曲軸箱通風系統的常見故障診斷與維修

崔歲龍

關鍵詞：曲軸箱通風;PCV閥;加速不良;漏油;尖嘯聲

0 引言

現代發(fā)動機都設計了曲軸箱通風系統。曲軸箱通風系統基本工作原理，就是在曲軸箱與進氣系統之間設計一個通道，并由曲軸箱通風閥控制通道的開啟和關閉。當曲軸箱內壓力達到一定值時，在進氣系統真空度和曲軸箱壓力共同作用下，曲軸箱通風閥打開，曲軸箱內的混合氣向進氣系統流動。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進入氣缸燃燒。

不同的發(fā)動機，曲軸箱通風系統的結構和工作過程也不相同，所達到的效果也不盡相同，有些甚至出現車主所不能接受的機油異?，F象。像前幾年普遍出現的機油消耗大和機油增多現象，都與曲軸箱通風的設計有關。此外，當曲軸箱通風系統出現工作異常后，還會導致車輛出現一些故障。例如發(fā)動機怠速抖動、加速不良或者出現異響等。下面就以幾個實際的維修案例，說明曲軸箱通風系統異常的故障診斷分析方法，供廣大維修人員參考。

1 曲軸箱通風故障導致車輛加速不良

1.1 故障現象

一輛2005年產上汽大眾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)現怠速工況下發(fā)動機轉速在900～1100r/min變化;踩下加速踏板后，發(fā)動機轉速不能及時提升。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絕對壓力有關，而且P1504故障碼的設置條件就是進氣歧管絕對壓力大于48.0kPa。維修人員查看當前數據流，發(fā)現進氣歧管絕對壓力最高達到了68.5kPa，明顯異常。同時，氧傳感器信號電壓也存在過低的現象，說明當前進入氣缸的混合氣過稀。這也是導致發(fā)動機怠速不穩(wěn)的原因所在，但又是什么原因導致混合氣過稀呢？

維修人員懷疑進氣系統存在泄漏的地方，正在檢查過程中，聽到發(fā)動機右側出現尖銳的嘯聲，查找后確定是曲軸箱通風閥的位置。維修人員判定是曲軸箱通風閥的膜片損壞泄漏，空氣從曲軸箱通風閥進入到進氣系統，導致混合氣過稀，從而出現發(fā)動機怠速不穩(wěn)、加速不良的現象。為了驗證，維修人員從曲軸箱通風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)動機工作恢復了正常。

1.3 故障排除

維修人員更換曲軸箱通風閥后，清除故障碼試車，故障排除。再次檢測數據流，數據已經恢復正常。

1.4 回顧總結

因為漏氣混合氣變稀，使得發(fā)動機轉速下降，運轉不穩(wěn);發(fā)動機轉速下降則使得進氣歧管的真空度下降，絕對壓力增高，系統于是報出2個與進氣歧管絕對壓力相關的故障碼。為了使混合氣變濃，系統增加噴油脈寬，發(fā)動機轉速有所提升;同時，為了達到穩(wěn)定的怠速，節(jié)氣門電機不斷調節(jié)節(jié)氣門的開度，無法實現后系統點亮EPC燈。

2 曲軸箱通風故障導致發(fā)動機異響

2.1 故障現象

一輛2016年產奧迪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象。等到發(fā)動機怠速運轉一會兒后，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)現故障碼“P2279——進氣系統中的少量氣流，靜態(tài)”。進一步檢查進氣系統相關數據流，發(fā)現進氣歧管內的絕對壓力值達到38.1kPa，超過標準值34.4kPa，這說明發(fā)動機進氣系統存在漏氣的現象。而發(fā)動機出現的異響也可能與此有關。

維修人員在發(fā)動機異響時仔細辨別，發(fā)現異響大致來源于發(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模塊。根據維修經驗判斷，很有可能是曲軸箱通風閥模塊內存在漏氣造成了異響。

奧迪A8L曲軸箱通風模塊包括機油粗分離器、機油細分離器（帶振動閥的沖擊器）、調壓閥和竄氣閥等（圖1）。來自曲軸箱中的竄氣首先會通過發(fā)動機兩側氣缸蓋內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工況的不同而流向不同[1]。

在怠速和低負荷工況時，通往中冷器的竄氣閥在進氣道負壓的作用下被打開，竄氣會進入中冷器進而與進氣道的空氣混合進入氣缸。而在全負荷工況時，在渦輪增壓器的作用下，通往中冷器的竄氣閥關閉，曲軸箱通風模塊內的全負荷竄氣閥打開，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，最終經過增壓器增壓后進入氣缸。

另外，在怠速和部分負荷工況下，當曲軸箱內的竄氣減少、壓力過低時，曲軸箱模塊中的調壓閥會打開，新鮮空氣會通過缸蓋上的空氣孔進入曲軸箱通風模塊，再通過全負荷竄氣閥的管路和調壓閥膜片進入到曲軸箱，以維持曲軸箱內的壓力平衡。當發(fā)動機急加速或者全負荷工況時，增壓器工作，調壓閥的膜片會在壓差作用下關閉（圖2）。

通過上述曲軸箱通風系統的工作原理分析，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模塊都集中在發(fā)動機缸體的V 形夾角內，這一區(qū)域的工作溫度非常高。所以有可能是曲軸箱通風模塊中的調壓閥膜片在長期高溫作用下老化，導致密封不嚴而漏氣，形成了發(fā)動機的異響。拆下了曲軸箱通風模塊檢查，發(fā)現調壓閥的膜片已經老化破損。

2.3 故障排除

更換新的曲軸箱通風模塊后試車，尖嘯聲消失，故障排除。

3 曲軸箱通風故障導致機油消耗大

3. 1 故障現象

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。車主說該車最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)現并無明顯燒機油的跡象。而且根據車主的反饋，該車很可能是因泄漏而造成機油消耗大。經過檢查發(fā)現，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)現曲軸后油封處的確有嚴重的滲油現象。更換曲軸后油封后裝復自動變速器試車，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。當車速超過100km/h后，發(fā)現曲軸后油封處又開始出現漏油。

確認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]到如此短的時間內出現漏油，根據維修經驗，維修人員判斷是曲軸箱內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不良，造成高速時曲軸箱內的壓力過高，將機油從曲軸箱油封處壓出。維修人員拆下曲軸箱通風閥，發(fā)現里面有大量的油泥堵塞了通風通道。

3.3 故障排除

維修人員更換曲軸箱通風閥，又再次更換了曲軸后油封，并對潤滑系統進行了免拆清洗，更換了機油和濾清器后試車，漏油現象不再出現，故障排除。

3.4 回顧總結

曲軸箱通風的目的是避免機油變質;降低曲軸箱的內部氣壓，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，機油中的雜質隨著曲軸箱竄氣在曲軸箱通風閥內堆積。車輛高速運行時，曲軸箱竄氣因為通風閥的堵塞無法及時排到進氣系統，曲軸箱內氣壓不斷增高而導致油封滲油。

4 結束語

曲軸箱通風系統對于發(fā)動機的正常運行極其重要，由于保養(yǎng)不當、年久老化等因素，曲軸箱通風閥會出現內部通道堵塞、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，詳細描述了曲軸箱通風閥因為不同的問題而產生不同的故障現象，分析了故障產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。