0 引言

曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)是目前在發(fā)動(dòng)機(jī)上廣泛應(yīng)用的一項(xiàng)技術(shù)，其可以防止因竄氣導(dǎo)致的曲軸箱壓力過(guò)高，延長(zhǎng)機(jī)油使用性能和壽命

。隨著現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，越來(lái)越多的進(jìn)排氣技術(shù)應(yīng)用于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上，導(dǎo)致曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)的故障診斷變得愈發(fā)困難。筆者以寶馬某新款發(fā)動(dòng)機(jī)為例說(shuō)明曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及原理并分析常見(jiàn)故障原因，闡述曲軸箱壓力測(cè)量方法及應(yīng)用。

1 曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理

發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，燃燒室中一些未燃燒的燃油蒸汽和微粒機(jī)油沿著活塞環(huán)與氣缸壁間的空隙進(jìn)入曲軸空間內(nèi)，形成有害的竄氣

。曲軸箱內(nèi)的竄氣量主要由發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷和轉(zhuǎn)速?zèng)Q定，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的提升，竄氣量逐漸增加，導(dǎo)致曲軸箱壓力升高。嚴(yán)重時(shí)會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)密封性下降，機(jī)油從曲軸油封、曲軸箱襯墊等處滲漏。另外，有害竄氣在曲軸箱內(nèi)與油霧形式的發(fā)動(dòng)機(jī)油混合，導(dǎo)致機(jī)油變質(zhì)，使用性能和壽命下降，造成發(fā)動(dòng)機(jī)異常磨損。因此現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)中廣泛采用曲軸箱通風(fēng)裝置阻止這種情況的出現(xiàn)。

在寶馬某新款發(fā)動(dòng)機(jī)中采用了集成式氣缸蓋罩，曲軸箱通風(fēng)的所有部件以及氣道均采用集成方式。其結(jié)構(gòu)主要包括油氣分離器、調(diào)壓閥、集氣室、單向閥等，如圖1所示。由于該款發(fā)動(dòng)機(jī)配備有渦輪增壓器和全可變氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)(Valvetronic)，發(fā)動(dòng)機(jī)在不同負(fù)荷時(shí)，進(jìn)氣道中壓力會(huì)隨著渦輪增壓器工作而改變。因此曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)分為兩部分，不同工況下通過(guò)不同通道進(jìn)行曲軸箱通風(fēng)，系統(tǒng)有兩種工作狀態(tài)，即增壓運(yùn)行模式和自吸運(yùn)行模式。

曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)在自吸模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速及滑行的低負(fù)荷狀態(tài)，節(jié)氣門(mén)幾乎處于關(guān)閉狀態(tài)，節(jié)氣門(mén)后方的進(jìn)氣歧管產(chǎn)生真空。在該真空作用下，增壓空氣進(jìn)氣管路通道內(nèi)的單向閥15關(guān)閉，氣缸蓋罩泄露氣體通道內(nèi)的單向閥18打開(kāi)并通過(guò)調(diào)壓閥17抽吸竄氣

，竄氣被直接引導(dǎo)進(jìn)氣門(mén)前，最終進(jìn)入燃燒室參與燃燒。竄氣在經(jīng)過(guò)油氣分離器3時(shí)，可使其分離出機(jī)油并以油滴形式通過(guò)機(jī)油回流管路10流回油底殼內(nèi)，如圖2所示。

隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷增加，發(fā)動(dòng)機(jī)的全可變氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)通過(guò)氣門(mén)升程角度調(diào)節(jié)進(jìn)氣量，發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén)幾乎處于全部打開(kāi)狀態(tài)(免節(jié)氣門(mén)調(diào)節(jié))。另外發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓器11工作，節(jié)氣門(mén)后方進(jìn)氣歧管2中存在較大過(guò)壓，無(wú)法將竄氣輸引導(dǎo)至進(jìn)氣歧管內(nèi)。為此，氣缸蓋罩氣體通道內(nèi)的單向閥18在壓力作用下關(guān)閉，防止曲軸箱出現(xiàn)過(guò)壓

