卡特通气

翁德沃彭：

曲轴箱通风一般
曲轴箱通风阀
窜气气体
曲轴箱通风和曲轴箱通风的版本
油分离器
用于曲轴箱通风的电加热
常见的曲轴箱通风问题

曲轴箱通风一般：
曲轴箱通风是将曲轴箱中的烟雾排出至发动机进气歧管的系统。油底壳中除了机油外，还含有空气。这种空气与油蒸气和少量燃烧气体混合，通过发动机中的活塞环卡特结果。我们将这些气体称为“漏气”。该蒸气不得释放到外部空气中。如果这是故意这样做的，就像过去使用旧发动机一样，我们将其称为曲轴箱负通风。然而，这对环境不利，烟雾由燃烧残留物、水蒸气和汽油蒸气组成。

如今，蒸汽通过软管和管道输送到发动机进气道（如下图所示）。曲轴箱蒸汽因此被吸入发动机，然后参与燃烧过程。它们被烧毁后就不再有害了。我们将全封闭曲轴箱通风称为“曲轴箱正通风”，缩写为PCV。曲轴箱强制通风配备了所谓的 PCV 阀，可调节曲轴箱的压力。

曲轴箱通风和曲轴箱通风经常被混淆。曲轴箱通风与曲轴箱除气有着本质的区别：

曲轴箱通风时，排除曲轴箱蒸汽并供应新鲜空气；
通过曲轴箱通风，仅提取曲轴箱蒸汽。

曲轴箱通风阀：
曲轴箱通风既是止回阀又是压力控制阀，它将曲轴箱通风中的多余压力排到发动机进气口，但在相反方向关闭。在大多数情况下，曲轴箱通风阀设计为弹簧加载隔膜阀，可将曲轴箱内的负压保持在与外部气压相比约 0,02 至 0,03 bar 的水平。

当打开该PCV阀时，水蒸气和窜气被吸入空气中吸收并在气缸中共同燃烧。

曲轴箱通风阀一侧与外部空气相连，另一侧与进气歧管相连。目标是在进气歧管压力变化的情况下保持曲轴箱内的低而恒定的压力。

怠速时，进气歧管内压力较低（负压）。阀门几乎关闭；
当您加速时，节气门稍微打开，然后进气歧管中的气压升高（真空度降低）。阀门打开得更大一些。

当阀门打开时，密封盘克服弹簧力向上移动。因此增加了通道以允许更多的曲轴箱蒸汽被排放到入口。

窜气：
从燃烧室进入曲轴箱的气体称为窜气。窜气可以通过多种方式进入曲轴箱。活塞间隙、活塞环的状况以及气缸壁的椭圆度和磨损等因素对发动机产生的窜气量影响最大。

在燃烧过程中，每升燃料大约产生一公斤水蒸气，其中一部分最终沿着活塞环进入曲轴箱。

在冷发动机和浓混合气加速的预热过程中，会产生大多数窜气，导致未燃烧或不完全燃烧的燃料最终进入曲轴箱。窜气由 10% 至 40% 的油组成，其余由 H20O、CO、Co2、HC 和 NOx 等气体组成。

曲轴箱通风和曲轴箱通风的版本：
图像显示了发动机缸体的一部分，其中可以识别曲轴箱通风的类型。曲轴箱通风部件由气动符号表示。
图例显示了符号的含义。

每种类型的曲轴箱通风都有编号（从 1 到 7）。

1. 带有燃气阀排水管的曲轴箱通风不受调节：
曲轴箱通气装置由油分离器和连接空气滤清器和节流阀之间空气软管的软管组成。这是我们在乘用车中遇到的曲轴箱通风的最简单版本。这种结构有很多缺点：
– 曲轴箱蒸汽会导致空气质量计污染;
– 曲轴箱内的负压取决于空气滤清器的阻力。

2. 曲轴箱通风采用前止回阀、节流阀后限流：
与第 1 种（上图）相比，通风更好，因为在部分负载下，节流阀上的气流更好。缺点是结构比第 1 种更复杂。

3.曲轴箱通风，通风管内流向变化：
最大的优点是这涉及曲轴箱的通风，而不仅仅是排气。缺点是需要第二个油分离器，并且油分离器中的气流是反向的。

4. 通过燃气阀后的排水管调节曲轴箱通风：
由于该版本位于节气门之后，因此曲轴箱通风中存在更多的负压（吸入效果更强）。因此需要压力调节器。在油分离器和进气管之间有一个压力调节器，仅在一定的曲轴箱压力下打开。如果曲轴箱内没有超压，压力调节器将关闭。

5. 带燃气阀排气的调节曲轴箱通风系统：
我们还在这个版本中看到了压力调节器。该系统中增加的是节气门前面的进气管和阀盖上的连接件之间的软管。这使得通风成为可能。缺点是节气门上方有假气。

6. 增压发动机曲轴箱通风失控：
节气门和进气歧管之间的曲轴箱通气软管中有一个止回阀。这可以防止涡轮机将过多的压力吹入曲轴箱通风系统。在满负荷条件下，该泄压阀将保持关闭状态，曲轴箱压力将升得太高。因此，在涡轮机的吸入侧安装了一个带有软管的附加油分离器。

7.增压发动机的受控曲轴箱通风系统：
连接阀盖的软管允许曲轴箱通风。带两个止回阀的压力控制阀可以为油分离器提供更高的负压。缺点是这个系统很复杂。

油分离器：
为了防止发动机机油随着窜气通过曲轴箱通风系统吸入进气通道，制造商使用油分离器。如果没有油分离器，空气质量计、涡轮、阀门和催化转化器或颗粒过滤器等部件可能会受到污染或损坏。顾名思义，油分离器将空气和残油分离。油分离器有不同的版本：旋风分离器、迷宫式油分离器和电解油分离器。以下段落描述了这三个版本。

