PCV是英文Positive Crankcase Ventilation(
曲轴箱强制通风)三个字的简写,中文的意思是
曲轴箱(或
油底壳)主动通风控制系统。PCV阀由
阀体、阀门、
阀盖、弹簧组成,不可分解。其主要作用是:将曲轴箱内的气体通过PCV阀导入
进气歧管,并有少量的空气由
空气滤清器经PCV阀直接进入进气歧管,这就避免了
节气门处结冰、燃烧不充分、排放恶化等现象。防止窜气进入大气,同时防止机油变质。
简介
当发动机作功
燃烧过程的末端,一些未燃混合气在高压力下从
活塞环漏入曲轴箱内,业内将这种泄漏称为“窜气”。这些窜气会从曲轴箱内逸入大气中造成污染。这些窜入的混合气不被排除,还会稀释曲轴箱内的机油,使机油变质造成发动机机件过早磨损。从二十世纪60年代起,美国
加利福尼亚州就率先要求汽车要加装PCV系统,已经成为汽车的必须装备。
大部分
汽油机都装有PCV阀(曲轴箱强制
通风装置)促使发动机换气,但窜气中的污染物会沉积在PCV阀的周围,可能使阀堵塞。如果PCV阀堵塞,则污染气体逆向流入空气滤清器,污染滤芯,使过滤能力降低,导致
燃料消耗增大,发动机磨损加大,甚至损坏发动机。因此,须定期保养PCV,清除PCV阀周围的污染物。
装置
PCV装置主要由通气软管、PCV阀组成。一般通气软管一条接通
空气滤清器至气门室盖,另一条接通PCV阀至
进气歧管。PCV阀由柱塞式阀门和弹簧构成,位于进气歧管的一侧,进气歧管的
真空度决定了PCV阀的开闭及开启的程度,而PCV阀的开闭及开启的程度又决定了窜气
混合气被重新吸入进气歧管参加燃烧的数量。
换句话说,当发动机常速或转速比较慢时,气流量小,窜气也少,PCV阀
开度较小甚至关闭,因而被强制吸入燃烧的窜气也比较少甚至没有。当发动机加速或转速比较高时,气流量大,窜气也大,PCV阀开度较大,因而被强制吸入燃烧的窜气也比较多。
工作过程
最早使用的
曲轴箱强制
通风系统为开式系统,这种系统仅在进气管与曲轴箱之间加装一个带有PCV阀的
通风管。
工作过程是:外界的
新鲜空气在进气真空作用下,通过加机油口盖等处与大气相通的
通风口进入曲轴箱中与曲轴箱中窜气混合后,通过PCV阀被吸入
进气系统中进入
燃烧室燃烧。这种系统结构简单,安装维护方便简单,但在某些工况下不能将所有
曲轴箱窜气吸入进气系统中,尤其是大负荷下,曲轴箱窜气增大,进气管真空降低不能将所有窜气全部吸入进气系统,部分窜气从加机油口盖处
排入大气中,从而造成对环境的污染。对开式系统进行改进后形成了闭式
曲轴箱通风系统。这种系统是在开式系统的基础上密封曲轴箱,在空气滤清器与
化油器(
电喷发动机为
节流阀体)之间增加一与曲轴箱连通的通风管,新鲜空气先经空气滤清器、通风管进入曲轴箱中与窜气混合,在进气管真空作用下经过PCV阀进入气缸进行燃烧。当发动机在大负荷下工作时,多余的窜气经通风管进入进气歧管后,方与发动机进气混合进入气缸进行燃烧。
闭式系统既不会使窜气排入大气,又能用新鲜空气进行曲轴箱换气,世界上被普遍采用。
工作原理
PCV阀是一个计量控制阀。安装在发动机
曲轴箱通风系统与进气系统之间。PCV阀由真空度来控制,调节曲轴箱通风系统产生的
油烟进入进气系统的流量,当发动机高速运转时的流量要比低速时要高,同时当发动机发生回火时,PCV阀应能切断通风防止
曲轴箱爆炸。
功能
每部车都有