。而此時(shí)，渦輪增壓器11與空氣濾清器1之間的增壓空氣進(jìn)氣管路13存在一定真空度，該真空壓力足以打開(kāi)單向閥15直接抽吸竄氣，如圖3。渦輪增壓進(jìn)氣道中只產(chǎn)生較低真空壓力，對(duì)曲軸箱內(nèi)部壓力影響不大，無(wú)需進(jìn)行限制，因此竄氣會(huì)繞過(guò)調(diào)壓閥17，直接進(jìn)入增壓空氣管路。與自吸模式一樣，竄氣在經(jīng)過(guò)油氣分離器3時(shí)，從中分離出機(jī)油油霧并使其以油滴形式流回油底殼內(nèi)。

2 曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析

2.1 調(diào)壓閥機(jī)械損壞

由于調(diào)壓閥在大多數(shù)工況下一直運(yùn)行，調(diào)壓閥常常會(huì)產(chǎn)生機(jī)械損壞，如膜片破裂、調(diào)壓閥卡滯等。如果膜片出現(xiàn)破損，調(diào)壓閥外部空氣通過(guò)破損的膜片被抽吸入發(fā)動(dòng)機(jī)，導(dǎo)致在膜片破裂處產(chǎn)生嘯叫聲。嚴(yán)重時(shí)，伴有混合氣調(diào)教故障，發(fā)動(dòng)機(jī)排放故障燈亮。

為了避免曲軸箱中產(chǎn)生過(guò)壓，通過(guò)調(diào)壓閥對(duì)曲軸箱內(nèi)中壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速或車(chē)輛滑行時(shí)，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和荷較較小，竄氣量少，因此施加在膜片外側(cè)的大氣壓力和進(jìn)氣歧管內(nèi)負(fù)壓共同克服彈簧力使閥門(mén)關(guān)閉(圖4a)。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速的逐步提高(此時(shí)渦輪增壓器仍未有效工作)，發(fā)動(dòng)機(jī)竄氣增加，曲軸箱內(nèi)壓力增大，施加在膜片內(nèi)側(cè)的相對(duì)真空壓力減小(圖4b)。壓力彈簧克服大氣壓力和進(jìn)氣歧管內(nèi)負(fù)壓使閥門(mén)重新開(kāi)啟，直至合力重新達(dá)到平衡狀態(tài)(圖4c)。在調(diào)節(jié)過(guò)程中，調(diào)壓閥膜片受到大氣壓力，曲軸箱竄氣壓力，進(jìn)氣歧管真空吸力，以及機(jī)械彈簧四者相互作用。竄氣越多，膜片內(nèi)側(cè)承受的相對(duì)真空壓力就越小，調(diào)壓閥開(kāi)啟程度就越大，這樣可使曲軸箱內(nèi)始終保持規(guī)定的真空壓力。

3.1 廠家長(zhǎng)期提供配件或技術(shù)，與當(dāng)?shù)鼐S修網(wǎng)點(diǎn)就定點(diǎn)維修及“三包”售后服務(wù)達(dá)成代理協(xié)議，三級(jí)網(wǎng)點(diǎn)逐步向二級(jí)以上綜合維修網(wǎng)點(diǎn)發(fā)展，向?qū)I(yè)技術(shù)含量高、專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)的方向發(fā)展，向農(nóng)機(jī)4S店方向發(fā)展，形成產(chǎn)、銷(xiāo)、修結(jié)合服務(wù)一體化。

2.2 油氣分離器堵塞

綜上，在曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)故障中無(wú)論是調(diào)壓閥還是油氣分離器故障都會(huì)導(dǎo)致曲軸箱中壓力失衡，出現(xiàn)真空度過(guò)大或者過(guò)壓。因此為曲軸箱內(nèi)壓力變化，可以用來(lái)鑒別曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)部故障。

過(guò)多的油泥會(huì)使油氣分離器中出現(xiàn)堵塞，導(dǎo)致其功能失效，無(wú)法徹底分離燃油蒸汽和機(jī)油，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油消耗量增加，甚至渦輪增壓器增壓空氣管中會(huì)出現(xiàn)機(jī)油。堵塞的油氣分離器，由于通氣不暢，同樣也會(huì)使曲軸箱內(nèi)部壓力會(huì)上升。

該款發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)采用離心式油氣分離器，從曲軸箱抽吸的竄氣以油霧形式在油氣分離器氣旋結(jié)構(gòu)內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)。由于離心力作用，較重的機(jī)油沉積在氣旋壁上并凝結(jié)成液滴，沿著回油管滴落至油底殼；而較輕的燃油混合氣則從氣旋中部處吸出，最終進(jìn)入燃燒室參與燃燒。

