Así como un médico mide la presión arterial para determinar la salud de un paciente, el ingeniero de desarrollo también mide la presión del cárter para obtener una idea del estado de un motor en el banco de pruebas. Un aumento en la presión no solo proporciona una indicación temprana de desgaste, sino que la medición de la presión es crucial en el desarrollo de sistemas modernos de ventilación positiva del cárter, que deben cumplir con las regulaciones de emisiones.

Es importante tener en cuenta que la medición de la presión del cárter no es una medición directa de “Blowby”, que se mide como un caudal en metros cúbicos estándar por segundo.

Medición de la presión del cárter para controlar el desgaste de la camisa, el pistón y el anillo.

Los motores de desarrollo no son baratos, dado que generalmente hay un programa intensivo de diseño de ingeniería detrás de ellos: por lo tanto, lo último que cualquier ingeniero quiere ver es que la prueba se esfume literalmente. Para minimizar el riesgo, los bancos de pruebas hoy en día están equipados con una gran cantidad de sensores para monitorear todo, desde la presión del aceite y la temperatura ambiente hasta los EGT y, de particular interés, la presión del cárter.

Los sensores de presión del cárter usados ​​en bancos de pruebas son particularmente interesantes, ya que no solo son capaces de medir variaciones relativamente menores de presión, sino que también son estables en un amplio rango de temperatura mientras resisten la inmersión en aceite caliente: esto es particularmente importante ya que el sensor a menudo instalado en el cárter o tubo de llenado de aceite donde entra en contacto directo con el aceite de motor caliente.

El sistema pistón-anillos-cilindro (PRC) está sometido a tensiones extremas como altas fuerzas de fricción y aceleración, así como a temperaturas y presiones extremas resultantes del proceso de combustión.

En estas condiciones, siempre habrá alguna forma de recuperación en el cárter, pero a medida que aumenta el desgaste de los componentes, también lo hará la presión dentro del motor. Este es el principio básico detrás de la medición de la presión del cárter como una indicación temprana de desgaste en motores que funcionan en dinamómetros o bancos de pruebas.

Este aumento de presión en el cárter en los motores de inducción forzada CI puede ser catastrófico, ya que el retorno de aceite del compresor a menudo estará restringido, lo que provocará una falla en el sello laberíntico y una pérdida total de lubricación de los cojinetes.

A pesar de la importancia de monitorear el estado del sistema PRC, optimizar la ventilación positiva del cárter mediante una medición precisa de la presión interna es vital para cumplir con la legislación sobre emisiones.

Diseñar el PCV para un medio ambiente más limpio.

A principios de la década de 1960, General Motors identificó los gases del cárter como una fuente de emisiones de hidrocarburos. Desarrollaron la válvula PCV en un esfuerzo por ayudar a frenar estas emisiones. Este fue el primer dispositivo de control de emisiones real instalado en un vehículo.

Idealmente, la presión del cárter debe controlarse justo por encima de la atmosférica para que haya suficiente presión para excluir el polvo y la humedad, pero no lo suficiente para forzar el paso del aceite por los sellos y juntas; o en un motor de inducción forzada, restrinja el retorno de aceite al cárter.

El primer paso en el diseño de una válvula PCV eficaz es determinar la presión real en el cárter mediante el uso de un sensor de presión de alta calidad diseñado específicamente para medir con precisión pequeños diferenciales, al tiempo que proporciona lecturas precisas y repetibles en un amplio rango de temperatura.

Armados con los datos acumulados durante las ejecuciones de rendimiento y durabilidad, los ingenieros pueden determinar los parámetros apropiados para la válvula PCV:

  • Área de sección transversal adecuada para facilitar un flujo de vapor suficiente desde el cárter
  • Corrija los parámetros de presión de funcionamiento para garantizar un retorno de aceite sin restricciones en los motores turboalimentados, mientras se mantiene la presión interna positiva.

Finalmente, la válvula prototipo se evalúa en un banco de pruebas, nuevamente con sensores de presión del cárter instalados, para confirmar el rendimiento y la durabilidad, así como el cumplimiento de las emisiones.

Este desarrollo puede durar semanas y representar una parte considerable de la factura de desarrollo, por lo que lo último que querría un fabricante es la falla de un sensor vital; lo que requeriría una nueva prueba parcial o incluso completa. Es por eso que los OEM solo usan transmisores de presión de alta calidad , como los producidos por el fabricante de transmisores y transductores de presión STS.

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