可以說,汽車動力系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)進入到了一個大發(fā)展的年代。依托各種先進的發(fā)動機技術(shù),熱效率越來越高、升功率越來越高、油耗也越來越低。
但隨之而來的,是很多消費者對采用新技術(shù)的發(fā)動機不太信賴,甚至基于某些問題,認為新的技術(shù)讓發(fā)動機擁有了更多的不確定因素。
但不可否認的是,無論哪個品牌的車型,發(fā)動機都是最為可靠、耐久性最為長效的部件之一。
在今天,我們就從很多車主都遇到過的“發(fā)動機機油增多”這一案例,來全面地探究一下,汽車發(fā)動機機油為何會“增多”?并且會對我們的用車產(chǎn)生何種影響?
你認為的“機油增多”,或許是測量方法不對
不得不說,很多朋友在檢查發(fā)動機機油的時候總是會“心血來潮”,在操作手法上會有那么一些“不正規(guī)”。
相信很多朋友在檢查機油的時候都是在停車后,直接掀開引擎蓋,拔出機油尺粗略的看一看。
“嗯~機油尺上的機油痕跡超過最高刻度了(Full線),我這車一定是機油增多了!”
其實,使用這樣的觀察方法,機油“不增多”才是不正常的。讓我們先來看一看機油在發(fā)動機之中是如何運轉(zhuǎn)的:
從上圖我們可以看見,在發(fā)動機運轉(zhuǎn)起來的時候,發(fā)動機皮帶會順帶驅(qū)動機油泵(Oil Pump)將存儲于油底殼(Oil Pan)內(nèi)的機油抽上去。
在機油經(jīng)過濾清器過濾沉淀的雜質(zhì)后,干凈的機油會參與到缸蓋的凸輪軸上,并且為發(fā)動機的活塞銷、軸瓦、凸輪軸等活動的部件建立潤滑油膜,降低各個部件的摩擦。此時,油底殼內(nèi)的機油儲量勢必會減少,更多的機油在參與潤滑的過程中會分散到各個部分。
在完成一次機油循環(huán)后,機油會通過回油孔,重新回到油底殼之中。
在發(fā)動機完全停止工作之前,機油在發(fā)動機內(nèi)會處于一個分散的狀態(tài),也就是到處都會有機油。當我們關(guān)閉發(fā)動機之后,由于粘性的作用,機油并不會完全回到油底殼之中。
此時,如果馬上測量機油,機油尺上的機油痕跡勢必會超過最大刻度線,從而造成“機油增多”的假象。
除此之外,有一個細節(jié)我們也應(yīng)當注意。那就是由于機油存儲于油底殼之中,而機油尺也是探入油底殼內(nèi)進行油液測量。
所以,油底殼的放置水平度也會影響機油液面。如果在斜坡上測量,勢必會影響到測量的精準性。
正確的做法是,將車輛盡可能地停放在平底上,當發(fā)動機停止運轉(zhuǎn)后5-10分鐘才能抽出機油尺,用無塵的紙巾或者抹布把油尺擦拭干凈,在插入油尺孔中靜止幾秒,再拿出讀數(shù)。
同理,現(xiàn)在很多車型的行車電腦帶有機油液位顯示功能,并且只會在冷車啟動時顯示。這也能夠說明在發(fā)動機運轉(zhuǎn)或者停轉(zhuǎn)后不能馬上測量機油。
為什么測量方法都是正確的,機油還會超過最大刻度線?
