浅谈大众1.6 16V发动机废气阀的原理及保养-爱卡汽车网论坛

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浅谈大众1.6 16V发动机废气阀的原理及保养

最近看了一些发动机曲轴箱通风系统方面的资料。对大众EA111 1.6 16V发动机曲轴箱通风系统的工作原理及维护技巧有了一定的认识。下面还是以图解的方式来加以说明。
大众EA111 1.6 16V发动机大体有两大类：CDF类（含CDE）、CLS类（含CLR、CFN）。实际还有CPJ机型（此机型只是听说，一直没看到实物或图片，也希望有此机型的同学补充一下为感！）。
具体机型图片及机型代号位置可参见：大众1.6手动发动机型号及油耗统计表（工信部） or 发动机比较 网页链接
不难看出本人为什么要将大众EA111 1.6 16V发动机分成两大类（也许大众自己也不知道怎么分类才好）。两类机型的空滤不一样，节气门的布置也不同，与本文相关的废气阀（这才是关键点）结构也完全不同。其它还有不同之处，这里就不在一一细讲！
大众EA111 1.6 16V发动机曲轴箱通风系统废气阀大体有三类：早期带电加热的CDF型、用热水加热的CDF型、CLS型
先熟悉一下这个阀的实物位置与图片！

这是后期用水加热的废气阀

这是早期带电加热的废气阀

这是离歌拆洗带电加热的废气阀。图2中可以看出接曲轴箱废气出口的粗管与接真空负压细管是相通的，中间有一个阻尼孔，可以将进气歧管内约700ｍbar的真空缩小为约40ｍbar。

这是CLS类废气阀

CLS类除了废气阀处设置热水加热外，还在歧管接口处设置热水加热（该处加热已经有漏冷却液的案例）
至于这两类废气阀还有哪些本质区别，下面会细谈！
[ 本帖最后由 hhss77777 于 2012-5-11 07:50 编辑 ]

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hhss77777 平平安安！事事顺心！ 26.4W+ 爱卡币 9803 帖子加关注发私信白金元老注册 2010-05-18 来自江苏省\|南京市	发表于 2012-05-11 07:39 IP属地：江苏 2楼沙发位招租 [ 本帖最后由 hhss77777 于 2012-5-11 08:15 编辑 ]
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发表于 2012-05-11 07:43 IP属地：江苏

3楼

看完了实物，再来说说大众EA111 1.6 16V发动机曲轴箱通风系统废气阀的工作原理。

发动机曲轴箱通风示意图；

EA111 1.6 16V CDF类发动机曲轴箱通风总图
注：红色管线为曲轴箱与空滤上的废气阀（此阀带加热，原为电加热，后改为热水加热）的连接管（加护套的粗管）；绿色管线为控制废气阀工作的真空负压管（一端连歧管，一端连粗管上的支管）；蓝色管线为曲轴箱的通风补气管（一端连空滤盒上盖，一端连曲轴箱补气口）。

怠速或低负荷状态时，废气阀上真空管内的负压使得废气阀的膜片关闭，曲轴箱轻度负压，新鲜空气由空滤上的连接管补给；极少的曲轴箱废气由真空管直接进入歧管（不经节气门）。

正常状态时，一旦曲轴箱压力稍高，废气阀（也称：压力调节阀）膜片就打开，曲轴箱内的废气经过油气分离后，轻组分的油气由废气阀直接进入空滤盒，与新鲜空气一起进入节气门。

[ 本帖最后由 hhss77777 于 2012-5-11 08:06 编辑 ]

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发表于 2012-05-11 07:50 IP属地：江苏

4楼

先简单补充一下曲轴箱通风系统的作用。
在正常的工作状态下，总有一小部分废气由燃烧室进入曲轴箱，这些废气（窜气）的70%是没有燃烧的碳氢化合物（HC），这些废气会冲淡、劣化机油，并且还会腐蚀引擎机件。特别是在高转速下，严重的窜气更会造成活塞环与汽缸体之间的缺机油现象。
发动机曲轴箱窜气会导致燃油蒸气和水蒸气凝结，从而使机油变质，污染发动机零部件。如果窜气没有及时导出，发动机长时间工作将会导致曲轴箱内压力过大，易产生各接合部漏气、漏油的现象。同时，发动机功率随窜气量的增大而下降，油耗率随窜气量的增大而上升。因此，要减少和避免这些不利影响，必须采用曲轴箱通风系统，将发动机窜气送回到进气管并与新鲜混合气一起进入气缸内燃烧。而由于窜气中带有机油颗粒，机油不能完全燃烧，因而会对排放产生负面影响。因此，必须采用油气分离器对曲轴箱通风系统内的窜气进行油气分离处理。
目前发动机大多数使用闭式曲轴箱强制通风系统，其集成化程度较高，主要由塑料气缸盖罩、迷宫式油气分离器和膜片式压力调节阀组成。在系统中，气缸盖罩不仅具有遮盖和密封气缸盖、充当机油加注口等基本功能，而且还集成了油气分离器和压力调节阀，并作为曲轴箱通风的主要通道。曲轴箱空间一方面通过气缸盖罩和通风管与进气管相通，另一方面又通过补气管与空气滤清器的净气室相通。在进气管真空度的吸引下，曲轴箱窜气通过通风管，经气缸盖罩中的油气分离器和压力调节阀被吸入进气管。补气管则让干净的空气流入曲轴箱，以免曲轴箱内真空度过大。

