Zawór PCV, czyli jak działa wentylacja skrzyni korbowej w samochodzie
Zawartość
W silniku spalinowym niemożliwe jest całkowite wyeliminowanie szczeliny między tłokiem a cylindrem ze względu na ich różną rozszerzalność cieplną. Zawsze istnieje niebezpieczeństwo zaklinowania, dlatego luz termiczny tłoka jest włączony w konstrukcję, a rozprężenie jest kompensowane przez elastycznie dzielone pierścienie tłokowe. Ale nawet one nie zapewniają stuprocentowej ochrony przed gazami pod ciśnieniem.
Tymczasem skrzynia korbowa jest praktycznie hermetyczna, więc wzrost w niej ciśnienia jest nieunikniony, a jak wiadomo zjawisko to jest skrajnie niepożądane.
Dlaczego samochody potrzebują wentylacji skrzyni korbowej?
Przechodząc przez szczeliny między pierścieniami i ich rowkami w tłokach, a także przez ich nacięcia, spaliny, składające się z cząstek spalin, niespalonego paliwa i zawartości atmosferycznej, opadają częściowo pod tłoki do skrzyni korbowej silnika.
Oprócz nich zawsze występuje mgła olejowa w równowadze dynamicznej, która odpowiada za smarowanie części przez rozbryzgi. Rozpoczyna się mieszanie sadzy i innych węglowodorów z olejem, dlatego ten ostatni stopniowo zawodzi.
Proces ten zachodzi w sposób ciągły, jego konsekwencje są brane pod uwagę w rozwoju i eksploatacji silników.
Olej jest regularnie wymieniany, a zawarte w nim dodatki skutecznie zatrzymują i rozpuszczają niepożądane produkty, dopóki nie zostaną opracowane. Ale bez podjęcia dodatkowych działań w silnikach, zwłaszcza tych, które pracują już od dłuższego czasu, są częściowo zużyte i przepuszczają znaczną ilość gazów przez grupę tłoków, olej zbyt szybko ulegnie awarii.
Ponadto ciśnienie w skrzyni korbowej gwałtownie wzrośnie, co również ma charakter pulsacyjny. Wiele uszczelek, zwłaszcza typu dławnicowego, tego nie wytrzyma. Zwiększy się zużycie oleju, a silnik szybko zabrudzi się na zewnątrz i będzie naruszał nawet najlżejsze wymagania środowiskowe.
Wyjściem będzie wentylacja skrzyni korbowej. W swojej najprostszej postaci jest to odpowietrznik z małym labiryntem olejowym, w którym gazy są częściowo uwalniane z mgły olejowej, po czym są wyrzucane pod ciśnieniem ze skrzyni korbowej do atmosfery. System jest prymitywny, nie nadaje się do nowoczesnych silników.
Jego wady są orientacyjne:
- ciśnienie w skrzyni korbowej jest utrzymywane wraz z pulsacjami, chociaż jest znacznie zmniejszone z powodu uwalniania gazów przez odpowietrznik;
- trudno jest zorganizować regulację przepływu gazu w skrzyni korbowej;
- system nie może pracować efektywnie w całym zakresie obrotów i obciążeń;
- uwalnianie gazów do atmosfery jest niedopuszczalne ze względów środowiskowych.
Wentylacja sprawdzi się znacznie lepiej tam, gdzie gaz jest pobierany na siłę, ze względu na rozrzedzenie w kolektorze dolotowym.
Jednocześnie same gazy trafiają do butli, gdzie łatwo jest zorganizować ich spalanie przy minimalnej emisji do atmosfery. Ale nawet taka organizacja jest niedoskonała ze względu na niestabilność ciśnienia w przestrzeni przepustnicy.
Cel zaworu PCV
Na biegu jałowym i podczas hamowania silnikiem (bieg jałowy wymuszony ze zwiększoną prędkością) podciśnienie w kolektorze dolotowym jest maksymalne. Tłoki mają tendencję do wciągania powietrza z przewodu z filtrem, a przepustnica im na to nie pozwala.
Jeśli po prostu połączysz tę przestrzeń rurociągiem ze skrzynią korbową, przepływ gazów stamtąd przekroczy wszelkie rozsądne granice, a oddzielanie ropy naftowej od gazu w takich ilościach stanie się trudnym zadaniem.
Odwrotna sytuacja wystąpi przy pełnym otwarciu przepustnicy, na przykład przy szybkim przyspieszaniu lub mocy znamionowej. Przepływ gazów do skrzyni korbowej jest maksymalny, a spadek ciśnienia praktycznie zminimalizowany, określony jedynie przez opór dynamiczny gazu filtru powietrza. Wentylacja traci swoją skuteczność dokładnie wtedy, kiedy jest najbardziej potrzebna.