為了確保討論的嚴謹性,我們來引入另一種可能發(fā)生的情況:為什么嚴格使用了正確的機油測量法之后,實際機油量還是超過了機油尺的最大刻度線?在此,我們需要引入一個汽車制造業(yè)中的理念:留足冗余。
在發(fā)動機設(shè)計的時候,雖然規(guī)定了發(fā)動機的注入油量,但依然會留有一定的冗余量。我們以某臺1.6L自然吸氣發(fā)動機為例,它的設(shè)計機油價值量為3.5L。
當實際機油量達到3.8L的時候,油底殼內(nèi)機油存量會上升至機油尺Full線。但是,這臺發(fā)動機機油注入量的限值是在2.8-4.5L之間,油底殼容積甚至可能會超過5L。
也就是說,即便是機油加多了一些,也不會對發(fā)動機耐久性造成影響,無非就是動力稍有下降、油耗略微升高等問題。這樣的設(shè)計,我們可以稱之為“防呆設(shè)計”。
基于這一理念,再加上市面上的桶裝機油凈含量一般都是4L。所以,主機廠在初裝油或者修理廠/4S 店在保養(yǎng)的時候一般會直接把一整桶機油都給倒進去。
某些車型的設(shè)計注入量是3.5L、最大容量是4.5L,此時加注4L機油,雖然油尺上的機油痕跡會超過Full刻度,但我們完全不必擔心,發(fā)動機絕對不會有實質(zhì)性的損傷。如果實在不放心,大可在保養(yǎng)的時候,嚴格按照車輛使用手冊進行機油加注。
機油稀釋才是真正的機油增多,但我們也不必太過擔心
其實在實際的使用過程中,很多車型也會出現(xiàn)真正意義上的機油增多問題,并且與我們的用車習慣息息相關(guān)。但針對這樣的問題,我們其實不必太過擔心。
因為從發(fā)動機的運行方式來看,機油增多的實質(zhì)就是機油稀釋,除了減少機油的壽命外,對發(fā)動機的性能與耐久性沒有太大的影響。至于機油為何會稀釋,我們還是從發(fā)動機的結(jié)構(gòu)說起。
在上文,我們已經(jīng)說到,機油在發(fā)動機內(nèi)的工作實際上是一個封閉的循環(huán),與燃油系統(tǒng)、噴射系統(tǒng)都是完全分離的工作狀態(tài),理論上不會造成燃油對機油的稀釋。但是,幾乎所有直噴發(fā)動機都逃不了“濕壁效應(yīng)”的影響。
何謂“濕壁效應(yīng)”?在發(fā)動機啟機后,由于溫度較低,發(fā)動機需要通過加大噴油量的方法來提高缸內(nèi)溫度從而盡快達到高效的運轉(zhuǎn)區(qū)間。既然加大了噴油量,那么噴射的汽油將會冷凝在溫度較低的燃燒室壁面上,從而形成“濕壁”(油膜)。此時,發(fā)動機內(nèi)部的活塞會繼續(xù)做著往復(fù)運動。
在此時,活塞環(huán)理論上應(yīng)當將油膜隔離在燃燒室內(nèi)部,但由于目前的發(fā)動機都在盡力地降低運行阻力,所以低張力活塞環(huán)得到了廣泛應(yīng)用。在一來一往的活塞運動之下,燃燒室壁的燃油油膜會流入到油底殼之中。這樣的效應(yīng),在冷啟動后,大腳油門時來得更為明顯,并且所有車都逃不掉。
由于“濕壁效應(yīng)”的存在,工程師在后來設(shè)計了曲軸箱強制通風系統(tǒng)。只要在運轉(zhuǎn)后期,發(fā)動機溫度上來之后,混入機油里的燃油能夠揮發(fā)出去,重新進入燃燒室里“二次利用”。
所以,在正常用車時(發(fā)動機溫度上來后,繼續(xù)駕駛),機油里的燃油量并不會太多。只要混入機油里的燃油不超過10wt%,那么不會對潤滑系統(tǒng)造成不良影響。
所以,我們在用車的時候,應(yīng)當避免冷機啟動馬上行駛,還沒等溫度就上來就行駛的情況。如果在冬季,出行距離較短的話,時間尚有富于請在原地熱一熱車,當溫度上來后再行駛。
此時,“車輛不能原地怠速”的理論反而變得不實用。如果時間不允許熱車,但不得不開車,那么機油稀釋將會帶來機油更換周期變短、增加車主經(jīng)濟負擔的結(jié)果。但總而言之,對車輛發(fā)動機的壽命和耐久性不會有影響。
在德國,權(quán)威機構(gòu)Kollmann曾做過一次試驗:將十臺排量1.4L-2.0L的量產(chǎn)車加注相同的機油,分為兩個對照組。在第一實驗組中,每臺車每次啟動后至多行駛15Km、車速不超過50Kph,發(fā)動機轉(zhuǎn)速不超過2500Rpm。
在一萬公里后,機油稀釋率根據(jù)車輛的不同達到了12.5wt%-26wt%。但更換全新的機油后,并未對發(fā)動機造成損傷,性能依舊。在第二實驗組中,實驗人員對車輛進行了長達20000公里的高速試驗,最終發(fā)現(xiàn)機油稀釋率降低到了3wt%以內(nèi),并且機油的耐久性和更換周期更長。
結(jié)語
看完這篇技術(shù)貼之后,相信大家都對汽車“機油增多”有了新的認識。其實“機油增多”并不可怕,我們只需要在日常的用車中多做好車輛的檢查。并且在必要的時候,根據(jù)自己的實際用車情況勤換油液,那么愛車就不會有問題。
至于網(wǎng)絡(luò)上的各種傳言,大家也不必理會,哪怕萬一真的有一天發(fā)動機出現(xiàn)了問題,現(xiàn)在很多主機廠推出的動力系統(tǒng)質(zhì)保時間也會很長。況且,你認為一臺已經(jīng)平穩(wěn)運行了幾萬公里的發(fā)動機,會在謠言四起的時候突然就出問題了嗎?
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