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曲轴箱强制通风系统的构成及结构型式《资讯》

发布时间:2020-08-17 12:16:54 阅读: 来源:包边机厂家

2018-08-09 09:36:36来源:贤集网 赵媛

风软管将曲轴箱与空气滤清器、进气系统内的校准量孔连接在一起构成曲轴箱通风系统。曲轴箱强制通风系统由曲轴箱窜出的混合气体被吸入进气歧管燃烧。在部分负荷工作期间,曲轴箱通过通风室和与进气歧管连通部分负荷通风管来通风;在发动机满负荷工作期间,废气通过缓冲器经通风室和机油分离器进入节气门体。满负荷通风管内的缓冲器可消减满负荷通风时产生的压力波动,从而防止机油进入节气门体内。为防止曲轴箱压力过高,延长机油使用期限,减少零件磨损和腐蚀,防止发动机漏油,必须实行曲轴箱通风。此外,为满足日益严格的排放要求和提高经济性,在汽车发动机设计过程中也必须进行曲轴箱通风系统设计。下面贤集网小编来为大家介绍曲轴箱强制通风系统的相关知识,包括:曲轴箱强制通风系统的构成、结构型式、常见故障分析。

曲轴箱强制通风系统的构成

提及曲轴箱强制通风系统,通常想到的是油气分离系统及曲轴箱压力控制系统,但完整曲轴箱强制通风系统应包括通风腔、油气分离系统、曲轴箱压力控制系统、回油腔及呼吸管等五部分。其中通风腔及回油腔一般布置在发动机本体中,贯穿缸盖、机体、曲轴箱; 整个系统中,油气分离系统及曲轴箱压力控制系统尤为重要。

1、通风腔

通常,发动机做功包含吸气、压缩、膨胀、排气四个行程,在压缩和膨胀行程中气缸内混合气的压力很高,被压缩的气体会经活塞和缸套间隙、活塞环开口、活塞环和汽缸套的间隙等窜入下曲轴箱并与机油形成油雾。通常这部分混合气需经集成在缸盖、缸体及曲轴箱中的通道导入油气分离系统,这个通道就是 "通风腔"。

2、油气分离系统

在曲轴箱强制通风系统中,经通风腔导入的窜气含有大量的机油油滴,这部分机油如果不加以处理直接进入燃烧系统会导致燃烧及排放恶化,为了提高经济性,改善排放,必须将窜气中的机油油滴进行分离,油滴颗粒在 0. 1um ~ 15um 之间均有分布。按照油气分离方法的原理,可以分为惯性碰撞式分离器、物理沉降式分离器及电磁式分离器,其中惯性碰撞式分离器又可分为迷宫及孔板式、旋风式、离心式。各种分离方法均有优缺点,目前新设计的油气分离系统采用多级油气分离结构,从而得到一个高效的分离系统。

3、曲轴箱压力控制系统

由于采用了曲轴箱强制通风系统,窜气被吸入发动机进气系统,在低速低负荷区域,曲轴箱会产生较大负压,这种情况会导致大量机油随窜气吸入进气系统并参与燃烧,将导致烧机油并严重影响发动机性能及可靠性,曲轴箱压力控制系统可以尽量减少曲轴箱压力波动,使其处于合理范围内。下图是一种常用的 PRV 调节阀,由膜片、弹簧、弹簧座及阀盖组成。PRV 阀膜片上下压力不同,可存在压差、由此可产生作用力,从而驱动弹簧运动,改变通道截面积,达到调节曲轴箱压力的目的。

4、回油腔

经油气分离系统分离出来的机油要进一步回流到油底壳循环利用,机油回流的通道就是回油腔。机油回流过程中,如与窜气相遇会形成大量的油雾,影响油气分离系统的分离效率,为了避免机油与窜气相遇,发动机设计初期应考虑曲轴箱强制通风系统的 "通风腔"及 "回油腔"设计,使其尽量分离。

5、呼吸管

国家排放法规规定:曲轴箱窜气不可排入大气,以免造成大气污染,因此作为曲轴箱强制通风系统必要的一环,必须将油气分离系统分离后的气体导入发动机进气系统并参与燃烧,这个通道就是呼吸管。按功能呼吸管分为部分负荷呼吸管及全负荷呼吸管,通常部分负荷呼吸管连在节气门后,全负荷呼吸管连在空气滤清器后。对于增压发动机,当增压器工作时,进气歧管内压力为正,为了防止气体倒流入曲轴箱,在部分负荷呼吸管上串联一个单向阀。

曲轴箱强制通风系统的结构型式

1、一般式

只是用橡胶管把曲轴箱与进气管道连接起来的通风方式为一般式强制通风。这种通风方式结构比较简单,只需管路连接,中间不需要其它部件连接,适用于一些小型发动机上。BJ492Q汽油机曲轴箱一般式强制通风装置。空气滤清器1上部装有进气软管5通至气门室罩内,挺杆室盖上有一出气管4通至化油器2的入口。

发动机工作时,曲轴箱内气体经出气管吸入化油器,由空气滤清器滤清的新鲜空气经进气软管、气门室罩补充到曲轴箱。

2、单向阀式

①在连接曲轴箱与进气管的管路中连接一个单向阀,防止把曲轴箱内的机油吸出,适用于车用汽油机,如EQ6100Q、日本三菱帕杰罗(猎豹)汽车发动机等。EQ610OQ汽油机单向阀式曲轴箱强制通风装置。气门室罩上装有一小空气滤清器2,在曲轴箱和进气管之间用出气管1相连,并在进入进气管之前的连接管处装有一单向阀3。