3 曲軸箱壓力測(cè)量方法及應(yīng)用

曲軸箱壓力測(cè)量中使用到設(shè)備及專(zhuān)用工具包括，機(jī)油加注口適配器，低耐壓軟管(Φ9.1 mm /Φ4.0 mm )和一臺(tái)IMIB(Intergrated Measurement Interface Box，集成式測(cè)量接口盒)，見(jiàn)圖5。IMIB具備雙通道萬(wàn)用表，多通道數(shù)字式存儲(chǔ)示波器、多項(xiàng)激勵(lì)功能、計(jì)數(shù)器等功能。在壓力測(cè)量中使用萬(wàn)用表DMM功能，該功能中提供2個(gè)通道，通道1默認(rèn)測(cè)量電壓(AC/DC)、電流和電阻，通道2默認(rèn)測(cè)量電壓。此外兩個(gè)通道均可連接測(cè)電鉗、溫度傳感器、壓力傳感器等進(jìn)行特殊測(cè)量。1-適配器，2-低耐壓軟管，3-IMIB

3.1 測(cè)試步驟

e.啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，暖機(jī)至怠速轉(zhuǎn)速，讀取IMIB讀數(shù)，保存數(shù)據(jù)并打印結(jié)果。

b.打開(kāi)機(jī)油加注口蓋，裝上適配器并擰緊；

c.使用低耐壓軟管連接適配器連接與IMIB；

以上是在公司固有收入、成本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對(duì)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析和控制，由于是局限于內(nèi)部的經(jīng)濟(jì)資源，決策上難免片面。故需尋求最佳資本結(jié)構(gòu)，獲得最大的股東報(bào)酬率和控制經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。

調(diào)壓閥如果機(jī)械卡滯于關(guān)閉位置，曲軸箱內(nèi)竄氣無(wú)法引導(dǎo)至進(jìn)氣歧管，曲軸箱內(nèi)壓力過(guò)大，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)前后油封密封性下降，發(fā)生機(jī)油泄露 。如果調(diào)壓閥卡滯于開(kāi)啟位置，曲軸箱竄氣通道與進(jìn)氣歧管一直連通，曲軸箱內(nèi)壓力下降，嚴(yán)重時(shí)同樣會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)前后油封密封性下降。

d.打開(kāi)IMIB萬(wàn)用表DMM功能，激活通道DMM1、通道DMM2，傳感器選擇壓力P；

a.檢測(cè)機(jī)油液位，確保發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油液位正常；

3.2 測(cè)量結(jié)果分析

IMIB測(cè)量讀數(shù)中通道1為曲軸箱內(nèi)部壓力，通道2為環(huán)境大氣壓力。由于調(diào)壓閥的作用，該款發(fā)動(dòng)機(jī)正常情況下，曲軸箱內(nèi)部壓力略小于環(huán)境大氣壓力，相對(duì)真空度約30±10mbar，見(jiàn)圖6。通過(guò)將通道1和通道2數(shù)據(jù)流與標(biāo)準(zhǔn)值比較，即可對(duì)曲軸箱系統(tǒng)進(jìn)行故障分析。

小時(shí)候的生活雖不如現(xiàn)在的孩子們生活豐裕，但那時(shí)的我們也樂(lè)在其中?，F(xiàn)在回憶起來(lái)，既充實(shí)、甜蜜，又幸福滿(mǎn)滿(mǎn)。

曲軸箱壓力與環(huán)境壓力之間的差值，為曲軸箱系統(tǒng)的相對(duì)真空度。當(dāng)真空度大于技術(shù)文件中的標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，說(shuō)明曲軸箱內(nèi)壓力偏小。故障原因可能是調(diào)壓閥機(jī)械損害，卡滯于常開(kāi)位置，曲軸箱與進(jìn)氣歧管連通。當(dāng)故障診斷中呈現(xiàn)出類(lèi)似數(shù)據(jù)流時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)觀察曲軸前后油封的密封性，并仔細(xì)辨別是否伴有抽吸異響，進(jìn)而確認(rèn)故障。

