Come (probabilmente) funziona il sistema PCV sull'ecoboost ?

Per chi non sapesse cos'è il sistema PCV vi invito a consultare la pagina di wikipedia dedicata (solo in inglese) oppure anche qui (in italiano)
Qui mi limiterò (si fa per dire) a cercare di spiegare quello che mi pare di aver capito io in merito al sistema PCV sull'ecoboost 1.6L


Ci sono tre tubi (principalmente) coinvolti nel sistema PCV.



Guardando il vano motore di fronte (vedi foto) abbiamo:

- il primo tubo a sinistra (di tipo "corrugato") collega la testata del motore (il coperchio valvole) con il collettore di aspirazione (DOPO il corpo farfallato)
Al 99% dentro all'innesto con il coperchio valvole c'è una valvola monodirezionale (la famosa valvola PCV) che permette il flusso d'aria solo in direzione testata-->collettore aspirazione, e mai al contrario.

- il secondo tubo (liscio e "gommoso") si trova in centro e collega il basamento del motore (dove si genera la maggior parte dei vapori d'olio) alla testata (coperchio valvole).
Appena dopo l'innesto con il basamento si trova un separatore aria/olio di serie (in foto non si vede, ma è visibile ad esempio qui) che permette la risalita verso la testata del motore della sola aria, bloccando le particelle d'olio che si trovano nei vapori.

- il terzo tubo a destra (liscio ma "rigido") collega nuovamente la testata del motore con il sistema d'aspirazione appena prima della turbina (e a valle del sensore MAF in modo da non imbrattarlo).


Dopo aver letto un po' ho capito che si possono distinguere principalmente due fasi nel funzionamento del sistema PCV.

1) FASE con motore al minimo



In questa fase nel collettore d'aspirazione si genera un certa quantità di "vuoto" a causa del motore che sta aspirando aria dall'esterno per poter continuare a bruciare benzina.
Il funzionamento al minimo genera pochi vapori nel basamento motore che comunque vanno espulsi.
I pochi vapori nel basamento si espandono naturalmente nella testata (che tipicamente è comunicante con il basamento) e in assenza di un sistema di "sfiato" continuerebbero ad aumentare la loro pressione fino a condizionare il buoon funzionamento del motore.
Fortunatamente il vuoto relativo nel collettore di aspirazione apre nel tubo 1 (vedi sopra) la valvola PCV ("risucchiandola" in posizione aperta) consentendo ai vapori di uscire dalla testata (e quindi dal basamento) verso il collettore di aspirazione, che li riutilizzerà in camera di combustione.

Gli altri tubi in questa fase servono a poco poiché i pochi vapori che ci sono difficilmente risaliranno oltre il separatore del tubo 2. (Si tratterebbe di un percorso con maggiore resistenza, quindi i pochi vapori presenti preferiranno il percorso lungo il tubo1 che non presenta ostacoli, piuttosto che passare per il separatore)
(Forse per effetto della ventilazione del tubo 1 in questa fase, eventuali particelle d'olio rimaste nel separatore possono tornare nella coppa dell'olio, risucchiate anch'esse)
Inoltre la turbina in questa fase non lavora più di tanto e quindi non genera flussi d'aria evidenti all'interno del tubo 3 (dalla testata alla turbina).
Al limite potrebbe generarsi un flusso inverso nel tubo 3 (ammesso che non ci siano valvole anche qui) che sottrae aria a pressione ambiente dall'aspirazione (a monte della turbina) e la porta nella testata motore; questo potrebbe anche essere auspicabile per immettere aria pulita che favorisce l'espulsione dei vapori di olio attraverso il tubo 1 come indicato sopra.

2) FASE con motore accelerato progressivamente fino alla sovrapressione generata dalla turbina.



Nel momento in cui il gas viene aperto, il corpo farfallato si apre fino ad arrivare alla sua massima apertura.
Nel momento di massima apertura la pressione nel collettore di aspirazione aumenta (non c'è più il vuoto relativo) e tale pressione aumenta ulteriormente con l'intervento del turbocompressore che comprime l'aria oltre la pressione ambiente.
In questa fase nel collettore di aspirazione vi sarà dunque una pressione elevata che non permetterà più alla valvola PCV del tubo 1 di aprirsi ma anzi la "spingerà" nello stato di chiusura.