再看看奥迪Q7的通风系统介绍

内部废气再循环
内部废气再循环可以降低氮氧化物ＮＯＸ的生成量。与外部废气再循环一样，氮氧化物ＮＯＸ生成量的减少也是通过引入废气来降低燃烧温度的方法来实现的。将废气引入到新鲜的燃油－空气混合气中后，就会造成氧气稍稍不足的状态。这时的燃烧过程就不会像氧气过剩时那么热了。氮氧化物只有在较高温度时才会大量生成。降低发动机的燃烧温度和减少供氧量就可以减少氮氧化物的生成量。
工作过程：
在排气冲程过程中，进气门和排气门同时打开。于是借助于进气歧管产生的较高的真空度，燃烧室中一部分已经燃烧过的气体就又被吸入到进气道内，在下个吸气冲程会被吸入燃烧室再次燃烧。
内部废气再循环的优点：
      -因减少气体交换作功而节省了燃油
      -通过废气再循环扩大了部分负荷范围-运行更稳定
      -发动机处于冷态时就可以进行废气再循环

曲轴箱通风装置
该装置用于防止曲轴箱中富含碳氢化合物的气体（窜气）进入大气。曲轴箱通风装置由缸体内和缸盖内的的通风道、旋流式机油分离器和加热装置组成。
工作过程：
曲轴箱内的窜气借助于进气歧管真空的作用经过：
      -缸体内的通风道-缸盖内的通风道
      -旋流式机油分离器
      -曲轴箱通风加热装置后被吸入并再次送入进气歧管。

旋流式机油分离器
旋流式机油分离器在气缸盖罩内，其作用就是分离出曲轴箱内窜气中的机油并将机油送回到机油循环中。
压力调节阀会将进气歧管内约７００ｍｂａｒ的真空缩小为约４０ｍｂａｒ。该调节阀可防止全部的进气歧管真空力和曲轴箱内压力都作用到曲轴箱通风装置上（那样就会吸出发动机机油或损坏密封件）。
旋流式机油分离器工作过程
旋流式机油分离器将吸入的机油蒸汽中机油分离出来，它采用的是离心力分离原理。
由于机油分离器的结构形式是旋流式的，所以吸入的机油蒸汽就被置于旋转运动状态。在离心力的作用下，机油就被甩到分离璧上并形成较大的油滴。分离出的机油形成油滴进入缸盖，气体则经柔性管被送入进气歧管。
如果压力调节阀损坏了，那么全部的进气歧管真空力和曲轴箱内压力就都作用到曲轴箱通风装置上，这会从曲轴箱内抽出很多机油，可能会损坏发动机。
曲轴箱通风加热装置
加热元件安装在从旋流式机油分离器到进气歧管的柔性管内，它用于防止在吸入很冷的空气时窜气结冰。

接着再来看看辉腾的曲轴箱通风介绍

在内燃机上，因燃烧室和曲轴箱之间存在着压力差，活塞环和气缸工作表面之间会产生气流，也就是所谓的窜气。
为了环保需要，这种含有机油成分的气体经曲轴箱通风装置被送回到进气区域。离心式机油分离器负责将这些气体中的机油分离出来，分离出的机油经曲轴箱内的一个通道流回油底壳内。
离心式机油分离器的功能
窜气经发动机内部的一个通道被送往离心式机油分离器。离心式机油分离器使得窜气旋转起来，离心力就会把油雾甩到分离器壁上。于是就形成油滴，经曲轴箱内的一个通道流回油底壳。已净化后的气体经压力调节阀被送回进气道。
压力调节阀的功能压力调节阀在离心式机油分离器的盖子内，它由一个膜片和一个压力弹簧构成，用于调节曲轴箱的通风压力。在引入窜气时，压力调节阀会限制曲轴箱内的真空度，因为真空度太高会损坏发动机密封垫。在进气道内真空度较高时，压力调节阀会关闭；在进气道内真空度较低时，压力弹簧力会打开压力调节阀。

