PCV venttiilin toiminta
1965 Valiant ( venttiilin huoltoväli 8000 mailia )
PCV venttiilillä poistetaan kampikammiosta palamattomat polttoaine, yms kaasuuntuneet höyryt takaisin imusarjaan sekoitettavaksi polttoaine ilma seokseen. Valiantin 170 - 225 moottoreissa tyhjäkäynnillä on moottorilla tuuletus. Eli PCV venttiili imee imusarjaan enemmän kuin mäntien ohitse virtaa huohotuskaasua. Näin ollen kampikammioon syntyy alipainetta joka imee ilmaa sisäänsä öljyn täyttökorkin karkeasuodattimen lävitse.
PCV venttiili ei laske vapaasti ilmaa lävitseen vaan säätelee virtausta alipaineen / paine-erojen suhteen. Näin ollen esim joutokäynnllä virtaava ilmamäärä ei vaikuta liian paljon tyhjäkäynti säätöihin. PCV venttiili on lähes tai kokonaan kiinni tyhjäkäynnillä.
PCV venttiili voi tukkeutua jolloin se voi mennä täysin tukkoon päästäen kampikammioon syntymään ohivuoto painetta. Tai se voi jumittua täysin auki jolloin tyhjäkäynti säädöt eivät onnistu. Tukkeutunut PCV venttiili voi aiheuttaa paljon ongelmia kuten öljyvuotoja kohonneen kampikammiopaineen vuoksi tai polttoaineen säätöongelmia kaasuttimessa ylimääräisen ilmamaäärän muodossa.
Vanhentuneen sekä kuluneen moottorin PCV huuhtelu ei aina ole riittävä. Kulunut moottori huohottaa palokaasuja enemmän kuin PCV venttiili pystyy kammiosta imemään. Silloin moottoriin kertyy karstaa sekä höyryjen tiivistymiä esimerkiksi venttilikopan sisäpintaan ( karstoittuminen lisääntyy huomattavasti mikäli kuluneessa moottorissa on vanhentuneet sekä liian kauan ajetut öljyt ) Kulunut moottori tarvitsee öljynvaihdon useammin kuin täysin "terveenä" oleva moottori.
Kuva Flow Control Valve vuodelta 1962
Alkuperäinen huolto ohjeistus kehoittaa joka 8000 mailin jälkeen puhdistamaan itse venttiilin sekä letkun imusarjalle.
Aiheesta Overdrivellä
Perustietoa PVC venttiilin merkityksestä.
- Lietteen muodostuminen: Ohipuhalluskaasut reagoivat moottorin sisällä olevan kondenssiveden ja öljyn kanssa, mikä muodosti paksua, tervamaista mustaa lietettä tai ”hyytelöä”. Tämä liete saattoi tukkia voitelujärjestelmän ja aiheuttaa öljynpuutetta.
- Lyhyempi käyttöikä: Road draft tube -järjestelmää käyttävien moottoreiden odotettu käyttöikä oli vain noin 75 000 – 100 000 mailia ennen kuin ne vaativat täyden remontin, kuten männänrenkaiden tai laakereiden vaihdon.
- Sotkuinen huolto: Mekaanikoille näiden vanhojen moottoreiden avaaminen oli ”kamala sotku”, sillä ne olivat sisältä täysin mustan lietteen peitossa. Lisäksi järjestelmä tiputti öljyä suoraan tielle, mikä teki tiestä sateella vaarallisen liukkaan.
- Kaksinkertaisti moottoreiden käyttöiän: PCV-venttiilin ansiosta moottoreiden tyypillinen elinikä nousi 1970- ja 1980-luvuilla 150 000 – 200 000 mailiin.
- Piti moottorit puhtaampina: Koska se esti lietteen ja tervan muodostumisen moottorin sisälle, moottorit pysyivät huomattavasti puhtaampina ja toimintavarmempina.
- Vähensi ympäristöhaittoja: Se lopetti öljyn ja höyryjen päästämisen suoraan tielle ja ilmakehään, ohjaamalla ne takaisin moottoriin poltettavaksi.
Tämä on kattava katsaus yhteen polttomoottorin historian merkittävimmistä, mutta usein aliarvostetuimmista keksinnöistä: PCV-venttiiliin (Positive Crankcase Ventilation). Vaikka kyseessä on pieni ja halpa osa, sen käyttöönotto 1960-luvulla oli vedenjakaja, joka pelasti moottorit ennenaikaiselta tuhoutumiselta ja puhdisti hengitysilmaamme.
