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刍议曲轴箱强制通风(PCV)系统
来源:汽车电器  作者:佚名  2018-08-31 09:07:27



    摘要:本文阐述曲轴箱窜气及其危害;介绍曲轴箱强制通风系统组成及原理;剖析PCV系统对发动机运行的不良影响)

    1 曲轴箱窜气和曲轴箱混合气体的危害
    发动机运行中,会有一部分高压高温气体从气缸途经活塞组件与气缸之间的间隙窜入曲轴箱。曲轴箱窜气包括作功行程中完全燃烧和未完全燃烧的气体以及压缩行程的可燃混合气。曲轴箱内的气体,除了主要来源于气缸的窜气外,还有曲轴箱内的机油在车辆颠簸、曲柄搅拌以及高温条件下所形成的油雾和蒸气〕这些气体统称为曲轴箱混合气体。曲轴箱混合气体主要成分有:HC、CO、NOx、机油油雾、水蒸气,其中HC占到大约70%。
    曲轴箱混合气体对发动机运行危害极大二首先,使曲轴箱内压力和温度升高,加大油底壳密封衬垫和曲轴油封的密封负荷,进而导致机油渗漏;其次,污染机油使其劣化,最终导致发动机润滑效能降低,甚至失效的严重后果。混合气体温度高使机油变稀,其中的未燃燃油不仅稀释机油,同时极大地推进了机油氧化变质的速度和进程)混合气体冷凝后与机油发生化学反应生成油泥,更使机油润滑效能雪上加霜。
    发动机运行中,曲轴箱内充满烟雾状的具有正压的高温混合气体,必须及时予以清除,释放曲轴箱压力和降低其温度,净化曲轴箱空间环境。现代汽车发动机均采用曲轴箱强制通风(PCV)技术对曲轴箱混合气体进行清除。

    2 曲轴箱强制通风(PCV)系统
    PCV系统就是利用通道“强制”曲轴箱混合气体被真空定向吸入进气歧管并参与燃烧,与此同时,在曲轴箱内建立适度的真空度(大约4 kPa)。空气滤清器与节气门之间的腔体、气门摇臂腔体、曲轴箱腔体、进气歧管这4个腔体,通过管道连通,形成一个两端开口于节气门前后的闭式管路结构。在封闭管路上,设置用于流量调节的单向阀,称为PCV阀,还设置有油气分离装置,即油气分离器。PCV系统按油气分离器形式可分为两类,一级油气分离式PCV系统如图1所示,二级油气分离式PCV系统如图2所示。PCV系统除PCV阀、油气分离器、通气管、真空管外,还包括缸盖和缸体内的机油回流道。


    2.1一级油气分离式PCV系统
    迷宫式油气分离器与气缸盖罩集为一体,位于气缸盖罩内的上方。竖直的迷宫挡板上下交错、左右间隔,形成上下左右、弯曲有致的曲径,如图1所示。
    发动机运行中,真空吸力使PCV阀打开,在真空吸力作用下,新鲜空气经过通气管被吸入气门摇臂腔体并冲入油气分离器。与此同时,曲轴箱混合气体流经机油回流道汇入气门摇臂腔体,被新鲜空气流裹卷着一并冲入油气分离器,通过PCV阀进入进气歧管。合并后的混合气体在油气分离器中,沿着曲径依次高速冲击各迷宫挡板,混合气体中具有较大的机油颗粒被迷宫挡板撞击而停下,集聚于迷宫挡板表面上的机油在重力作用下,落下汇入机油回流道入口,经机油回流道流回油底壳。
    一级油气分离式PCV系统强制“通风”效果有限,它没有把新鲜空气直接引入曲轴箱,而是通过新鲜空气流顺势把远道而来的曲轴箱混合气体“拉入”进气歧管,不能很有效地扫除曲轴箱混合气体。有可能使发动机在较宽的工况段(如中等负荷到全负荷)内,曲轴箱不能形成适度的真空度,甚至可能形成正压。不利于发动机的运行。

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