¿Cómo funciona un sistema de ventilación positiva del cárter (PCV)?

  • Vlad Krasen
  • 0
  • 5317
  • 34
El pistón tira hacia abajo una cierta cantidad de mezcla de aire y combustible que se desliza a través de los anillos del pistón hacia el cárter. Este gas que se escapa se llama fuga y es inevitable. Vea más fotos de motores. Alexey Dudoladov / The Agency Collection / Getty Images

A menos que sea un verdadero fanático de los engranajes, solo ver la frase "ventilación positiva del cárter" probablemente le duela la cabeza, porque suena, bueno, complicado. Pero realmente no es tan complicado. O al menos no debería parecer complicado una vez que hayamos terminado de explicártelo. Pero para hacer eso, tendremos que darle un curso de actualización rápido sobre cómo funcionan los motores de combustión interna que se encuentran en la mayoría de los automóviles. De acuerdo, uno, dos, tres, vamos!

Un motor de combustión interna está construido alrededor de una serie de cilindros huecos, en cada uno de los cuales hay un pistón móvil diseñado para deslizarse hacia arriba y hacia abajo en su interior. Una mezcla de aire y gasolina se bombea a través de un sistema de tubos llamado colector de admisión a través de la válvula (o válvulas) de admisión de cada cilindro, donde una chispa de una bujía hace que la mezcla explote en el espacio abierto en la parte superior del cilindro llamado la cámara de combustión. La presión de esta explosión impulsa el pistón en el cilindro hacia abajo, donde hace que el cigüeñal gire. La rotación del cigüeñal no solo empuja el pistón hacia arriba en el cilindro para que pueda hacer todo esto nuevamente, sino que también hace girar los engranajes dentro de la transmisión del automóvil que eventualmente hacen que el automóvil se mueva. Mientras tanto, el pistón ascendente empuja el aire y el gas que sobraron de la explosión fuera del cilindro a través de una válvula de escape..

Sin embargo, y aquí es donde entra la ventilación del cárter, una cierta cantidad de esa mezcla de aire y gasolina es empujada por el pistón y se desliza a través de los anillos del pistón hacia el cárter, que es la cubierta protectora que aísla el cigüeñal. Este gas que se escapa se llama fuga y es inevitable. Tampoco es deseable porque la gasolina no quemada que contiene puede ensuciar el sistema y producir problemas en el cárter. Hasta principios de la década de 1960, estos gases de escape se eliminaban simplemente dejando que el aire circulara libremente a través del cárter, expulsando los gases y expulsándolos como emisiones. Luego, a principios de la década de 1960, se inventó la ventilación positiva del cigüeñal (PCV). Esto ahora se considera el comienzo del control de emisiones de automóviles..

La ventilación positiva del cárter implica reciclar estos gases a través de una válvula (llamada, apropiadamente, válvula PCV) al colector de admisión, donde son bombeados nuevamente a los cilindros para otra oportunidad de combustión. No siempre es deseable tener estos gases en los cilindros porque tienden a ser principalmente aire y pueden hacer que la mezcla de aire y gas en los cilindros sea un poco demasiado pobre, es decir, demasiado baja en gasolina, para una combustión efectiva. Por lo tanto, los gases de escape solo deben reciclarse cuando el automóvil circula a baja velocidad o al ralentí. Afortunadamente, cuando el motor está en ralentí, la presión de aire en el colector de admisión es más baja que la presión de aire en el cárter, y es esta presión más baja (que a veces se acerca al vacío puro) la que succiona los gases de escape a través de la válvula PCV y nuevamente hacia adentro. la ingesta. Cuando el motor acelera, la presión de aire en el colector de admisión aumenta y la succión se ralentiza, lo que reduce la cantidad de gas de escape reciclado a los cilindros. Esto es bueno, porque los gases de escape no son necesarios cuando el motor acelera. De hecho, cuando el automóvil está al día, la presión en el colector de admisión puede llegar a ser más alta que la presión en el cárter, lo que potencialmente obliga a que los gases de escape regresen al cárter. Dado que el objetivo de la ventilación positiva del cárter es mantener estos gases fuera del cárter, la válvula PCV está diseñada para cerrarse cuando esto sucede y bloquear el reflujo de gases..

El cárter de un automóvil se utiliza como lugar de almacenamiento de aceite, generalmente en una bandeja ubicada debajo del cigüeñal. Si bien el cigüeñal y el aceite no están destinados a entrar en contacto (porque si lo hicieran, el aceite se haría espuma como un batido espeso y negro), los vapores de aceite aún pueden encontrar su camino hacia los gases de escape. No es una buena idea que estos vapores de aceite vuelvan a circular hacia los cilindros junto con los gases de escape porque hacen que la mezcla de gas y aire sea demasiado combustible, lo que equivale a reducir el octanaje de la gasolina, que en algunos motores puede degradar el rendimiento. ligeramente y en motores más antiguos puede incluso causar un efecto contraproducente cuando la mezcla de aire y gas se quema prematuramente. Los vapores de aceite también pueden cubrir la entrada de aire con una película aceitosa, obstruyendo gradualmente el flujo de aire con el tiempo. Si no conduce un vehículo de alto rendimiento, estos problemas no son exactamente cruciales para el funcionamiento de su automóvil y la acumulación de aceite puede eliminarse periódicamente durante el mantenimiento, pero algunas personas (y algunos fabricantes de automóviles) prefieren tener algo que eliminará el aceite de los gases de escape antes de recircularlos en primer lugar. Entrar en el separador de aceite y aire.

