文:雷衛(wèi)民
關(guān)鍵詞:曲軸箱通風(fēng)控制單元
故障現(xiàn)象:一輛2013年產(chǎn)奧迪A8L轎車,配備型號為CEU的4.0TFSI渦輪增壓發(fā)動機(jī),行駛里程6.8萬km。用戶反映該車發(fā)動機(jī)有時會發(fā)出尖銳的嘯叫聲,而且發(fā)動機(jī)故障燈點(diǎn)亮。
檢查分析:維修人員接車后起動發(fā)動機(jī),但是沒有聽到任何雜音。直到發(fā)動機(jī)冷卻液達(dá)到正常工作溫度后,發(fā)動機(jī)開始出現(xiàn)尖銳的嘯叫聲,很像是發(fā)動機(jī)傳動皮帶打滑的聲音。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),此時用噴壺向傳動皮帶上淋水,如果聲音有所變化,則說明是皮帶打滑或張緊器張力不夠。維修人員按此方法試驗(yàn),但是聲音依舊,說明故障點(diǎn)并不在這里。
由于該車伴隨有發(fā)動機(jī)故障燈點(diǎn)亮的問題,于是維修人員用診斷儀對車輛進(jìn)行檢測,發(fā)現(xiàn)存有靜態(tài)故障碼“P2279——進(jìn)氣系統(tǒng)中的少量氣流”。根據(jù)這一故障碼,維修人員進(jìn)一步讀取了相關(guān)數(shù)據(jù)流,發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣歧管內(nèi)的氣壓為38.1 kPa,數(shù)值偏大(圖1),這應(yīng)該就是故障燈點(diǎn)亮的直接原因,說明發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)有多余的氣體進(jìn)入。難道發(fā)動機(jī)嘯叫聲與進(jìn)氣系統(tǒng)的漏氣有關(guān)?
維修人員用聽診器仔細(xì)查找異響發(fā)出的部位,大體在發(fā)動機(jī)V形缸體的夾角之間。從該款發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)圖上看,這一部分安裝有雙渦輪增壓器和增壓空氣冷卻模塊,雙渦輪增壓器下面則是曲軸箱通風(fēng)控制單元。
圖1 進(jìn)氣歧管內(nèi)的氣壓偏高
根據(jù)資料顯示,曲軸箱竄氣通過兩側(cè)氣缸蓋內(nèi)的單獨(dú)通道被引至曲軸箱通風(fēng)控制單元中。而曲軸箱通風(fēng)控制單元中包含了機(jī)油粗分離器和機(jī)油細(xì)分離器,還設(shè)有沖擊器、壓力調(diào)節(jié)閥、竄氣閥及曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)閥等(圖2)。曲軸箱竄氣在機(jī)油粗分離器中,會先通過改變氣流流向分離出較大的油滴,這些油滴會從粗分離器的通道回流到油底殼。剩下的竄氣會繼續(xù)進(jìn)入機(jī)油細(xì)分離器的2個腔室中進(jìn)一步分離,分離出的機(jī)油則會通過另一個單獨(dú)的接口回流到油底殼。
圖2 曲軸箱通風(fēng)控制單元結(jié)構(gòu)
圖3 低負(fù)荷時竄氣的引導(dǎo)
圖4 全負(fù)荷時竄氣的引導(dǎo)
圖5 曲軸箱通風(fēng)的氣流引導(dǎo)
對于凈化過的竄氣,在怠速和低負(fù)荷工況時,通往增壓空氣冷卻控制單元的竄氣閥會在負(fù)壓作用下打開,竄氣被引導(dǎo)到增壓空氣冷卻控制單元,并最終進(jìn)入發(fā)動機(jī)氣缸(圖3)。而在全負(fù)荷工況時,在渦輪增壓器的作用下,進(jìn)氣道內(nèi)會產(chǎn)生過壓,通往增壓空氣冷卻控制單元的竄氣閥就會關(guān)閉,凈化后的竄氣則會通過曲軸箱通風(fēng)控制單元內(nèi)的竄氣閥被引至渦輪增壓器前,并與進(jìn)氣氣流混合(圖4)。
此外,曲軸箱通風(fēng)控制單元還可以將新鮮空氣引入曲軸箱內(nèi),但是這種情況只有在怠速和部分負(fù)荷時才會發(fā)生。此時,新鮮空氣會通過全負(fù)荷竄氣接口和膜片閥進(jìn)入曲軸箱(圖5)。而在發(fā)動機(jī)處于增壓工況時,薄膜片會在壓差作用下關(guān)閉。
經(jīng)過以上原理分析,在結(jié)合該車發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu),維修人員認(rèn)為2個廢氣渦輪增壓器、增壓空氣冷卻器及曲軸箱通風(fēng)控制單元都布置在發(fā)動機(jī)缸體V形夾角內(nèi),使得這一位置散熱非常差,容易造成曲軸箱通風(fēng)控制單元內(nèi)部的橡膠膜片老化漏氣,從而造成該車故障。于是維修人員拆下了曲軸箱通風(fēng)控制單元,果然發(fā)現(xiàn)膜片已經(jīng)破損(圖6)。
故障排除:更換新的曲軸箱通風(fēng)控制單元,起動發(fā)動機(jī),嘯叫聲消失,故障排除。
圖6 膜片破損的位置