膜片阀

用于高纯气体系统的阀门

膜片阀工作原理是发动机在压缩和做功冲程中，燃烧室内气体压力大于曲轴箱压力，燃烧室内气体通过活塞环进入曲轴箱，加上曲轴箱内飞溅机油，在曲轴箱通风系统的作用下，进入罩盖入口，如果发动机在全负荷工况下运行，混合气流入全负荷腔，经过迷宫，分离出机油，机油在油杯聚集，当机油液位达到15mm 时，即压力达到1.2mbar 时,在机油重力作用下，打开膜片阀，放出机油；当机油液位小于15mm 时，膜片阀关闭，经分离后的曲轴箱气体经全负荷管，流入空滤连接管，进入发动机燃烧室燃烧；同理，发动机在部分负荷下运行，利用部分负荷膜片阀释放混合气中机油。

简介

现代发动机结构越来越紧凑，为提高汽油机动力性和经济性，气缸盖上增加很多装置，如可变进排气结构、可变长度进气歧管、高滚流比气道缸盖、分缸点火线圈、直喷汽油机喷油嘴等，使得气缸盖总成结构越来越复杂，而缸盖上的气缸盖罩空间逐渐变小。膜片阀结构气缸盖罩以其对空间需求小，正越来越多地被发动机厂商采用，但如果直接引用，不加以控制，会带来发动机机油消耗量大的问题。

发动机工作时，燃烧室内的气体通过活塞环进入到曲轴箱中，如果该气体排放到大气中，会造成环境污染。汽油机的曲轴箱通风系统是让气体不排放到大气中，直接进入燃烧室燃烧。呼吸系统由全负荷呼吸管和部分负荷呼吸管组成。当发动机在全负荷运行时，利用高速进气在空滤连接管中产生的负压，通过全负荷呼吸管吸出曲轴箱气体；当发动机在部分负荷运行时，利用进气歧管真空度，通过部分负荷呼吸管吸出曲轴箱气体，这样保证汽油机在全部工作区域内有害气体不排放到大气中。呼吸系统的全负荷管和部分负荷管与气缸盖罩相连，如果气缸盖罩设计不当，会引起抽机油，造成机油消耗量大问题。

在带有膜片阀结构气缸盖罩汽油机台架耐久性试验中，发动机在额定转速下全负荷运行，测得机油耗120g/h，计算出机燃油消耗比为0.42%，超过GB/T 19055 《汽车发动机可靠性试验方法》0.3%限值。

通过对机油消耗途径进一步检查，发现在发动机高转速全负荷时，曲轴箱通风系统中的全负荷管大量地抽机油。

膜片阀工作原理

气缸盖罩结构：曲轴箱气体从盖罩中部进入，然后分成两路，一路进入全负荷腔，另一路进入部分负荷腔，全负荷腔和部分负荷腔底部设有油杯，油杯底部安装膜片阀。

膜片阀工作机理：发动机在压缩和做功冲程中，燃烧室内气体压力大于曲轴箱压力，燃烧室内气体通过活塞环进入曲轴箱，加上曲轴箱内飞溅机油，在曲轴箱通风系统的作用下，进入罩盖入口，如果发动机在全负荷工况下运行，混合气流入全负荷腔，经过迷宫，分离出机油，机油在油杯聚集，当机油液位达到15mm 时，即压力达到1.2mbar 时,在机油重力作用下，打开膜片阀，放出机油；当机油液位小于15mm 时，膜片阀关闭，经分离后的曲轴箱气体经全负荷管，流入空滤连接管，进入发动机燃烧室燃烧；同理，发动机在部分负荷下运行，利用部分负荷膜片阀释放混合气中机油。

膜片阀优点

（1）密封性好，可靠，死区小，其死区体积不到相同口径波纹管阀的一半。

（2）易于排除痕量残留气体；阀头与阀座间无相对摩擦，不会有金属粒子落入介质中。

（3）可以同时满足高压、真空、高低温的综合性能。

（4）膜片式截止阀工作压力可达21MPa，适用温度-54～316℃，漏气速率1.33×10-7Pa·L/s。

（5）可供高纯气体系统用。

总结

选用膜片阀结构气缸盖罩时，需要解决呼吸系统中抽机油问题，在呼吸管中加装稳压腔是比较理想的选择。加装稳压腔，不但可以大幅减少发动机机油消耗，而且还能够提高膜片阀的使用寿命。

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