La idea de un separador de aceite y aire es extraer el aceite del aire antes de que se envíe de regreso al colector de admisión y colocarlo en algún lugar donde no cause problemas, ya sea en el cárter o en un pequeño receptáculo llamado trampa. lata. No todos los automóviles vienen con separadores de aceite incorporados y no todos los automóviles los necesitan necesariamente, pero se pueden comprar como artículos de recambio. Y si tiene las habilidades de bricolaje necesarias, incluso puede hacer uno usted mismo. En realidad, hay varias formas diferentes en las que estos separadores de aire y aceite pueden funcionar. Probablemente el tipo más común sopla el aire aceitoso a través de un filtro de malla. Las gotas de aceite quedan atrapadas en la malla mientras pasa el aire. Los filtros de este tipo más eficaces se componen de microfibras, que pueden atrapar partículas muy pequeñas de aceite. Alternativamente, el filtro de aire y aceite puede requerir que los gases reciclados bajen por un tubo con agujeros en su costado. Las moléculas de aire más ligeras escapan a través de los orificios, mientras que las gotas de aceite más pesadas caen hasta el fondo, donde pueden eliminarse. Y algunos sistemas avanzados utilizan una centrífuga para expulsar del aire las gotas de aceite más pesadas. El aceite se fusiona en los lados de la centrífuga y se puede canalizar de regreso al cárter..

A veces me sorprende lo mucho que se ha pensado a lo largo de los años en la forma en que funcionan los automóviles y cómo algunas de nuestras ideas sobre la construcción de automóviles han cambiado con el tiempo. Hoy en día, el control de emisiones es una parte extremadamente importante del diseño de automóviles, porque minimiza la cantidad de contaminantes que escapan a la atmósfera y degradan el medio ambiente. Mientras investigaba este artículo, me impresionó saber que la idea del control de emisiones comenzó hace casi exactamente medio siglo, con la invención de la ventilación positiva del cárter y la válvula PCV. Por supuesto, existen sistemas de control de emisiones mucho más avanzados disponibles en la actualidad y los automóviles con cero emisiones ya son posibles: los automóviles eléctricos no tienen emisiones en el tubo de escape, aunque pueden producirse emisiones cuando se genera la electricidad inicialmente, y en unas pocas décadas. , cuando los motores de combustión interna de los automóviles se han vuelto obsoletos, las emisiones de los automóviles pueden ser cosa del pasado. Cuando eso suceda, podemos agradecer a los inventores de la ventilación positiva del cárter por liderar el camino.

Artículos relacionados

  • Cómo funcionan los motores de automóvil
  • Cómo funcionan los sistemas de control de emisiones evaporativas
  • Cómo funciona la gasolina
  • ¿Qué es el ciclo de combustión de cuatro tiempos??
  • ¿Cómo afecta el colector de admisión a su motor??

Fuentes

  • Bastias, Dr. Pedro, et al. "Separador de aire / aceite con requisitos mínimos de espacio en el sistema de ventilación del cárter". Dana.com. (15 de mayo de 2012) http://www.dana.com/wps/wcm/connect/08e1650041f3cf9698c1bc1c9e250a89/dext-PublMTZOilseparation_e.pdf?MOD=AJPERES
  • Blackwood, Jim. "Ventilación positiva del cárter". V8 británico. (15 de mayo de 2012) http://www.britishv8.org/Articles/Positive-Crankcase-Ventilation-PCV.htm
  • Polímero conceptual. "Eliminación 102 de la línea PCV". (15 de mayo de 2012) http://www.conceptualpolymer.com/PCV%20Line%20Oil%20Removal%20102.pdf
  • Secondchancegarage.com. "Ventilación positiva del cárter". (15 de mayo de 2012) http://www.secondchancegarage.com/public/239.cfm
  • Universidad de Missouri. "Sistema de ventilación positiva del cárter". (15 de mayo de 2012) http://iml.missouri.edu/catalog_supplements/70-1833-I/samplecurriculum.pdf
  • Yahoo Autos. "¿Qué es la válvula PCV y qué hace?" (15 de mayo de 2012) http://autos.yahoo.com/maintain/repairqa/engine/ques079_1.html



Nadie ha comentado sobre este artículo todavía.

Los artículos más interesantes sobre secretos y descubrimientos. Mucha información útil sobre todo
Artículos sobre ciencia, espacio, tecnología, salud, medio ambiente, cultura e historia. Explicando miles de temas para que sepas cómo funciona todo