在内燃机的工作循环期间,燃烧气体通过活塞环窜出到曲轴箱,这种情况被称为漏气。
曲轴箱通风系统用于将窜气排回进气歧管,同时吸入新鲜空气以替换它们。这带来两个好处:
- 排出的窜气随后进行燃烧,可以减少对大气的有害排放。
- 曲轴箱内不会积聚有害的(对发动机)燃烧气体和压力。
新鲜空气通过曲轴箱呼吸器进入曲轴箱,进气管的入口靠近空气滤清器,曲轴箱主动通风阀 (PCV) 可以调节从曲轴箱到进气歧管的漏气量。
PCV阀是常闭阀,也就是说当发动机关闭且曲轴箱和进气歧管压力平衡(与大气压力)时,阀门完全关闭。这可以防止在发动机关闭且车辆静止时有害气体排放到大气中。
曲轴箱压力高于进气歧管压力的程度越大,PCV 阀的开度越大。因此阀门位置和气体流量随发动机运行工况而变化,如下所示:
- 怠速时,曲轴箱压力远高于进气歧管压力,阀门打开让气体通过。
- 在较高负载时,进气歧管压力降低。然而窜气量会增加,如果没有其他出口,这意味着曲轴箱压力会增加,因此阀门根据需要打开以增加进气流量。
- 如果进气歧管内回火,增加的压力会迫使 PCV 阀关闭,从而避免曲轴箱气体受到潜在点火源的影响。
曲轴箱压力的测量,通常通过连接在油尺管、呼吸器入口或其他方便的接入点,使我们能够评估窜气的程度和通风系统的运行情况。
波形特征
曲轴箱压力波形特征与发动机起动时的运行有以下关系:
- 每个压缩冲程都会出现一个峰值,此时缸内压力很高会导致窜气。
- 对于 4 缸发动机,这些峰值相邻间隔为 180° 曲轴转角。
- 压力峰值的形状取决于压缩冲程和做功冲程(如果没有燃烧则做功冲程为膨胀冲程,如示例波形所示)期间压力的建立和释放。
- 平均压力值将低于大气压,这是因为通风需要空气流动,空气从大气通过曲轴箱进气歧管。
波形诊断
诊断的主要依据是识别波形内是否存在周期性的异常信号,观察到了异常再进一步诊断。
如果存在以下故障,则会出现周期性波形异常:
- 由以下原因导致的容积效率不足:
- 进气门或排气门故障,例如凸轮磨损或密封不良
- 连杆弯曲
- 缸盖垫圈泄漏
- 由以下原因导致的过度漏气:
如果出现以下情况,将出现曲轴箱整体压力偏低的情况:
- 进气受阻,导致曲轴箱气体消耗过多。
- PCV 阀卡滞在打开状态(这与进气歧管泄漏具有相同的影响)
- 曲轴箱呼吸器入口堵塞
如果出现以下情况,将出现曲轴箱整体压力偏高的情况:
PCV 阀故障会影响发动机的燃油修正并导致过稀或过浓的工况(取决于故障情况)。在这些状况下,发动机管理系统可能会亮 MIL 指示灯并报诊断故障代码 (DTC)。
其他相关症状可能是:曲轴箱、呼吸器、PCV 阀和连接系统内的不稳定怠速/运转、烧油/冒蓝烟,或碳/油泥的污染和积聚。