發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),有部分可燃混合氣和燃燒產(chǎn)物會(huì)經(jīng)氣缸、活塞環(huán)竄入曲軸箱內(nèi),竄入的氣體由于溫度的下降,一部分會(huì)凝結(jié)于機(jī)油中,使機(jī)油變稀、性能變差,同時(shí)形成泡沫,影響潤(rùn)滑質(zhì)量;漏入曲軸箱中的廢氣遇水會(huì)生成酸類,腐蝕機(jī)件,使?jié)櫥妥冑|(zhì);同時(shí),漏入的氣體會(huì)造成曲軸箱壓力和溫度升高,造成機(jī)油從油封、襯墊處泄漏。因此,曲軸箱都設(shè)有通風(fēng)裝置,排出漏入的氣體并回收,同時(shí)使新鮮空氣進(jìn)入曲軸箱,形成不斷的對(duì)流,平衡曲軸箱內(nèi)的壓力。另外,由于多數(shù)曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)將排出的廢氣引入燃燒室燃燒,避免了污染大氣,因此從這方面來講,此系統(tǒng)還具有環(huán)保的功能。
曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)組成及工作原理發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱通風(fēng)方法有兩種,一種采用自然通風(fēng)法,一種采用強(qiáng)制通風(fēng)(PCV)法。由于自然通風(fēng)法將廢氣直接導(dǎo)入大氣中,不但會(huì)造成燃料的浪費(fèi),還會(huì)增加大氣污染,并且通風(fēng)的效果也不好,因此現(xiàn)已淘汰。強(qiáng)制通風(fēng)法利用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管道內(nèi)的真空作用,使曲軸箱內(nèi)的氣體強(qiáng)制吸入氣缸中,提高了發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性,避免了污染環(huán)境,被現(xiàn)在汽車廣泛采用。下圖所示為帶流量控制閥(PCV)的曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)示意圖,它由進(jìn)氣濾清器、進(jìn)風(fēng)管、出氣管、PCV閥等組成,多數(shù)車型的進(jìn)氣濾清器不單獨(dú)設(shè)置,而是與發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣濾清器合用一個(gè)。
▲ 曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)
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發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),新鮮空氣經(jīng)空氣濾清器進(jìn)入氣門室罩蓋內(nèi),進(jìn)入曲軸箱與曲軸箱內(nèi)竄氣混合,曲軸箱竄氣經(jīng)過缸體與缸蓋的油氣通道,再經(jīng)罩蓋上的PCV閥后,通過出氣管進(jìn)入進(jìn)氣管中。因此,有適量的竄氣在氣缸內(nèi)再次燃燒。PCV閥可防止發(fā)動(dòng)機(jī)怠速和小負(fù)荷工況時(shí)過多的氣體未經(jīng)計(jì)量進(jìn)入氣缸,造成空燃比失調(diào),因此它的主要作用是調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速、中小負(fù)荷和大負(fù)荷時(shí)的通風(fēng)強(qiáng)度。PCV閥的結(jié)構(gòu)如下圖所示。
下圖說明了發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況時(shí),PCV閥的工作情況。
圖(a)表示發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí),進(jìn)氣管內(nèi)真空度最大,閥芯被吸壓靠向閥座,因此曲軸箱中的竄氣只能通過閥的縫隙或小孔通過,流量較小,保持怠速穩(wěn)定;圖(b)表示中等負(fù)荷時(shí),進(jìn)氣管內(nèi)真空度下降,閥芯在彈簧的作用下離開閥座,使通風(fēng)量適當(dāng)加大,保證曲軸箱內(nèi)的氣體及時(shí)抽出和新鮮冷空氣的進(jìn)入;圖(c)表示大負(fù)荷時(shí),進(jìn)氣管內(nèi)的真空度已很小,閥芯完全打開,通風(fēng)量最大,曲軸箱內(nèi)的新舊氣體大量對(duì)流。流量控制閥還有止回功能,一旦發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)“回火”現(xiàn)象,閥芯即被反向關(guān)閉,防止曲軸箱內(nèi)的廢氣被點(diǎn)燃發(fā)生爆炸。具有渦輪增壓器的車型上裝配的曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng),因進(jìn)氣管內(nèi)并不常保持負(fù)壓狀態(tài),在增壓器投入工作時(shí)甚至是處于正壓狀態(tài),若只采用一根連接進(jìn)氣管的出氣管,會(huì)導(dǎo)致曲軸箱通風(fēng)裝置在發(fā)動(dòng)機(jī)處于非自然吸氣工況時(shí),不能進(jìn)行正常通風(fēng),因此在這樣的車型上,曲軸箱通風(fēng)出氣管分為兩根(下圖),一根通向進(jìn)氣管,另一根通向渦輪增壓器進(jìn)氣入口處。
