曲軸箱通風系統

2023年12月30日發(作者：留余匾)

曲軸箱通風系統

強制式曲軸箱通風系統又稱PCV系統。在發動機工作時，會有部分可燃混合氣和燃燒產物經活塞環由氣缸竄入曲軸箱內。當發動機在低溫下運行時，還可能有液態燃油漏入曲軸箱。這些物質如不及時清除，將加速機油變質并使機件受到腐蝕或銹蝕。又因為竄入曲軸箱內的氣體中含有HC及其他污染物，所以不允許把這種氣體排放到大氣中。現代汽車發動機所采用的強制式曲軸箱通風系統就是防止曲軸箱氣體排放到大氣中的凈化裝置。

利用你已經擁有的設備，不必借助煙度計就可以診斷出曲軸箱的漏氣量以及曲軸箱強制通風(PCV)流量過低或過多這類故障。

漏氣會導致質量空氣流量(MAF)傳感器信號降低，導致噴油器脈沖寬度(IPW)縮短。這時，氧傳感器對被消耗的實際空氣流量做出反應，會要求噴入更多的燃油，導致噴油器脈沖寬度變長。期望的噴油器脈沖寬度和實際的噴油器脈沖寬度的不同，可以反映在普通掃描儀的燃油調節量參數上。要獲得有關這類問題的更多知識，請參看本刊2005年第9期“MAF輸入不正確會導致燃油調節量失真”一文。

利用煙度計進行維修檢測的維修廠通常都能夠檢測出很少量的漏氣。過去，我們采用助力制動器真空軟管把煙度計連接到進氣歧管的方法查找泄漏。一般來說，制動助力器的泄漏很少見，軟管很容易安裝和拆卸，可以方便地引入煙霧。

我們在診斷進氣系統的故障時，常常會忽略曲軸箱里未測量到的漏氣。于是，現在我們改成拆下測桿，通過測桿管使曲軸箱充滿煙霧。煙霧充滿曲軸箱后，必須通過曲軸箱強制通風(PCV)系統進入進氣歧管。這種方法在測量進氣管、曲軸箱的泄漏和發現燃油調節量讀數的偏差方面很有效。

我們關注的泄漏測量包括下列內容：

·大多數制造商的被稱為正常燃油調節量數值(±10％)；

·高于正常的燃油調節量數值可能是有未測量到的漏氣；

·使發動機轉速在2500r／min，高燃油調節量數值大大減小，這是漏氣故障的常見信號：

·未測量的空氣會降低怠速空氣量(IAC)，這是打開怠速馬達的命令。

·通常，正常怠速的發動機每升排量會消耗1g／s的空氣。因此，掃描儀上

3.8L發動機怠速的質量空氣流量讀數大概應為3．8g／s。

·怠速時，帶有相應高燃油調節量讀數的低質量空氣流量讀數是檢查未測量空氣泄漏的原因。

我開始考慮利用質量空氣流量傳感器來診斷曲軸箱泄漏、較低的曲軸箱強制通風氣流和過高的曲軸箱強制通風氣流之類的故障。圖1是搭載1．8L發動機的2004款豐田花冠的完整的曲軸箱強制通風系統。圖中的數字標記，1是質量空氣流量傳感器(MAF)，2是節氣門體總成。3是曲軸箱的新鮮空氣進氣口。4是曲軸箱強制通風閥和到進氣歧管的連接。注意，曲軸箱強制通風系統消耗的所有空氣都由上游質量空氣流量傳感器測量。

圖2是我們模擬一個大的曲軸箱泄漏的狀態。我們要這樣來測量總的曲軸箱強制通風氣流。注意插入到節氣門體的軟管，可以防止未測量空氣進入此處。

現在看一下圖4所示的質量空氣流量(MAF)、長期燃油調節量和短期燃油調節量。我們來看一下圖中的數字標記：

1．此處從曲軸箱拆下了曲軸箱強制通風新鮮空氣軟管，像圖2所示的方法插入。質量空氣流量

讀數大約為1．4g／s。

2．此處。長期燃油調節量(LTFT)為+18％。

3．短期燃油調節量(STFT)在0％附近。

4．我們把插頭從進氣軟管拆下并連接到曲軸箱時，出現這個輕微的波動。

5．這是反映在短期燃油調節量的波動。注意響應里的輕微滯后，這是正常的。

6．這是增加了曲軸箱強制通風流量時的質量空氣流量的變化，這是正常的工作狀態。

7．長期燃油調節量對質量空氣流量的增加做出反應，需要從氧傳感器做更少的更正。

8．質量空氣流量穩定在約1．66g／s，與該1．8L發動機所期望的1．8g／s差不多。此處有些與轉速相關的波動。該發動機怠速在600r／min，比大多數發動機略低。

