Hoe werkt een systeem voor positieve carterventilatie (PCV)?

Een bepaalde hoeveelheid lucht- en brandstofmengsel wordt door de zuiger naar beneden getrokken en glijdt door de zuigerveren in het carter. Dit ontsnappende gas wordt blow-by genoemd - en het is onvermijdelijk. Bekijk meer afbeeldingen van motoren. Alexey Dudoladov / the Agency Collection / Getty Images

Tenzij je een echte tandwielkop bent, doet alleen al het zien van de uitdrukking "positieve carterventilatie" je hoofd pijn, want het klinkt, nou ja, gecompliceerd. Maar zo ingewikkeld is het niet. Of het zou in ieder geval niet ingewikkeld moeten lijken nadat we het u hebben uitgelegd. Maar om dat te doen, zullen we u een snelle opfriscursus moeten geven over hoe de verbrandingsmotoren in de meeste auto's werken. Oké - een, twee, drie, ga!

Een verbrandingsmotor is gebouwd rond een reeks holle cilinders, in elk waarvan een beweegbare zuiger is ontworpen om erin op en neer te glijden. Een mengsel van lucht en benzine wordt door een systeem van buizen gepompt dat het inlaatspruitstuk wordt genoemd door de inlaatklep (of kleppen) van elke cilinder, waar een vonk van een bougie ervoor zorgt dat het mengsel explodeert in de open ruimte aan de bovenkant van de cilinder, genaamd de verbrandingskamer. De druk van deze explosie drijft de zuiger in de cilinder naar beneden, waar de krukas gaat draaien. De rotatie van de krukas duwt niet alleen de zuiger weer omhoog in de cilinder, zodat hij dit allemaal weer kan doen, maar het draait ook de versnellingen in de transmissie van de auto die de auto uiteindelijk in beweging brengen. Ondertussen duwt de stijgende zuiger de lucht en het gas dat is overgebleven van de explosie terug uit de cilinder via een uitlaatklep.

Maar - en dit is waar carterventilatie binnenkomt - een bepaalde hoeveelheid van dat mengsel van lucht en benzine wordt naar beneden getrokken door de zuiger en glijdt door de zuigerveren in het carter, dat de beschermkap is die de krukas isoleert. Dit ontsnappende gas wordt blow-by genoemd en is onvermijdelijk. Het is ook ongewenst omdat de onverbrande benzine erin het systeem kan opdrogen en problemen in het carter kan veroorzaken. Tot het begin van de jaren zestig werden deze inblaasgassen eenvoudig verwijderd door lucht vrij door het carter te laten circuleren, de gassen weg te blazen en ze als emissies te ventileren. Toen, in het begin van de jaren zestig, werd positieve krukasventilatie (PCV) uitgevonden. Dit wordt nu beschouwd als het begin van de emissiebeperking van auto's.

Positieve carterventilatie omvat het recyclen van deze gassen via een klep (toepasselijk de PCV-klep genoemd) naar het inlaatspruitstuk, waar ze terug in de cilinders worden gepompt voor een nieuwe verbranding. Het is niet altijd wenselijk om deze gassen in de cilinders te hebben, omdat ze meestal uit lucht bestaan ​​en het gas-luchtmengsel in de cilinders een beetje te mager kunnen maken - dat wil zeggen te weinig benzine - voor een effectieve verbranding. De blaasgassen mogen dus alleen worden gerecycled als de auto langzaam rijdt of stationair draait. Gelukkig, wanneer de motor stationair draait, is de luchtdruk in het inlaatspruitstuk lager dan de luchtdruk in het carter, en het is deze lagere druk (die soms het zuivere vacuüm benadert) die de doorblaasgassen door de PCV-klep en terug in zuigt de intake. Wanneer de motor toeneemt, neemt de luchtdruk in het inlaatspruitstuk toe en wordt de aanzuiging langzamer, waardoor er minder blaasgas naar de cilinders wordt teruggevoerd. Dit is goed, want de blaasgassen zijn niet nodig als de motor sneller draait. Als de auto op snelheid is, kan de druk in het inlaatspruitstuk zelfs hoger worden dan de druk in het carter, waardoor de blaasgassen mogelijk terug in het carter worden gedwongen. Aangezien het hele punt van positieve carterventilatie is om deze gassen uit het carter te houden, is de PCV-klep ontworpen om af te sluiten wanneer dit gebeurt en de terugstroom van gassen te blokkeren..

