黃云
摘要:曲軸箱強制通風系統使曲軸箱內竄缸混合氣不直接進入大氣,而是回到燃燒室重新燃燒,達到環保的要求,同時不會使竄缸混合氣破壞機油產生油泥。曲軸箱強制通風系統由PCV閥根據發動機工況調節其自身開度,保證系統正常工作。
關鍵詞:PCV閥;負荷;壓力
一、引言
有很多維修人員在實施發動機維修的過程中,往往忽視PCV閥的工況。我曾經歷過這樣一次維修,一輛豐田發動機在我廠大修后,走合期未見異常,做走合保養后不久,該發動機出現行駛無力、冒藍煙、燒機油的現象,經試車實驗,問題屬實,需做返修。
我們在返修拆檢過程中檢查:
1、無拉缸和油封老化現象,只是曲軸前后油封有輕微浸油。
2、經測量:活塞與氣缸的配合間隙在允許范圍內(0.04-0.05mm)。
3、活塞環端間隙也在允許范圍內(0.25-0.30 mm),活塞環側間隙0.05 mm,無漏光現象。
4、氣門與氣門導管,用手來回拉動,左右搖動,未見松曠。
5、其它軸瓦間隙符合大修標準。
沒有檢查出實質性問題,分析認為是安裝氣門油封不仔細,氣門油封變形(因解體檢查時,進氣門是濕的,有機油跡),而出現燒機油、冒藍煙。我們在重新裝配發動機時,更換了氣門油封及曲軸前后油封。磨合發動機后,我親自駕駛該車做路試實驗,以60碼速度行駛40公里未見異常,以80碼速度行駛40公里未見異常,當以100碼以上速度行駛不到30公里時,從后視鏡里發現有藍煙,停車急加油時,排氣管內濃煙滾滾,無法看清后面的車輛。但過幾分鐘后(發動機未熄火),急加油,沒有藍煙,一切恢復正常;再高速行駛20公里后,藍煙再次出現,停車急加速時又是濃煙滾滾。這是什么原因呢?真是百思不得其解。在檢查發動機時,忽然發現機油尺向上沖出一截(我清楚的記得,行車前已經檢查了機油量并插好機油尺),從而分析是曲軸箱內壓力過大,曲軸箱強制通風系統工作不良。經檢查氣門室蓋到進化油器上端膠管無異常,拆下PCV閥檢查,有堵塞現象,通風量不夠。清潔PCV閥后再試車,一切正常。
二、PCV閥工作原理分析
為什么會出現PCV閥通氣量不夠,而維修人員很長時間都沒有注意,從而造成發動機返修的低級錯誤呢?因為它是通的,只是在該車行駛了幾十萬公里后,有堵塞通氣量不夠。只能說明我們的維修人員對PCV閥的認識不夠,重視不夠。我們再來看看發動機設置PCV裝置的必要性:
曲軸箱內竄缸混合氣中,70-80%是未燃燒氣體(HC),20-30%是燃燒的副產品(水蒸氣和各種氣化的酸),所有這些都能破壞機油產生油泥,更為嚴重的是這些廢氣對我們居住的環境造成污染,從而危害我們的身體健康。為防止這些氣體直接進入大氣,這些竄缸混合氣必須回到燃燒室重新燃燒。一般來說,進氣歧管真空度(即發動機負荷)對竄缸混合氣產生的影響比發動機轉速更大。因此,如果氣門室蓋和進氣歧管只是簡單地用一根管子連接,就不能很有效地解決這一問題。因為歧管負壓在低負荷時最強,而這時的竄缸混合氣少,歧管負壓在高負荷時最弱,而這時竄缸混合氣多,這就是說:竄缸混合氣最多時,歧管所能吸收的最少,反之,竄缸混合氣最少時,歧管所能吸收的也就最多。因此,在曲軸箱(氣門室蓋)和進氣管之間安裝一個曲軸箱強制通風閥(PCV),以便根據歧管進氣負壓力改變允許進入氣缸重新燃燒的竄缸混合氣的量。
1、必要性
竄缸混合氣中含有大量從活塞環和氣缸壁間的空隙漏出而進入曲軸箱內的未然氣體。曲軸箱強制通風(PCV)系統能將竄缸混合氣導入進氣系統,將其重新燃燒。因利用了進氣歧管的真空負壓,所以可將竄缸混合氣吸入。PCV閥安裝在進氣歧管和氣缸蓋之間。一般來說,當發動機負荷大時產生的竄缸混合氣的量變得較大(進氣歧管真空度小)。相反,當發動機負荷小時,所產生的竄缸混合氣的量變得較小(進氣歧管真空度大)。
(1)我們再來看PCV閥根據發動機情況而工作的狀態:發動機停機或回火時,由于其自身重量和彈簧重量,PCV閥關閉。
(2)當發動機怠速運轉或減速時,負壓很強,所以PCV閥向上移動(打開),但是由于真空通道仍然狹窄,竄缸混合氣量還是很少,PCV閥輕微打開。
(3)當發動機正常工作時,真空度正常,PCV閥通道進一步擴寬,從而使竄缸混合氣,強制進入氣缸重新燃燒。
(4)加速或高負荷時,PCV閥完全打開,真空通道也完全打開。盡管實際產生的這種氣體很多,全負荷時PCV閥允許通過的竄缸混合氣很少,所以,當產生的竄缸混合氣超過PCV閥吸入能力時,竄缸混合氣也通過連接空氣濾清器和氣缸蓋罩的管道,從空氣濾清器吸入歧管。
根據PCV閥在發動機各個工況下的工作原理,就不難理解為什么該FZJ100車在低速、中速行駛正常,而在高速連續行駛時燒機油了。
因為從空氣格、進氣管與氣門蓋相通膠管注入的新、冷空氣,對曲軸箱起到了降溫,降壓的作用,氣門油封密封正常、發動機工作就正常、尾氣排放也正常。發動機連續高速行駛時,竄缸混合氣增多,如果PCV閥因故障而不能完全打開,曲軸箱內壓力增大,新冷空氣不能通過氣門室蓋與進氣管相連接的膠管進入曲軸箱。沒有新冷空氣給曲軸箱降溫,曲軸箱內的溫度就不斷升高,機油變稀;氣門油封是橡膠件,在高溫時變軟,密封性減弱,機油就經進氣門油封,順進氣門桿(高速時進氣道內吸力最大),內吸外壓的工況下進入燃燒室而冒藍煙。從而就不難解釋,高速過后再怠速運轉幾分鐘,新冷空氣進入曲軸箱,使曲軸箱溫度、壓力下降,發動機工作就正常了。
三、結束語
通過這次因PCV閥故障引起的發動機返修案例,我們明白了在發動機維修作業中對PCV閥進行檢查的必要性,并切我們掌握了PCV閥的工作原理和檢修方法。因此,我廠近幾年都沒有再出現過因PCV閥故障而導致的返修車輛。在汽車維修中無小事,每一個部件、每一個螺栓、每一個開口銷都是大事!讓我們在未來的工作中,把每一鈑手、每一起子都當做大事來做,并把它做好。
參考資料:
[1]《豐田診斷技術員發動機課程汽油發動機STEP3》.