
从曲轴箱通风原理来说,任何发动机都有油气分离的设计,但多数都做不到完美分离。成本限制、高温高速的油气难以彻底分离,厂家并不愿意做这样的投资。曲轴箱通风是动态的,工况不同气流条件不同,设计单向阀以及管径通风量都是经过计算且有妥协的。德系车通风口径较大,有利于减小发动机运行阻力,但机油油气逃逸量也较大。日系车相对口径较小,油气逃逸较少,但并非没有。PCV单向阀的存在,是为了约束曲轴箱通风量,保持进气系统真空度。日系采用弹簧阀,德系多采用真空膜片阀,不同的设计对应不同的通风量取向。怠速和低速状态下,曲轴箱油气浓度高,不加约束进入气缸,会造成更不好的工况。原厂分离设计难以达到充分分离油气的要求,发动机高温条件和紧凑结构布局限制了分离效果。进气系统和气缸内难以避免积碳,因为机油是造成积碳的根本原因。进气门和直喷机进气翻板大量积碳,这些位置汽油到达不了,不可能是汽油造成积碳。即使一两万公里的直喷机,可以观察进气道包括气门,就会发现积碳的存在。虽然有些人可能不以为然,但积碳问题确实存在,不容忽视。发动机曲轴箱通风系统研究揭示了油气分离的局限性。成本和技术限制导致多数发动机难以实现完美油气分离。不同车型的通风设计和单向阀取向反映了对通风量和发动机性能的妥协。原厂分离设计在高温和紧凑结构下难以充分分离油气,导致进气系统和气缸内积碳。机油是积碳的根本原因,即使在直喷机中,积碳问题也不容忽视。
纯技术回答下这个问题,很多人知道我是研究发动机曲轴箱通风系统的,几年前一开始纯属业余,目的就是想解决发动机积碳问题,后来不断深入固定到这个领域中进行专项研究,现在已经和美国艾孚形成合作,共同研究发动机积碳成因及杜绝方法。从曲轴箱通风原理来说,任何发动机都有油气分离的设计,但多数都做不到完美分离,这里面有很多限制。首先是成本限制,高温且高速的油气是相当难以彻底分离的,要做彻底代价比较大,厂家并不愿意做这样的投资,毕竟这和厂家的性能卖点关系不大。其次是曲轴箱通风是动态的,工况不同气流条件不同,设计单向阀以及管径通风量都是经过计算且有妥协的,曲轴箱通风量的大小和发动机的功率及设计趋向也有一定的关系,比如德系车的设计,通风口径几近日系车的一倍,这是因为德系发动机窜气量相对大,且曲轴箱通风口径加大有利于减小发动机的运行阻力,尤其是高转速工况,阻力微弱的变化都能影响发动机的最大动力输出。但加大口径之后的机油油气逃逸量也就变得比较大这也是德系车机油消耗相对较大的一个主要原因,这是一个妥协,难以做到完美。回头说日系车,是不是就没有油气逃逸的问题呢,这是不可能的,只是相对口径较小,油气逃逸的比较少而已。pcv单向阀的存在,是为了约束曲轴箱通风量,也同时为了保持进气系统的真空度,日系采用弹簧阀,德系多采用真空膜片阀,不同的设计是对应不同的通风量取向。采用单向阀约束通气量,是因为怠速和低速状态曲轴箱油气浓度太高,不仅影响排放,其中也含有大量不完全燃烧的可燃废气,怠速和低速状态发动机本身燃烧工况就是不太充分的,这部分油气不加约束进入气缸,会造成更不好的工况。既然说到原厂都会做油气分离设计,那岂不是不会有油气进入进气系统了吗?实际并非如此,日系车通常采用气门室盖内置迷宫式分离的设计德系车偏爱旋风分离,但基于发动机小型化轻量化高集成化的要求,不管是气门室盖还是旋风分离,都必须紧凑安置于发动机一体,发动机的高温条件和非常紧凑的结构布局,使得原厂分离的设计难以达到充分分离油气的要求。如此直接的结果,就是进气系统和气缸内难以避免积碳,因为机油是造成积碳的根本原因。有的人不相信,没有关系,也不试图说服所有人,只是想想为什么进气门和直喷机进气翻板会大量积碳,这都是汽油到达不了的位置,不可能是汽油造成积碳。还有的朋友说哪来那么多事,我就这样开就不信有什么积碳,这个请便,即使一两万公里的直喷机,可以看下进气道包括气门。就不会再说这样的话。
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