De positieve carterventilatieklep of PCV speelt een cruciale rol in voertuigen met een verbrandingsmotor, omdat deze klep de motor helpt om te gaan met het zogenaamde blow-by-fenomeen. Omdat het systeem echter zo eenvoudig is en weinig onderhoud vereist, wordt het vaak over het hoofd gezien, wat tot verstopte PCV's of olieafscheiders leidt. Hieronder belichten we de belangrijke functie van de PCV, beschrijven we de onderdelen en de werking ervan, alsook de meest voorkomende problemen die zich met dit onderdeel kunnen voordoen.
Doorblaasgassen afkomstig van verbrandingsmotoren
Tijdens de werking van verbrandingsmotoren, met name in de compressie- en arbeidsfase, is er een kleine maar onvermijdelijke passage van gassen langs de zuigerveren, het zogenaamde blow-by-fenomeen. Tijdens de compressiefase zijn doorblaasgassen inlaatgassen die met koolwaterstoffen zijn vermengd, terwijl na de explosie van de arbeidsfase de doorblaasgassen ook wat uitlaatgassen kunnen bevatten.
De doorblaasgassen komen in het carterhuis terecht, waar ze de druk verhogen. De afzuiging van deze dampen is om verschillende redenen van essentieel belang:
- de aanwezigheid van koolwaterstoffen in de doorblaasgassen veroorzaakt voortijdige degradatie van motorolie.
- het vocht dat zich tijdens het afkoelen van de motor in het carter afzet, wordt door de pomp gecirculeerd en kan in bepaalde systemen en op bepaalde plaatsen de smering beïnvloeden of storingen veroorzaken.
- de motorprestaties nemen af omdat de overdruk de neerwaartse beweging van de zuiger belemmert.
- de druk kan uiteindelijk zelfs afdichtingen en pakkingen uitblazen, wat olielekkage kan veroorzaken.
De afzuiging van doorblaasgassen: 3 belangrijke onderdelen
Voor een succesvol afzuigproces zijn de afzuigbuis, de PCV en de ontluchtingsslangen de belangrijkste onderdelen.
- Afzuigbuis: bij voertuigen met natuurlijke aanzuiging of zonder turbo wordt de afzuigbuis aangesloten op het inlaatspruitstuk. In voertuigen met turbocompressor wordt de afzuigbuis daarentegen op de inlaat van de turbo aangesloten.
- PCV: de positieve carterventilatieklep is verantwoordelijk voor het afzuigen van de doorblaasgassen uit het carter of het regelen van de passage van deze gassen. Hiertoe maakt de PCV gebruik van het vacuüm dat in de luchtinlaatleidingen ontstaat wanneer de motor draait.
- Ontluchtingsslangen: de gassen worden via de ontluchtingsleidingen of de ontluchtingsslangen van de motor getransporteerd.
Dit is een schematisch overzicht van het hierboven beschreven proces voor voertuigen met turbocompressor:
De afzuiging van doorblaasgassen in voertuigen met turbocompressor
De PCV of positieve carterventilatieklep in detail
1 - Algemene inleiding
De PCV regelt de druk om het carter te ontluchten van doorblaasgassen. Door de doorblaasgassen weg te leiden, vermindert de drukregelklep het vacuümeffect in het carter. Dit voorkomt schade aan de motorafdichtingen (die uitgeblazen kunnen worden als de druk te hoog wordt).
Omdat het PCV-systeem lucht en uitlaatgassen in het inlaatspruitstuk zuigt, heeft dit hetzelfde effect op het lucht-brandstofmengsel als een vacuümlek. Dit wordt gecompenseerd door het
brandstofinjectiesysteem. Zolang alles goed werkt, heeft het PCV-systeem dus geen netto-effect op het brandstofverbruik, de emissies of de motorprestaties.
De hedendaagse positieve carterventilatiekleppen zijn anders gebouwd dan de oude metalen kleppen, hoewel hun werkingsprincipe vergelijkbaar is.
Oude PCV Nieuwe PCV
2 - PCV: hoofdonderdelen
Het PCV-systeem bestaat uit vijf hoofdonderdelen, die hieronder schematisch worden weergegeven:
PCV-systeem: hoofdonderdelen
3 - Het klepmembraan
Bij een laag vacuüm in de leidingen van het inlaatsysteem of wanneer de druk van de cartergassen toeneemt, gaat het klepmembraan open, waardoor de cartergassen in de inlaat kunnen stromen.
