Pengudaraan crankcase adalah proses mengeluarkan udara tercemar dari dalam crankcase dan memasukan udara bersih ke dalam crankcase untuk mengantikan udara tercemar yang dikeluarkan bagi meminimumkan kadar udara tercemar di dalam crankcase dan pada masa yang sama untuk mengelakan peningkatan tekanan di dalam crankcase dan memastikan tekanan udara di dalam crankcase adalah sentiasa pada tahap minimum.
Penapis Udara Yang Dipasang Pada Sistem Pengudaraan Crankcase
Ketika enjin beroperasi terdapat perlepasan gas daripada gelang omboh (piston ring) yang dikenali sebagai blowby. Kadar kekedapan (sealing) piston ring adalah tidak kedap sepenuhnya dan ini membolehkan gas yang bertekanan tinggi di dalam silinder melepasi gelang omboh (piston ring) dan memasuki crankcase. Gas blowby ini akan meningkatkan tekanan di dalam crankcase dan perlu di salurkan keluar bagi mengelakan peningkatan tekanan di dalam crankcase yang boleh mengakibatkan kebocoran pada seal minyak dan gasket. Pembentukan tekanan di dalam crankcase ini juga boleh mengakibatkan kadar kekedapan gelang omboh (piston ring sealing) berkurangan yang mengakibatkan penghasilan kuasa enjin menjadi berkurangan. Dalam masa yang sama gas blowby ini juga mengandungi wap bahan api yang tidak terbakar sepenuhnya dan perlu di salurkan keluar dari crankcase bagi mengelakanya daripada mencemari minyak pelincir yang akan mengakibatkan pembentukan asid yang menghakis dan mendapan (sludge) di dalam crankcase. Kadar penghasilan gas blowby ini adalah bergantung dengan kelajuan enjin dan kuasa yang di hasilkan atau beban (Load) yang di bawa oleh enjin.
Pelepasan Gas Blowby Ketika Enjin Beroperasi
Terdapat 2 jenis sistem pengudaraan crankcase iaitu sistem pengudaraan terbuka dan sistem pengudaraan tertutup. Sistem pengudaraan terbuka adalah sistem yang melepaskan tekanan dari dalam crankcase ke udara manakala sistem pengudaraan tertutup pula adalah sistem yang melepaskan tekanan di dalam crankcase dengan menyalurkannya ke ruang pembakaran.
Pengudaraan Sistem Terbuka
Sistem pengudaraan terbuka adalah sistem pengudaraan crankcase yang pertama sekali digunakan. Walaupun telah lama tidak digunakan pada enjin automotif sistem ini masih lagi di gunakan pada masa kini terutamanya pada enjin-enjin kecil terutamanya enjin motosikal berkuasa rendah. Pada sistem ini gas blowby yang memasuki crankcase akan meningkatkan sedikit tekanan di dalam crankcase. apabila tekanan di dalam crankcase lebih tinggi daripada tekanan di luar enjin gas blowby akan keluar dari crankcase melalui saluran pengudaraan. Pada sistem terbuka ini terdapat 2 saluran pengudaraan iaitu saluran udara masuk ke dalam crankcase dan saluran udara keluar dari crankcase. Pada saluran udara masuk terdapat penapis udara, biasanya berkongsi penapis udara enjin dan saluran keluar di salur menurun ke bawah enjin . Saluran keluar ini biasanya dikenali sebagai road draft tube. Pada sistem ini ketika kenderaan tidak bergerak gas blowby dari crankcase akan keluar dari salur masuk dan keluar. Oleh kerana sistem ini mengunakan prinsip venturi untuk mengeluarkan dan memasukan udara ke dalam crankcase, Sistem ini hanya akan memasukan udara bersih ke dalam crankcase untuk mengantikan udara di dalam crankcase ketika kenderaan bergerak. Ini adalah kerana ketika kenderaan bergerak tekanan udara pada hujung draft tube menurun disebabkan aliran udara laju pada bahagian hujung draft tube mengakibatkan penurunan tekanan udara di hujung draft tube (venturi effect). Ketika tekanan pada hujung draft tube menurun dan menarik keluar udara di dalam crankcase dan mengakibatkan tekanan di dalam crankcase menurun. Ini akan menarik udara bertapis dari saluran masuk untuk memasuki crankcase bagi mengantikan udara tercemar yang telah di keluarkan. Pada sistem ini semakin laju kenderaan bergerak maka semakin laju aliran udara pada hujung draft tube dan semakin rendah tekanan di hujung draft tube maka semakin banyak udara dari dalam crankcase akan keluar dan udara bersih memasuki crankcase. Ketika kenderaan tidak bergerak sistem ini hanya melepaskan tekanan dari dalam crankcase dan tidak memasukan udara bersih bagi mengantikan udara di dalam crankcase.
