曲轴箱强制通风系统的工作原理
作者:走道不穿鞋
三个关键词:曲轴箱强制通风系统、窜缸气、PCV阀(也可以称为废气阀)。
其实所有的车都烧机油,这里说的是正常的机油消耗,新提的车也会消耗机油。两个原因。
第一原因,曲轴箱正常是百分百的机油,但是空气中含有水分,混合气含水,机油蒸汽含水,窜缸气本身也含水,不管通过强制通风系统还是第二套管路,就会带走一部分机油蒸汽,油气分离器,作用是留液过气的,碳氢蒸汽也是这样,一部分在油气分离器中,冷凝后,一点点滴流回油底壳了,没有液化的机油蒸汽就会回到燃烧室烧掉了。所以,这个维度讲,所有的车都消耗机油。第二个原因,活塞环有个油环,会建立一个油膜在缸壁上,作为润滑使用,到燃烧的时候,就把油膜燃烧掉了。所以,经常在市内行驶的车辆,我们会发现机油液面会升高,因为水汽和气缸燃烧的那部分碳氢进入到油底壳。此时,偶然一次高速连续行驶,发现机油液面大幅下降,因为曲轴箱的水蒸气和碳氢蒸汽走了,机油就下降了。
什么是曲轴箱强制通风
现在大部分车曲轴强制通风系统是集成在我们熟悉的废气阀中的,很多修理人员,统称废气阀,下面内容我们用PCV来替代废气废会更好理解。虽然配件叫法很多,最基础的都是弹簧承载型的PCV阀,不管是集成在气门室盖内还是单独的废气阀,都包含了PCV阀还有油气分离膜片阀。
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所以我们只需要了解最基础的弹簧负载型的PCV阀的工作原理,就可以大体知道废气阀的工作。弹簧承载型的PCV阀是将曲轴箱的窜缸气,也就是碳氢和一氧化碳气体,强制排出曲轴箱再及进入到进气歧管燃烧。早期发动机采用自然通风系统,直接排到大气中,老款的柴油车会发现这个排放的软管有蓝烟出现,就是直排导致的。
现在全部改成强制通风系统,将窜缸气强制引入到进气歧管或者空滤前端再次使用。为什么是碳氢和一氧化碳,因为汽油在气缸内燃烧之后,没有完全燃烧的就是碳氢或者碳氢蒸汽,而碳氢蒸气进入到机油当中,由于温度降低。它会逐步的形成碳氢液体流入到机油底壳,碳氢再次燃烧还有节省燃油的作用。而气缸内的混和气有一部分没有完全燃烧,这部分气体就是一氧化碳,一氧化碳经过强制通风后,和新鲜的空气混合,经过高温就转化成二氧化碳,大幅降低了对大气的危害。早期的EGR阀是处理氮氧化合物的,后期因为可变正时技术的使用,EGR使用的越来越少。在碳氢和机油蒸汽,水汽的作用,机油一定过早的就衰减,再好的机油也怕水,所以,别再迷信使用的机油多么昂贵,机油性能多么出众,可以超长里程更换的自欺欺人的想法了。这里还有路况因素,我们下面继续。
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言归正传,为什么烧机油后的发动机,在市内行驶低速行驶短途行驶的工况下,机油消耗反而比高速行驶大呢?我们需要先了解什么是窜缸气。
窜缸气的定义
发动机在做功行程中,通过燃烧室,没有完全燃烧的那部分气体通过活塞环的端隙,顺着缸壁进入到曲轴箱下部的这部分物质就是窜缸气。只要是燃油车就都有窜缸气,而且很多。窜缸气能有多少呢?我们用四缸车做个简单的比对,发动机气缸压力很大,一个缸比如是10个大气压,四个缸就是40个大气压,两个气缸同时工作,最少有20个大气压同时向曲轴箱下部施加压力,窜下来的气体压力非常大,一个行程窜一次,四个缸曲轴转两圈,就窜四次,压缩行程咱们都不算,那如果六千转呢,多少次,三千多次啊,乘以四,多了去了,是吧,所以窜缸气是很棘手的问题。
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窜缸气有哪些危害
第一个危害:加速机油衰减,上面已经分析过。
第二个危害:导致曲轴箱压力过高。
发动机做功行程时候,向下推动活塞运行,窜缸气通过活塞环的端隙窜入到曲轴箱,大量的气体的窜入,会导致曲轴箱里面的压力过高,高于外界的大气压力,容易导致曲轴的油封崩出去,换都换不住,还有凸轮轴油封,更多的是曲轴后油封,气门油封呢,一样会受到影响,过早的变形老化,因为压力高还有高温影响气门油封,高压锅的原理好理解吧,同等热量下,压力越高,温度就会更高。知道窜缸气和曲轴强制通风系统后,我们现在就可以更好理解为什么烧机油的发动机,短途行驶中,机油消耗会更大。
