曲轴箱通风系统及其故障诊断方法与流程

本发明涉及发动机，尤其是涉及一种曲轴箱通风系统及其故障诊断方法。

背景技术：

1、发动机在工作时，燃烧室的高压可燃混合气和已燃气体通过活塞环与气缸内壁之间的间隙渗漏到曲轴箱内形成窜气，窜气的成分为未燃的混合气、水蒸气和废气等，如不采取相应的通风系统，会使得曲轴箱内部的压力增高，导致机油泄漏增加，同时气缸内的混合气体还会使得机油变稀，润滑效果变差,导致活塞运动阻力增大，发动机爆燃风险增加。

2、目前常见的曲轴箱通风系统有开式呼吸系统及闭式呼吸系统。其中，开式呼吸系统将曲轴箱废气直接排向大气，闭式呼吸系统将曲轴箱废气引入进气系统进行二次燃烧。在国五阶段，曲轴箱通风系统以开式呼吸系统为主，然而随着排放法规的升级，国六阶段，越来越多的发动机厂商采用闭式呼吸系统来进行曲轴箱的强制通风，以防止曲轴箱废气对大气进行污染，影响整车排放。

3、当前闭式曲轴箱通风系统是将曲轴箱中的混合气体引出，经过油气分离器后将机油返回至油底壳，并使过滤后的混合气体经过单向阀进入到呼吸器管以及呼吸器管后端的发动机增压器进气管路，该单向阀控制曲轴箱压力的平衡，同时混合气体经过增压中冷后进入燃烧室二次燃烧。由于曲轴箱废气中存在大量机油、水蒸气、废气，长时间运转后会对发动机性能造成影响，例如，机油在进气管路内部积聚，导致管路加速老化、增压器假性漏油、中冷器效率下降；水蒸气在低温环境下在冷热对流处结冰堵塞；单向阀机械故障等。在实际工作过程中，通过试制试验和市场故障中发现曲轴箱通风系统存在如下问题：

4、(1)曲轴箱废气携带机油等污染进气管路，造成增压器假性漏油，中冷器效率下降，进气管路加速老化；

5、(2)曲轴箱废气携带高温水蒸气在低温环境下易结冰，导致呼吸器管路堵塞；

6、(3)单向阀工作异常，存在发动机密封垫失效、烧机油等风险。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种曲轴箱通风系统及其故障诊断方法。

2、本发明提出的一种曲轴箱通风系统，包括：第一压力传感器，设置于所述曲轴箱内部，用于检测所述曲轴箱内部的第一压力；油气分离器，与所述曲轴箱连接，用于处理所述曲轴箱排出的窜气，并将处理得到的机油输送至油底壳；除水滤芯，与所述油气分离器连接，用于去除经所述油气分离器处理后的窜气中的水蒸气；电磁阀，分别与所述除水滤芯和呼吸器管连接，用于当所述第一压力不处于预设压力范围时开启或关闭，以使所述第一压力恢复到所述预设压力范围，并将经所述除水滤芯处理后的窜气输送至所述呼吸器管；所述呼吸器管，与所述电磁阀连接，用于接收所述电磁阀输送的所述窜气；故障检测单元，与所述电磁阀连接，用于输出对所述曲轴箱通风系统的故障检测信号；电子控制单元，与所述第一压力传感器和所述故障检测单元连接，用于接收并转发所述第一压力和所述故障检测单元输出的故障检测信号至自诊断单元；所述自诊断单元，所述自诊断单元与所述电子控制单元连接，用于根据所述电子控制单元转发的所述第一压力和所述故障检测信号进行故障诊断，以确定故障模式。

3、另外，根据本发明实施例的曲轴箱通风系统，还可以具有如下附加的技术特征：

4、进一步地，所述故障检测单元，包括：第二压力传感器、湿度传感器和机油传感器；其中，所述第二压力传感器设置于所述电磁阀的后端，用于检测流经所述电磁阀后的窜气的第二压力；所述湿度传感器设置于所述电磁阀的后端，用于检测流经所述电磁阀后的窜气中的水蒸气含量；所述机油传感器设置于所述电磁阀的后端，用于检测流经所述电磁阀后的窜气中的机油含量。