Het carter in een auto wordt gebruikt als opslagplaats voor olie, meestal in een pan onder de krukas. Hoewel de krukas en de olie niet bedoeld zijn om in contact te komen (want als ze dat zouden doen, zou de olie opgeschuimd worden als een dikke, zwarte milkshake), kunnen oliedampen nog steeds hun weg vinden naar de doorblaasgassen. Het is geen goed idee om deze oliedampen samen met de blaasgassen terug in de cilinders te laten circuleren, omdat ze het gas-luchtmengsel te brandbaar maken, wat overeenkomt met een verlaging van het octaangetal van de benzine, wat in sommige motoren de prestaties kan verminderen iets en kan bij oudere motoren zelfs averechts werken als het gas-luchtmengsel voortijdig verbrandt. De oliedampen kunnen de luchtinlaat ook bedekken met een olieachtige film, waardoor de luchtstroom na verloop van tijd geleidelijk verstopt raakt. Als u geen auto met hoge prestaties bestuurt, zijn deze problemen niet bepaald cruciaal voor de werking van uw auto en kan de olieophoping tijdens onderhoud periodiek worden weggewassen, maar sommige mensen (en sommige autofabrikanten) geven er de voorkeur aan iets te hebben dat zal de olie uit de blaasgassen schrobben voordat ze überhaupt worden gerecirculeerd. Ga de olie- en luchtafscheider binnen.

Het idee van een olie- en luchtafscheider is om de olie uit de lucht te halen voordat deze wordt teruggestuurd naar het inlaatspruitstuk en het ergens te plaatsen waar het geen probleem zal veroorzaken, ofwel terug in het carter of in een klein bakje dat een vangst wordt genoemd kan. Niet alle auto's worden geleverd met ingebouwde olieafscheiders en niet alle auto's hebben ze per se nodig, maar ze kunnen als aftermarket-items worden gekocht. En als je over de nodige DIY-vaardigheden beschikt, kun je er zelfs zelf een maken. Er zijn eigenlijk een aantal verschillende manieren waarop deze olie- en luchtafscheiders kunnen werken. Waarschijnlijk de meest voorkomende soort blaast de olieachtige lucht door een gaasfilter. De oliedruppeltjes worden gevangen in het gaas terwijl de lucht erdoorheen stroomt. De meest effectieve filters zijn gemaakt van microvezels, die zeer kleine oliedeeltjes kunnen opvangen. Als alternatief kan het lucht- en oliefilter vereisen dat de gerecyclede gassen door een buis met gaten in de zijkant gaan. De lichtere luchtmoleculen ontsnappen door de gaatjes, terwijl de zwaardere oliedruppeltjes helemaal naar beneden vallen, waar ze kunnen worden verwijderd. En sommige geavanceerde systemen gebruiken een centrifuge om de zwaardere oliedruppeltjes uit de lucht te drijven. De olie smelt aan de zijkanten van de centrifuge en kan terug in het carter worden geleid.

Het verbaast me soms hoeveel aandacht er in de loop der jaren is besteed aan de manier waarop auto's werken en hoe sommige van onze ideeën over autoconstructie in de loop van de tijd zijn veranderd. Tegenwoordig is emissiebeheersing een uiterst belangrijk onderdeel van auto-ontwerp, omdat het de hoeveelheid vervuilende stoffen die in de atmosfeer ontsnappen en het milieu aantasten, tot een minimum beperkt. Bij het onderzoeken van dit artikel was ik onder de indruk om te horen dat het idee van emissiebeheersing bijna precies een halve eeuw geleden begon, met de uitvinding van positieve carterventilatie en de PCV-klep. Natuurlijk zijn er tegenwoordig veel geavanceerdere emissiecontrolesystemen beschikbaar en zijn auto's met nulemissie al mogelijk - elektrische auto's hebben geen emissies aan de uitlaat, hoewel emissies kunnen worden geproduceerd wanneer de elektriciteit voor het eerst wordt opgewekt - en binnen enkele decennia Wanneer verbrandingsmotoren in auto's verouderd zijn, kunnen auto-emissies tot het verleden behoren. Als dat gebeurt, kunnen we de uitvinders van positieve carterventilatie bedanken voor hun voortrekkersrol.

gerelateerde artikelen

• Hoe automotoren werken
• Hoe verdampingsemissiecontrolesystemen werken
• Hoe benzine werkt
• Wat is de viertaktverbrandingscyclus?
• Welke invloed heeft het inlaatspruitstuk op uw motor??

Bronnen

• Bastias, Dr. Pedro, et al. "Lucht / olie-afscheider met minimale ruimtevereisten in het carterontluchtingssysteem." Dana.com. (15 mei 2012) http://www.dana.com/wps/wcm/connect/08e1650041f3cf9698c1bc1c9e250a89/dext-PublMTZOilseparation_e.pdf?MOD=AJPERES
• Blackwood, Jim. "Positieve carterventilatie." Britse V8. (15 mei 2012) http://www.britishv8.org/Articles/Positive-Crankcase-Ventilation-PCV.htm
• Conceptueel polymeer. "PCV Line Removal 102." (15 mei 2012) http://www.conceptualpolymer.com/PCV%20Line%20Oil%20Removal%20102.pdf
• Secondchancegarage.com. "Positieve carterventilatie." (15 mei 2012) http://www.secondchancegarage.com/public/239.cfm
• Universiteit van Missouri. "Positief carter ventilatiesysteem." (15 mei 2012) http://iml.missouri.edu/catalog_supplements/70-1833-I/samplecurriculum.pdf
• Yahoo Autos. "Wat is de PCV-klep en wat doet hij?" (15 mei 2012) http://autos.yahoo.com/maintain/repairqa/engine/ques079_1.html