以弹簧负载型PCV阀为例,PCV阀开启的位置,由发动机转速决定,发动机转速决定了窜缸气的量,而阀门的弹簧的弹力和进气歧管真空度的吸力,两者之间力量博弈,决定了阀门中阀芯的开启关闭位置。可以简单理解成,转速越高,窜缸气越大,阀门开启就越大。
实际工作中包含的六种工况
第一种,熄火后 PCV阀门彻底关闭,进气歧管和曲轴箱是完全隔离,不通。
第二种,PCV阀也叫防回火帽,回火时候,混合气在进气歧管燃烧,这时候进气歧管的压力要膨胀,高于大气压力,压力会把PCV阀的阀芯下移关闭。防止回火通过阀门进入曲轴箱,引发散爆。
第三种,发动机低转和速怠速状态。窜缸气少,PCV 开启,把窜缸气引入到节气门后方的进气歧管,之后燃烧掉,但是因为转速低,窜缸气少的时候,节气门后方的真空度一定很大,PCV阀门开度小,曲轴箱的负压就会很大,怎么办?新鲜的空气此时就会通过气门室盖再进入到曲轴箱,来保持曲轴箱的压力不至于过低。
第四种,转速升高。窜缸气会增加,进气歧管的真空度逐渐减少,单纯的依靠PCV阀门开启也不够消化窜缸气的量,就会通过第二个管理,空气滤芯管路,把窜缸气排出去,这时候,如果车辆有轻微的烧机油的工况,有些车会看到,空滤中有机油痕迹,现在的配件集成了油气分离器,这样空滤的机油油迹就降低,烧机油严重一样可以看到很多机油在空气滤芯中。
第五种,急减速。进气歧管的真空突然变大,PCV阀芯上移处于关闭状态,
第六种,急加速。节气门突然开大,进气歧管的真空度突然变小,阀芯就突然向下关闭,只要发动机的转速一动,阀芯就会马上开始上移。
第三,第四,第五和第六种情况在短途低速怠速多的路况下都会经常遇到。阀门大开大合,机油蒸汽大,碳氢窜气到曲轴箱不能很快蒸发出去,机油衰减快,蒸发损失变大。大量的各类蒸汽聚集在PCV阀门处,影响弹簧的工况。一旦PCV阀门损坏,出现常开和常闭状态,对曲轴箱的压力影响巨大,会导致更快的机油消耗和更早的出现发动机漏油烧机油等问题,同时压力的变化影响了机油蒸汽的温度,压力和高温同时也影响了油气分离器膜片碎裂,导致机油更快的出现消耗。阀门和曲轴箱的负压变化不会是同频开启,都有一个滞后时间,时间虽然很短,架不住高频次数,类似于加油枪加油,以点射的方式加油,会发现加油金额远高于持续加油的金额,这时候短途怠速多的发动机机油消耗就更多,同时,短途多的发动机,机油油温持续无法上升,在油气分离器的环节上,碳氢蒸汽中被留下过量的碳氢液体回到油底壳,碳氢和机油混合,机油在同等温度下,蒸发的就会越多。
PCV阀故障类型
PCV阀常开:
1.冬季不易启动。
2.对于带有空气流量计的车辆,怠速偏高,因为混合气稍稀。空气流量计在节气门前方,PCV的气流走的是节气门后方,喷油是按照空气流量计的数值完成的。
3.对于使用进气压力传感器的车辆,怠速粗暴,混合气稍浓。进气压力传感器是在节气门后方,怠速状态下,本身进来的气体少才对,可是从PCV这个管路漏了,传感器检测到绝对压力变大,这时候,喷油的量就加大喷油脉宽,导致怠速粗暴。
4.可能会有口哨声。
PCV常闭:PCV常闭,只能通过第二个管路往外走窜缸气。
1.曲轴箱压力升高。
2.油封或者垫容易漏油,严重的机油尺可能会喷油。
3.空气滤芯处油迹明显增多。
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PCV废气阀寿命是多久
涡轮增压的直喷发动机,新车一般是4年,后期再更换的原厂废气阀寿命2-3年,大部分是两年,属于半易损件。如何检查是否损坏,其实不需要检查,因为只有彻底损坏后,才有常开常闭的状态出现,用嘴吹或者打开机油盖,机油尺等办法,不满足工况中全部实际情况,尤其是集成在废气阀和气门盖内的PCV阀,测试负压也仅仅是一个辅助办法,无法百分百的判断,本身配件价格不算很高,按照年限更换即可。
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项侵甄2265曲轴箱通风系统概述 -
弓媚夜13681635189 ______ 曲轴箱通风系统是发动机在工作时由于活塞和缸筒之间的,或者活塞环的磨损,而至使漏气,这些气体含有燃油分子,这样就利用曲轴箱通风系统再一次引入气缸燃烧,减少尾气排放,增加发动机的动力!