[ 本帖最后由 hhss77777 于 2012-5-11 09:12 编辑 ]

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51golf6 1.4MT 14.2W+ 爱卡币 16619 帖子加关注发私信黄金元老注册 2009-06-12 来自江苏省\|常州市	发表于 2012-05-11 08:03 IP属地：江苏 5楼 1.4T的在哪个部位？
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发表于 2012-05-11 08:13 IP属地：江苏

6楼

原帖由 51golf6 于 12-05-11 08:03 发表

1.4T的在哪个部位？

不好意思!这里先讲讲1.6机型!
珍惜首页的价值！
看来还有必要介绍一下EA1111.6 16V发动机的油气分离器。这个也是通风系统的关键部件。

油气分离器的部位

油气分离器的实物图

油气分离器的原理示意图

[ 本帖最后由 hhss77777 于 2012-5-11 09:27 编辑 ]

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发表于 2012-05-11 08:16 IP属地：江苏

7楼

大众车系的曲轴箱通风系统一般由缸体内和缸盖内的通风道，机油分离器和加热装置组成。
EA1111.6 16V发动机的通风系统的主要由废气阀（也称压力调节阀）、油气分离器、加热装置、连接管道四部分组成。
油气分离器的作用：
一般都装有旋风式或迷宫式的油汽分离器，其作用是过滤含有大量机油的混合气体，使其经过此处的气体和液体能够得到过滤而从新回流到曲轴箱而气体进入进气管重新燃烧。
对于此系统，如果不装油气分离器，会使机油随从曲轴箱内的气体一同进入进气管燃，进而产生烧机油现象。
油气分离器的分离程度是个关键指标！
CDF、CLS类的机型的油气分离器应该是一样的。
压力调节阀的作用：
顾名思义即调节曲轴箱内的压力，当曲轴箱内的压力太低时（负压、真空度过高）会损坏油封，太高时（负压、真空度过低）会产生漏油现象，通过压力调节阀通过调节会使歧管进气管内的700mbar的真空缩小到大约40mbar。
对于CDF类的机型，当发动机在节气门开度很小的工况下工作时，进气歧管真空度控制膜片保持关闭。此时曲轴箱的废气也很少，可以通过真空管直接进入歧管。随着节气门开度增大，进气歧管真空度降低，曲轴箱的窜气量也慢慢增多，如果气压高于真空度40mbar，膜片打开，让曲轴箱里经过油气分离后的轻组分废气直接进入空滤盒，与新鲜空气混合进入节气门。
对于CLS类的机型，该机型真空负压管与废气排出管共用。如图中废气阀底下的粗黑管。

其工作原理如图。

真空歧管真空度高时，黄色膜片向左移动，少量的废气进入歧管。真空度低时，废气压力将膜片打开，大量的废气进入歧管。
那个黄色膜片对于CLS类的机型来说，那是相当的重要！一旦损坏（破损或卡涩堵塞），后果严重。
个人认为，还是CDF类的废气阀比较合理一些！
加热装置的作用：
极冷天气，防止吸入很冷的空气或者废油气的水分时窜气结冰，造成冰堵。
CLS类的机型的加热有两处，除了废气阀处设置热水加热外，还在歧管接口处设置热水加热（该处加热已经有漏冷却液的案例）
连接管道：
对于CDF类的机型，管道中最关键的应该是真空负压管。由于有部分废油气的通过，很可能导致阻尼孔处堵塞。导致膜片常开。

后面更精彩!
[ 本帖最后由 hhss77777 于 2012-5-11 12:12 编辑 ]

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bdzimao 做事情太投入了往往被人误会 2.4W+ 爱卡币 3953 帖子加关注发私信青铜元老注册 2009-12-23 来自河北省\|保定市	发表于 2012-05-11 08:37 IP属地：河北 8楼技术贴一定要顶
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sydx0437 209 爱卡币 126 帖子加关注发私信支柱会员注册 2012-02-22 来自浙江省\|绍兴市	来自爱卡Android版发表于 2012-05-11 08:42 IP属地：未知 9楼頂上去！
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xiaohu220 1254 爱卡币 868 帖子加关注发私信白银长老注册 2010-10-07 来自北京市\|北京市	发表于 2012-05-11 08:45 IP属地：北京 10楼好帖子！谢谢楼主！
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