Draft Tube Pada Enjin Automotif Keluaran Pontiac 1933-1954
Kelemahan sistem pengudaraan terbuka ini adalah pengudaraan yang tidak kosisten kerana kadar pengudaraan adalah bergantung dengan kelajuan kenderaan bukan kelajuan enjin. Selain itu banyak faktor yang mempengaruhi kadar pengudaraan pada sistem ini. Salah satu daripadanya adalah tiupan angin. Sebagai contoh kereta yang bergerak pada kelajuan 60 km sejam yang bergerak melawan arah tiupan angin akan melalui aliran udara yang lebih laju dan aliran udara yang laju pada hujung road draft tube dan menjadikan tekanan di hujung draft tube semakin rendah dan akan meningkatkan kadar pengudaraan. Begitu juga sebaliknya sekiranya kereta bergerak pada kelajuan 60 km sejam mengikut arah tiupan angin aliran udara pada hujung draft tube adalah lebih kurang berbanding pergerakan melawan arah angin dan pengudaraan crankcase juga berkurangan. Apabila kenderaan berhenti ia sekadar melepaskan tekanan dari dalam crank case. Ketika kenderaan bergerak perlahan kadar pengudaraan crankcase adalah rendah, ketika kenderaan bergerak terlalu laju kadar pengudaraan terlalu tinggi yang mengakibatkan banyak wap minyak pelincir dan oil mist yang mengikuti aliran udara keluar dan tidak dapat diasing sepenuhnya oleh pengasing angin dan minyak (Air Oil Separator).
Ketika kenderaan tidak bergerak sistem ini hanya mengeluarkan tekanan udara dari dalam crankcase. Lama kelamaan kadar wap bahanapi yang tidak terbakar meningkat dan mencemarkan minyak pelincir dan mengakibatkan keasidan pada minyak pelincir yg mengakibatkan hakisan serta pembentukan mendapan sludge.
Sistem pengudaraan terbuka ini juga menghasilkan kadar pencemaran udara yang tinggi akibat pelepasan wap bahanapi yang tidak terbakar sepenuhnya dan wap minyak pelincir ke udara. Wap bahanapi yang tidak terbakar sepenuhnya dan wap minyak pelincir bukan saja mengeluarkan bau yang tidak menyenangkan malah ia adalah amat merbahaya dan memudaratkan kesihatan.
Sistem Pengudaraan Tertutup
Untuk meminimunkan kadar pencemaran yang di hasilkan. Sistem pengudaraan terbuka telah di gantikan dengan sistem pengudaraan tertutup yang di kenali sebagai Positive Crankcase Ventilation (PCV). Wap bahanapi yang tidak terbakar sepenuhnya dan wap minyak pelincir disalurkan ke sistem intake untuk di bakar dalam ruang pembakaran bagi meminimunkan kadar pencemaran. Kebanyakan pengeluar automotif mula beralih mengunakan sistem pengudaraan tertutup pada awal 1960-an. Komponen utama yang memainkan peranan penting serta membolehkan pengunaan sistem pengudaraan tertutup ini adalah injap yang ringkas dan mudah yang dikenali sebagai Injap PCV (PCV Valve). Pada sistem Positive Crankcase Ventilation (PCV) proses pengudaraan crankcase adalah dengan mengunakan negatif pressure (vacuum) pada intake manifold untuk menyedut gas blowby yang terdiri daripada wap bahanapi ke dalam sistem intake untuk di bakar di ruang pembakaran. Semasa udara di dalam crankcase di sedut ke intake manifold, tekanan di dalam crankcase akan menurun dan ini akan menarik udara bersih dari saluran masuk untuk memasuki crankcase bagi mengantikan udara yang bercampur dengan gas blowby yang telah di sedut ke intake manifold. Ketika proses ini berjalan secara tidak langsung oil mist dan wap minyak pelincir yang terhasil di dalam crankcase akan turut mengikut aliran pengudaraan ini. Untuk mengelakan oil mist dan wap minyak pelincir daripada memasuki sistem intake dan kemudian di bakar si ruang pembakaran maka PCV Oil Seperator di tempatkan pada saluran pengudaraan keluar dan masuk. PCV Oil seperator berfungsi sebagai pengasing yang memisahkan minyak dan udara dengan melepaskan udara dari crankcase ke intake manifold dan memerangkap oil mist serta menukar wap minyak pelincir daripada bentuk wap kepada minyak dan mengembalikannya semula ke dalam crankcase.
Pada enjin turbo ketika boost mula di hasilkan injap PCV (PCV valve) akan menutup saluran ke intake manifold. Ini adalah untuk mengelakan tekanan yang tinggi dari intake manifold memasuki crankcase yang akan meningkatkan tekanan di dalam crankcase. Pada ketika ini gas dari dalam crankcase di sedut oleh vacuum yang di hasilkan di bahagian kemasukan (inlet) turbo.
Sistem pengudaraan crankcase yang beroperasi dengan baik akan memanjangkan jangkahayat minyak pelincir dengan mengurangkan peningkatan keasidan minyak pelincir yang boleh meningkatkan kadar hakisan komponen-komponen dalaman enjin serta meminimumkan pembentukan mendapan sludge yang merupakan punca utama kepada kerosakan komponen dalaman enjin.