2017年第5期
国外内燃机
柴油机曲轴箱通风系统试验研究
秦凤莲
（上海汽车集团股份有限公司技术中心，上海200041）
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摘要：针对某款荣油机试验过程中曲轴箱通风系统出口出现的大量机油问题，在试验台架上测量了其在不同工况下的机油溢出量，在排除发动机窜气量及审气中机油含量高等原因后，根据发动机在整车上的安装角度，分析了该曲轴箱通风系统机油溢出量高的原固。采用橡胶膜片单向阀，在储油腔内壁增加6°斜槽，同时优化预分离结构后，得到了曲轴箱通风系统的优化方案。试验验证表明，橡胶膜片阀式的曲轴箱通风系统在整个机油溢出试验中机油溢出量很少，满足该发动机的设计要求。
关键词：试验台架柴油机曲轴箱通风系统
机油溢出
0前言
往复式发动机在压缩和膨胀过程中，气缸中的高压燃气(包括燃料)会不可避免地经过活塞环的间隙而漏人曲轴箱内，如果曲轴箱不设置通风系统，不立即排出这些有害气体，会造成以下不良后果：（1) 油底壳内的机油被渗漏出的气体污染，被燃料（汽油或柴油)所稀释，再加上加热氧化作用，就会使机油的使用寿命缩短；(2)曲轴箱内的气体压力升高，当其压力高于外部压力时，就会引起机油从曲轴两端油封处漏出，同时，会增加活塞的泵气损失。因此，内燃机中都设有曲轴箱通风装置(13]。
如果采用曲轴箱开式系统进行通风，审气会夹杂着大量的污染物排出。为了避免柴油机的宰气直接排出，通过闭式系统即曲轴箱强制通风来解决曲轴箱排气，即将含有杂质的旁通气体导人发动机的空气滤清器与增压器进气管之间的接管中。
为了减少油雾从曲轴箱通风口中逸出，从而减少机油耗和降低排放，需在通风装置内部设有高效的油气分离装置，即将油气混合物中的机油分离出来使其重新回到油底壳中，而分离出的气体因含有碳氢（HC)等成分，将其重新引人燃烧室中进行燃烧(4}]。通常曲轴箱通风系统由一级分离系统和二级分离系统组成。一级分离系统又称预分离系统，主要负责将混合气中较大的油粒清除，以减轻二级分离系统的工作压力；二级分离系统则负责将一级分离系统处理过的混合气中的绝大部分油粒清除。
对于不同类型的发动机，因其内部结构及其在整车上的安装角度等不同，需要选配不同类型的曲万方数据
轴箱通风系统，以满足发动机的设计要求[5]。本文即针对某4缸柴油机曲轴箱通风总成存在大量机油溢出问题进行分析研究，提出优化设计方案并进行试验验证。
1试验研究背景
在工程研发阶段对某4缸柴油机进行磨合及耐久试验过程中，发现曲轴箱通风总成出口处有大量机油积聚，如图1所示。
大量机
图1曲轴箱通风系统出口处有大量机油
原方案曲轴箱通风系统
该发动机曲轴箱通风系统为半集成式系统，通过螺栓直接安装在气门室罩盖上。该曲轴箱通风系统主要由预分离结构、精细分离结构、压力调节阀及回油单向阀组成，其中预分离结构为迷宫式结构，精细分离结构为撞击式结构，回油单向阀为塑料结构，如图2所示。该曲轴箱通风系统为闭式系统，曲轴箱内的混合气首先到达预分离结构，将部分大分子机油直接分离至气门室罩盖内，然后经过精细分离将