崔歲龍
0 引言
現(xiàn)代發(fā)動機都設(shè)計了曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)。曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)基本工作原理，就是在曲軸箱與進氣系統(tǒng)之間設(shè)計一個通道，并由曲軸箱通風(fēng)閥控制通道的開啟和關(guān)閉。當(dāng)曲軸箱內(nèi)壓力達到一定值時，在進氣系統(tǒng)真空度和曲軸箱壓力共同作用下，曲軸箱通風(fēng)閥打開，曲軸箱內(nèi)的混合氣向進氣系統(tǒng)流動。期間混合氣會先通過油氣分離器，混合氣中的機油液化后流回曲軸箱，其余氣體會通過進氣系統(tǒng)進入氣缸燃燒。
不同的發(fā)動機，曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作過程也不相同，所達到的效果也不盡相同，有些甚至出現(xiàn)車主所不能接受的機油異常現(xiàn)象。像前幾年普遍出現(xiàn)的機油消耗大和機油增多現(xiàn)象，都與曲軸箱通風(fēng)的設(shè)計有關(guān)。此外，當(dāng)曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)出現(xiàn)工作異常后，還會導(dǎo)致車輛出現(xiàn)一些故障。例如發(fā)動機怠速抖動、加速不良或者出現(xiàn)異響等。下面就以幾個實際的維修案例，說明曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)異常的故障診斷分析方法，供廣大維修人員參考。
1 曲軸箱通風(fēng)故障導(dǎo)致車輛加速不良
1.1 故障現(xiàn)象
一輛2005年產(chǎn)上汽大眾POLO轎車，搭載1.4L排量發(fā)動機和4擋自動變速器，行駛里程17.5萬km。該車因為怠速抖動、EPC燈點亮而進修理廠維修。
1.2 分析判斷
維修人員起動發(fā)動機，發(fā)現(xiàn)怠速工況下發(fā)動機轉(zhuǎn)速在900～1100r/min變化;踩下加速踏板后，發(fā)動機轉(zhuǎn)速不能及時提升。維修人員用故障診斷儀檢測發(fā)動機控制單元，發(fā)現(xiàn)2個故障碼：P1553——進氣歧管壓力傳感器G71與海拔高度傳感器F96之比不可靠;P1504——進氣歧管漏氣。
這2個故障碼均與進氣歧管壓力有關(guān)，而且P1504故障碼的設(shè)置條件就是進氣歧管壓力大于48.0kPa。維修人員查看當(dāng)前數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)進氣歧管壓力Z高達到了68.5kPa，明顯異常。同時，氧傳感器信號電壓也存在過低的現(xiàn)象，說明當(dāng)前進入氣缸的混合氣過稀。這也是導(dǎo)致發(fā)動機怠速不穩(wěn)的原因所在，但又是什么原因?qū)е禄旌蠚膺^稀呢？
維修人員懷疑進氣系統(tǒng)存在泄漏的地方，正在檢查過程中，聽到發(fā)動機右側(cè)出現(xiàn)尖銳的嘯聲，查找后確定是曲軸箱通風(fēng)閥的位置。維修人員判定是曲軸箱通風(fēng)閥的膜片損壞泄漏，空氣從曲軸箱通風(fēng)閥進入到進氣系統(tǒng)，導(dǎo)致混合氣過稀，從而出現(xiàn)發(fā)動機怠速不穩(wěn)、加速不良的現(xiàn)象。為了驗證，維修人員從曲軸箱通風(fēng)閥上拔下與進氣歧管連接的軟管，并堵住軟管，此時尖嘯聲消失，發(fā)動機工作恢復(fù)了正常。
1.3 故障排除
維修人員更換曲軸箱通風(fēng)閥后，清除故障碼試車，故障排除。再次檢測數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)已經(jīng)恢復(fù)正常。
1.4 回顧總結(jié)
