À moins que vous ne soyez un véritable chef d'équipe, le simple fait de voir l'expression "ventilation positive du carter" vous fait probablement mal à la tête, car cela semble, eh bien, compliqué. Mais ce n'est vraiment pas si compliqué. Ou du moins, cela ne devrait pas sembler compliqué une fois que nous aurons fini de vous l'expliquer. Mais pour ce faire, nous allons devoir vous donner un cours de rappel rapide sur le fonctionnement des moteurs à combustion interne que l'on trouve dans la plupart des automobiles. Ok -- un, deux, trois, allez-y !
Un moteur à combustion interne est construit autour d'une série de cylindres creux, dans chacun desquels se trouve un piston mobile conçu pour glisser de haut en bas à l'intérieur. Un mélange d'air et d'essence est pompé à travers un système de tubes appelé le collecteur d'admission à travers la ou les soupapes d'admission de chaque cylindre, où une étincelle d'une bougie d'allumage fait exploser le mélange dans l'espace ouvert au sommet du cylindre appelé la chambre de combustion. La pression de cette explosion entraîne le piston dans le cylindre vers le bas, où elle fait tourner le vilebrequin. La rotation du vilebrequin non seulement repousse le piston dans le cylindre pour qu'il puisse refaire tout cela, mais elle fait également tourner les engrenages de la transmission de la voiture qui font éventuellement avancer la voiture. Pendant ce temps, le piston montant repousse l'air et le gaz restants de l'explosion hors du cylindre à travers une soupape d'échappement.
Cependant - et c'est là qu'intervient la ventilation du carter - une certaine quantité de ce mélange d'air et d'essence est tirée vers le bas par le piston et glisse à travers les segments de piston dans le carter, qui est le couvercle de protection qui isole le vilebrequin. Ce gaz qui s'échappe est appelé soufflage et il est inévitable. C'est également indésirable car l'essence non brûlée qu'il contient peut encrasser le système et créer des problèmes dans le carter. Jusqu'au début des années 1960, ces gaz soufflés étaient éliminés simplement en laissant l'air circuler librement à travers le carter, en évacuant les gaz et en les évacuant sous forme d'émissions. Puis, au début des années 1960, la ventilation positive du vilebrequin (PCV) a été inventée. Ceci est maintenant considéré comme le début du contrôle des émissions automobiles.
La ventilation positive du carter implique le recyclage de ces gaz à travers une soupape (appelée, à juste titre, la soupape PCV) vers le collecteur d'admission, où ils sont pompés dans les cylindres pour un autre tir à la combustion. Il n'est pas toujours souhaitable d'avoir ces gaz dans les cylindres car ils ont tendance à être principalement de l'air et peuvent rendre le mélange gaz-air dans les cylindres un peu trop pauvre - c'est-à-dire trop faible en essence - pour une combustion efficace. Ainsi, les gaz de soufflage ne doivent être recyclés que lorsque la voiture roule à basse vitesse ou au ralenti. Heureusement, lorsque le moteur tourne au ralenti, la pression d'air dans le collecteur d'admission est inférieure à la pression d'air dans le carter, et c'est cette pression plus basse (qui s'approche parfois du vide pur) qui aspire les gaz de soufflage à travers la soupape PCV et les ramène dans la prise. Lorsque le moteur accélère, la pression d'air dans le collecteur d'admission augmente et l'aspiration ralentit, ce qui réduit la quantité de gaz de soufflage recyclée vers les cylindres. C'est bien, car les gaz de soufflage ne sont pas nécessaires lorsque le moteur accélère. En fait, lorsque la voiture est à pleine vitesse, la pression dans le collecteur d'admission peut en fait devenir plus élevée que la pression dans le carter, forçant potentiellement les gaz de soufflage à retourner dans le carter. Étant donné que le but de la ventilation positive du carter est de garder ces gaz hors du carter, la soupape PCV est conçue pour se fermer lorsque cela se produit et bloquer le retour des gaz.
