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发动机工作时,会有一小部分气体从燃烧室经活塞环进入曲轴箱,这部分气体称为曲轴箱废气或曲轴箱窜气。
曲轴箱废气包含没有完全燃烧的碳氢化合物和部分燃烧产物,这些物质会污染润滑油并使封闭的曲轴箱内部压力升高,污染的润滑油将导致润滑油性能下降,曲轴箱内部过高的压力会导致曲轴箱内部的油封漏油,因此,必须将曲轴箱废气从曲轴箱中排出去。但是曲轴箱废气中含有有害物质,不能直接排入大气,曲轴箱强制通风系统(PCV 系统)可以将曲轴箱废气导入发动机气缸进行燃烧,从而消除其危害。曲轴箱废气的排出和新鲜气体的流入是依靠进气真空进行控制的,曲轴箱废气经PCV 阀及废气软管进入进气道,新鲜空气经空气软管引入曲轴箱以平衡曲轴箱压力,自然吸气发动机曲轴箱通风系统工作原理如图1所示。
2 增压发动机曲轴箱通风系统工作原理
增压发动机曲轴箱通风系统与自然吸气发动机曲
轴箱通风系统大有不同,它有2种工作状态,即低速时的自然吸气状态和高速时的增压状态,由单向阀实现工作状态的转变,如图2所示。当发动机工作在自然吸气状态时(增压器不工作),其曲轴箱通风的路线与自然吸气发动机曲轴箱通风系统状态一样,进气真空区域位于节气门后方,曲轴箱废气经过单向阀1由节气门后方的废气软管引入燃烧室,如图2(a )所示;当发动机工作在增压状态时,节气门后方变为高压区域,使单向阀1关闭,进气管产生真空的位置发生了转移,真空区域在增压器的进气侧,真空作用使单向阀2关闭,单向阀3开启,曲轴箱废气经单向阀3进入增压器前的进气道,如图2(b )所示。
3 第3代EA888涡轮增压发动机曲轴箱通风系
统的结构与原理
在实际的增压发动机中,曲轴箱通风系统大多是将相关功能部件集成于一体,以便于安装布置,第3代EA888涡轮增压发动机曲轴箱通风系统,如图3所
增压发动机曲轴箱通风系统的检修
长春市机械工业学校 武 忠
图1 自然吸气发动机曲轴箱通风系统
(a )自然吸气时曲轴箱通风系统工作状态
(b )增压时曲轴箱通风
系统工作状态
图2 增压发动机曲轴箱通风系统工作原理
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示。该系统主要由机油粗分离器(缸体内)、机油细分离器模块(安装在气缸盖罩上)、用于导出已净化废气的管子、缸体内的机油回流管(带有回流止回阀)等组成。
3.1 机油细分离器模块的组成
机油细分离器模块是曲轴箱通风系统的核心,结构如图4所示。其内部主要由旋流式分离器、压力调节阀、PCV 阀、止回阀1、止回阀2等装置组成,机油细分离器模块共有5个接口,分别是进气歧管接口、废气涡轮增压器进气侧接口、曲轴箱废气排气接口、机油回流接口及炭罐接口。
3.2 机油细分离器模块各部件功用ea888发动机
旋流式分离器用于分离曲轴箱废气中的机油微粒,当曲轴箱废气气流流经旋流式分离器时,会产生高速旋转,在离心力的作用下实现油、气分离;压力调节阀使曲轴箱与进气系统保持-100 mbar (1 mbar=100Pa )的压差,该压差可使曲轴箱废气有效排出,同时也防止曲轴箱内压力过低或过高造成曲轴箱密封件损坏;内部的止回阀1、止回阀2可在自然吸气和增压进气2种状态下改变曲轴箱废气排出的路线;PCV 阀位于机油细分离器模块上的涡轮增压器进气侧接口附近,它是气孔为计量孔的单向阀,当涡轮增压器进气侧接口为高压时单向阀打开,反之关闭。
3.3 曲轴箱通风系统的工作原理
(1)怠速和较低的部分负荷工况(自然吸气模式)。在自然吸气模式下,由于进气歧管内有真空,所以止回阀1打开,止回阀2关闭,需净化的曲轴箱窜气直
接经进气歧管被送至燃烧室燃烧,同时新鲜空气由增压器进气侧前的旁通空气道经PCV 阀引入曲轴箱,防止曲轴箱产生高真空。自然吸气工况曲轴箱窜气流经的路线如图5所示。
(2)大负荷及全负荷工况(增压工况)。在增压工
况时,整个增压空气路径上都产生了高压,于是止回阀
1
图3 第3代EA888涡轮增压发动机曲轴箱通风系统图4 第3代EA888涡轮增压发动机曲轴箱通风系统结构
图5
自然吸气状态下曲轴箱窜气流径的路线
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汽车维护与修理 2020·12下半月关闭,由于曲轴箱内压与涡轮增压器的进气侧存在着压差,因此止回阀2打开,需净化的曲轴箱窜气由涡轮增压器吸入进气管路中,进入燃烧室燃烧。由于增压状态下经活塞环的漏气量较大,不需要向曲轴箱引入新鲜空气。增压工况曲轴箱窜气流经的路线如图6所示。
4 机油细分离器模块的检查
机油细分离器模块的检查主要是对压力调节阀、旁通阀、PCV 阀及止回阀1、止回阀2的检查。主要通过手动真空泵检查旁通阀、PCV 阀及止回阀1、止回阀2的单向导通作用以及检查压力调节阀的限压作用。机油细分离器模块的检查见表1
所列。
图6 增压工况下曲轴箱窜气流径的路线
(收稿日期:2020-10-29)
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