【摘 要】
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汽车的HC排放物主要来源于汽车尾气排放、曲轴箱通风及整车燃油蒸发。因此从国标轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第三阶段）中便已开始规定车用柴油机必须采用闭式曲轴箱
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汽车的HC排放物主要来源于汽车尾气排放、曲轴箱通风及整车燃油蒸发。因此从国标轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第三阶段）中便已开始规定车用柴油机必须采用闭式曲轴箱强制通风系统。针对该类闭式曲轴箱强制通风系统，如果不能将混合气中的机油液滴及蒸汽完全分离，则将会造成发动机的机油耗上升，且使机油变质和空气滤清器堵塞等不良后果的风险增加。此外，随着小型增压直喷汽油机的广泛普及，闭式曲轴箱通风系统中的机油液滴若分离不完全，随进气气流被带入燃烧室后，还会加剧在低速大负荷工况下的发动机早燃趋势，引起超级爆震，从而损坏发动机。由此可见，如何设计出具有高效油气分离性能的曲轴箱通风系统，是现代发动机设计开发中的一项重要环节。 本文基于某1.6L产品发动机，结合CFD仿真计算方法，针对其曲轴箱通风系统进行了试验设计(DOE，Design of Experiment)开发。试验设计中，通过三次采用不同直径大小的通风管和回油孔的试验结果趋势对比分析，对比并优化了PCV阀、通风迷宫及缸盖罩壳内部压力，使该试验研究对象的曲轴箱压力达到了法规点要求，并基于三次试验后的优化结构，进一步开展了机油析出量试验，通过机油析出量对油气分离效果进行了评价。此外，为了能够从机理角度分析曲轴箱通风系统的边界条件对油气分离性能的影响原因，采用CFD仿真计算对曲通系统油气分离器的内部流场速度分布、压力分布及新鲜空气量分布。结果表明油气分离器回油孔设计异常关键，在保证回油通畅的情况下尽量减少通过气体量，能够让混合气经过较长路径使油气分离过程更加充分，同时又可避免在负压情况下将凸轮轴室机油吸入油气分离器从而导致机油耗升高。 在本文所采用的试验设计与仿真计算相结合的研究过程中，同时也为产品发动机的曲轴箱通风系统设计开发建立了完整的分析验证体系，为未来发动机曲轴箱通风系统的自主开发打下了坚实的基础。
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