1. Johdanto: Pieni venttiili, suuri vallankumous
Kun puhutaan 1960-luvun autoilun suurista harppauksista, monille tulevat mieleen muskeliautot, V8-moottorit ja kromikiilto. Konepellin alla tapahtui kuitenkin hiljainen vallankumous, joka ei liittynyt hevosvoimiin, vaan moottorin sisäiseen hygieniaan. Vuonna 1963 Yhdysvalloissa pakolliseksi tullut PCV-venttiili on kenties kustannustehokkain tekninen parannus, joka on koskaan tehty polttomoottorin kestävyyden ja ympäristöystävällisyyden parantamiseksi.
Ennen PCV-järjestelmää moottorit "hengittivät" tavalla, joka oli paitsi tehoton, myös tuhoisa itse mekaniikalle ja ympäristölle. Tämän ymmärtämiseksi meidän on ensin katsottava aikaa ennen venttiiliä.
2. Aikakausi ennen PCV:tä: "Road Draft Tube" ja musta liete
Ennen 1960-lukua polttomoottoreissa käytettiin niin kutsuttua Road Draft Tube -järjestelmää (suomeksi usein "huohotinputki"). Järjestelmä oli rakenteeltaan äärimmäisen yksinkertainen: moottorin kampikammioista johti suora putki auton alle, ulkoilmaan.
Miten se toimi (tai oli toimimatta)?
Järjestelmä perustui fysiikkaan, jossa auton liikkuessa putken pään ohi virtaava ilma loi pienen alipaineen, joka imi kampikammiossa olevia höyryjä ulos.
Ongelmat olivat kuitenkin massiivisia:
- Toimimattomuus tyhjäkäynnillä: Koska järjestelmä vaati ajoviimaa toimiakseen, se ei tuulettanut moottoria lainkaan tyhjäkäynnillä tai hitaassa kaupunkiajossa. Juuri näissä tilanteissa "ohipuhallusta" (palamiskaasujen pääsyä mäntien ohi kampikammioon) tapahtuu runsaasti.
- Saastuminen: Kaikki öljyhöyryt, palamaton polttoaine ja kosteus johdettiin suoraan tielle. Tämä loi teiden pintaan liukkaan öljykalvon, joka teki sateella ajamisesta hengenvaarallista.
- Moottorin "musta kuolema": Kun ohipuhalluskaasut (hiilivedyt, vesi ja palamistuotteet) jäivät moottorin sisälle, ne reagoivat moottoriöljyn kanssa. Tuloksena oli paksu, tervamainen musta liete (sludge).
Tämä liete tukki öljykanavat, jolloin kriittiset osat, kuten laakerit ja nokka-akselit, jäivät vaille voitelua. Tämän seurauksena 1950-luvun moottoreiden odotettu elinikä oli tyypillisesti vain noin 75 000 – 100 000 mailia (n. 120 000 – 160 000 km), jonka jälkeen moottori vaati usein täydellisen peruskorjauksen.
3. PCV-venttiilin toimintaperiaate
PCV eli Positive Crankcase Ventilation (positiivinen kampikammion tuuletus) muutti passiivisen poiston aktiiviseksi kierrätykseksi. Järjestelmä hyödyntää moottorin imusarjan alipainetta.
Mekanismi pähkinänkuoressa
Sen sijaan, että höyryt päästettäisiin tielle, PCV-järjestelmä imee ne takaisin moottorin imusarjaan, josta ne päätyvät palotilaan poltettavaksi uudelleen. PCV-venttiili itsessään on jousikuormitteinen venttiili, joka säätelee tämän ilmanvirtauksen määrää.
Venttiilin on oltava "älykäs", koska imusarjan alipaine vaihtelee jatkuvasti:
- Tyhjäkäynti: Alipaine on korkea. Venttiili on lähes kiinni, jotta se ei sotke tyhjäkäynnin ilma-polttoaineseosta (estää imuvuodon).
- Normaali ajo: Alipaine on kohtalainen. Venttiili on keskiasennossa, sallien optimaalisen tuuletuksen.
- Suuri kuormitus / Kiihdytys: Alipaine on matala, mutta ohipuhallusta on paljon. Jousi työntää venttiilin täysin auki, jotta kaikki kaasut saadaan poistettua.
- Takapotku (Backfire): Jos moottori "lyö takaisin", venttiili sulkeutuu välittömästi estäen liekin pääsyn kampikammioon, missä se voisi räjäyttää öljyhöyryt.
