曲轴箱通风系统的常见故障诊断与维修

崔岁龙

（华晨汽车集团控股有限公司，110044）

0 引言

现代发动机都设计了曲轴箱通风系统。曲轴箱通风系统基本工作原理，就是在曲轴箱与进气系统之间设计一个通道，并由曲轴箱通风阀控制通道的开启和关闭。当曲轴箱内压力达到一定值时，在进气系统真空度和曲轴箱压力共同作用下，曲轴箱通风阀打开，曲轴箱内的混合气向进气系统流动。期间混合气会先通过油气分离器，混合气中的机油液化后流回曲轴箱，其余气体会通过进气系统进入气缸燃烧。

不同的发动机，曲轴箱通风系统的结构和工作过程也不相同，所达到的效果也不尽相同，有些甚至出现车主所不能接受的机油异常现象。像前几年普遍出现的机油消耗大和机油增多现象，都与曲轴箱通风的设计有关。此外，当曲轴箱通风系统出现工作异常后，还会导致车辆出现一些故障。例如发动机怠速抖动、加速不良或者出现异响等。下面就以几个实际的维修案例，说明曲轴箱通风系统异常的故障诊断分析方法，供广大维修人员参考。

1 曲轴箱通风故障导致车辆加速不良

1.1 故障现象

一辆2005年产上汽大众POLO轿车，搭载1.4 L排量发动机和4挡自动变速器，行驶里程 17.5万 km。该车因为怠速抖动、EPC灯点亮而进修理厂维修。

1.2 分析判断

维修人员起动发动机，发现怠速工况下发动机转速在900～1 100 r/min变化；踩下加速踏板后，发动机转速不能及时提升。维修人员用故障诊断仪检测发动机控制单元，发现2个故障码：P1553——进气歧管压力传感器G71与海拔高度传感器F96之比不可靠；P1504——进气歧管漏气。

这2个故障码均与进气歧管绝对压力有关，而且P1504故障码的设置条件就是进气歧管绝对压力大于48.0 kPa。维修人员查看当前数据流，发现进气歧管绝对压力最高达到了68.5 kPa，明显异常。同时，氧传感器信号电压也存在过低的现象，说明当前进入气缸的混合气过稀。这也是导致发动机怠速不稳的原因所在，但又是什么原因导致混合气过稀呢？

维修人员怀疑进气系统存在泄漏的地方，正在检查过程中，听到发动机右侧出现尖锐的啸声，查找后确定是曲轴箱通风阀的位置。维修人员判定是曲轴箱通风阀的膜片损坏泄漏，空气从曲轴箱通风阀进入到进气系统，导致混合气过稀，从而出现发动机怠速不稳、加速不良的现象。为了验证，维修人员从曲轴箱通风阀上拔下与进气歧管连接的软管，并堵住软管，此时尖啸声消失，发动机工作恢复了正常。

1.3 故障排除

维修人员更换曲轴箱通风阀后，清除故障码试车，故障排除。再次检测数据流，数据已经恢复正常。

1.4 回顾总结

因为漏气混合气变稀，使得发动机转速下降，运转不稳；发动机转速下降则使得进气歧管的真空度下降，绝对压力增高，系统于是报出2个与进气歧管绝对压力相关的故障码。为了使混合气变浓，系统增加喷油脉宽，发动机转速有所提升；同时，为了达到稳定的怠速，节气门电机不断调节节气门的开度，无法实现后系统点亮EPC灯。

2 曲轴箱通风故障导致发动机异响

2.1 故障现象

一辆2016年产奥迪A8L轿车，配备4.0TFSI V8发动机和8挡手自一体变速器，行驶里程7.6万km。车主反映该车行驶中，发动机舱偶尔会有尖啸声，并且仪表板上的发动机故障灯点亮。

2.2 检查分析

维修人员试车，起动发动机后并没有听到车主反映的异响现象。等到发动机怠速运转一会儿后，冷却液温度接近工作温度时，可以听到发动机发出尖啸声。维修人员怀疑是传动皮带打滑的声音，但是检查后发现皮带张紧力正常，而且声音来源也不在这里。

维修人员用故障诊断仪检测发动机控制单元，发现故障码“P2279——进气系统中的少量气流，静态”。进一步检查进气系统相关数据流，发现进气歧管内的绝对压力值达到38.1 kPa，超过标准值34.4 kPa，这说明发动机进气系统存在漏气的现象。而发动机出现的异响也可能与此有关。

维修人员在发动机异响时仔细辨别，发现异响大致来源于发动机的V形夹角之间。此处布置了涡轮增压器及增压冷却模块，在其下方则是曲轴箱通风模块。根据维修经验判断，很有可能是曲轴箱通风阀模块内存在漏气造成了异响。

