Como funciona um sistema de ventilação positiva do cárter (PCV)?

A menos que você seja um cabeça de engrenagem real, apenas ver a frase "ventilação positiva do cárter" provavelmente faz sua cabeça doer, porque soa, bem, complicado. Mas realmente não é tão complicado. Ou pelo menos não deve parecer complicado depois que terminarmos de explicar para você. Mas para fazer isso, vamos ter que lhe dar um rápido curso de atualização sobre como funcionam os motores de combustão interna encontrados na maioria dos automóveis. Ok - um, dois, três, vá!

Um motor de combustão interna é construído em torno de uma série de cilindros ocos, em cada um dos quais há um pistão móvel projetado para deslizar para cima e para baixo dentro dele. Uma mistura de ar e gasolina é bombeada através de um sistema de tubos chamado coletor de admissão através da válvula de admissão de cada cilindro (ou válvulas), onde uma faísca de uma vela de ignição faz com que a mistura exploda no espaço aberto no topo do cilindro chamado a câmara de combustão. A pressão desta explosão impulsiona o pistão no cilindro para baixo, onde faz com que o virabrequim gire. A rotação do virabrequim não apenas empurra o pistão de volta para dentro do cilindro para que ele possa fazer tudo isso de novo, mas também gira as engrenagens dentro da transmissão do carroque eventualmente fazem o carro se mover. Enquanto isso, o pistão ascendente empurra o ar e o gás que sobrou da explosão de volta para fora do cilindro através de uma válvula de escape.

No entanto - e é aí que entra a ventilação do cárter - uma certa quantidade dessa mistura de ar e gasolina é puxada para baixo pelo pistão e desliza pelos anéis do pistão para o cárter, que é a tampa protetora que isola o virabrequim. Esse gás escapando é chamado de blow-by e é inevitável. Também é indesejável porque a gasolina não queimada pode danificar o sistema e produzir problemas no cárter. Até o início da década de 1960, esses gases de escape eram removidos simplesmente deixando o ar circular livremente pelo cárter, expelindo os gases e exalando-os como emissões. Então, no início dos anos 1960, a ventilação positiva do virabrequim (PCV) foi inventada. Isso agora é considerado o início do controle de emissões de automóveis.

A ventilação positiva do cárter envolve a reciclagem desses gases através de uma válvula (chamada apropriadamente de válvula PCV) para o coletor de admissão, onde são bombeados de volta para os cilindros para outra injeção de combustão. Nem sempre é desejável ter esses gases nos cilindros porque eles tendem a ser principalmente ar e podem tornar a mistura de gás-ar nos cilindros um pouco pobre - ou seja, com pouca gasolina - para uma combustão eficaz. Assim, os gases de escape só devem ser reciclados quando o carro estiver em marcha lenta ou em marcha lenta. Felizmente, quando o motor está em marcha lenta, a pressão do ar no coletor de admissão é menor do que a pressão do ar no cárter, e é essa pressão mais baixa (que às vezes se aproxima do vácuo puro) que suga os gases de escape através da válvula PCV e volta para dentro. a ingestão. Quando o motor acelera, a pressão do ar no coletor de admissão aumenta e a sucção diminui, reduzindo a quantidade de gás blow-by reciclado para os cilindros. Isso é bom, porque os gases de escape não são necessários quando o motor acelera. De fato, quando o carro está em alta velocidade, a pressão no coletor de admissão pode realmente se tornar maior do que a pressão no cárter, forçando potencialmente os gases de escape de volta ao cárter. Como o objetivo da ventilação positiva do cárter é manter esses gases fora do cárter, a válvula PCV é projetada para fechar quando isso acontecer e bloquear o refluxo de gases. quando o carro está em alta velocidade, a pressão no coletor de admissão pode realmente se tornar maior do que a pressão no cárter, potencialmente forçando os gases de escape de volta ao cárter. Como o objetivo da ventilação positiva do cárter é manter esses gases fora do cárter, a válvula PCV é projetada para fechar quando isso acontecer e bloquear o refluxo de gases. quando o carro está em alta velocidade, a pressão no coletor de admissão pode realmente se tornar maior do que a pressão no cárter, potencialmente forçando os gases de escape de volta ao cárter. Como o objetivo da ventilação positiva do cárter é manter esses gases fora do cárter, a válvula PCV é projetada para fechar quando isso acontecer e bloquear o refluxo de gases.

