曲轴箱通风系统

曲轴箱通风系统

强制式曲轴箱通风系统又称PCV系统。在发动机工作时，会有部分可燃混合气和燃烧产物经活塞环由气缸窜入曲轴箱内。当发动机在低温下运行时，还可能有液态燃油漏入曲轴箱。这些物质如不及时清除，将加速机油变质并使机件受到腐蚀或锈蚀。又因为窜入曲轴箱内的气体中含有HC及其他污染物，所以不允许把这种气体排放到大气中。现代汽车发动机所采用的强制式曲轴箱通风系统就是防止曲轴箱气体排放到大气中的净化装置。

利用你已经拥有的设备，不必借助烟度计就可以诊断出曲轴箱的漏气量以及曲

轴箱强制通风(PCV)流量过低或过多这类

故障。

漏气会导致质量空气流量(MAF)传感

器信号降低，导致喷油器脉冲宽度(IPW)

缩短。这时，氧传感器对被消耗的实际空

气流量做出反应，会要求喷入更多的燃油，

导致喷油器脉冲宽度变长。期望的喷油器

脉冲宽度和实际的喷油器脉冲宽度的不

同，可以反映在普通扫描仪的燃油调节量

参数上。要获得有关这类问题的更多知识，

请参看本刊2005年第9期“MAF输入不正

确会导致燃油调节量失真”一文。

利用烟度计进行维修检测的维修厂

通常都能够检测出很少量的漏气。过去，我们采用助力制动器真空软管把烟度计连接到进气歧管的方法查找泄漏。一般来说，制动助力器的泄漏很少见，软管很容易安装和拆卸，可以方便地引入烟雾。

我们在诊断进气系统的故障时，常常会忽略曲轴箱里未测量到的漏气。于是，现在我们改成拆下测杆，通过测杆管使曲轴箱充满烟雾。烟雾充满曲轴箱后，必须通过曲轴箱强制通风(PCV)系统进入进气歧管。这种方法在测量进气管、曲轴箱的泄漏和发现燃油调节量读数的偏差方面很有效。

我们关注的泄漏测量包括下列内容：

·大多数制造商的被称为正常燃油调节量数值(±10％)；

·高于正常的燃油调节量数值可能是有未测量到的漏气；

·使发动机转速在2500r／min，高燃油调节量数值大大减小，这是漏气故

障的常见信号：

·未测量的空气会降低怠速空气量(IAC)，这是打开怠速马达的命令。

·通常，正常怠速的发动机每升排量会消耗1g／s的空气。因此，扫描仪上

3.8L发动机怠速的质量空气流量读数大概应为3．8g／s。

·怠速时，带有相应高燃油调节量读数的低质量空气流量读数是检查未测量空气泄漏的原因。

我开始考虑利用质量空气流量传感器来诊断曲轴箱泄漏、较低的曲轴箱强制通风气流和过高的曲轴箱强制通风气流之类的故障。图1是搭载1．8L发动机的2004款丰田花冠的完整的曲轴箱强制通风系统。图中的数字标记，1是质量空气流量传感器(MAF)，2是节气门体总成。3是曲轴箱的新鲜空气进气口。4是曲轴箱强制通风阀和到进气歧管的连接。注意，曲轴箱强制通风系统消耗的所有空气都由上游质量空气