旋风油分离器：
旋风油分离器通过使空气涡流来分离曲轴箱蒸气中的油和空气。旋转过程中产生的离心力导致较重的油颗粒被抛向外壳内部。

残留的油滴通过软管返回曲轴箱。空气克服弹簧力向上推动压力控制阀，并被输送至发动机进气口。在图像中我们看到涡轮吸入这些空气。

当曲轴箱中可能形成真空时，例如当涡轮吸入大量空气时，压力控制阀关闭。曲轴箱中的真空度过高可能会损坏垫圈和密封件。

迷宫式油分离器：
迷宫式油分离器通常与旋风分离器结合使用。在迷宫式油分离器中，曲轴箱蒸汽与挡板碰撞。油滴从空气中分离出来并落回到曲轴箱中。然后，剩余的残油在旋风分离器中与蒸气分离。

随着曲轴箱压力增加和曲轴箱蒸汽过多（例如由于活塞环过度磨损），限压阀打开以防止曲轴箱压力升得太高。

下图显示了 2.0 TDI VW 发动机的气门室盖。两种类型的油分离器都安装在阀盖内。
下图显示了迷宫式油分离器和旋风式油分离器的位置。曲轴箱蒸汽最终进入迷宫（左）。在迷宫中，粗油渣与流动的空气分离。曲轴箱蒸汽从迷宫中最终进入旋风分离器部分，以去除空气中最后的残油。

静电油分离器：
前面提到的油分离器并没有实现100%的有效分离。如果曲轴箱蒸气低速通过这些类型的油分离器（如低速时可能发生的那样），小油滴仍保留在蒸气中。静电油分离器还可以去除曲轴箱蒸汽中的这些小液滴。已清洁的曲轴箱蒸汽所含的油量少于进入未清洁的曲轴箱蒸汽的油量的百分之一。

下图为静电油分离器。
高电压甚至可以使最小的油滴具有磁性，从而使它们粘在分离器中。这样油就与空气分离了。

外壳包含一个变压器，可将 12 或 24 伏（乘用车或商用车）的车载电压转换为 9 至 12 伏的高压。

曲轴箱通风的电加热：
曲轴箱蒸气含有水蒸气。在“窜气”部分中已经描述了每升燃料释放大约一公斤水蒸气，其中一部分最终沿着活塞环进入曲轴箱。对于冷发动机，曲轴箱通风口温度低于 70 摄氏度，水蒸气会凝结成水。由于多次冷启动和短途旅行，发动机缸体中会积聚大量的水。

当发动机运转时，一些水分会蒸发，并且蒸汽通过曲轴箱通气孔被去除。曲轴箱蒸汽凝结在发动机部件的较冷部件上，包括曲轴箱通气软管。为了防止软管中的蒸汽在外部气温较低的情况下冻结，许多汽车制造商在曲轴箱通气软管中安装了一个或多个加热元件。
冷启动期间，ECU 激活加热功能。

在没有加热元件或加热功能不起作用的发动机上，通气软管有可能被冻结。该位置发生堵塞。然后曲轴箱压力变得相当高。由于曲轴箱压力增加，可能会通过曲轴密封件或垫圈（阀盖或油底壳垫圈）发生漏油。

发动机未充分达到工作温度可能会导致油底壳中的水结冰。由于油浮在水面上，冰会阻止油流入滤油器。机油压力过低会导致发动机损坏。本段中描述的电加热装置并未提供解决方案：加热装置可防止可能位于发动机舱顶部的曲轴箱通风软管冻结。为了防止曲轴箱内积聚大量的水，最好通过长途旅行让发动机经常预热，不要推迟保养间隔，并尽可能避免几公里的短途旅行。

常见的曲轴箱通风问题：

曲轴箱通风堵塞：曲轴箱内产生高压并阻碍发动机运行。在有大量白色油泥的发动机中（由于总是短距离行驶而导致发动机永远无法达到工作温度，或者由于恒温器有缺陷而造成的带有水分的油残留物），曲轴箱通风可能会完全堵塞。软管中充满了污泥，在冬天可能会结冰（因为白色污泥通常含有水分）。如果发生这种情况，软管可能会自发塌陷。
软管破裂：油腐蚀橡胶。曲轴箱烟雾中含有残油，进气口的软管通常由橡胶制成。随着这些软管老化，它们可能会撕裂。这些软管通常感觉像提前嚼口香糖，这表明它们需要更换。
曲轴箱通风软管撕裂会导致发动机舱内产生难闻的油味，因此内部也会产生难闻的油味。发动机也会吸入虚假空气，因为吸入的多余空气还没有被空气质量计测量到。过量的空气会导致发动机运行不稳定、消耗更多燃油并导致发动机灯亮起。
发动机污染：尽管有油分离器，曲轴箱蒸汽中仍然含有小油滴。这可能会污染发动机的进气道，包括节气门体和进气门。
曲轴箱压力升高：这并不是曲轴箱通风本身的问题，但可以通过通风观察到。如果大量空气通过曲轴箱通风装置吹入，一个或多个（压缩）活塞环或气缸壁可能会损坏。在压缩冲程（漏气）期间，混合物通过活塞环泄漏到曲轴箱中。为了确定问题是否出在活塞环上，必须进行压缩试验或气缸泄漏试验。在遭受这种情况的发动机中，发动机油会因燃料和燃烧气体而受到污染并更快老化。