某柴油机曲轴箱通风系统优化研究.pdf

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1、第46卷第5期小型内燃机与车辆技术2017年10月SMAI工INTERNALCOMBUS砸ONENGINEANDVEHICI正TECHNIQUEV01．46No．5Oct．2017某柴油机曲轴箱通风系统优化研究黄树和刘艳利杨贵春冯垣洁张强鲍通(中国北方发动机研究所天津300400)摘要：针对某柴油机油气分离器冒油问题，对其曲轴箱通风系统从曲轴箱内油气搅动、废气通道等2个方面进行了分析研究，提出了相应的改进措施，并进行了试验验证。结果表明，优化后的通风系统可有效解决该柴油机油气分离器冒油问题，证明所采取的优化措施合理可行。关键词：柴油机

2、通风系统优化研究试验验证中图分类号：TK422文献标识码：A文章编号：2095—8234(2017)05—0033—06TheoptimizationStudyonVentilatingSystemofDieselEnmne’sCrankcaseH岫ngShlllle，LiuYanli，Y锄gGllich哪，Fe呜Y岫njie，ZhangQiang，BaoTongChinaNorthEngineResearchInstituteananjin，300400，China)Abstmct：Thispaperanalyzesagitatio

3、nofoil—gasincmnkcaseandthestructureofoil—gasroutewayofcrankcaseventilatingsystemfbrleakageofdieselengine’soil—gasseparator．Thenthecorrespondingimprovingmeasuresareputforward，andVeri6edbyexpedment．TheexperimentalresultsshowthattheoptimizedventilatingsystemstIructuresareg

4、oodforimprovingleakageofoil—gasseparator，sotheimpro—vementmeasuresareI-easonableandfeasible．Keywords：Dieselen百ne；Ventilatingsystem；0ptimizationstudy；ExperimentalVerification引言柴油机在运转过程中，随着活塞的运动，燃烧室内的未燃混合气及水蒸气等不可避免地经过活塞环的间隙进入曲轴箱，另外，柴油机的部分进气会通过增压器的轴承间隙串人曲轴箱。窜到曲轴箱内的燃油、蒸气凝结后

5、将使机油变稀，性能变坏，零件腐蚀；曲轴活塞运动推动空气在缸内运动的结果是：在发动机内部形成了一种由空气及缸内窜气形成的流场，使曲轴箱内产生了一定的正压，当压力超过环境压力时，将使曲轴箱内的密封件受到破坏【ll，并出现油气分离器冒油现象。曲轴箱内的废气必须通过曲轴箱通风系统及时排出【2】，因此，曲轴箱通风系统设计的合理与否直接影响柴油机的使用性能。本文针对某新研发的柴油机在台架试验过程中大负荷时出现的油气分离器冒油现象，从曲轴箱内油气搅动和废气通道等2方面进行了分析研究，对通风系统中不合理的结构进行了优化改进，并进行了台架模拟试验验证。

6、1曲轴箱内部油气搅动该柴油机在工作过程中，由于许多摩擦副需要润滑，造成曲轴箱内存在大量的回油位置点，如图1所示。如果机油回向曲轴箱内往复运动的曲柄连杆机构，油液将进一步变成油雾，受曲轴箱内高速气流的搅动产生大量泡沫，使整个废气通道内油气分离困难。因此，柴油机内各润滑节点的回油方式和回油位置的设计应尽量避开曲轴箱内气流运动过于剧烈的位置或废气通道，保证回油通道具有足够的流通面积，避免柴油机在各种工况下曲轴箱内机油的过分搅动【3】。作者简介：黄树和(1977一)，男，研究员，主要研究方向为发动机总体设计技术。小型内燃机与车辆技术第46卷图

7、1曲轴箱回油位置1．1柴油机原方案回油位置分析1．1．1缸盖上配气机构回油位置缸盖上回油孔将凸轮轴及进排气摇臂轴的润滑油引到机体回油孔，然后回到油底壳，该回油孔直径为8mm。在对柴油机进行例行拆检时发现，在进排气摇臂窝处(如图2中a处)积存大量机油，在柴油机高速运转过程中，摇臂的上下运动导致摇臂窝内产生大量泡沫，进入曲轴箱。a图2缸盖回油孔应用nowmaster软件对该处的回油能力进行分析计算，分析模型如图3所示。模型入口边界为配气机构回油量，出口边界为曲轴箱压力，将摇臂窝简化为油腔2，回油管路简化为管路1。当回油孑L直径为8mm时，

8、油腔内液面高度随时间的变化如图4所示。从图4可知，随着时间的增加，液面高度不断增加，说明摇臂窝内的机油不能及时回流，存在积油问题。计算中，将回油孔直径不断加大，当回油孔直径达到11mm时，油腔内无积油现象，此时，油腔内液