4. Miksi PCV-venttiili on moottorin elämänlanka?
Kun PCV-venttiili tuli vakiovarusteeksi, moottoreiden elinikä lähes kaksinkertaistui. 1970- ja 1980-luvuilla 200 000 mailin (yli 300 000 km) mittarilukemat alkoivat olla arkipäivää ilman suuria remontteja. Tähän on kolme pääsyytä:
A. Lietteen muodostumisen esto
PCV-järjestelmä poistaa kosteuden ja palamattoman bensiinin kampikammiosta ennen kuin ne ehtivät tiivistyä ja sekoittua öljyyn. Tämä pitää moottorin sisäosat puhtaina. Mekaanikot, jotka avasivat PCV-aikakauden moottoreita, huomasivat valtavan eron: entisen "mustan hyytelön" sijaan osat olivat puhtaita ja öljyisiä, mikä helpotti huoltoa ja pidensi osien ikää.
B. Tiivisteiden ja stefojen suojaaminen
Ilman toimivaa tuuletusta kampikammioon muodostuu ylipainetta. Tämä paine etsii heikoimman kohdan ja työntää öljyä ulos tiivisteiden ja stefojen kautta. PCV-venttiili pitää kampikammion jatkuvassa lievässä alipaineessa, mikä estää öljyvuotoja ja pitää moottorin ulkopuolen kuivana.
C. Öljyn laadun säilyminen
Koska PCV poistaa epäpuhtaudet, öljy ei happamuunnu yhtä nopeasti. Tämä tarkoittaa, että voitelukyky säilyy pidempään ja moottorin laakerit altistuvat vähemmän korroosiolle ja kulumiselle.
5. Huollon merkitys: Miksi PCV-venttiili pitää tarkistaa?
Vaikka PCV-venttiili on kestävä, se on kuluva osa. Sen läpi virtaa jatkuvasti öljyhöyryä ja palamistuotteita, jotka voivat ajan myötä "pikiintyä" ja tukkia venttiilin.
Mitä tapahtuu, jos venttiili vioittuu?
| Vika | Seuraus | Oireet |
| Juuttuu kiinni | Paine nousee kampikammiossa. Liete alkaa kerääntyä. | Öljyvuodot tiivisteistä, öljyä ilmansuodattimessa, moottorin sisäinen likaantuminen. |
| Juuttuu auki | Jatkuva imuvuoto imusarjaan. | Epätasainen tyhjäkäynti, moottori sammuilee, laiha polttoaineseos, sytytyshäiriöt. |
| Letkun murtuminen | Alipainevuoto ja suodattamaton ilma moottoriin. | Viheltävä ääni, huono suorituskyky, moottorin vikavalo (uudemmissa autoissa). |
Kuinka venttiili tarkistetaan?
Klassinen mekaanikon testi on "ravistustesti". Irrota PCV-venttiili ja ravista sitä. Jos se pitää selvää helisevää ääntä (metallic rattle), sisällä oleva kura on liikkuva ja venttiili todennäköisesti toimii. Jos se on hiljainen tai tuntuu tahmealta, se on täynnä lietettä ja on vaihdettava välittömästi.
Nykyaikaisissa autoissa järjestelmä on usein monimutkaisempi (öljynkeräyssäiliöt eli catch cans ja erottimet), mutta perusperiaate on sama. Venttiilin hinta on tyypillisesti vain kymmenen euron luokkaa, mutta sen vaihtamatta jättäminen voi johtaa tuhansien eurojen moottorivaurioon.
6. Ympäristövaikutus: Savusumun hillitsijä
PCV-venttiili oli ensimmäinen virallinen päästönrajoituslaite. Ennen sen käyttöönottoa kampikammion tuuletus vastasi noin 20–30 % auton kokonaishiilivetypäästöistä (HC). Ohjaamalla nämä kaasut takaisin poltettavaksi, PCV-venttiili vähensi merkittävästi valokemiallisen savusumun (smog) muodostumista suurkaupungeissa, kuten Los Angelesissa.
Tämä tekee PCV-venttiilistä ainutlaatuisen: se on yksi harvoista saastelaitteista, joka ei heikennä moottorin tehoa tai kestävyyttä, vaan päinvastoin parantaa niitä.
7. Yhteenveto
PCV-venttiili on loistava esimerkki siitä, kuinka yksinkertainen insinöörityö voi ratkaista monimutkaisia ongelmia. Se muutti auton "itsetuhoisesta" koneesta, joka hautautui omaan jätteeseensä, pitkäikäiseksi ja luotettavaksi kulkuvälineeksi.
Kun seuraavan kerran kurkkaat autosi konepellin alle, etsi se pieni muovinen tai metallinen osa, josta lähtee kuminen letku imusarjaan. Se on moottorisi "keuhkot" – pidä huoli, että ne pysyvät puhtaina.
The Wonder Of Positive Crankcase Ventilation
UncleTonysGarage
n