9．長期燃油調節量穩定在2．3％，在正常的±10％范圍內。

10．短期燃油調節量大約也在0％附近。

11．此處，我們返回到開口的曲軸箱口，新鮮空氣輸送管堵住(如圖2)。

1 2．對長期燃油調節量的相應影響。

13．又一次出現波動。

14．又一次對短期燃油調節量的影響。

15．回到大約1．46g／s的質量空氣流量數值。

16．長期燃油調節量回到大約17％。

17．短期燃油調節量穩定在O％附近。

好了，現在我們知道了什么呢?正常質量空氣流量為1．66g／s。沒有曲軸箱強制通風的質量空氣流量為1．4 g／s。二者的差為0．26g／s，是怠速的曲軸箱強制通風閥總流量或為發動機消耗的所有空氣的16％。這是大多數發動機的不錯的百分比嗎?看起來可能是，但更多的測試會告訴我們真實的結果。

所有MAF控制的車輛在MAF的下游有曲軸箱強制通風新鮮空氣進氣口嗎？不。圖3所拍攝的是一輛2005款福特福克斯。注意，曲軸箱強制通風進氣口在質量空氣流量傳感器的上游。所以，既然曲軸箱強制通風到進氣管的空氣旁路質量空

氣流量傳感器，那么該車的質量空氣流量讀數可能比期望的值低。有故障的閥引起曲軸箱強制通風氣流過多，導致怠速空氣量讀數低、長期燃油調節量讀數高和故障代碼P0171(汽缸1稀薄)。對于診斷這些系統內的由于未檢測到的空氣引起的這類故障，一些技師感到很費勁。換句話說，煙度計無法發現這些漏氣。

想一想是不是這樣，在這輛豐田車上(曲軸箱強制通風進氣口在質量空氣流量的下游)，如果曲軸箱強制通風在怠速時存在過多的氣流，質量空氣流量應該正常，而怠速空氣流量會較低。

曲軸箱其中通風，英文PCV（Positive Crankca Vent）就是利用進氣歧管的真空度降曲軸箱廢氣吸入，燒掉。早期曲軸箱的廢氣是直接排入大氣的，可能有人還記得，老解放、東風的發動機缸體側面有一金屬管，上面有一帶金屬絲網的帽子，就是通風管，就靠曲軸箱竄氣壓力自然逸出。后來排放要求不能直通大氣，才有了各式各樣的曲軸箱通風系統。VW早期是將自然通風直接引導至節氣門前方，Santana 化油器車型好像就是這樣設計的。這樣的話，結構簡單，但曲軸箱是正壓，要求密封嚴格。這種設計一直禍遺現在的老桑和2V JT。排放法規要求曲軸箱廢氣任何時候不能排入大氣，上述設計就需要證明。但如果任何時候曲軸箱為負壓，則肯定不會向大氣排放。就有了2V那張圖的設計。大部分時間空氣從節氣門前的管子進入氣門室，從節氣門后的管子進入進氣管，然后被燒掉（藍色）。節氣門后面的管子上不是簡單的單向閥，是流量隨進氣管真空度可變的PCV閥。真空度大流量小，真空度小流量大。當發動機在低速大負荷區域（進氣管真空度小），曲軸箱竄氣量增大，這時除增大的通風流量外，部分廢氣會通過節氣門前的管子回流（棕色）。當由于故障等原因進氣管回火時，PCV閥被進氣管的高壓推回，關閉管路，防止引燃可能的曲軸箱汽油蒸汽。至于新鮮空氣，只是被引入和曲軸箱相通的氣門室，不會和飛濺的曲軸箱機油混合，不會過分氧化機油。曲軸箱竄氣主要是汽油蒸汽、二氧化碳、二氧化硫等廢氣和水蒸汽。如果不通風，會使得水和二氧化硫化合的酸沉積，使得機油變質，腐蝕機件。汽油蒸汽冷凝使機油變稀。

通風的機油蒸汽（其實叫霧狀機油可能更準確），進入進氣管會通過氣流的改變甩到管壁，沉積下來，進入進氣口的可能已經很少了。有的發動機在節氣門后管子的氣門室罩端內部有旋風式的分流器設計（奇瑞1.6 2V）。因此覺得單獨增加油氣分離器意義不大。Jeep Cherokee MPI 發動機將通風管改為一根從空濾器到氣門室罩，另外一根從氣門室罩經流量量孔（限制最大流量，保證怠速穩定），到節氣門之前的硬塑料段，該段被設計為化油器喉管狀，利用進氣的氣流產生負壓將廢氣吸入，實現強制通風。原理和上述類似，但避免了機油向進氣口沉積。

曲軸箱通風對怠速時進入發動機的空氣流量影響很大，加裝油氣分離器要注意不要破壞流量平衡，否則可能會影響怠速的穩定，造成怠速轉速過高或過低，同時影響整車的油耗和排放性能。我的8年8萬S2000 Gli，到現在沒洗過節氣門，沒拆過進氣管，不用添加劑，現在冬天冷起動正常，怠速也比較穩定。幾次怠速不穩的問題都是點火系統的問題，高壓線、分火頭、分電器蓋等等。

一點淺見和體會，歡迎探討。