Wszystkie potrzeby można regulować za pomocą specjalnego urządzenia - zaworu odpowietrzającego skrzyni korbowej, znanego pod różnymi skrótami, najczęściej PCV (grzyb).
Jest w stanie regulować przepływ gazów w różnych trybach, a także zapobiegać cofaniu się z kolektora do skrzyni korbowej.
Urządzenie i zasada działania zaworu VKG
Zawór można ustawić na różne sposoby, wykorzystując jako aktywny element tłoki sprężynowe (tłoki) lub elastyczne membrany (membrany). Ale ogólna zasada działania dla wszystkich urządzeń jest taka sama.
Zawór ma odwrotną zależność między swoją wydajnością a spadkiem ciśnienia.
- Gdy przepustnica jest całkowicie zamknięta, podciśnienie jest maksymalne. Zawór PCV reaguje otwierając niewielką ilość, co zapewnia minimalny przepływ przez niego gazu. Na biegu jałowym nie jest wymagane więcej. Jednocześnie odolejacz systemu wentylacyjnego z powodzeniem radzi sobie ze swoimi zadaniami, olej nie dostaje się do kolektora i nie ma zużycia odpadów.
- W warunkach średniego obciążenia z częściowo otwartą przepustnicą podciśnienie spadnie, a wydajność zaworu wzrośnie. Zwiększa się zużycie gazu w skrzyni korbowej.
- Przy maksymalnej mocy i wysokich prędkościach podciśnienie jest minimalne, ponieważ praktycznie nie ma ingerencji w dopływające powietrze. System wentylacyjny powinien pokazać swoje możliwości do maksimum, a zawór zapewnia to otwierając się całkowicie i nie zakłócając uwalniania gazów poza otwartą przepustnicę.
- W kolektorze może dojść do zapłonu wstecznego, który jest niebezpieczny dla palnych gazów przedmuchowych. Ale zawór nie pozwoli, aby ogień przeniknął do wentylacji, natychmiast zatrzaskując się z powodu odwrotnego spadku ciśnienia.
Jednocześnie konstrukcja zaworu jest niezwykle prosta i zawiera tylko sprężynę i trzpienie z nurnikami lub membranę w plastikowej obudowie.
Objawy zablokowanego PCV
W przypadku awarii zawór może się zaciąć w dowolnej pozycji, po czym silnik nie będzie mógł normalnie pracować we wszystkich innych trybach.
Sama wentylacja nie wpłynie bezpośrednio na wydajność, wpłynie na długotrwałe problemy, zużycie oleju i przepalone uszczelnienia skrzyni korbowej. Ale powietrze przechodzące przez system wentylacji, a tym samym przez zawór, jest już uwzględnione w ustawieniach systemu zarządzania silnikiem. Stąd problemy ze składem mieszanki iw niektórych trybach.
Mieszanka może być wzbogacona, gdy zawór jest stale zamknięty, lub wyczerpana, jeśli utknie w pozycji otwartej. Na ubogiej mieszance silnik zaczyna gorzej i nie oddaje zwykłej mocy.
Bogaty spowoduje problemy ze zużyciem paliwa i osadami na częściach silnika. Możliwe, że system autodiagnostyki może zostać uruchomiony wraz z pojawieniem się błędów w składzie mieszanki i pracy sond lambda.
Jak sprawdzić zawór PKV
Najłatwiejszym sposobem sprawdzenia zaworu jest zastąpienie go innym znanym dobrym. Jednak w trakcie pracy nad diagnostyką silnika z podłączonym skanerem może być szybciej ocenić jego stan poprzez zmianę położenia silnika krokowego regulatora obrotów biegu jałowego.
Powinna istnieć różnica około 10% między luźnymi trybami odpowietrzania, tj. bez zaworu, z zaworem w przewodzie gazowym i całkowicie odciętym wentylacją.
Oznacza to, że normalnie działający zawór dzieli powietrze jałowe w przybliżeniu na pół, dając średnie natężenie przepływu między zamkniętym i otwartym odpowietrznikiem.
Serwisowanie zaworu odpowietrzającego skrzyni korbowej
Wydłużenie żywotności pomoże okresowe czyszczenie, które można wykonać przy co trzeciej wymianie oleju. Zawór jest zdemontowany i dokładnie umyty z obu stron środkiem do czyszczenia gaźników w aerozolu.
Zakończeniem procedury płukania będzie uwolnienie czystej cieczy z obudowy. Po zakończeniu pracy zawór należy sprawdzić gdyż może już być uszkodzony, a płukanie usunie warstwę uszczelniającą osadów.