排气管将引擎燃烧的废气排出车外,但并没有办法将废气百分之百
地排出去,仍会有少部份的燃烧废气经由活塞与汽缸壁的间隙钻进
油底壳中,一旦进入油底壳的油气累积多了,无法排除的话,就会形成气压,不但会稀释机油,造成引擎
机件润滑不良,也会造成机油异常消耗等等的严重后果。所以油底壳中的油气必须有
泄放的管道,以往在
汽车排气污染立法管制之前,都是从油底壳接条管子,让油气直接排放到大气当中。车子愈老,燃烧油气吹漏愈严重,从油底壳排出的废气就愈多,形成严重的空气污染。
从60年代起,在美国加州就率先要求汽车要加装PCV系统,所以PCV可说是历史最悠久的排烟
污染防治系统。它有一个
控制阀一头接引擎的
进气管、一头接油底壳,这样引擎发动运转之后,进气所产生的真空就可以将油底壳中的油气吸出来,让它随着新鲜的空气一起进入汽缸烧掉而得以解决污染问题。
实例
故障现象:一辆2000款宝马520客户反映,该车在正常使用中突然发现排气管有大量白色烟雾冒出,同时发动机抖动,怠速不稳。
故障诊断:接车后发现该车故障现象正如客户所述,在随后的检查中发现,6只
火花塞及所有活塞表面均附着一层未被燃烧的
机油;同时还发现在发动机怠速运转时,打开发动机机油加油盖时有较强的吸气感觉,打开盖的同时发动机有抖动加剧的现象。
运用
排除法把发动机燃烧室内进机油的可能性一一排除,无论是
缸套、活塞、
活塞环或汽门
油封、导管等都不可能同时突然损坏,显然大量机油同时进入6个燃烧室,肯定还有别的原因,此时回想到怠速时机油加油盖有较强的吸气感觉,根据这一现象进行分析,
进气室与曲轴箱相通,发动机在工作时,曲轴箱内产生出的气体通过PCV阀与进气歧管相连。
发动机在工作过程中,活塞从压缩到作功行程时会从活塞、汽缸的间隙中窜出一些气体,这些气体进入曲轴箱后产生的后果是:使机油产生热分解而变脏生成
油泥,使零部件加速磨损、氧化;同时也会使机油品质显著下降,其次还会使发动机过热造成早燃引起活塞环胶着造成汽缸
擦伤等。为解决上述问题,曲轴箱内必须有新鲜空气不断循环降低曲轴箱内
工作温度,稀释窜入的废气,而此时若循环后气体排入大气就会造成环境污染和能源浪费,为此发动机设置了
曲轴箱通风阀及PCV阀,通过PCV阀把曲轴箱与进气歧管连接在一起,PCV阀内的
压力调节阀可根据曲轴箱与进气歧管内的
压力差起节流作用。
再根据宝马PCV阀的特点,宝马发动机的PCV阀为全封闭式,曲轴箱通往PCV阀的管路安装在机油
标尺底部,若PCV阀不能起到节流作用,怠速时进气歧管内的真空度特别高,由于机油附着于火花塞表面而造成火花塞工作不良,从而发动机抖动,而打开机油加油盖时,由于PCV阀的损坏,大量的空气未经
空气流量传感器进入进气歧管再次抖动加剧,再因
三元催化的作用,
有害气体被过滤,所以排出的烟雾呈白色。
通过以上分析,可以判断该车PCV阀损坏,更换该阀后
故障排除。
检查方法
使
发动机怠速运转,从
气缸罩盖软管处拆下PCV阀,检查PCV阀是否堵塞。若把手放在PCV阀接口处,手指可感到有强烈的真空吸力。
另一种检查方法是,将PCV阀装复后从空气滤清器上卸下曲轴箱进气管,用一张薄纸轻轻盖在管口上,待曲轴箱
内压力减小时(约lMIn后),应明显见到薄纸被吸向管口。此外,停止发动机运转后,卸下PCV阀后用手摇动检查,若听到有“咔嗒”声,说明PCV阀灵活可用。