emner:
- Krumtaphusventilation generelt
- Krumtaphusventilationsventil
- Blow-by gasser
- Udgaver af krumtaphusventilation og krumtaphusventilation
- Olieudskillere
- Elvarme til krumtaphusventilation
- Almindelige problemer med krumtaphusventilation
Generelt om krumtaphusventilation:
Krumtaphusventilation er et system, der udleder røg fra krumtaphuset til motorens indsugningsmanifold. Ud over motorolien indeholder olieskålen også luft. Denne luft er blandet med oliedampe og en minimal mængde af forbrændingsgasser, der passerer stempelringene i motoren carter ende. Vi kalder disse "blow by"-gasser. Denne damp må ikke frigives til udeluften. Hvis dette gøres bevidst, som før i tiden med gamle motorer, kalder vi det negativ krumtaphusventilation. Det er dog dårligt for miljøet, dampene består af forbrændingsrester, vanddamp og benzindampe.
I dag ledes dampene til motorens indsugningskanal via slanger og rør (synligt på billedet nedenfor). Krumtaphusdampene bliver dermed suget ind i motoren og deltager derefter i forbrændingsprocessen. Efter at de er brændt, er de ikke længere skadelige. Vi kalder den fuldt lukkede krumtaphusventilation for en "Positiv krumtaphusventilation", forkortet til PCV. Den positive krumtaphusventilation er udstyret med en såkaldt PCV-ventil, som regulerer trykket til krumtaphuset.
Krumtaphusventilation og krumtaphusventilation forveksles ofte. Der er en væsentlig forskel mellem krumtaphusventilation og krumtaphusafluftning:
- under krumtaphusventilation fjernes krumtaphusdampen og frisk luft tilføres;
- Ved krumtaphusventilation udsuges kun krumtaphusdampene.
Krumtaphusventilationsventil:
Krumtaphusventilationen er både en kontraventil og en trykreguleringsventil, som dræner overtrykket fra krumtaphusventilationen til motorens indsug, men lukker i modsat retning. I de fleste tilfælde er krumtaphusventilationsventilen udformet som en fjederbelastet membranventil, der holder undertrykket i krumtaphuset på cirka 0,02 til 0,03 bar sammenlignet med udelufttrykket.
Når denne PCV-ventil åbnes, absorberes vanddampene og gennemblæsningsgasserne i indsugningsluften og medforbrændes i cylinderen.
Krumtaphusets ventilationsventil er forbundet til udeluften på den ene side og forbundet til indsugningsmanifolden på den anden side. Målet er at opretholde et lavt konstant tryk i krumtaphuset med varierende tryk i indsugningsmanifolden.
- Ved tomgang er trykket i indsugningsmanifolden lavt (negativt tryk). Ventilen er næsten lukket;
- Når du accelererer, åbnes gasspjældet lidt, og så stiger lufttrykket i indsugningsmanifolden (mindre vakuum). Ventilen åbner lidt længere.
Når ventilen åbnes, bevæger tætningsskiven sig opad mod fjederkraften. Passagen øges således for at tillade flere krumtaphusdampe at blive udledt til indløbet.
Blow-by gasser:
De gasser, der kommer ind i krumtaphuset fra forbrændingskammeret, kaldes blow-by-gasser. Blow-by gasser kan trænge ind i krumtaphuset på mange måder. Faktorer som stempelafstand, tilstanden af stempelringene og ovalen og sliddet af cylindervæggen har størst indflydelse på mængden af blæsende gasser, der produceres af en motor.
Ved forbrændingen produceres der cirka et kg vanddamp pr. liter brændstof, hvoraf en del ender i krumtaphuset langs stempelringene.
Under opvarmning af en kold motor og en rig blanding med acceleration dannes de fleste blæsegasser, hvilket får uforbrændt eller ufuldstændigt forbrændt brændstof til at ende i krumtaphuset. Blow-by-gasserne består af 10 til 40 % olie, og resten består af gasser som H20, CO, Co2, HC og NOx.
Versioner af krumtaphusventilation og krumtaphusventilation:
Billederne viser en del af motorblokken, hvor typen af krumtaphusventilation kan genkendes. Komponenterne i krumtaphusventilationen er angivet med pneumatiske symboler.
Forklaringen viser betydningen af symbolerne.
Hver type krumtaphusventilation er nummereret (fra 1 til 7).
1. ureguleret krumtaphusventilation med afløb til gasventilen:
Krumtaphusudlufteren består af en olieudskiller og en slange til luftslangen mellem luftfilteret og gasspjældet. Dette er den enkleste version af krumtaphusventilationen, som vi støder på i personbiler. Der er mange ulemper ved denne konstruktion:
– krumtaphusdampene kan forårsage luftmassemåler at forurene;
– undertrykket i krumtaphuset afhænger af luftfilterets modstand.