Le carter d'une voiture est utilisé comme lieu de stockage de l'huile, généralement dans un bac situé sous le vilebrequin. Bien que le vilebrequin et l'huile ne soient pas destinés à entrer en contact (car s'ils le faisaient, l'huile mousserait comme un lait frappé noir et épais), les vapeurs d'huile peuvent toujours se retrouver dans les gaz de soufflage. Ce n'est pas une bonne idée que ces vapeurs d'huile soient recirculées dans les cylindres avec les gaz de soufflage car elles rendent le mélange gaz-air trop combustible, ce qui équivaut à abaisser l'octane de l'essence, ce qui, dans certains moteurs, peut dégrader les performances. légèrement et dans les moteurs plus anciens peut même provoquer un retour de flamme lorsque le mélange gaz-air brûle prématurément. Les vapeurs d'huile peuvent également recouvrir l'entrée d'air d'un film huileux, obstruant progressivement le flux d'air au fil du temps. Si vous ne conduisez pas un véhicule de haute performance, ces problèmes ne sont pas exactement cruciaux pour le fonctionnement de votre voiture et l'accumulation d'huile peut être nettoyée périodiquement pendant l'entretien, mais certaines personnes (et certains constructeurs automobiles) préfèrent avoir quelque chose qui éliminera l'huile des gaz soufflés avant qu'ils ne soient recirculés en premier lieu. Entrez dans le séparateur d'huile et d'air.
L'idée d'un séparateur d'huile et d'air est d'extraire l'huile de l'air avant qu'elle ne soit renvoyée dans le collecteur d'admission et de la placer quelque part où elle ne causera pas de problème, soit dans le carter, soit dans un petit réceptacle appelé prise. pouvez. Toutes les voitures ne sont pas équipées de séparateurs d'huile intégrés et toutes les voitures n'en ont pas nécessairement besoin, mais elles peuvent être achetées en tant qu'articles de rechange. Et si vous avez les compétences de bricolage nécessaires, vous pouvez même en fabriquer un vous-même. Il existe en fait un certain nombre de façons différentes dont ces séparateurs d'huile et d'air peuvent fonctionner. Probablement le type le plus courant souffle l'air huileux à travers un filtre à mailles. Les gouttelettes d'huile sont emprisonnées dans la maille pendant que l'air passe à travers. Les filtres de ce type les plus efficaces sont constitués de microfibres, qui peuvent piéger de très petites particules d'huile. Alternativement, le filtre à air et à huile peut nécessiter que les gaz recyclés descendent dans un tube avec des trous sur le côté. Les molécules d'air plus légères s'échappent par les trous, tandis que les gouttelettes d'huile plus lourdes tombent jusqu'au fond, où elles peuvent être éliminées. Et certains systèmes avancés utilisent une centrifugeuse pour chasser les gouttelettes d'huile les plus lourdes de l'air. L'huile fusionne sur les côtés de la centrifugeuse et peut être renvoyée dans le carter.
Publié à l'origine :16 mai 2012
Je suis parfois étonné de voir combien de réflexions ont été menées au fil des ans sur le fonctionnement des voitures et comment certaines de nos idées sur la construction automobile ont changé au fil du temps. Aujourd'hui, le contrôle des émissions est une partie extrêmement importante de la conception automobile, car il minimise la quantité de polluants qui s'échappent dans l'atmosphère et dégradent l'environnement. En recherchant cet article, j'ai été impressionné d'apprendre que l'idée du contrôle des émissions a commencé il y a presque exactement un demi-siècle, avec l'invention de la ventilation positive du carter et de la soupape PCV. Bien sûr, il existe aujourd'hui des systèmes de contrôle des émissions beaucoup plus avancés et des voitures à zéro émission sont déjà possibles - les voitures électriques n'ont pas d'émissions au tuyau d'échappement, bien que des émissions puissent être produites lorsque l'électricité est initialement produite - et dans quelques décennies , lorsque les moteurs à combustion interne des voitures seront devenus obsolètes, les émissions automobiles appartiendront peut-être au passé. Lorsque cela se produit, nous pouvons remercier les inventeurs de la ventilation positive du carter d'avoir ouvert la voie.