②当发动机工作时,曲轴箱内的蒸气经出气管、单向阀吸入气缸中,而新鲜空气经气门室罩上的小空气滤清器进入曲轴箱内。单向阀的作用是防止发动机在低速小负荷时进气管的真空度太大而将机油从曲轴箱内吸出。图4为曲轴箱通风单向阀,主要由阀4、阀体1、阀座2和弹簧3组成。发动机在怠速时进气管内真空度大,单向阀被吸在阀座上,曲轴箱内废气经阀上小孔进入进气管;随发动机负荷增大,进气管的真空度下降,阀在弹簧力的作用下向外顶开,这时通气量逐渐加大;发动机大负荷时,阀完全打开,通风量最大,因而起到更新曲轴箱内空气的作用。

③在连接曲轴箱与进气管的管路中连接一个油气分离器,把从曲轴箱内抽吸的油、气进行分离,使液态的油流回曲轴箱,气态的气吸入进气管,这样可以减少机油的消耗。斯太尔发动机的油气分离器,安装在发动机气缸盖的前端。

④发动机工作时,窜入曲轴箱内的油气经管路进入油气分离器,由于该油气分离器的容积下平面呈倾斜的,所以液态的油沿斜面、回油管流回曲轴箱,而气态的气经连接管进入进气道。

3、综合式

在连接曲轴箱与进气管的管路中不仅连接一个单向阀,而且还连接一个油气分离器,大大减少机油的消耗,保证发动机在各种工况下机油润滑的稳定。图6为CA6102Q汽油机的曲轴箱综合式强制通风装置。

在气缸盖前罩盖上安装曲轴箱通风进气空气滤清器(图中未画出),在气缸盖后罩盖上安装曲轴箱通风出气口滤清器3,该滤清器内有油气分离作用,因此也称油气分离器。油气分离器里面设有滤芯,滤芯上端有隔板,使其油气分离效果更好;单向阀设在油气分离器的顶部,这样摆脱了高温环境对阀的粘结、堵塞等影响。

动机工作时,漏入曲轴箱内的可燃混合气和废气在进气管真空度的作用下,经挺杆室、挡油板2、曲轴箱通风出气口滤清器3、通风软管5和单向阀6进入发动机进气管与新鲜混合气混合,进入气缸中烧掉。新鲜气体再经气缸盖前罩盖上的曲轴箱通风进气口空气滤清器进入曲轴箱。

曲轴箱强制通风系统常见故障分析

一、故障:

1、曲轴箱压力异常

调节曲轴箱压力是曲轴箱强制通风系统的重要功能,通常曲轴箱压力处于设计范围内。异常情况下,曲轴箱压力会超出设计范围,这将导致油气分离效率变差,同时还会导致发动机曲轴后曲轴油封、凸轮轴油封失效,发动机漏油。

2、油气分离系统分离效率异常

油气分离效率变差会导致过量机油通过油气分离系统进入进气系统参与燃烧,车辆出现“烧机油”现象,车辆烧机油会导致燃烧室积碳增加、怠速不稳、油耗上升、尾气排放超标等不良后果,严重的会导致润滑不良,使发动机报废。

3、呼吸管结冰

呼吸管结冰是另一个值得一提的故障模式,经售后调查,近几年在我国呼伦贝尔、黑河等北方地区,气温经常达到一40℃,甚至更低,车辆在长时间高速运行后,会出现机油标尺弹出,密封件漏油,检查呼吸管,发现其出口己被冰块堵塞。

二、造成以上曲轴箱强制通风故障原因主要有以下几方面:

1、曲轴箱强制通风系统中的通风腔和呼吸管堵塞、呼吸管上的单向阀工作不良,使窜气无法及时排出,曲轴箱正压变大,则窜入燃烧室的机油增多,导致“烧机油”,需要疏通通风腔及呼吸管,更换单向阀。

2、油气分离器回油孔的单向阀膜片破裂,发动机曲轴箱与油气分离器分离后的腔体连通,油雾未经油气分离单元直接进入进气系统,造成“烧机油”,需要更换单向阀膜片。

3、单向阀弹簧弹力过硬使单向阀未正常开启,过量

被从曲轴箱内吸出,导致很低的曲轴箱负压;未按方向安装单向阀使气体反向流动,异常气体进入曲轴箱,导致很高的曲轴箱正压。

4、极寒条件,冷热空气将在呼吸管出口处汇合,热空气遇到冷空气会有水凝结,进而不断汇聚形成冰块,长时间运行后冰不断增多,最终堵塞呼吸管,导致很高的曲轴箱正压。

上述是贤集网小编为大家介绍的曲轴箱强制通风系统的相关知识,包括:曲轴箱强制通风系统的构成、结构型式、常见故障分析。大家都掌握了吗?其实,曲轴箱强制通风系统的作用很强大,它甚至还影响烧机油哦,它是影响烧机油的?当发动机运转时,总有极少量可燃混合气经活塞环漏到曲轴箱内,漏到曲轴箱内的汽油蒸汽凝结后将稀释机油,使机油粘度变小;废气中的水蒸气凝结于润滑油中形成泡沫,破坏润滑油的供给;废气中的水蒸气和酸性物质将侵蚀零件和使得润滑油性能变坏;同时,漏入曲轴箱内的气体使得曲轴箱内压力和温度升高,将造成机油从油封,衬垫处泄露而流失。因此曲轴箱必须设有曲轴箱通风装置,使漏入的气体排出并加以利用,同时使新鲜的空气进去曲轴箱,形成不断的对流。所以,大家平时一定要注重对曲轴箱强制通风系统的保养!

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