▲ 帶渦輪增壓器的曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)在兩根管路之間設(shè)有兩個(gè)單向閥(如下圖所示設(shè)置在細(xì)油氣分離器內(nèi)),當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速或小負(fù)荷工況時(shí),曲軸箱蒸氣由進(jìn)氣管進(jìn)入,在其他工況時(shí),曲軸箱蒸氣由渦輪增壓器進(jìn)氣入口進(jìn)入,保證了曲軸箱的正常通風(fēng)。
▲ 帶渦輪增壓器車型不同工況下的曲軸箱通風(fēng)情況發(fā)動(dòng)機(jī)處在冷機(jī)狀態(tài)運(yùn)行時(shí),從曲軸箱來的低溫機(jī)油蒸氣可能會(huì)在通風(fēng)管路及節(jié)氣門閥板和內(nèi)壁上凝結(jié)、沉積并固化,這可能導(dǎo)致通風(fēng)系統(tǒng)出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象,也會(huì)造成節(jié)氣門閥板發(fā)生輕微粘連現(xiàn)象,為此有的汽車在曲軸箱通風(fēng)管路上設(shè)置了加熱電阻,一來加熱裝置對(duì)通過的機(jī)油蒸氣進(jìn)行加熱(下圖),避免了機(jī)油蒸氣的凝結(jié),再者加熱裝置也可防止通風(fēng)裝置在吸入很冷空氣時(shí)竄氣結(jié)冰,堵塞通風(fēng)管路,可防止曲軸箱出現(xiàn)正壓并延緩節(jié)氣門臟污的過程。
曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)常見故障診斷調(diào)節(jié)曲軸箱壓力是曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)的重要功能,通常曲軸箱壓力處于設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。當(dāng)曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)的部件失效后,會(huì)導(dǎo)致通風(fēng)壓力失調(diào),這主要表現(xiàn)為曲軸箱通風(fēng)不暢或曲軸箱通風(fēng)過度兩種現(xiàn)象。曲軸箱通風(fēng)不暢會(huì)造成曲軸箱內(nèi)壓力過高,故障表現(xiàn)為從發(fā)動(dòng)機(jī)各結(jié)合部位的油封、襯墊處滲漏機(jī)油,發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油消耗過快、排氣冒藍(lán)煙,嚴(yán)重時(shí)甚至在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)會(huì)從機(jī)油檢查尺口向外噴濺機(jī)油。◆PCV閥卡滯在關(guān)閉位置(機(jī)械原因卡滯或被臟污的機(jī)油泥粘住);
◆通風(fēng)管路堵塞;
首先拆下通風(fēng)管路檢查管路中是否有油泥沉積堵塞情況,如有可清理、疏通或更換;其次可拆下PCV閥晃動(dòng)檢查其閥芯能否發(fā)出“咯咯”的活動(dòng)音,否則可視為閥芯卡滯而堵塞,或在PCV閥的兩端管口連接管子,用嘴吹、吸的方式模擬曲軸箱通風(fēng)不同工況下PCV閥的流量通斷情況,如PCV閥損壞,應(yīng)更換;若曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)本身無故障,但仍然存在上述故障現(xiàn)象,應(yīng)考慮是因發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、環(huán)及缸壁密封性變差向下竄氣導(dǎo)致,可用曲軸箱竄氣測(cè)量?jī)x進(jìn)行檢測(cè),必要時(shí)拆檢、維修發(fā)動(dòng)機(jī)。
(2)曲軸箱通風(fēng)過度
曲軸箱通風(fēng)過度主要指曲軸箱通風(fēng)裝置不能隨發(fā)動(dòng)機(jī)工況變化自動(dòng)調(diào)節(jié)通風(fēng)量,在某些車型上會(huì)表現(xiàn)為發(fā)動(dòng)機(jī)怠速不穩(wěn)或轉(zhuǎn)速過高,或因進(jìn)氣真空作用導(dǎo)致大量機(jī)油及蒸氣被吸入發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒,而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油消耗過快,排氣冒藍(lán)煙。◆PCV閥損壞(單向閥失去作用,處于常開狀態(tài));
若PCV閥裝反導(dǎo)致,可按正確方法重新安裝即可。若PCV閥損壞導(dǎo)致曲軸箱通風(fēng)過度,應(yīng)更換PCV閥。另外,曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)在工作時(shí),有時(shí)會(huì)表現(xiàn)為隨發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況變化,在單向閥部位發(fā)出連續(xù)的敲擊噪聲,這是單向閥內(nèi)部的彈簧性能衰退,其自動(dòng)調(diào)節(jié)作用變差所致,通常通過更換單向閥即可解決。現(xiàn)在很多車型已將曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)中的單向閥、調(diào)壓閥、油氣分離器等部件集成為一體設(shè)計(jì),在檢查出某一部件故障后,一般需更換總成才能解決問題。