турбонаддувні двигуни під наддувом.
Nansen Auto інтегрує геометрії перегородок, спеціально розроблені для конкретних застосувань, у понад 150 моделях кришок клапанів, що підтверджено тестами на герметичність повітря при різниці тиску 30 кПа та старінням при високій температурі (150 °C) протягом 1000 годин згідно з протоколами IATF 16949. Наш запатентований внутрішній дизайн — розроблений після аналізу понад 40 конструкцій виробників оригінального обладнання (OEM) для платформ Nissan, Toyota, Honda, Hyundai/Kia, VW/Audi та Ford — поєднує первинну стінку зіткнення з вторинними лабіринтними каналами й контуром відводу масла під дією сили тяжіння, який запобігає розливанню масла під час проходження поворотів. Кожна виробнича партія проходить перевірку геометрії перегородки за зображенням перед збиранням.
Ми повинні чесно визнати обмеження: жодна система перегородок не здатна повністю усунути перенесення масла, а в двигунах з великим пробігом і зношеними поршневими кільцями об’єм газів, що прориваються, може перевищувати те, що будь-який пасивний сепаратор здатен обробити. У таких випадках справжнім рішенням є усунення зносу кілець; нова кришка клапанів лише усуває симптом.
Питання та відповіді:
ЧаП: П: Чи може пошкоджена перегородка збільшити споживання мастила? В: Так. Тріщини або відсутність перегородки дозволяють масляному туману потрапляти в лінії системи PCV, що збільшує споживання на 0,3–1,0 л за інтервал технічного обслуговування у типових автомобілях, що використовуються щоденно, а також значно більше — у турбонаддувних двигунах, що працюють при тривалому наддуві.
ЧаП: П: Чи можна окремо замінювати перегородки? В: У сучасних клапанних кришках із формованого полімеру перегородки зварені ультразвуком або виготовлені як єдине ціле й не підлягають окремій заміні. Для їх заміни потрібно повністю замінити всю клапанну кришку. У деяких старших литих алюмінієвих кришках (певні моделі серії BMW M, старші варіанти двигунів GM LS) заміна пластини перегородки все ж можлива — для цього потрібні нові кріплення та герметик.
ЧаП: П: Як визначити, що моя кришка-відбивник виходить з ладу, не знімаючи її? В: Зверніть увагу на три ознаки: зростання споживання мастила без видимих зовнішніх протікань, маслянистий наліт у впускному колекторі або дросельному вузлі, а також легкий свист або підвищення тиску під кришкою маслозаливної горловини. Тест тиску в картері — зазвичай 1–4 кПа у справному двигуні — покаже підвищений тиск, якщо шлях системи вентиляції картерних газів (PCV) заблокований масляними відкладеннями.
ЧаП: П: Чи потрібна мені інша конструкція кришки-відбивника, якщо я встановлюю турбонаддув або працюю з підвищеним надлишковим тиском? В: Майже завжди так. Штатні кришки-відбивники для атмосферних двигунів розраховані на об’єм картерних газів у стандартному режимі; при переобладнанні на принуджений впуск цей об’єм може легко подвоїтися або потроїтися. У модифікованих двигунів рекомендуємо встановити кришку з лабіринтовим або циклонним елементом або додати зовнішній сепаратор масляного туману (catch-can), підключений послідовно до штатного шляху PCV.