當(dāng)今世界在生態(tài)與可持續(xù)發(fā)展的要求下，木材又成為建造材料而受到全世界的重視[2]19，木結(jié)構(gòu)在歐美及日本等國(guó)家快速發(fā)展，形成了低碳、環(huán)保、預(yù)制裝配化程度高的現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)體系。20世紀(jì)90年代末，現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)體系由北美、北歐及日本引入中國(guó)，主要運(yùn)用于園林景觀、旅游度假、高端別墅等領(lǐng)域的建設(shè)，建筑樣式多照搬國(guó)外，缺乏本地特色。而中國(guó)傳統(tǒng)木構(gòu)營(yíng)造體系，作為我們建筑文化的本源，是可以在現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)中找到契合因素的[2]19。

當(dāng)曲軸箱壓力大于環(huán)境壓力時(shí)，即曲軸箱出現(xiàn)過(guò)壓，說(shuō)明油氣分離器可能堵塞或者調(diào)壓閥機(jī)械卡滯在關(guān)閉位置。油氣分析器堵塞會(huì)導(dǎo)致竄氣分離不徹底，可以進(jìn)一步檢測(cè)渦輪增壓器進(jìn)氣管中是否存在機(jī)油進(jìn)而判斷是否為油氣分離器堵塞。

縱觀馬約翰先生的一生,他確實(shí)是一個(gè)偉大的體育思想教育家和執(zhí)行者。在過(guò)去的那段歷史時(shí)期,馬約翰先生的體育教育思想對(duì)清華大學(xué)乃至全國(guó)的體育實(shí)踐產(chǎn)生了巨大的影響。有些實(shí)踐運(yùn)行上的觀點(diǎn)和方法,對(duì)于后世學(xué)校體育的發(fā)展與建設(shè)也起著不可忽視的指導(dǎo)作用,給我們以強(qiáng)烈的震撼,特別是目前社會(huì)“學(xué)生體質(zhì)下降”這個(gè)熱門(mén)話(huà)題及現(xiàn)行我們的“對(duì)策”,讓我們感慨萬(wàn)千，卻面對(duì)如此之情況有點(diǎn)束手無(wú)策，缺少馬約翰先生這樣的領(lǐng)路人，先行者。

在當(dāng)前的部編版小學(xué)低年級(jí)語(yǔ)文教學(xué)的識(shí)字寫(xiě)字教學(xué)中，教學(xué)效果實(shí)際上并沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。這就要求小學(xué)低年級(jí)語(yǔ)文教師要重視幫助小學(xué)生打好識(shí)字寫(xiě)字的基礎(chǔ)，讓小學(xué)生有效掌握教材中的識(shí)字學(xué)習(xí)內(nèi)容，并且掌握寫(xiě)字的基本筆畫(huà)與筆順，切實(shí)提高識(shí)字寫(xiě)字課堂教學(xué)的效率。

曲軸箱壓力測(cè)量時(shí)，由于氣候及地理位置的改變，環(huán)境氣壓也會(huì)發(fā)生變化，因此不能只關(guān)注曲軸箱壓力數(shù)據(jù)，應(yīng)該同時(shí)觀察環(huán)境壓力值，以相對(duì)真空度作為判斷標(biāo)準(zhǔn)。另外，不同發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不盡相同，曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)相對(duì)真空度標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值也略有不同，故障診斷時(shí)可以參考維修文件中的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)數(shù)據(jù)。

4 結(jié)語(yǔ)

曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)中重要的組成部分，由于發(fā)動(dòng)機(jī)使用和保養(yǎng)不當(dāng)，常常會(huì)出現(xiàn)油氣分離器內(nèi)部通道堵塞、調(diào)壓閥橡膠膜片老化、破裂或者彈簧彈性不足等故障。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，均會(huì)引起曲軸箱系統(tǒng)內(nèi)部壓力的變化。使用壓力傳感器進(jìn)行曲軸箱系統(tǒng)壓力測(cè)量，通過(guò)IMIB中DMM雙通道功能可以直觀對(duì)比曲軸箱壓力和環(huán)境壓力，分析相對(duì)真空度數(shù)據(jù)，快速診斷故障原因。避免了繁瑣機(jī)械拆裝，提高了工作效率。因此，壓力測(cè)量為發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)的故障診斷提供以了一種新的診斷方法。

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