Emner:
- Veivhusventilasjon generelt
- Veivhusventilasjonsventil
- Blow-by gasser
- Versjoner av veivhusventilasjon og veivhusventilasjon
- Oljeutskillere
- Elektrisk oppvarming for veivhusventilasjon
- Vanlige problemer med veivhusventilasjon
Veivhusventilasjon generelt:
Veivhusventilasjon er et system som eksoserer røyk fra veivhuset til motorens inntaksmanifold. I tillegg til motoroljen inneholder oljepannen også luft. Denne luften er blandet med oljedamp og en minimal mengde forbrenningsgasser som passerer stempelringene i motoren carter ende opp. Vi kaller disse "blow by"-gassene. Denne dampen må ikke slippes ut i uteluften. Hvis dette gjøres med vilje, som tidligere med gamle motorer, kaller vi det negativ veivhusventilasjon. Dette er imidlertid dårlig for miljøet, røyken består av forbrenningsrester, vanndamp og bensindamp.
I dag ledes dampene til motorens inntak via slanger og rør (synlig på bildet nedenfor). Veivhusdampene blir dermed sugd inn i motoren og deltar deretter i forbrenningsprosessen. Etter at de er brent, er de ikke lenger skadelige. Vi kaller den helt lukkede veivhusventilasjonen en "Positiv veivhusventilasjon", forkortet til PCV. Den positive veivhusventilasjonen er utstyrt med en såkalt PCV-ventil, som regulerer trykket til veivhuset.
Veivhusventilasjon og veivhusventilasjon forveksles ofte. Det er en vesentlig forskjell mellom veivhusventilasjon og veivhusavlufting:
- under veivhusventilasjon fjernes veivhusdampen og frisk luft tilføres;
- Ved veivhusventilasjon trekkes kun veivhusdampene ut.
Veivhusventilasjonsventil:
Veivhusventilasjonen er både en tilbakeslagsventil og en trykkreguleringsventil, som drenerer overtrykket fra veivhusventilasjonen til innløpet til motoren, men stenger i motsatt retning. I de fleste tilfeller er veivhusventilasjonsventilen utformet som en fjærbelastet membranventil som holder undertrykket i veivhuset på ca. 0,02 til 0,03 bar sammenlignet med lufttrykket utenfor.
Når denne PCV-ventilen åpnes, absorberes vanndampene og blåsegassene i innløpsluften og forbrennes i sylinderen.
Veivhusventilasjonsventilen er koblet til uteluften på den ene siden og koblet til inntaksmanifolden på den andre siden. Målet er å opprettholde et lavt, konstant trykk i veivhuset med varierende trykk i inntaksmanifolden.
- Ved tomgang er trykket i inntaksmanifolden lavt (negativt trykk). Ventilen er nesten stengt;
- Når du akselererer åpnes gassventilen litt og da øker lufttrykket i inntaksmanifolden (mindre vakuum). Ventilen åpner seg litt lenger.
Når ventilen åpnes, beveger tetningsskiven seg oppover mot fjærkraften. Passasjen økes dermed for å tillate at flere veivhusdamper slippes ut til innløpet.
Blow-by gasser:
Gassene som kommer inn i veivhuset fra forbrenningskammeret kalles blow-by-gasser. Blow-by gasser kan komme inn i veivhuset på mange måter. Faktorer som stempelklaring, tilstanden til stempelringene og ovalitet og slitasje på sylinderveggen har størst innflytelse på mengden av blåsende gasser som produseres av en motor.
Ved forbrenning produseres det omtrent ett kg vanndamp per liter drivstoff, hvorav en del havner i veivhuset langs stempelringene.
Under oppvarming av en kald motor og en rik blanding med akselerasjon, dannes de fleste blåsegasser, noe som fører til at uforbrent eller ufullstendig forbrent drivstoff havner i veivhuset. Blow-by-gassene består av 10 til 40 % olje og resten består av gasser som H20, CO, Co2, HC og NOx.
Versjoner av veivhusventilasjon og veivhusventilasjon:
Bildene viser en del av motorblokken der typen veivhusventilasjon kan gjenkjennes. Komponentene i veivhusventilasjonen er angitt med pneumatiske symboler.
Legenden viser betydningen av symbolene.
Hver type veivhusventilasjon er nummerert (fra 1 til 7).
1. uregulert veivhusventilasjon med avløp for gassventilen:
Veivhuslufteren består av en oljeutskiller og en slange til luftslangen mellom luftfilteret og strupeventilen. Dette er den enkleste versjonen av veivhusventilasjonen som vi møter i personbiler. Det er mange ulemper med denne konstruksjonen:
– veivhusdampene kan forårsake luftmassemåler å forurense;
– undertrykket i veivhuset avhenger av luftfiltermotstanden.
