3 PCV阀结构和工作原理
PCV阀结构如图3所示,阀芯上端的阀芯锥形计量体和上壳体的计量孔构成计量阀。阀芯下端的开关阀体和下壳体上的阀座构成开关阀。阀芯的上下位置取决于进气歧管真空吸力、曲轴箱压力和弹簧伸张力的共同作用。弹簧伸张力推动阀芯下移,真空吸力和曲轴箱压力使阀芯上移。发动机运行中,真空吸力和曲轴箱压力共同克服弹簧伸张力,开关阀总是完全打开的。计量阀的开度取决于阀芯的位置。
如图3a所示,发动机发生回火时或停止运转期间,进气歧管压力为正压力或大气压力,阀芯在弹簧伸张力和进气歧管正压力的双重作用下落座关闭PCV阀的进口,防止回火火焰冲入曲轴箱引燃曲轴箱混合气体而导致严重后果,避免发动机停止运转期间曲轴箱与进气歧管的连通。
如图3b所示,怠速或减速工况时,真空吸力最大,真空吸力和曲轴箱压力克服弹簧伸张力将阀芯推至工作的上极限位置,计量阀的开度最小,PCV阀具有最小的控制流量,但足以扫除曲轴箱内因发动机负荷小而产生较少量的曲轴箱混合气体,防止曲轴箱形成过高的真空度而导致机油消耗过量。
如图3c所示,随着发动机负荷增大,真空吸力减小,阀芯在弹簧伸张力作用下向下移动,计量阀开度随之增大,即PCV阀的控制流量随之增大,以满足曲轴箱窜气混合气体随着发动机负荷增大而增多的要求。
如图3d所示,急加速或全负荷工况时,发动机负荷最大,真空吸力最小,弹簧伸张力将阀芯推至工作的下极限位置,计量阀的开度最大,即PCV阀具有最大的控制流量,以最大限度适应曲轴箱最大窜气量的需求。
4 P阀流量与发动机负荷豹匹巍关系
发动机运行中,曲轴箱混合气体随着发动机负荷的增大而增多,PCV阀的控制流量就必须与发动机负荷变化相匹配,即多产多出,少产少出。通过对阀芯锥形计量体、计量孔直径、弹簧刚度这3个参数的精心设计,使PCV阀的控制流量与既定发动机具有严格的匹配关系。PCV阀流量特性和发动机窜气量与发动机负荷匹配关系如图4所示。
PCV阀流量特性的缺陷,从图4不难推知,曲轴箱内真空度随着发动机负荷增大而升高,尽管能满足发动机产生窜气量的要求,但会加大机油消耗量;当发动机负荷增大到一定量后,不能满足发动机产生窜气量的要求,曲轴箱内形成正压对发动机运行造成危害。显然,基于机械原理工作的PCV阀流量特性不能完全满足发动机窜气量的要求,同时还注意到,经PCV系统进入进气歧管的曲轴箱混合气体又并未被发动机ECU计入燃油定量,影响空燃比控制精度。只有PCV系统纳入发动机电子控制系统才能解决这些问题。