5、进一步地，所述除水滤芯固定于金属板上，所述除水滤芯的内部被构造为蜂窝结构，所述蜂窝结构包括多个管道，所述窜气从不同的管道进出。

6、进一步地，所述除水滤芯被构造为采用抽屉形式嵌入在所述油气分离器的出口处。

7、进一步地，该曲轴箱通风系统，还包括：显示装置，所述显示装置与所述电子控制单元连接，用于显示故障信息。

8、根据本发明实施例的曲轴箱通风系统，当自诊断单元判断第一压力信号不与曲轴箱通风系统的电磁阀同步时，或者，通过故障检测单元监测管路中窜气中的第二压力、水分含量和机油含量，并将检测信号发送至电子控制单元，电子控制单元转发故障诊断信号至自诊断单元，当自诊断单元判断电磁阀后端管路中窜气中的第二压力、水分含量和机油含量超过预设含量时，认为曲轴箱通风系统存在故障，即该曲轴箱通风系统可以诊断发动机在不同运行工况下的工作异常问题，便于服务站快速检查发动机的故障原因，及时进行维修。

9、针对上述存在的问题，本发明还提出一种发动机，包括如上述任一实施例所述的曲轴箱通风系统。

10、根据本发明实施例的发动机，当自诊断单元判断第一压力信号不与曲轴箱通风系统的电磁阀同步时，或者，通过故障检测单元监测管路中窜气中的第二压力、水分含量和机油含量，并将检测信号发送至电子控制单元，电子控制单元转发故障诊断信号至自诊断单元，当自诊断单元判断电磁阀后端管路中窜气中的第二压力、水分含量和机油含量超过预设含量时，认为发动机的曲轴箱通风系统存在故障，即该曲轴箱通风系统可以诊断发动机在不同运行工况下的工作异常问题，便于服务站快速检查发动机的故障原因，及时进行维修。

11、针对上述存在的问题，本发明还提出一种车辆，包括如上述任一实施例所述的发动机。

12、根据本发明实施例的车辆，当自诊断单元判断第一压力信号不与曲轴箱通风系统的电磁阀同步时，或者，通过故障检测单元监测管路中窜气中的第二压力、水分含量和机油含量，并将检测信号发送至电子控制单元，电子控制单元转发故障诊断信号至自诊断单元，当自诊断单元判断电磁阀后端管路中窜气中的第二压力、水分含量和机油含量超过预设含量时，认为发动机的曲轴箱通风系统存在故障，即该曲轴箱通风系统可以诊断发动机在不同运行工况下的工作异常问题，便于服务站快速检查发动机的故障原因，及时进行维修。

13、针对上述存在的问题，本发明还提出一种曲轴箱通风系统的故障诊断方法，用于如上述任一实施例所述的曲轴箱通风系统，所述方法包括以下步骤：获取曲轴箱内部的第一压力信号；当所述第一压力信号超过预设压力范围，且所述电磁阀处于通电状态时，或者，当所述第一压力信号不超过所述预设压力范围，且所述电磁阀处于断电状态时，确定所述电磁阀发生故障。

14、另外，根据本发明实施例的曲轴箱通风系统的故障诊断方法，还可以具有如下附加的技术特征：

15、进一步地，所述方法还包括：当故障检测单元检测的第二压力信号超过预设压力值，且持续时间超过预设时间时，或者，当故障检测单元检测的水蒸气含量超过预设水蒸气含量时，确定所述曲轴箱通风系统的呼吸器管存在故障。

16、进一步地，所述方法还包括：当故障检测单元检测的机油含量超过预设机油含量时，确定发动机存在漏油故障。

17、根据本发明实施例的曲轴箱通风系统的故障诊断方法，当判断第一压力信号不与曲轴箱通风系统的电磁阀同步时，或者，通过监测管路中窜气的第二压力、水分含量和机油含量，当检测到电磁阀后端管路中窜气中的第二压力、水分含量和机油含量超过预设含量时，认为曲轴箱通风系统存在故障，即该曲轴箱通风系统可以诊断发动机在不同运行工况下的工作异常问题，便于服务站快速检查发动机的故障原因，及时进行维修。

18、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。