因為漏氣混合氣變稀，使得發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降，運轉(zhuǎn)不穩(wěn);發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降則使得進氣歧管的真空度下降，壓力增高，系統(tǒng)于是報出2個與進氣歧管壓力相關(guān)的故障碼。為了使混合氣變濃，系統(tǒng)增加噴油脈寬，發(fā)動機轉(zhuǎn)速有所提升;同時，為了達到穩(wěn)定的怠速，節(jié)氣門電機不斷調(diào)節(jié)節(jié)氣門的開度，無法實現(xiàn)后系統(tǒng)點亮EPC燈。
2 曲軸箱通風(fēng)故障導(dǎo)致發(fā)動機異響
2.1 故障現(xiàn)象
一輛2016年產(chǎn)奧迪A8L轎車，配備4.0TFSIV8發(fā)動機和8擋手自一體變速器，行駛里程7.6萬km。車主反映該車行駛中，發(fā)動機艙偶爾會有尖嘯聲，并且儀表板上的發(fā)動機故障燈點亮。
2.2 檢查分析
維修人員試車，起動發(fā)動機后并沒有聽到車主反映的異響現(xiàn)象。等到發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)一會兒后，冷卻液溫度接近工作溫度時，可以聽到發(fā)動機發(fā)出尖嘯聲。維修人員懷疑是傳動皮帶打滑的聲音，但是檢查后發(fā)現(xiàn)皮帶張緊力正常，而且聲音來源也不在這里。
維修人員用故障診斷儀檢測發(fā)動機控制單元，發(fā)現(xiàn)故障碼“P2279——進氣系統(tǒng)中的少量氣流，靜態(tài)”。進一步檢查進氣系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)流，發(fā)現(xiàn)進氣歧管內(nèi)的壓力值達到38.1kPa，超過標(biāo)準(zhǔn)值34.4kPa，這說明發(fā)動機進氣系統(tǒng)存在漏氣的現(xiàn)象。而發(fā)動機出現(xiàn)的異響也可能與此有關(guān)。
維修人員在發(fā)動機異響時仔細(xì)辨別，發(fā)現(xiàn)異響大致來源于發(fā)動機的V形夾角之間。此處布置了渦輪增壓器及增壓冷卻模塊，在其下方則是曲軸箱通風(fēng)模塊。根據(jù)維修經(jīng)驗判斷，很有可能是曲軸箱通風(fēng)閥模塊內(nèi)存在漏氣造成了異響。
奧迪A8L曲軸箱通風(fēng)模塊包括機油粗分離器、機油細(xì)分離器（帶振動閥的沖擊器）、調(diào)壓閥和竄氣閥等（圖1）。來自曲軸箱中的竄氣首先會通過發(fā)動機兩側(cè)氣缸蓋內(nèi)的管路進入機油粗分離器，通過改變氣流的方向分離出較大的油滴。分離出的機油會通過油道回到油底殼，而竄氣則繼續(xù)流向機油細(xì)分離器，在沖擊器的作用下進一步分離。同樣，分離出的機油流回到油底殼，而剩余的竄氣則根據(jù)工況的不同而流向不同[1]。
在怠速和低負(fù)荷工況時，通往中冷器的竄氣閥在進氣道負(fù)壓的作用下被打開，竄氣會進入中冷器進而與進氣道的空氣混合進入氣缸。而在全負(fù)荷工況時，在渦輪增壓器的作用下，通往中冷器的竄氣閥關(guān)閉，曲軸箱通風(fēng)模塊內(nèi)的全負(fù)荷竄氣閥打開，竄氣會通過另外一個管路進入到渦輪增壓器前的進氣管，與空氣混合，Z終經(jīng)過增壓器增壓后進入氣缸。
另外，在怠速和部分負(fù)荷工況下，當(dāng)曲軸箱內(nèi)的竄氣減少、壓力過低時，曲軸箱模塊中的調(diào)壓閥會打開，新鮮空氣會通過缸蓋上的空氣孔進入曲軸箱通風(fēng)模塊，再通過全負(fù)荷竄氣閥的管路和調(diào)壓閥膜片進入到曲軸箱，以維持曲軸箱內(nèi)的壓力平衡。當(dāng)發(fā)動機急加速或者全負(fù)荷工況時，增壓器工作，調(diào)壓閥的膜片會在壓差作用下關(guān)閉（圖2）。
