膜片閥

現代發動機結構越來越緊湊，為提高汽油機動力性和經濟性，氣缸蓋上增加很多裝置，如可變進排氣結構、可變長度進氣歧管、高滾流比氣道缸蓋、分缸點火線圈、直噴汽油機噴油嘴等，使得氣缸蓋總成結構越來越複雜，而缸蓋上的氣缸蓋罩空間逐漸變小。膜片閥結構氣缸蓋罩以其對空間需求小，正越來越多地被髮動機廠商採用，但如果直接引用，不加以控制，會帶來發動機機油消耗量大的問題。

發動機工作時，燃燒室內的氣體通過活塞環進入到曲軸箱中，如果該氣體排放到大氣中，會造成環境污染。汽油機的曲軸箱通風系統是讓氣體不排放到大氣中，直接進入燃燒室燃燒。呼吸系統由全負荷呼吸管和部分負荷呼吸管組成。當發動機在全負荷運行時，利用高速進氣在空濾連接管中產生的負壓，通過全負荷呼吸管吸出曲軸箱氣體；當發動機在部分負荷運行時，利用進氣歧管真空度，通過部分負荷呼吸管吸出曲軸箱氣體，這樣保證汽油機在全部工作區域內有害氣體不排放到大氣中。呼吸系統的全負荷管和部分負荷管與氣缸蓋罩相連，如果氣缸蓋罩設計不當，會引起抽機油，造成機油消耗量大問題。

在帶有膜片閥結構氣缸蓋罩汽油機台架耐久性試驗中，發動機在額定轉速下全負荷運行，測得機油耗120g/h，計算出機燃油消耗比為0.42%，超過GB/T 19055 《汽車發動機可靠性試驗方法》0.3%限值。

通過對機油消耗途徑進一步檢查，發現在發動機高轉速全負荷時，曲軸箱通風系統中的全負荷管大量地抽機油 ^[1]  。

氣缸蓋罩結構：曲軸箱氣體從蓋罩中部進入，然後分成兩路，一路進入全負荷腔，另一路進入部分負荷腔，全負荷腔和部分負荷腔底部設有油杯，油杯底部安裝膜片閥。

膜片閥工作機理：發動機在壓縮和做功衝程中，燃燒室內氣體壓力大於曲軸箱壓力，燃燒室內氣體通過活塞環進入曲軸箱，加上曲軸箱內飛濺機油，在曲軸箱通風系統的作用下，進入罩蓋入口，如果發動機在全負荷工況下運行，混合氣流入全負荷腔，經過迷宮，分離出機油，機油在油杯聚集，當機油液位達到15mm 時，即壓力達到1.2mbar 時,在機油重力作用下，打開膜片閥，放出機油；當機油液位小於15mm 時，膜片閥關閉，經分離後的曲軸箱氣體經全負荷管，流入空濾連接管，進入發動機燃燒室燃燒；同理，發動機在部分負荷下運行，利用部分負荷膜片閥釋放混合氣中機油 ^[2]  。

（1）密封性好，可靠，死區小，其死區體積不到相同口徑波紋管閥的一半。

（2）易於排除痕量殘留氣體；閥頭與閥座間無相對摩擦，不會有金屬粒子落入介質中。

（3）可以同時滿足高壓、真空、高低温的綜合性能。

（4）膜片式截止閥工作壓力可達21MPa，適用温度-54～316℃，漏氣速率1.33×10-7Pa·L/s。

（5）可供高純氣體系統用。

選用膜片閥結構氣缸蓋罩時，需要解決呼吸系統中抽機油問題，在呼吸管中加裝穩壓腔是比較理想的選擇。加裝穩壓腔，不但可以大幅減少發動機機油消耗，而且還能夠提高膜片閥的使用壽命 ^[3]  。