项侵甄2265什么是曲轴箱强制通风?哪种发动机曲轴箱采用强制通风?
弓媚夜13681635189 ______ 发动机工作时,经过活塞环漏入曲轴箱内的可燃混合气和废气会使曲轴箱内压力、温度升高,加速机件磨损和机油的老化;且在窜入曲轴箱内的气体中,含有 HC 及其他污染物,不允许把这种气体排放到大气中;设置强制式曲轴箱通风系统,就是防止曲轴箱气体排放到大气中的净化装置. 广州本田发动机采用曲轴箱强制通风(PCV)系统.
项侵甄2265汽车曲轴箱有哪两种通风方式 -
弓媚夜13681635189 ______ 曲轴箱通风有自然通风和强制通风两种形式
项侵甄2265关于曲轴箱通风系统 -
弓媚夜13681635189 ______ 曲轴箱强制通风系统,是为了防止从燃烧室燃烧时的高温气体窜到曲轴箱中,因曲轴箱中气压过高而把缸体挤压变形.强制通风管道,于进气管接通,,通过进气时的真空力,将曲轴箱中的高温气体回收到燃烧室中经行第二次燃烧.
项侵甄2265发动机曲轴箱通风的特点是什么? -
弓媚夜13681635189 ______ 在发动机工作时,燃烧室的高压可燃混合气和已燃气体,或多或少会通过活塞组与气缸之间的间隙漏入曲轴箱内,造成窜气.窜气的成分为未燃的燃油气、水蒸气和废气等,这会稀释机油,降低机油的使用性能,加速机油的氧化、变质.水气凝结在机油中,会形成油泥,阻塞油路;废气中的酸性气体混入润滑系统,会导致发动机零件的腐蚀和加速磨损;窜气还会使曲轴箱的压力过高而破坏曲轴箱的密封,使机油渗漏流失.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.发动机安装了曲轴箱通风装置就可以解决或减轻上述问题.
项侵甄2265汽车发动机曲轴箱通风各有什么特点 -
弓媚夜13681635189 ______ 曲轴箱通风包括自然通风和强制通风,现代汽油发动机常采用强制式曲轴箱通风,又称PCV系统. 1)自然式通风 自然通风方式,即在曲轴箱上设置通风管,管上装有空气滤网.当曲轴箱内压力增大时,漏入曲轴箱中的气体经由通风管排出. ...
项侵甄2265曲轴箱强制通风和自然通风有什么区别? -
弓媚夜13681635189 ______ 没有曲轴箱自然通风这一说,由于燃烧室往曲轴箱窜气和机油挥发形成蒸汽的原因,曲轴箱会形成一定的气压,把这部分气体直接排到大气会污染环境,所以设计了曲轴箱强制通风装置,将气体通过曲轴箱强制通风管引入进气管在进入气缸烧掉.
项侵甄2265曲轴箱通风的目的主要是 -
弓媚夜13681635189 ______ 1.防止机油变质 2.防止曲轴油封、曲轴箱衬垫渗漏 3.防止各种油蒸气污染大气 曲轴箱通风包括自然通风和强制通风,现代汽油发动机常采用强制式曲轴箱通风,又称PCV系统.当发动机工作时,进气管真空度吸引新鲜空气经空气滤清器、空气软管进入气缸盖罩,再由汽缸盖和机体上的孔道进入曲轴箱.在曲轴箱内新鲜空气和曲轴箱气体混合后经汽缸盖罩、PCV阀和曲轴箱气体软管进入进气管,最后经进气门进入燃烧室烧掉.根据发动机不同的工况,PCV阀的开度不同,通过的空气量也不同,由此对曲轴箱通风进行控制.
项侵甄2265曲轴箱呼吸器的作用? -
弓媚夜13681635189 ______ 曲轴箱呼吸器的作用主要是: 1、防止机油变质. 2、防止曲轴油封、曲轴箱衬垫渗漏. 3、防止各种油蒸气污染大气. 曲轴箱通风包括自然通风和强制通风,现代汽油发动机常采用强制式曲轴箱通风,又称PCV系统.当发动机工作时,进气管真空度吸引新鲜空气经空气滤清器、空气软管进入气缸盖罩,再由汽缸盖和机体上的孔道进入曲轴箱.在曲轴箱内新鲜空气和曲轴箱气体混合后经汽缸盖罩、PCV阀和曲轴箱气体软管进入进气管,最后经进气门进入燃烧室烧掉.根据发动机不同的工况,PCV阀的开度不同,通过的空气量也不同,由此对曲轴箱通风进行控制.