通過上述曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)的工作原理分析，維修人員判斷，由于廢氣渦輪增壓器、中冷器以及曲軸箱通風(fēng)模塊都集中在發(fā)動機缸體的V 形夾角內(nèi)，這一區(qū)域的工作溫度非常高。所以有可能是曲軸箱通風(fēng)模塊中的調(diào)壓閥膜片在長期高溫作用下老化，導(dǎo)致密封不嚴(yán)而漏氣，形成了發(fā)動機的異響。拆下了曲軸箱通風(fēng)模塊檢查，發(fā)現(xiàn)調(diào)壓閥的膜片已經(jīng)老化破損。
2.3 故障排除
更換新的曲軸箱通風(fēng)模塊后試車，尖嘯聲消失，故障排除。
3 曲軸箱通風(fēng)故障導(dǎo)致機油消耗大
3. 1 故障現(xiàn)象
一輛2011年上汽大眾途觀運動型多功能車，搭載2.0TSI發(fā)動機和6擋手自一體變速器，行駛里程15.4萬km。車主說該車Z近一段時間機油消耗過大，用不了多長時間就需要添加一次，而且車底有漏油的痕跡。
3.2 檢查分析
機油消耗大一般有2種原因：一種是機油泄漏;另外一種是燒機油。維修人員起動發(fā)動機，目測觀察尾氣，發(fā)現(xiàn)并無明顯燒機油的跡象。而且根據(jù)車主的反饋，該車很可能是因泄漏而造成機油消耗大。經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)，發(fā)動機飛輪與自動變速器接合處的殼體有明顯的漏油痕跡。根據(jù)位置判斷，是曲軸的后油封處漏油。
維修人員拆下自動變速器后，發(fā)現(xiàn)曲軸后油封處的確有嚴(yán)重的滲油現(xiàn)象。更換曲軸后油封后裝復(fù)自動變速器試車，一開始沒有滲油的跡象。為了確定不再漏油，維修人員不斷提升車速，而且行駛一段時間后就停車檢查一下。當(dāng)車速超過100km/h后，發(fā)現(xiàn)曲軸后油封處又開始出現(xiàn)漏油。
確認(rèn)之前更換曲軸后油封的作業(yè)是規(guī)范的，而且更換的油封也是沒有問題的，那么肯定是有其他原因造成了曲軸后油封的再次漏油�？紤]到如此短的時間內(nèi)出現(xiàn)漏油，根據(jù)維修經(jīng)驗，維修人員判斷是曲軸箱內(nèi)的氣壓過高所造成的。
為了驗證判斷，維修人員停車怠速運行，拔出機油尺，同時把機油蓋打開，能夠明顯感到有竄氣沖出。原因很明顯，肯定是因為曲軸箱通風(fēng)不良，造成高速時曲軸箱內(nèi)的壓力過高，將機油從曲軸箱油封處壓出。維修人員拆下曲軸箱通風(fēng)閥，發(fā)現(xiàn)里面有大量的油泥堵塞了通風(fēng)通道。
3.3 故障排除
維修人員更換曲軸箱通風(fēng)閥，又再次更換了曲軸后油封，并對潤滑系統(tǒng)進行了免拆清洗，更換了機油和濾清器后試車，漏油現(xiàn)象不再出現(xiàn)，故障排除。
3.4 回顧總結(jié)
曲軸箱通風(fēng)的目的是避免機油變質(zhì);降低曲軸箱的內(nèi)部氣壓，防止曲軸箱油封、襯墊處滲漏;同時也防止各種油蒸氣排入到大氣中造成污染。本案例因為車輛保養(yǎng)不當(dāng)，機油中的雜質(zhì)隨著曲軸箱竄氣在曲軸箱通風(fēng)閥內(nèi)堆積。車輛高速運行時，曲軸箱竄氣因為通風(fēng)閥的堵塞無法及時排到進氣系統(tǒng)，曲軸箱內(nèi)氣壓不斷增高而導(dǎo)致油封滲油。
4 結(jié)束語
曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)對于發(fā)動機的正常運行極其重要，由于保養(yǎng)不當(dāng)、年久老化等因素，曲軸箱通風(fēng)閥會出現(xiàn)內(nèi)部通道堵塞、閥的橡膠膜片老化或者回位彈簧彈性不足等問題，從而產(chǎn)生發(fā)動機怠速抖動、動力不足、異響或者漏油等故障。本文通過幾個典型故障，詳細(xì)描述了曲軸箱通風(fēng)閥因為不同的問題而產(chǎn)生不同的故障現(xiàn)象，分析了故障產(chǎn)生的原理以及具體檢測排查的思路，為廣大維修人員提供了參考。
來源：《汽車與駕駛維修（維修版）》2020年7期