Wanneer er een vacuüm in het inlaatsysteem wordt opgebouwd, sluit het membraan en onderbreekt het de stroom van gassen van het carter naar het inlaatsysteem, waardoor het probleem van een te hoog vacuüm in de carterpan wordt vermeden.
Het klepmembraan (gesloten)
4 - De olieafscheider
Bij hoge olietemperaturen en een hoog motortoerental per minuut (RPM) ontstaat er vaak een olienevel. Deze nevel circuleert door de ontluchtingsleidingen van de motor en de PCV, waardoor er koolstof in het inlaatsysteem en de verbrandingskamers wordt gevormd. Daarom beschikken veel voertuigen over een olieafscheider. Dit onderdeel bevindt zich voor de PCV en dient om de olienevel te condenseren en de oliedruppels terug te voeren naar het carter, zodat ze niet in de inlaat kunnen komen en er minder koolstofafzetting plaatsvindt.
De olieafscheider
5 - Veelvoorkomende storingen: verstopte PCV of olieafscheider
Hoewel het PCV-systeem over het algemeen als storingsvrij wordt beschouwd, is een verstopte PCV of olieafscheider een vrij vaak voorkomend probleem. Een ophoping van olie- en brandstofslibafzettingen en/of slib in de PCV of decanter kan de stroom van de dampen beperken of zelfs blokkeren. Een verstopte of beperkte PCV kan geen vocht en dampen uit het carter zuigen. Dit kan leiden tot een opeenhoping van slib dat schadelijk is voor de motor en tot een toename van de druk waardoor olie kan gaan lekken via pakkingen en afdichtingsringen.
Een verstopte PCV-slang creëert ook overdruk in het carter, wat kan leiden tot andere systeemstoringen. Als de druk in het carter bijvoorbeeld te hoog is bij toepassingen met een turbocompressor, gaat deze over naar de olieretourleiding van de turbocompressor. Het aftappen van olie uit de turbocompressor is moeilijk en de olie zal langs de zijkant van de turbine ontsnappen, waardoor het olieverbruik toeneemt. Hierdoor wordt het ook moeilijk om de olie die de turboas smeert te verversen. Deze olie verbrandt en de as raakt beschadigd door het gebrek aan smering.
Een andere storing treedt op wanneer de klep permanent open blijft staan, hetzij omdat het interne membraan in deze positie blijft steken, hetzij doordat het breekt. Het resultaat is een overmatige, ongecontroleerde luchtstroom door de leidingen, met een onstabiel stationair toerental, startproblemen of zelfs ontstekingsproblemen van de motor tot gevolg. Voertuigen met lambdasonde-injectie detecteren elke verandering in het lucht-brandstofmengsel en compenseren deze verandering door de tijdelijke en permanente mengselcorrectie (STFT en LTFT) te verhogen of te verlagen. Kleine correcties veroorzaken geen problemen, maar grote correcties leiden tot een arm mengsel en een directe storingscode (DTC), terwijl het storingsindicatielampje (MIL) wordt ingeschakeld.
Het storingsindicatielampje
Als de klep lang open blijft, kunnen de oliedampen die (voornamelijk) bij hoge toerentallen ontstaan, in het inlaatspruitstuk terechtkomen, waar ze condenseren. De verbranding van motorolie die daarvan het gevolg is, veroorzaakt witte rook.
Schade veroorzaakt doordat de klep vastzit in de open stand
6 - Onderhoud PCV-systeem is essentieel
Omdat het PCV-systeem relatief eenvoudig is en weinig onderhoud vergt, wordt het vaak over het hoofd gezien. Het gebruikelijke vervangingsinterval voor veel PCV's is 100.000 kilometer, maar bij veel motoren hoeft de PCV nooit vervangen te worden. In de handleidingen van veel recente automodellen wordt zelfs geen aanbevolen vervangingsinterval voor de PCV vermeld, maar wordt alleen aanbevolen om het systeem 'periodiek' te 'inspecteren'.
De meeste PCV's gaan inderdaad lang mee, maar ze kunnen verslijten of verstopt raken, vooral als de eigenaar van het voertuig nalaat de olie regelmatig te verversen, waardoor zich slib ophoopt in het carter.
Bewijs van ophoping van slib in het carter
Het is raadzaam de PCV regelmatig te inspecteren en te vervangen als u twijfelt of deze correct werkt. Bovendien hebben veel kleppen, zoals we in een vorig artikel hebben gezien, een ingebouwde gasleiding die na verloop van tijd broos wordt. Daarom moet het controleren van het PCV-systeem standaard deel uitmaken van uw diagnose- en onderhoudsroutine.