迷宫式油气分离器分离效率相对较低,其结构简单原理所致,只能分离出较大的机油颗粒,大量的机油微颗粒仍弥散于混合气中而进入进气歧管,加剧了机油污染进气歧管以及气门和燃烧室积炭的进程,导致发动机机油消耗量增多,严重影响到发动机的正常运行,以致于催生了改装市场加装机油透气壶的业务。实践证明,进气歧管由此被机油污染程度很严重,造成起动困难、起步易熄火、怠速抖动等故障,同时伴随着燃油消耗量增大、机油消耗量增大、动力性降低等运行效能的损失。随着国家对汽车发动机燃油消耗量法规逐年严苛(乘用车百公里油耗2015年为6.9L,到2020年要达到5L),提高PCV系统油气分离率势在必行。
另外,迷宫式油气分离器设置于
气缸盖罩上,会给特定用户群带来机油乳化的风险。就发动机整体而言,
气缸盖罩的温度较低,远道而来汇聚于此的曲轴箱混合气体中的水蒸气,可能冷凝为水和分离出的机油一并流回油底壳,导致机油乳化。冬季低温用车以及短距离用车的用户此风险为大。现在多数发动机
气缸盖罩上的防尘罩(又称装饰罩)对
气缸盖罩起到保温作用,极大地降低了由此带来的机油乳化风险)
一级油气分离式PCV系统结构简单,生产成本低,主要用于价位较低的乘用车。
2.2二级油气分离式PCV系统
为避免一级油气分离式PCV系统的致命缺陷,二级油气分离式PCV系统便应运而生。它是在迷宫式油气分离器对油气粗分离之后,又串入称之为旋风式油气分离器对油气进行二级细分离,前者又称油气粗分离器,后者又称油气细分离器。
在图2中,迷宫式和旋风式油气分离器相串联并且集成于一体,新鲜空气经过通气管引入气门摇臂腔体,通过机油回流通道进入曲轴箱,从曲轴箱出来,流经二级油气分离器和PCV阀进入进气歧管。显然,新鲜空气流对曲轴箱混合气体的清扫强度,远大于一级油气分离式PCV系统但是,这会导致某些工况(如减速工况)曲轴箱真空度过高而影响发动机的运行。为此,有些发动机(如大众汽车集团的EA211和
EA888发动机)的PCV系统设置压力调节器来予以解决,此文篇幅所限,不再。
旋风式油气分离器原理示意如图3所示。出气管置于上部为圆柱形、下部为圆锥形的漏斗状腔体中间,并且深入圆柱形腔体到一定的深度,进气口靠近圆柱体上端且径向偏置于最大处,气体入口处截面如图4所示。曲轴箱混合气体沿切向冲入圆柱形腔体形成旋流,气流沿漏斗状腔体呈螺旋形边下行边收缩,旋入位于中心的气体出口管而冲出。由于气流高速旋转,密度大的油滴在离心力作用下被甩向漏斗状腔体内壁,并在重力作用下,沿内壁流下汇入锥形排油口流回油底壳。
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