曲轴箱通风系统

曲轴箱通风系统 CHERY AERI 呼吸系统) 曲轴箱通风系统 (呼吸系统) 呼吸系统 Crankcase Breather System 黄功胤 2004.08 NEF PROJECT Page 1 040830 HUANG GONGYIN CHERY AERI 一、概述 发动机运转时，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烃、水蒸气、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、变质和增加消耗;水气凝结 在机油中，会形成油泥，阻塞油路;酸性的气体混入润滑系统， 将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。 因此，为满足日益严格的排放要求和提高经济性，在汽车发 动机设计过程中必须进行曲轴箱通风系统设计。 NEF PROJECT Page 2 040830 HUANG GONGYIN CHERY AERI 二、实现形式 1(自然式通风 在许多柴油机中，一般采用自然通风方式，即在曲轴箱上设 置通风管，也是机油加油管，在管盖上装有空气滤网。当曲轴箱 内压力大时，漏入曲轴箱中的气体由通风管排出。 2(强制性通风 但随着排放法规的日益严格，为了控制曲轴箱窜缸混合气的 排放量，须采取控制系统，将曲轴箱内的混合气通过连接管导向 进气管的适当位置，返回气缸重新燃烧，这样既可以减少排气污 染，又提高发动机的经济性。 目前车用汽油机都采用强制性通风，汽车用柴油机也逐渐采 用强制性通风。 强制性通风可分为开式和闭式两种。 NEF PROJECT Page 3 040830 HUANG GONGYIN CHERY AERI 开式强制曲轴箱通风装置 在发动机处于全负荷低转速时，产生的 串气量大，但流量控制阀开度却减小，过量的窜缸混合气会通过开 式通风盖散入大气，其净化率只有75%左右。 为完全控制曲轴箱的排放，就需采用闭式强制曲轴箱通风装置。它 用闭式通风盖或用单向阀的通风盖，阻止泄漏气体从通风盖中。 闭式强制曲轴箱通风装置 能完全实现控制曲轴箱的排放，也实现了 曲轴箱完全通风，防止油泥和其他有害物质的积蓄，减少了发动机 的故障和磨损，是排放法规规定的汽油发动机必须采用的系统。 NEF系列的曲轴箱通风系统全部为闭式强制性通风系统。 NEF PROJECT Page 4 040830 HUANG GONGYIN CHERY AERI 图1 非增压发动机曲轴箱通风系统结构示意图 接气门室罩盖通风口 接空滤后 进气管 接油底壳 1-油气分离器支架; 2- PCV阀后通风软管; 3- PCV阀; 4-油气分离器与 PCV阀间软管 5- 油气分离器前通风软管; 6-卡箍; 7- 油气分离器; 8-回油管1; 9- 回油管支架; 10-回油管2; NEF PROJECT Page 5 040830 HUANG GONGYIN CHERY AERI 图2 增压发动机曲轴箱通风系统结构示意图 接气门室罩盖通风口 接压气机后 进气管 接空滤后压气 机前进气管 接油底壳 1-PCV阀后通风软管1;2-单向阀 ; 3-PCV阀后通风软管2; 4-卡箍; 5-PCV阀; 6-油气分离器与 PCV阀间软管 7- 三通; 8-通至油气分离器软管; 9-油气分离器前通风软管;10-油气分离器支架; 11-油气分离器; 12-三通与进气歧管间软管; 13-单向阀; 14- 回油管1; 15-回油管支架; 16-回油管2; 17-空心螺钉; NEF PROJECT Page 6 040830 HUANG GONGYIN CHERY AERI 三、主要零件及功能 1(油气分离器 (OIL SEPERATOR) 曲轴箱排放物通过油气分离器后，机油从混合气中分离出 来，回到油底壳。防止机油通过进气管进入燃烧室。因此油气 分离器的分离能力非常重要。 主体部分为粉末冶金件，支架材料为镀锌钢，压入主体部 分。需做泄漏试验，一般不超过10cm3/min,测试压力100或300 毫巴。 NEF PROJECT Page 7 040830 HUANG GONGYIN CHERY AERI 油气分离器的分类 NEF PROJECT Page 8 040830 HUANG GONGYIN CHERY AERI 2(流量(压力)控制阀 (PRESSURE CONTROL VALVE) 为了防止窜缸混合气的循环扰乱气缸混合气的浓度，使发动机在 所有转速和负荷下都能正常工作，在曲轴箱和进气歧管间要安装流 量控制阀(PCV阀)。 PCV阀实际上是一个流通截面随两端压差变化的单向阀。它根 据弹簧力和进气管真空度的平衡情况开闭气体通路。 NEF PROJECT Page 9 040830 HUANG GONGYIN CHERY AERI PCV阀由柱塞式阀门和弹簧构成，位于进气歧管的一侧，进 气歧管的真空度决定了PCV阀的开闭及开启的程度，而PCV阀的 开闭及开启的程度又决定了窜气混合气被重新吸入进气歧管参加 燃烧的数量。换句话说，当发动机常速或转速比较慢时，气流量 小，窜气也少，PCV阀开度较小甚至关闭，因而被强制吸入燃烧 的窜气也比较少甚至没有。当发动机加速或转速比较高时，气流 量大，窜气也大，PCV阀开度较大，因而被强制吸入燃烧的窜气 也比较多。 为特定的汽油机选配PCV阀时，可改变阀芯的弹簧特性来适应 发动机的窜气量。 