汽油机曲轴通风系统的设计策略

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【摘要】随着社会经济飞速发展，科技飞速发展，各类汽油机频繁出现，汽油机数量大幅度增加，发挥着关键性作用。由于受到各种主客观因素影响，汽油机曲轴箱极易串气，导致机油变质，零部件被污染，急需要优化设计汽油机曲轴通风系统，有效提高其整体性能。因此，本文作者客观分析了汽油机曲轴箱通风系统与设计目标，探讨了汽油机曲轴箱通风系统设计策略。

【关键词】汽油机；曲轴；通风系统；设计策略

1汽油机曲轴通风系统与设计目标

在压缩行程中，汽油机气缸少量混合气会通过各类间隙漏入曲轴箱中，比如，活塞与缸孔间隙、活塞环切口间隙，未燃汽油、碳氢化合物占到2/3。对于这类混合气体来说，如果没有按照相关规定对其进行合理化处理，排入大气中后，将会严重污染大气环境，还会使机油不断沉淀，机油自身也不具有较好的润滑性能，出现故障问题。同时，随着混合气大量集聚，汽油机曲轴箱内部的气压会不断上升，出现泄露等问题。就通风系统来说，可以将部分混合气体顺利导入到气缸中将其燃烧掉，汽油机曲各方面性能也不会受到影响。可见，通风系统在汽油机运行中发挥着关键性作用，一定要优化设计通风系统。在设计过程中，设计者必须准确把握设计目标，确保设计的通风系统更加科学、合理，其体现在不同方面。如果曲轴箱负压系统刚好处于低真空度状态，要动态控制管压力，避免超出规定范围，如果通风管道中有混合气体进入，气缸中燃烧的机油量每小时不能超过5克。如果出现恶劣情况，比如，空滤器出现堵塞现象，每小时通风管道中的机油量不能超过10克，在低温、倾斜等状况下，设计的通风系统仍然可以高速运转。

2汽油机曲轴通风系统设计策略

2．1活塞漏气量就汽油机来说，曲轴箱通风系统类型并不单一，即开式、闭式，各具多样化特点。就开式通风系统来说，在处理混合气过程中，可以在通风管作用下，将混合气排入到大气环境中，会污染大气环境，不符合相关规定，大都采用闭式通风系统，PCV阀道、通气管道是通风管道重要组成要素。在设计PCV阀道过程中，设计者必须根据其特点、性质等，加以优化设计，确保其更好地发挥自身功能，动态控制怠速，确保中低负荷顺利导入进入到气歧管中的混合气量。就汽油机来说，如果发动机可以正常工作，曲轴箱最大通风量将在规定范围内。就闭式曲轴箱通风系统来说，分离之后的气体会进入到对应的进气系统中，再次燃烧，下面便是该系统的结构在多种影响因素作用下，汽油机活塞极易出现泄漏问题，必须优化设计，避免大量气体被泄漏。设计者要从不同角度入手客观测试气道稳态，全方位仔细观察在不同转速情况下，流速仪测量发动机的气流流速，客观记录怠速工况、最大流速等，客观分析低速流体的不可压缩特点，根据相关公式，准确计算汽油机曲轴通风系统理论截面积。在此基础上，设计者要围绕汽油机工作模型，准确把握在不同压力下，曲轴箱通风系统变化情况，准确计算起在怠速、中低负荷、中高负荷情况下，通风系统具体压力，根据计算出的流量系数，获取不同工况下，汽油机活塞的具体漏气量，尤其是最大的漏气量，采取针对性措施，优化设计活塞，最大化降低其漏气量。在此过程中，设计者要结合各方面情况，对活塞漏气量进行合理化试验，客观检测汽油机转速、最大气流量等，看其活塞漏气量设计是否合理，下面便是在转矩不断变化情况下，汽油机活塞漏气流量的变化曲线结构示意图。2．2真空度、PCV阀流量对于汽油机来说，在优化设计曲轴通风系统过程中，设计者要多角度优化设计其真空度，客观分析相关公式，进行相关计算，单独引出通风通道，动态控制各影响因素，确保混合气在曲轴箱作用下，顺利导入到通风道、PCV阀。在机加工作用下，促使管道壁面更加光滑，动态控制压力，将压力方面造成的损失降到最低。同时，对于PCV阀来说，大都属于单向流量控制阀，也就是说，压力损失和节流有着某种必然联系。设计者可以根据阀体压力损失方面采用的计算方法，准确计算PCV阀内部压力，一旦汽油机处于怠速状态，和活塞漏气量相比，混合气流量一定要比其大，如果处于中高负荷切换状态，PVC阀流量要和最大设计通气量相同，准确把握怠速控制系数以及衰减斜率，避免高负荷状态下PVC阀关闭，防止通气管中流出大量的气体，防止系统被污染，处于“安全、稳定”运行中。需要注意的是:设计者一定要准确把握汽车发动机方面具体规定，准确影响通风系统的温度、压力等因素，优化设计真空度、PCV阀流量，避免汽油机运行中的污染物排放到大气环境中。

3结语

总而言之，设计者必须根据汽油机曲轴通风系统特点、性质、功能以及运行中出现的问题等，制定合理化的设计目标，构建科学的工作模型。设计者要将以流体特性、数学计算法等，科学计算的基础上，采取针对此策略，动态控制曲轴是箱真空度、PCV阀流量等，优化设计汽油机曲轴箱整个通风系统，进行相关试验，有效解决试验中汽油机通风系统存在的问题，促使通风系统处于高速运转中。以此，提高通风系统整体性能以及设计质量，有效提高通风系统运行效益，更好地应用到相关领域和行业中，促使社会经济飞速发展。

参考文献:

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［2］马步伟，胡明江．汽油机曲轴箱通风系统的设计策略［J］．中国农机化学报，2015(02):169～172，204．

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作者: 刘志国 曹立杰 单位: 长城汽车股份有限公司动力研究院