奥迪A8L曲轴箱通风模块包括机油粗分离器、机油细分离器（带振动阀的冲击器）、调压阀和窜气阀等（图1）。来自曲轴箱中的窜气首先会通过发动机两侧气缸盖内的管路进入机油粗分离器，通过改变气流的方向分离出较大的油滴。分离出的机油会通过油道回到油底壳，而窜气则继续流向机油细分离器，在冲击器的作用下进一步分离。同样，分离出的机油流回到油底壳，而剩余的窜气则根据工况的不同而流向不同[1]。

在怠速和低负荷工况时，通往中冷器的窜气阀在进气道负压的作用下被打开，窜气会进入中冷器进而与进气道的空气混合进入气缸。而在全负荷工况时，在涡轮增压器的作用下，通往中冷器的窜气阀关闭，曲轴箱通风模块内的全负荷窜气阀打开，窜气会通过另外一个管路进入到涡轮增压器前的进气管，与空气混合，最终经过增压器增压后进入气缸。

图1 奥迪A8L发动机曲轴箱通风结构示意图

另外，在怠速和部分负荷工况下，当曲轴箱内的窜气减少、压力过低时，曲轴箱模块中的调压阀会打开，新鲜空气会通过缸盖上的空气孔进入曲轴箱通风模块，再通过全负荷窜气阀的管路和调压阀膜片进入到曲轴箱，以维持曲轴箱内的压力平衡。当发动机急加速或者全负荷工况时，增压器工作，调压阀的膜片会在压差作用下关闭（图2）。

图2 曲轴箱内的气压平衡及故障部位

通过上述曲轴箱通风系统的工作原理分析，维修人员判断，由于废气涡轮增压器、中冷器以及曲轴箱通风模块都集中在发动机缸体的V形夹角内，这一区域的工作温度非常高。所以有可能是曲轴箱通风模块中的调压阀膜片在长期高温作用下老化，导致密封不严而漏气，形成了发动机的异响。拆下了曲轴箱通风模块检查，发现调压阀的膜片已经老化破损。

2.3 故障排除

更换新的曲轴箱通风模块后试车，尖啸声消失，故障排除。

3 曲轴箱通风故障导致机油消耗大

3.1 故障现象

一辆2011年上汽大众途观运动型多功能车，搭载2.0TSI发动机和6挡手自一体变速器，行驶里程15.4万km。车主说该车最近一段时间机油消耗过大，用不了多长时间就需要添加一次，而且车底有漏油的痕迹。

3.2 检查分析

机油消耗大一般有2种原因：一种是机油泄漏；另外一种是烧机油。维修人员起动发动机，目测观察尾气，发现并无明显烧机油的迹象。而且根据车主的反馈，该车很可能是因泄漏而造成机油消耗大。经过检查发现，发动机飞轮与自动变速器接合处的壳体有明显的漏油痕迹。根据位置判断，是曲轴的后油封处漏油。

维修人员拆下自动变速器后，发现曲轴后油封处的确有严重的渗油现象。更换曲轴后油封后装复自动变速器试车，一开始没有渗油的迹象。为了确定不再漏油，维修人员不断提升车速，而且行驶一段时间后就停车检查一下。当车速超过100 km/h后，发现曲轴后油封处又开始出现漏油。

确认之前更换曲轴后油封的作业是规范的，而且更换的油封也是没有问题的，那么肯定是有其他原因造成了曲轴后油封的再次漏油。考虑到如此短的时间内出现漏油，根据维修经验，维修人员判断是曲轴箱内的气压过高所造成的。

为了验证判断，维修人员停车怠速运行，拔出机油尺，同时把机油盖打开，能够明显感到有窜气冲出。原因很明显，肯定是因为曲轴箱通风不良，造成高速时曲轴箱内的压力过高，将机油从曲轴箱油封处压出。维修人员拆下曲轴箱通风阀，发现里面有大量的油泥堵塞了通风通道。

3.3 故障排除

维修人员更换曲轴箱通风阀，又再次更换了曲轴后油封，并对润滑系统进行了免拆清洗，更换了机油和滤清器后试车，漏油现象不再出现，故障排除。

3.4 回顾总结

曲轴箱通风的目的是避免机油变质；降低曲轴箱的内部气压，防止曲轴箱油封、衬垫处渗漏；同时也防止各种油蒸气排入到大气中造成污染。本案例因为车辆保养不当，机油中的杂质随着曲轴箱窜气在曲轴箱通风阀内堆积。车辆高速运行时，曲轴箱窜气因为通风阀的堵塞无法及时排到进气系统，曲轴箱内气压不断增高而导致油封渗油。

4 结束语

曲轴箱通风系统对于发动机的正常运行极其重要，由于保养不当、年久老化等因素，曲轴箱通风阀会出现内部通道堵塞、阀的橡胶膜片老化或者回位弹簧弹性不足等问题，从而产生发动机怠速抖动、动力不足、异响或者漏油等故障。本文通过几个典型故障，详细描述了曲轴箱通风阀因为不同的问题而产生不同的故障现象，分析了故障产生的原理以及具体检测排查的思路，为广大维修人员提供了参考。