2. veivhusventilasjon med tilbakeslagsventil foran og begrensning etter strupeventilen:
Sammenlignet med nummer 1 (over) er det bedre ventilasjon, fordi det er bedre luftstrøm over strupeventilen ved dellast. En ulempe er at konstruksjonen er mer komplisert enn nummer 1.
3. veivhusventilasjon med endring av strømningsretning i ventilasjonsrøret:
Det store pluss er at dette innebærer ventilasjon i veivhuset, og ikke bare avlufting. Ulemper er at det kreves en andre oljeutskiller og at luftstrømmen i oljeutskilleren er reversert.
4. regulert veivhusventilasjon med avløp etter gassventilen:
Fordi denne versjonen er plassert etter strupeventilen, er det mer undertrykk i veivhusventilasjonen (en mer sugeeffekt). En trykkregulator er derfor nødvendig. Mellom oljeutskilleren og innløpsrøret er det en trykkregulator som kun åpner ved et visst veivhustrykk. Uten overtrykk i veivhuset er trykkregulatoren lukket.
5. regulert veivhusventilasjonssystem med avtrekk for gassventilen:
Vi ser også trykkregulatoren i denne versjonen. Tillegget i dette systemet er slangen mellom luftinntaksrøret foran strupeventilen og koblingen på ventildekselet. Dette gjør ventilasjon mulig. Ulempen er at det er falsk luft over strupeventilen.
6. Uregulert veivhusventilasjon til en superladet motor:
Det er en tilbakeslagsventil i veivhuslufteslangen mellom gassventilen og inntaksmanifolden. Dette hindrer turboen i å blåse overtrykk inn i veivhusventilasjonssystemet. Under full belastning vil denne trykkavlastningsventilen forbli stengt og veivhustrykket vil stige for høyt. Av denne grunn er en ekstra oljeutskiller med slange festet til sugesiden av turboen.
7. kontrollert veivhusventilasjonssystem for en superladet motor:
Slangen til ventildekselet tillater veivhusventilasjon. Trykkreguleringsventilen med to tilbakeslagsventiler tillater et høyere undertrykk for oljeutskilleren. Ulempen er at dette systemet er komplekst.
Oljeutskillere:
For å hindre at motorolje suges inn i inntakskanalen via veivhusventilasjonen med de blåsende gassene, bruker produsentene oljeutskillere. Uten en oljeutskiller kan komponenter som luftmassemåler, turbo, ventiler og katalysator eller partikkelfilter bli forurenset eller skadet. Som navnet tilsier, skiller oljeutskilleren luft og oljerester. Oljeutskillere er tilgjengelig i forskjellige versjoner: syklon, labyrint og elektrolytiske oljeutskillere. Disse tre versjonene er beskrevet i de følgende avsnittene.
Syklon oljeseparator:
Syklonoljeseparatoren skiller oljen og luften i veivhusdampene ved å virvle luften. Sentrifugalkraften som skapes under virvling fører til at de tyngre oljepartiklene kastes mot innsiden av huset.
Oljedråpene som blir igjen føres tilbake til veivhuset via en slange. Luften skyver trykkreguleringsventilen oppover mot fjærkraften og føres til motorinntaket. På bildet ser vi at turboen suger denne luften.
Trykkreguleringsventilen stenger når et vakuum truer med å utvikle seg i veivhuset, for eksempel når turboen suger inn mye luft. For høyt vakuum i veivhuset kan skade pakninger og tetninger.
Labyrint oljeseparator:
En labyrintoljeseparator er ofte kombinert med en syklonseparator. I labyrintoljeutskilleren kolliderer veivhusdampene med ledeplatene. Oljedråpene skilles fra luften og faller tilbake i veivhuset. De gjenværende oljerester blir så separert fra dampen i syklonseparatoren.
Ved økt veivhustrykk og for mye veivhusdamp, for eksempel på grunn av for stor slitasje på stempelringene, åpnes trykkbegrensningsventilen for å hindre at veivhustrykket stiger for høyt.
Bildene nedenfor viser et ventildeksel fra en 2.0 TDI VW-motor. Begge typer oljeutskillere er montert i ventildekselet.
Bildene nedenfor viser posisjonene til labyrint- og syklonoljeseparatorene. Veivhusdampen havner i labyrinten (til venstre). I labyrinten skilles de grove oljerestene fra den strømmende luften. Fra labyrinten havner veivhusdampen i syklonseksjonen for å fjerne de siste oljerestene fra luften.
Elektrostatisk oljeseparator:
De tidligere nevnte oljeutskillerne oppnår ikke 100 % effektiv separasjon. Hvis veivhusdampen passerer gjennom disse typer oljeutskillere med lav hastighet, slik det kan skje ved lave hastigheter, blir det fortsatt små oljedråper igjen i dampen. Den elektrostatiske oljeseparatoren fjerner også disse små dråpene fra veivhusdampene. Den rensede veivhusdampen inneholder mindre enn én prosent av oljen som kom inn i den urensede veivhusdampen.