A causa degli alti regimi di funzionamento del motore si genereranno rispetto alla fase 1 molti più vapori che, non trovando sfogo dal tubo 1, dovranno per forza passare dal tubo 2 attraverso il separatore aria/olio.
La conformazione interna del separatore cerca di "rallentare" i flussi di vapore affinché l'aria più volatile riesca a passare in fretta, mentre le particelle di olio restino intrappolate e lentamente ridiscendano per effetto della gravità nel basamento verso la coppa dell'olio. (magari anche in seguito, durante una nuova fase di riposo del motore)
Una volta risalita l'aria più pulita nella testata, questa deve però essere espulsa in qualche modo ed ecco che entra in gioco il tubo 3.
Il turbocompressore, comprimendo l'aria, genera un forte risucchio d'aria nel condotto di aspirazione che è proprio dove il tubo 3 va ad inserirsi.
Dunque la sovrapressione presente nella testata non può fare altro che essere risucchiata dalla turbina attraverso il tubo 3, terminando finalmente l'espulsione dei vapori iniziata attraverso il tubo 2.

Detto questo ho notato la presenza di alcuni tubicini di sfiato dei vapori benzina che non centrano nulla con l'olio ma sono collegati anche loro all'impianto di aspirazione.
Prima o poi riuscirò a capire a cosa servono anche loro.
EDIT: pare che i tubicini di sfiato vapori benzina servano appunto a sfiatare i vapori benzina che si formano nel serbatoio. C'è una elettrovalvola che aprendosi sfiata i vapori benzina in aspirazione. Si tratta del sistema chiamato in gergo EVAP

EDIT
Ultima foto con indicate delle lettere nei raccordi, per capire di cosa stiamo parlando nel topic.

Ad esempio se dico tubo 1A intendo il tubo 1 in prossimità del raccordo A, cioé lato testata. Se dico tubo 1B intendo invece tubo in prossimità del corpo farfallato/collettore aspirazione)

Edited by Kethav - 28/2/2017, 12:10

Bella spiegazione!
Il tubo corrugato a me si è rotto in diversi punti più o meno dopo 3 anni.Adesso la Ford me l'ha sostituito con uno rinforzato.

Ah questa è nuova !
Come ti eri accorto che si era rotto?

Ho trovato il vano motore sporchissimo, ho dovuto far lavare il motore!

Non ho letto tutto, ma sopratutto nei motori turbocompressi non vi è mai una pressione inferiore a quella atmosferica nei condotti di aspirazione, ma superiore.
Più tardi leggo tutto, ma mi complimento molto per la passione e l'impegno.

Neanche al minimo, Trotto?

Si, sopratutto se il filtro dell'aria oppone una discreta resistenza al flusso d'aria.
Ti ripeto che ho letto poco, se ho dimenticato qualche punto saliente scusami.

EDIT: il pistone negli aspirati, aspira aria proprio per il vuoto creato, altrimenti l'aria non entrerebbe.

Tranquillo, voglio capire anche io... può darsi abbia detto una stupidata io e voglio capire meglio come funzionano le cose

Dopo che avrai letto quanto ho scritto sopra leggi la mia domanda seguente e dimmi cosa ne pensi:

Può essere allora che al minimo ci sia almeno una depressione RELATIVA tra collettore di aspirazione e testata motore, in modo da aprire la valvola PCV e far defluire i vapori dal tubo corrugato n°1 ??

Al minimo dovrebbe essere a tutti gli effetti un aspirato. Leggerò con calma questa sera o domani. Ti rinnovo i miei complimenti per l'impegno che ci metti e con una buona competenza acquisita ragionando sui problemi e meccanismi.

Si, direi che hai risposto al mio dubbio, e nello spiegare il funzionamento del tuo vecchio TFSI direi che quanto ho intuito io sull'ecoboost coincide, perlomeno nella "filosofia" di funzionamento.

Il tuo motore mi sa che lo conosco perché ho un collega con un audi TT del 2007 (mi pare, comunque MK1) e anche a lui s'è rotto un giorno il separatore aria/olio con conseguente minimo altissimo a motore caldo ed erogazione irregolare.

Per quanto riguarda il mio problema, ti riferisci a quello del consumo d'olio? Perché sono ormai mesi che sospetto di avere il separatore aria/olio intasato... solo che nessuno dei vari meccanici mi da retta.

L'ultimo che ho sentito (che mi ha degnato di un minimo di ascolto) mi ha detto che se fosse intasato il separatore avrei dei depositi di olio su valvole o in altri punti del motore, cosa che apparentemente non ho (visto che il problema ce l'ho da un anno esatto, ma l'auto ha sempre viaggiato bene...)

Se al minimo si comporta come un aspirato, allora il ragionamento dle primo post in caso di motore al minimo funziona... e i flussi dei vapori o blow by dovrebbero essere quelli che ho indicato.