PCV阀的开启压力为0,5毫巴;需做反向泄漏试验，一般不 超过5cm3/min,测试压力50毫巴;流量为100升/分钟时，压降不超 过8毫巴。 NEF PROJECT Page 10 040830 HUANG GONGYIN CHERY AERI 3、单向阀(CHECK VALVE) 它使得流体只能单向流动，应用于增压机型的通风系统中，见 图2的元件2和13。起到防止气体倒流的作用。 PCV阀的开启压力为0,5毫巴;需做反向泄漏试验,测试压力1 个 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 大气压;流量为100升/分钟时，压降不超过8毫巴。 NEF PROJECT Page 11 040830 HUANG GONGYIN CHERY AERI 4、标准件 卡箍 外六角法兰面螺栓 内六角螺栓 空心螺钉 密封圈 NEF PROJECT Page 12 040830 HUANG GONGYIN CHERY AERI 四、曲轴箱通风系统的设计 1(布置设计 与气门室罩盖、进气系统、油底壳的接口位置;管 路走向、油气分离器支架位置等。 2(详细设计 各管路的三维模型和二维图纸设计。 总成模型和图纸设计。 3. 布置检查和调整 NEF PROJECT Page 13 040830 HUANG GONGYIN CHERY AERI 五、曲轴箱通风系统的评价 1(曲轴箱通风能力试验 (BREATHER SYSTEM TEST) 试验目的: a. 评价系统的通风能力 b. 评价系统在正常通风量和两倍通风量情况下，曲轴箱和气 门室罩盖内的压力在整个转速-扭矩图上的分布情况。 评价指标: a. 在整个发动机运行范围内，曲轴箱内的压力降应在-1到-25 毫巴范围内。在发动机主要运行区，压力降应在-15到-25 毫巴范围内。 b. 在两倍的通风量情况下，曲轴箱压力最好也是负压。但对 于增压机型，往往出现正压，如果在发动机经常运行工况数 值较小，且系统工作正常，还是可以接受的。 NEF PROJECT Page 14 040830 HUANG GONGYIN CHERY AERI 两倍通风量(DOUBLE BLOW BY)试验目的: 随着发动机的使用和零件的磨损，活塞漏气量会增大， 通风量也会不断增加，应保证通风系统在发动机正常寿命范 围内都能正常工作。 两倍通风量的实现方法: 强制性向曲轴箱灌气。 NEF PROJECT Page 15 040830 HUANG GONGYIN CHERY AERI 测试参数: 名称 blowby N MD PE P_MBAR15 P_MBAR16 P_MBAR17 P_MBAR18 PKG P_SR T_SR 单位 升/ 分钟 转/ 分钟 牛米 巴 毫巴 毫巴 毫巴 毫巴 毫巴 毫巴 摄氏度 描述 通风量(气门室罩盖出口) 发动机转速 发动机扭矩 平均制动有效压力 气门室罩盖与油气分离器间 油气分离器与压力控制阀间 压力控制阀与进气歧管间 缸体内 气门室罩盖内 进气歧管内节流阀体后 进气歧管内节流阀体后进气温度 NEF PROJECT Page 16 040830 HUANG GONGYIN CHERY AERI 试验结果: a. 通风量_扭矩_转速图 NEF PROJECT Page 17 040830 HUANG GONGYIN CHERY AERI b. 气门室罩盖内压力_扭矩_转速图 NEF PROJECT Page 18 040830 HUANG GONGYIN CHERY AERI c. 曲轴箱内压力_扭矩_转速图 NEF PROJECT Page 19 040830 HUANG GONGYIN CHERY AERI d. 在两倍通风量情况下，得到以上所述相应的图 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 通风量_扭矩_转速图 气门室罩盖内压力_ 扭矩_转速图 曲轴箱内压力_扭矩_转速图 试验结果分析: 按评价指标进行分析; 试验结果优化:根据试验结果和评价指标，主要通 过改变 阀芯的弹簧特性来优化压力分布和通风量;也可以通过减 小油气分离器对气流的限 制来减小其前后端的压差，但会 降低油气分离器的分离效率。 NEF PROJECT Page 20 040830 HUANG GONGYIN CHERY AERI 2(机油携带量试验 (OIL CARRY OVER TEST) 试验目的: a. 在正常的通风量下测试油气分离器后的气体的机油携带量。 b. 得到机油携带量占机油消 耗的百分比以评价油气分离器的分 离效率是否能满足要求。 评价指标: 油气分离器后机油携带量低于机油消耗量的15-20% 单位:g/kW.h NEF PROJECT Page 21 040830 HUANG GONGYIN CHERY AERI 测试参数: 在额定工况下的通风量;机油携带量;机油消耗量; 平均功率;平均水温;主 油道机油温度;平均转速; 其它: 1. 油底壳中机油处于最高水平; 2. 试验时间2小时; NEF PROJECT Page 22 040830 HUANG GONGYIN CHERY AERI 机油携带量试验示意图 NEF PROJECT Page 23 040830 HUANG GONGYIN CHERY AERI Thank You ! NEF PROJECT Page 24 040830 HUANG GONGYIN