Følgende figur viser den elektrostatiske oljeutskilleren.
Høy spenning gjør selv de minste oljedråpene magnetiske, slik at de fester seg i separatoren. På denne måten skilles oljen fra luften.
Huset inneholder en transformator som konverterer ombordspenningen på 12 eller 24 volt (i et passasjer- eller nyttekjøretøy) til en høyspenning på 9 til 12 kilovolt.
Elektrisk oppvarming for veivhusventilasjon:
Veivhusdampen inneholder vanndamp. I avsnittet "Blow-by gass" ble det allerede beskrevet at det frigjøres omtrent en kg vanndamp per liter drivstoff, hvorav en del havner i veivhuset langs stempelringene. Med en kald motor hvor temperaturen i veivhusventilen er mindre enn 70 grader Celsius, vil vanndampen kondensere som vann. Ved mange kaldstarter og korte turer samler det seg store mengder vann i motorblokken.
Mens motoren går, fordamper noe av fuktigheten og dampen fjernes gjennom veivhusluften. Veivhusdampen kondenserer på de kaldere delene av motordelene, inkludert veivhuslufteslangene. For å hindre at dampen i slangen fryser ved lave utetemperaturer, installerer mange bilprodusenter ett eller flere varmeelementer i en veivhuslufteslange.
Oppvarmingen aktiveres av ECU under kaldstart.
På motorer uten varmeelement, eller hvor varmen ikke fungerer, er det en sjanse for at lufteslangen fryser. En blokkering oppstår på det stedet. Veivhustrykket blir da betydelig høyere. Som et resultat av det økte veivhustrykket kan det oppstå oljelekkasje gjennom veivakseltetningen eller pakningene (ventildeksel eller oljepannepakning).
Motorer som ikke når tilstrekkelig driftstemperatur kan føre til at vannet i oljepannen fryser. Fordi olje flyter på vann, blokkerer isen strømmen av olje inn i oljesilen. Lavt oljetrykk forårsaker motorskade. Den elektriske oppvarmingen beskrevet i dette avsnittet gir ingen løsning: oppvarmingen forhindrer frysing av veivhusventilasjonsslangene som kan være plassert øverst i motorrommet. For å unngå at det samler seg mye vann i veivhuset, er det lurt å la motoren varmes opp ofte ved å kjøre lange turer, ikke utsette vedlikeholdsintervaller og unngå korte turer på noen kilometer i størst mulig grad.
Vanlige problemer med veivhusventilasjon:
- Tett veivhusventilasjon: høyt trykk bygges opp i veivhuset og hindrer motordrift. I motorer med mye hvitt slam (oljerester med fuktighet, forårsaket av å alltid kjøre korte strekninger der motoren aldri når driftstemperatur, eller av en defekt termostat), kan veivhusventilasjonen bli helt tett. Slangene er da fulle av slam og kan fryse om vinteren (fordi hvitt slam består ofte av fuktighet). Hvis dette skjer, kan slangene spontant kollapse.
- Sprukne slanger: olje angriper gummi. Veivhusgasser inneholder oljerester og slangene til inntaket er ofte laget av gummi. Når disse slangene blir eldre kan de rives. Disse slangene føles ofte som tyggegummi på forhånd og er en indikasjon på at de må byttes.
- En revet veivhusventilasjonsslange kan forårsake en ubehagelig oljelukt i motorrommet og dermed også i interiøret. Motoren vil også suge inn falsk luft, fordi den ekstra luften som suges inn ikke er målt av luftmassemåleren. Overskuddsluften kan føre til at motoren går uberegnelig, forbruker mer drivstoff og fører til at motorlampen tennes.
- Forurensning av motoren: veivhusdamper kan fortsatt inneholde små oljedråper til tross for oljeutskillere. Dette kan forstyrre motorens inntakskanal, inkludert gasspjeldhuset og inntaksventilene.
- Økt veivhustrykk: Dette er ikke et problem med selve veivhusventilasjonen, men det kan observeres gjennom ventilasjonen. Hvis det blåses mye luft gjennom veivhusventilasjonen, kan en eller flere (kompresjons)stempelringer eller sylinderveggen bli skadet. Blandingen lekker forbi stempelringene inn i veivhuset under kompresjonsslaget (blås forbi). For å vite sikkert om årsaken kan finnes i stempelringene, må det utføres en kompresjonstest eller en sylinderlekkasjetest. I en motor som lider av dette, vil motoroljen bli forurenset og eldes raskere på grunn av drivstoffet og forbrenningsgassene.
