Carterventilatie

 

Bij het verbrandingsproces in de verbrandingskamer boven de zuiger is er een geweldige drukgolf, waardoor de zuiger met kracht naar beneden wordt geduwd. Dat vergt een goede gasdichte afsluiting tussen de zuiger en de cilinderwand. Daarvoor zitten er zuigerveren in de zuigerwand en wordt er een oliefilm op de cilinderwand aangebracht en onderhouden. Maar, hoe goed die afdichting ook is, er ontsnapt toch telkens een deel van het verbrandingsgas tussen zuiger en cilinderwand door het carter in. De ‘blow by’. Vroeger liet men dit uilaatgas uit het carter met een pijpje opzij aan het blok wat naar beneden wees. Het groeiende milieu bewustzijn heeft er toe geleid dat de dampen uit het carter naar het inlaatkanaal werden geleid. Het daar heersende vacuüm zuigt de dampen uit het blok weer naar de verbrandingskamers. ‘Positive crankcase vantilation’ (PCV) heet dat. Bij onze Mini’s is het gebruikelijk om een kleppendeksel-dop te gebruiken die in de bovenrand luchtgaten heeft. Hierdoor kan met enige weerstand buitenlucht toetreden in het motorblok ter aanvulling van de dampen die er met het ventilatie systeem worden uitgezogen. In het werkpaaltshandboek staat dat je de dop regelmatig moet vervangen om een goede ventialtie te onderhouden. Een bijkomend voordeel van het systeem is, dat er in het carter altijd enige onderdruk bestaat, waardoor de olie minder makkelijk bij de keerringen naar buiten treedt. Het motorblok en de motorruimte blijven daardoor schoner.

Spruitstuk of carburateurvoet

Er is een keuze mogelijkheid waar je de afzuiging voor de carterventilatie aanbrengt. Allereerst gebruikte men daarvoor een aansluiting direct op het inlaatspruitstuk. Dat bracht meteen complicaties met zich mee. Naarmate de smoorklep dichter staat is het vacuüm in het spruitstuk dieper. Immers, de zuigers hebben onder alle omstandigheden hetzelfde slagvolume. Daarom moest op het spruitstuk een effectieve restrictie in het systeem worden aangebracht, zodat bij ‘weinig gas’ de afzuiging niet overdreven werd. Anderzijds, bij toerentallen op snelweg snelheid, is het vacuüm in het inlaatspruitstuk helemaal niet zo diep, bij volgas oppervlakkig bijna. Terwijl er dan juist de meeste blow by zal plaatsvinden. De technische oplossing kennen wij als het ‘paddestoeltje’ op het spruitstuk. Nog een factor is aan de orde; bij stationair toerental volgen de inlaatslagen elkaar met zodanige tussenpozen plaats, dat het vacuüm in het spruitstuk grote golven vertoont. Als je die zondermeer toelaat tot het carter beïnvloedt dat het verloop van de aanzuiging bij de carburateur. Dat merk je dan aan een onregelmatige loop bij het rijdenin de bebouwde kom. Akelig. Ook de stationaire afstelling van de carburateur wordt daardoor bemoeilijkt. Al snel realiserde men zich dat het vacuüm aan de voet van de carburateur veel gelijkmatiger en rustiger is. Dus, een gaatje ter hoogte van de smoorklep en een koperen buisje erin om de ventilatieslang daarop aan te brengen. Een tussenfase is nog geweest dat de ventilatieslang vanaf het kleppendeksel naar het luchtfilter liep. Soms zelfs naar de buitenkant van het filterelement. Dat was in de tijd van de gazen filters die ‘ingeolied’ moesten blijven. Dat element moest je wel vaak uitwassen. Nu vinden we de aansluiting van de ventilatieslang meestal aan het blok. Bij motoren met deksels op de stoterstangkanalen zit dan een pijpje met een verdikking. In die verdikking zit een olieafscheider, om de fluimen olie die met de gassen meekomen af te vangen. Bij motorblokken die die klepjes niet meer hebben zit het pijpje met de afscheider op het vliegwielhuis, of op het distributiedeksel, of beide. Bij de 1300 motoren zijn er vaak twee uitlaatpijpjes om meer capaciteit in het systeem te verkrijgen.