流量传感器测量。

图2是我们模

拟一个大的曲轴箱

泄漏的状态。我们要

这样来测量总的曲

轴箱强制通风气流。

注意插入到节气门

体的软管，可以防止

未测量空气进入此

处。

现在看一下图

4所示的质量空气

流量(MAF)、长期燃

油调节量和短期燃

油调节量。我们来看

一下图中的数字标

记：

1．此处从曲轴

箱拆下了曲轴箱强制通风新鲜空气软管，像图2所示的方法插入。质量空气流量

读数大约为1．4g／s。

2．此处。长期燃油调节量(LTFT)为+18％。

3．短期燃油调节量(STFT)在0％附近。

4．我们把插头从进气软管拆下并连接到曲轴箱时，出现这个轻微的波动。

5．这是反映在短期燃油调节量的波动。注意响应里的轻微滞后，这是正常的。

6．这是增加了曲轴箱强制通风流量时的质量空气流量的变化，这是正常的工作状态。

7．长期燃油调节量对质量空气流量的增加做出反应，需要从氧传感器做更少的更正。

8．质量空气流量稳定在约1．66g／s，与该1．8L发动机所期望的1．8g

／s差不多。此处有些与转速相关的波动。该发动机怠速在600r／min，比大多数发动机略低。

9．长期燃油调节量稳定在2．3％，在正常的±10％范围内。

10．短期燃油调节量大约也在0％附近。

11．此处，我们返回到开口的曲轴箱口，新鲜空气输送管堵住(如图2)。

1 2．对长期燃油调节量的相应影响。

13．又一次出现波动。

14．又一次对短期燃油调节量的影响。

15．回到大约1．46g／s的质量空气流量数值。

16．长期燃油调节量回到大约17％。

17．短期燃油调节量稳定在O％附近。

好了，现在我们知道了什么呢?正常质量空气流量为1．66g／s。没有曲轴

箱强制通风的质量空气流量为1．4 g／s。二者的差为0．26g／s，是怠速的曲轴箱强制通风阀总流量或为发动机消耗的所有空气的16％。这是大多数发动机

的不错的百分比吗?看起来可能是，但更多的测试会告诉我们真实的结果。

所有MAF控制的车辆在MAF的下游有曲轴箱强制通风新鲜空气进气口吗？不。图3所拍摄的是一辆2005款福特福克斯。注意，曲轴箱强制通风进气口在质量空气流量传感器的上游。所以，既然曲轴箱强制通风到进气管的空气旁路质量空

气流量传感器，那么该车的质量空气流量读数可能比期望的值低。有故障的阀引起曲轴箱强制通风气流过多，导致怠速空气量读数低、长期燃油调节量读数高和故障代码P0171(汽缸1稀薄)。对于诊断这些系统内的由于未检测到的空气引起的这类故障，一些技师感到很费劲。换句话说，烟度计无法发现这些漏气。

想一想是不是这样，在这辆丰田车上(曲轴箱强制通风进气口在质量空气流量的下游)，如果曲轴箱强制通风在怠速时存在过多的气流，质量空气流量应该正常，而怠速空气流量会较低。

曲轴箱其中通风，英文PCV（Positive Crankcase Vent）就是利用进气歧管的真空度降曲轴箱废气吸入，烧掉。早期曲轴箱的废气是直接排入大气的，可能有人还记得，老解放、东风的发动机缸体侧面有一金属管，上面有一带金属丝网的帽子，就是通风管，就靠曲轴箱窜气压力自然逸出。后来排放要求不能直通大气，才有了各式各样的曲轴箱通风系统。VW早期是将自然通风直接引导至节气门前方，Santana 化油器车型好像就是这样设计的。这样的话，结构简单，但曲轴箱是正压，要求密封严格。这种设计一直祸遗现在的老桑和2V JT。排放法规要求曲轴箱废气任何时候不能排入大气，上述设计就需要证明。但如果任何时候曲轴箱为负压，则肯定不会向大气排放。就有了2V那张图的设计。大部分时间空气从节气门前的管子进入气门室，从节气门后的管子进入进气管，然后被烧掉（蓝色）。节气门后面的管子上不是简单的单向阀，是流量随进气管真空度可变的PCV阀。真空度大流量小，真空度小流量大。当发动机在低速大负荷区域（进气管真空度小），曲轴箱窜气量增大，这时除增大的通风流量外，部分废气会通过节气门前的管子回流（棕色）。当由于故障等原因进气管回火时，PCV阀被进气管的高压推回，关闭管路，防止引燃可能的曲轴箱汽油蒸汽。至于新鲜空气，只是被引入和曲轴箱相通的气门室，不会和飞溅的曲轴箱机油混合，不会过分氧化机油。曲轴箱窜气主要是汽油蒸汽、二氧化碳、二氧化硫等废气和水蒸汽。如果不通风，会使得水和二氧化硫化合的酸沉积，使得机油变质，腐蚀机件。汽油蒸汽冷凝使机油变稀。

通风的机油蒸汽（其实叫雾状机油可能更准确），进入进气管会通过气流的改变甩到管壁，沉积下来，进入进气口的可能已经很少了。有的发动机在节气门后管子的气门室罩端内部有旋风式的分流器设计（奇瑞1.6 2V）。因此觉得单独增加油气分离器意义不大。Jeep Cherokee MPI 发动机将通风管改为一根从空滤器到气门室罩，另外一根从气门室罩经流量量孔（限制最大流量，保证怠速稳定），到节气门之前的硬塑料段，该段被设计为化油器喉管状，利用进气的气流产生负压将废气吸入，实现强制通风。原理和上述类似，但避免了机油向进气口沉积。

曲轴箱通风对怠速时进入发动机的空气流量影响很大，加装油气分离器要注意不要破坏流量平衡，否则可能会影响怠速的稳定，造成怠速转速过高或过低，同时影响整车的油耗和排放性能。我的8年8万S2000 Gli，到现在没洗过节气门，没拆过进气管，不用添加剂，现在冬天冷起动正常，怠速也比较稳定。几次怠速不稳的问题都是点火系统的问题，高压线、分火头、分电器盖等等。