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德國(guó)Burkert寶德膜片閥工作原理與優(yōu)點(diǎn)分析
德國(guó)Burkert寶德膜片閥工作原理是發(fā)動(dòng)機(jī)在壓縮和做功沖程中，燃燒室內(nèi)氣體壓力大于曲軸箱壓力，燃燒室內(nèi)氣體通過(guò)活塞環(huán)進(jìn)入曲軸箱，加上曲軸箱內(nèi)飛濺機(jī)油，在曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)的作用下，進(jìn)入罩蓋入口，如果發(fā)動(dòng)機(jī)在全負(fù)荷工況下運(yùn)行，混合氣流入全負(fù)荷腔，經(jīng)過(guò)迷宮，分離出機(jī)油，機(jī)油在油杯聚集，當(dāng)機(jī)油液位達(dá)到15mm 時(shí)，即壓力達(dá)到1.2mbar 時(shí),在機(jī)油重力作用下，打開(kāi)膜片閥，放出機(jī)油；當(dāng)機(jī)油液位小于15mm 時(shí)，膜片閥關(guān)閉，經(jīng)分離后的曲軸箱氣體經(jīng)全負(fù)荷管，流入空濾連接管，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室燃燒；同理，發(fā)動(dòng)機(jī)在部分負(fù)荷下運(yùn)行，利用部分負(fù)荷膜片閥釋放混合氣中機(jī)油。
簡(jiǎn)介：
現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)越來(lái)越緊湊，為提高汽油機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，氣缸蓋上增加很多裝置，如可變進(jìn)排氣結(jié)構(gòu)、可變長(zhǎng)度進(jìn)氣歧管、高滾流比氣道缸蓋、分缸點(diǎn)火線圈、直噴汽油機(jī)噴油嘴等，使得氣缸蓋總成結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，而缸蓋上的氣缸蓋罩空間逐漸變小。膜片閥結(jié)構(gòu)氣缸蓋罩以其對(duì)空間需求小，正越來(lái)越多地被發(fā)動(dòng)機(jī)廠商采用，但如果直接引用，不加以控制，會(huì)帶來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油消耗量大的問(wèn)題。
發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，燃燒室內(nèi)的氣體通過(guò)活塞環(huán)進(jìn)入到曲軸箱中，如果該氣體排放到大氣中，會(huì)造成環(huán)境污染。汽油機(jī)的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)是讓氣體不排放到大氣中，直接進(jìn)入燃燒室燃燒。呼吸系統(tǒng)由全負(fù)荷呼吸管和部分負(fù)荷呼吸管組成。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在全負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，利用高速進(jìn)氣在空濾連接管中產(chǎn)生的負(fù)壓，通過(guò)全負(fù)荷呼吸管吸出曲軸箱氣體；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，利用進(jìn)氣歧管真空度，通過(guò)部分負(fù)荷呼吸管吸出曲軸箱氣體，這樣保證汽油機(jī)在全部工作區(qū)域內(nèi)有害氣體不排放到大氣中。呼吸系統(tǒng)的全負(fù)荷管和部分負(fù)荷管與氣缸蓋罩相連，如果氣缸蓋罩設(shè)計(jì)不當(dāng)，會(huì)引起抽機(jī)油，造成機(jī)油消耗量大問(wèn)題。
在帶有膜片閥結(jié)構(gòu)氣缸蓋罩汽油機(jī)臺(tái)架耐久性試驗(yàn)中，發(fā)動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下全負(fù)荷運(yùn)行，測(cè)得機(jī)油耗120g/h，計(jì)算出機(jī)燃油消耗比為0.42%，超過(guò)GB/T 19055 《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性試驗(yàn)方法》0.3%限值。通過(guò)對(duì)機(jī)油消耗途徑進(jìn)一步檢查，發(fā)現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速全負(fù)荷時(shí)，曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)中的全負(fù)荷管大量地抽機(jī)油。
德國(guó)Burkert寶德膜片閥工作原理：
氣缸蓋罩結(jié)構(gòu)：曲軸箱氣體從蓋罩中部進(jìn)入，然后分成兩路，一路進(jìn)入全負(fù)荷腔，另一路進(jìn)入部分負(fù)荷腔，全負(fù)荷腔和部分負(fù)荷腔底部設(shè)有油杯，油杯底部安裝膜片閥。
膜片閥工作機(jī)理：發(fā)動(dòng)機(jī)在壓縮和做功沖程中，燃燒室內(nèi)氣體壓力大于曲軸箱壓力，燃燒室內(nèi)氣體通過(guò)活塞環(huán)進(jìn)入曲軸箱，加上曲軸箱內(nèi)飛濺機(jī)油，在曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)的作用下，進(jìn)入罩蓋入口，如果發(fā)動(dòng)機(jī)在全負(fù)荷工況下運(yùn)行，混合氣流入全負(fù)荷腔，經(jīng)過(guò)迷宮，分離出機(jī)油，機(jī)油在油杯聚集，當(dāng)機(jī)油液位達(dá)到15mm 時(shí)，即壓力達(dá)到1.2mbar 時(shí),在機(jī)油重力作用下，打開(kāi)膜片閥，放出機(jī)油；當(dāng)機(jī)油液位小于15mm 時(shí)，膜片閥關(guān)閉，經(jīng)分離后的曲軸箱氣體經(jīng)全負(fù)荷管，流入空濾連接管，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室燃燒；同理，發(fā)動(dòng)機(jī)在部分負(fù)荷下運(yùn)行，利用部分負(fù)荷膜片閥釋放混合氣中機(jī)油。
德國(guó)Burkert寶德膜片閥優(yōu)點(diǎn)：
（1）密封性好，可靠，死區(qū)小，其死區(qū)體積不到相同口徑波紋管閥的一半。
（2）易于排除痕量殘留氣體；閥頭與閥座間無(wú)相對(duì)摩擦，不會(huì)有金屬粒子落入介質(zhì)中。
（3）可以同時(shí)滿足高壓、真空、高低溫的綜合性能。
（4）膜片式截止閥工作壓力可達(dá)21MPa，適用溫度-54～316℃，漏氣速率1.33×10-7Pa·L/s。
（5）可供高純氣體系統(tǒng)用。
選用膜片閥結(jié)構(gòu)氣缸蓋罩時(shí)，需要解決呼吸系統(tǒng)中抽機(jī)油問(wèn)題，在呼吸管中加裝穩(wěn)壓腔是比較理想的選擇。加裝穩(wěn)壓腔，不但可以大幅減少發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油消耗，而且還能夠提高膜片閥的使用壽命。
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