Motorrem

Bij het afremmen op de motor gebeurt het omgekeerde. De zuigers vliegen om de beurt naar beneden en zuigen wat ze kunnen, maar, de smoorklep is dicht. Er komt geen lucht. Nu gaat de blow by dus de andere kant op. Het diepe vacuüm in de verbrandingskamers zuigt lucht uit het carter langs de zuigerveren. Zonder ventilerende dop op het kleppen deksel zuigt de onderdruk in het carter waarschijnlijk ook lucht bij de carburateurvoet. Wanneer je een weekje haarspeldbochten gaat rijden, doe je er niet verkeerd aan een terugslagklepje in de ventilatieslang te hebben.

Mayonaise

Een bijproduct van de verbranding van benzine is waterdamp. Je kent het wel; als het ’s morgens koud genoeg is en je start de motor komt er ‘witte rook’ uit de uitlaat. Dat is waterdamp die onmiddellijk in de koude buitenlucht condenseert. Die waterdamp zit altijd in het uitlaatgas. Dus ook in de blow by. Er komt dus altijd waterdamp in het carter. Wanneer je elke keer de motor royaal op bedrijfstemperatuur warm rijdt, wordt die waterdamp door het carterventilatie systeem afgezogen. Zolang de motor nog niet op bedrijfstemperatuur is, condenseert de damp tegen de –relatief koude- binnenwand van de motor. En? Wat is het koudste plekje? Dat is het kleppendeksel. Wanneer er dus witte, grijze of zwarte smurrie aan de binnenkant van het kleppendeksel zit als je weer eens gaat kleppen stellen, dan weet je het; de laaatste tijd voornamelijk ritjes gereden waarbij de motor niet goed op temperatuur gekomen is. Je doet er goed aan om de ventilatieslang(en) door te blazen om de mayo daar uit te krijgen en in het vervolg de fiets nemen voor korte ritjes.

Er komt ook ‘zuur’ vrij bij de verbranding. Wel eens gehoord van ‘zure regen’? Het was niet helemaal onzin –indertijd-, bij onvolkomen verbranding van koolwaterstoffen ontstaat zuur. Dat zit ook in de blow by. In de waterdamp met name. Als die tegen de binnenwand condenseert, komt het zuur in de olie. Daarom; vóór de winterstalling verse olie in het carter. Komt er ‘rook’ of ‘damp’ uit de afsluitdop op het kleppendeksel bij draaiende motor, dan is (zijn) de ventilatieslang(en) verstopt.

Racerij

Een nadeel van het re-circuleren van de blow by is dat daarmee het octaangetal van de aangezogen benzinedamp verlaagt. Dus een minder effectieve verbranding. Als het op de laatste tienden van pk’s aankomt zoek je oplossingen. Zonder PCV word je niet toegelaten tot de wedstrijd. Dus, er moet zo weinig mogelijk olie meekomen door de carterventialtie. Een ‘oil catch tank’ wordt in het systeem opgenomen. Een heel grote olieafscheider dus. Daarin is zoveel ruimte, dat de gassnelheid bijna wegvalt en de olie dus kan bezinken. Men heeft ook ontdekt dat wanneer er veel buitenlucht kan toetreden in het motorblok, dit helpt bij de koeling. Daarom laat men het systeem zoveel mogelijk lucht aanzuigen. Luchtfiltertje op de aanzuigbuis tegen het stof. Natuurlijk moet je dan de carburateur weer zo afstellen dat het mengsel –met zoveel valse lucht erbij- toch weer rijk genoeg is. Niet zo moeilijk, want een race auto rijd je nu eenmaal steeds volgas. Dit moet u even weten, want er zijn lieden die ook een luchtfiltertje op het uiteinde van de ventilatieslang doen en deze dan dus niet aansluiten op de carburateurvoet of inlaatspruitstuk. Dat staat natuurlijk heel sportief, maar getuigt ook van totaal onbegrip van hoe het systeem werkt.