2. krumtaphusventilation med kontraventil foran og begrænsning efter drosselventilen:
I forhold til nummer 1 (ovenfor) er der bedre ventilation, fordi der er en bedre luftgennemstrømning over spjældventilen ved dellast. En ulempe er, at konstruktionen er mere kompliceret end nummer 1.
3. krumtaphusventilation med flowretningsændring i ventilationsrøret:
Det store plus er, at dette involverer ventilation i krumtaphuset, og ikke kun afluftning. Ulemperne er, at der kræves en ekstra olieudskiller, og at luftstrømmen i olieudskilleren er vendt.
4. Reguleret krumtaphusventilation med afløb efter gasventilen:
Fordi denne version er placeret efter spjældventilen, er der mere undertryk i krumtaphusventilationen (en mere sugeeffekt). Der er derfor behov for en trykregulator. Mellem olieudskilleren og indløbsrøret er der en trykregulator, der kun åbner ved et bestemt krumtaphustryk. Uden overtryk i krumtaphuset er trykregulatoren lukket.
5. Reguleret krumtaphusventilationssystem med udsugning til gasventilen:
Vi ser også trykregulatoren i denne version. Tilføjelsen i dette system er slangen mellem luftindsugningsrøret foran gasspjældet og tilslutningen på ventildækslet. Dette muliggør ventilation. Ulempen er, at der er falsk luft over spjældventilen.
6. Ukontrolleret krumtaphusventilation af en kompressormotor:
Der er en kontraventil i krumtaphusets udluftningsslange mellem gasspjældet og indsugningsmanifolden. Dette forhindrer turboen i at blæse overtryk ind i krumtaphusventilationssystemet. Under fuld belastning ville denne overtryksventil forblive lukket, og krumtaphustrykket ville stige for højt. Af denne grund er en ekstra olieudskiller med en slange fastgjort til sugesiden af turboen.
7. styret krumtaphusventilationssystem for en motor med kompressor:
Slangen til ventildækslet tillader krumtaphusventilation. Trykreguleringsventilen med to kontraventiler tillader et højere undertryk for olieudskilleren. Ulempen er, at dette system er komplekst.
Olieudskillere:
For at forhindre motorolie i at blive suget ind i indsugningskanalen via krumtaphusventilationen med de gennemblæsningsgasser, bruger producenterne olieudskillere. Uden en olieudskiller kan komponenter som luftmassemåler, turbo, ventiler og katalysator eller partikelfilter blive forurenet eller beskadiget. Som navnet antyder, adskiller olieudskilleren luft og olierester. Olieudskillere fås i forskellige versioner: cyklon, labyrint og elektrolytiske olieudskillere. Disse tre versioner er beskrevet i de følgende afsnit.
Cyklon olieudskiller:
Cyklonolieudskilleren adskiller olien og luften i krumtaphusdampene ved at vortexe luften. Centrifugalkraften, der skabes under hvirvlingen, får de tungere oliepartikler til at blive kastet mod indersiden af huset.
De resterende oliedråber føres tilbage til krumtaphuset via en slange. Luften skubber trykreguleringsventilen opad mod fjederkraften og føres til motorindtaget. På billedet ser vi, at turboen suger denne luft.
Trykreguleringsventilen lukker, når et vakuum truer med at udvikle sig i krumtaphuset, for eksempel når turboen suger meget luft ind. For højt vakuum i krumtaphuset kan beskadige pakninger og tætninger.
Labyrint olieudskiller:
En labyrintolieudskiller kombineres ofte med en cyklonseparator. I labyrintolieudskilleren støder krumtaphusdampene sammen med ledepladerne. Oliedråberne skilles fra luften og falder tilbage i krumtaphuset. De resterende olierester separeres derefter fra dampen i cyklonseparatoren.
Ved øget krumtaphustryk og for store krumtaphusdampe, for eksempel på grund af for stort slid på stempelringene, åbner trykbegrænsningsventilen for at forhindre krumtaphustrykket i at stige for højt.
Billederne nedenfor viser et ventildæksel fra en 2.0 TDI VW-motor. Begge typer olieudskillere er monteret i ventildækslet.
Billederne nedenfor viser positionerne af labyrint- og cyklonolieudskillere. Krumtaphusdampen ender i labyrinten (venstre). I labyrinten separeres de grove olierester fra den strømmende luft. Fra labyrinten ender krumtaphusdampen i cyklonsektionen for at fjerne de sidste olierester fra luften.
Elektrostatisk olieudskiller:
De tidligere nævnte olieudskillere opnår ikke 100% effektiv adskillelse. Hvis krumtaphusdampen passerer gennem disse typer olieudskillere ved lav hastighed, som det kan ske ved lave hastigheder, forbliver der stadig små oliedråber i dampen. Den elektrostatiske olieseparator fjerner også disse små dråber fra krumtaphusdampene. Den rensede krumtaphusdamp indeholder mindre end én procent af den olie, der kom ind i den urensede krumtaphusdamp.