O cárter de um carro é usado como local de armazenamento de óleo, geralmente em uma panela localizada abaixo do virabrequim . Embora o virabrequim e o óleo não tenham a intenção de entrar em contato (porque, se o fizessem, o óleo ficaria espumado como um milk-shake grosso e preto), os vapores de óleo ainda podem encontrar o caminho para os gases de escape. Não é uma boa ideia que esses vapores de óleo sejam recirculados de volta para os cilindros junto com os gases de escape porque eles tornam a mistura gás-ar muito combustível, equivalente a diminuir a octanagem da gasolina , o que em alguns motores pode prejudicar o desempenho ligeiramente e em motores mais antigospode até causar um tiro pela culatra quando a mistura gás-ar entra em combustão prematura. Os vapores de óleo também podem revestir a entrada de ar com uma película oleosa, obstruindo gradualmente o fluxo de ar ao longo do tempo. Se você não dirige um veículo de alto desempenho, esses problemas não são exatamente cruciais para o funcionamento do seu carro e o acúmulo de óleo pode ser limpo periodicamente durante a manutenção, mas algumas pessoas (e alguns fabricantes de automóveis) preferem ter algo que limpará o óleo dos gases de escape antes que eles sejam recirculados em primeiro lugar. Entre no separador de óleo e ar.

A ideia de um separador de óleo e ar é extrair o óleo do ar antes de ser enviado de volta ao coletor de admissão e colocá-lo em algum lugar onde não cause problemas, seja de volta ao cárter ou em um pequeno receptáculo chamado catch posso. Nem todos os carros vêm com separadores de óleo embutidos e nem todos os carros necessariamente precisam deles, mas eles podem ser comprados como itens de reposição. E se você tiver as habilidades necessárias de bricolage, você mesmo pode fazer um. Na verdade, existem várias maneiras diferentes pelas quais esses separadores de óleo e ar podem funcionar. Provavelmente o tipo mais comum sopra o ar oleoso através de um filtro de malha. As gotas de óleo ficam presas na malha enquanto o ar passa. Os filtros mais eficazes são feitos de microfibras, que podem reter partículas muito pequenas de óleo. Alternativamente, o filtro de ar e óleo pode exigir que os gases reciclados desçam por um tubo com furos na lateral. As moléculas de ar mais leves escapam pelos orifícios, enquanto as gotas de óleo mais pesadas caem até o fundo, onde podem ser removidas. E alguns sistemas avançados usam uma centrífuga para expulsar as gotículas de óleo mais pesadas do ar. O óleo coalesce nas laterais da centrífuga e pode ser canalizado de volta para o cárter.

Publicado originalmente: 16 de maio de 2012

Como funciona um sistema PCV?

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Qual é o problema mais comum com as válvulas PCV?

Nota do autor: Como funciona um sistema de ventilação positiva do cárter (PCV)?

Às vezes me surpreende a quantidade de pensamento que se passou ao longo dos anos sobre como os carros funcionam e como algumas de nossas ideias sobre a construção de automóveis mudaram ao longo do tempo. Hoje, o controle de emissões é uma parte extremamente importante do projeto automotivo, pois minimiza a quantidade de poluentes que escapam para a atmosfera e degradam o meio ambiente. Ao pesquisar este artigo, fiquei impressionado ao saber que a ideia de controle de emissões começou há quase meio século, com a invenção da ventilação positiva do cárter e da válvula PCV. Claro, existem sistemas de controle de emissões muito mais avançados disponíveis hoje e carros com zero emissões já são possíveis - carros elétricos não têm emissões no tubo de escape, embora as emissões possam ser produzidas quando a eletricidade é gerada inicialmente - e dentro de algumas décadas , quando os motores de combustão interna nos carros se tornaram obsoletos, as emissões automotivas podem ser coisa do passado. Quando isso acontece, podemos agradecer aos inventores da ventilação positiva do cárter por liderar o caminho.

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