Følgende figur viser den elektrostatiske olieudskiller.
Højspænding gør selv de mindste oliedråber magnetiske, så de sætter sig fast i separatoren. På denne måde adskilles olien fra luften.
Huset indeholder en transformer, der konverterer den indbyggede spænding på 12 eller 24 volt (i et passager- eller erhvervskøretøj) til en højspænding på 9 til 12 kilovolt.
Elvarme til krumtaphusventilation:
Krumtaphusdampen indeholder vanddamp. I afsnittet "blow-by gass" blev det allerede beskrevet, at der frigives cirka et kg vanddamp pr. liter brændstof, hvoraf en del ender i krumtaphuset langs stempelringene. Med en kold motor, hvor temperaturen i krumtaphusets udluftning er mindre end 70 grader Celsius, vil vanddampen kondensere som vand. Ved mange koldstarter og korte ture samler der sig en stor mængde vand i motorblokken.
Mens motoren kører, fordamper noget af fugten, og dampen fjernes gennem krumtaphusudluftningen. Krumtaphusdampen kondenserer på de koldere dele af motordelene, inklusive krumtaphusudluftningsslangerne. For at forhindre, at dampen i slangen fryser ved lave udelufttemperaturer, installerer mange bilproducenter et eller flere varmeelementer i en krumtaphusudluftningsslange.
Opvarmningen aktiveres af ECU'en under en koldstart.
På motorer uden varmelegeme, eller hvor varmen ikke fungerer, er der risiko for, at udluftningsslangen fryser. Der opstår en blokering på det sted. Krumtaphustrykket bliver da betydeligt højere. Som et resultat af det øgede krumtaphustryk kan der forekomme olielækage gennem krumtapakseltætningen eller pakningerne (ventildæksel eller olieskålpakning).
Motorer, der ikke når tilstrækkelig driftstemperatur, kan få vandet i olieskålen til at fryse. Fordi olie flyder på vandet, blokerer isen for strømmen af olie ind i oliesien. Lavt olietryk forårsager motorskade. Den elektriske opvarmning, der er beskrevet i dette afsnit, giver ikke en løsning: opvarmningen forhindrer frysning af krumtaphusets ventilationsslanger, der kan være placeret i toppen af motorrummet. For at undgå at der samler sig en masse vand i krumtaphuset, er det en god idé at lade motoren varme op ofte ved at køre lange ture, ikke udskyde vedligeholdelsesintervaller og så vidt muligt undgå korte ture på få kilometer.
Almindelige problemer med krumtaphusventilation:
- Tilstoppet krumtaphusventilation: Højt tryk opbygges i krumtaphuset og hindrer motorens drift. I motorer med meget hvidt slam (olierester med fugt, forårsaget af altid at køre korte strækninger, hvor motoren aldrig når driftstemperatur, eller af en defekt termostat), kan krumtaphusventilationen blive helt tilstoppet. Slangerne er så fulde af slam og kan fryse om vinteren (fordi hvidt slam ofte består af fugt). Hvis dette sker, kan slangerne spontant falde sammen.
- Revnede slanger: olie angriber gummi. Krumtaphusdampe indeholder olierester og slangerne til indsugningen er ofte lavet af gummi. Når disse slanger bliver ældre, kan de rives i stykker. Disse slanger føles ofte som tyggegummi i forvejen og er en indikation på, at de skal udskiftes.
- En afrevet krumtaphusventilationsslange kan give en ubehagelig olielugt i motorrummet og dermed også i interiøret. Motoren vil også suge falsk luft ind, fordi den ekstra luft, der suges ind, ikke er blevet målt af luftmassemåleren. Den overskydende luft kan få motoren til at køre uregelmæssigt, forbruge mere brændstof og få motorlampen til at tænde.
- Forurening af motoren: Krumtaphusdampe kan stadig indeholde små oliedråber på trods af olieudskillere. Dette kan forurene motorens indsugningskanal, inklusive gasspjældet og indsugningsventilerne.
- Øget krumtaphustryk: Dette er ikke et problem med selve krumtaphusventilationen, men det kan observeres gennem ventilationen. Hvis der blæses meget luft gennem krumtaphusventilationen, kan en eller flere (kompressions)stempelringe eller cylindervæggen blive beskadiget. Blandingen siver forbi stempelringene ind i krumtaphuset under kompressionsslaget (blæse forbi). For at vide med sikkerhed, om årsagen kan findes i stempelringene, skal der udføres en kompressionstest eller en cylinderlækagetest. I en motor, der lider af dette, vil motorolien blive forurenet og ældes hurtigere på grund af brændstoffet og forbrændingsgasserne.
Relaterede sider:
