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新車(chē)發動機燒機油成這樣,問題竟然出在......
發布時間:2021-06-16

 發動機燒機油是内燃機汽車(chē)從誕生(shēng)開(kāi)始,迄今一(yī)百多年都存在的一(yī)個古老問題。筆者上世紀 70 年代從事汽車(chē)維修,那時發動機燒機油的主要原因不外(wài)乎是上中(zhōng)下(xià)三個方面。上部是指氣門導管與氣門油封引起燒機油,解決的辦法就是更換氣門、氣門導管與氣門油封;中(zhōng)部一(yī)般是活塞環與汽缸套磨損引起,解決的辦法就是更換活塞環或者镗磨汽缸;下(xià)部一(yī)般是連杆軸瓦磨損洩油過多,超過了活塞環的刮油能力,可以收小(xiǎo)軸瓦或者磨曲軸換大(dà)軸瓦解決。


 


    那時雖然能見到很多燒機油的汽車(chē),但并不存在燒機油的疑難雜(zá)症,比如,冷車(chē)初次啓動冒幾分(fēn)鍾藍(lán)煙,一(yī)般是氣門油封引起的燒機油;打開(kāi)機油蓋時,廢氣量過大(dà)且冒藍(lán)煙,一(yī)般是活塞環引起的燒機油;熱車(chē)停駛後再啓動冒一(yī)陣藍(lán)煙,一(yī)般是曲軸箱通風不良引起的燒機油等等,極罕見存在修不好的燒機油故障。當然,由于使用廢氣渦輪增壓的發動機越來越多,也有渦輪增壓器引起機油消耗量過大(dà)的原因,檢查廢氣渦輪增壓器的出氣管或者中(zhōng)冷器有無機油,即可确診。還有曲軸箱強制通風口堵塞,也會引起燒機油,發現既漏機油又(yòu)冒藍(lán)煙的情況基本上也可确診。但現在越來越多新車(chē)出現燒機油的現象,汽車(chē)使用者往往是既添加汽油,又(yòu)添加機油,新車(chē)成了既燒汽油又(yòu)燒機油的“雙燃料”汽車(chē),無奈的車(chē)主隻好将後備箱變成了機油儲存箱。而且一(yī)旦發現燒機油,往往再也修理不好,即使大(dà)修也無法完全解決問題。燒機油成了現時代汽車(chē)的通病,成了制造商(shāng)與修理廠的難以解決的心患,接下(xià)來就幾方面談談新車(chē)燒機油的原因及對策。

 

一(yī)、謬論誤導新車(chē)燒機油的原因

1. 由于新款發動機缸套設計制成網紋來減少磨損,并會儲存機油,所以機油消耗量大(dà)是正常的。  

    錯:筆者上世紀70 年代檢修的東風EQ6100 發動機,缸套也爲網紋狀,但根本不燒機油。

 

2. 設計有機油噴嘴的發動機,不可避免燒機油現象。

    錯:大(dà)功率發動機上設計機油噴嘴,通過向活塞内腔噴射機油以幫助活塞冷卻散熱,防止高溫高速時活塞燒頂及拉缸。其噴射位置對活塞環刮油性能影響極小(xiǎo)。 

 

3. 現在使用的多黏度機油沒有原來的單黏度機油黏稠,所以機油消耗量大(dà)。

    錯:單級黏度機油, 遇熱變稀, 遇冷變稠。多黏度機油,也就是平時常用的5W-30、10W-40 等多級黏度機油,這種機油可以一(yī)年四季使用。多級黏度機油在黏度調節範圍内,遇熱變稠,遇冷變稀,與單級油相比具有較好的黏溫性。 

 

4.汽車(chē)燒汽油的同時,消耗一(yī)定量的機油是正常的,所以每千公裏機油消耗量在1L 以内均正常。

    錯:實踐中(zhōng),每缸每千公裏機油消耗量大(dà)于0.1L,就可以認定爲不正常。以四缸發動機爲例,按照五千公裏換油周期,每缸每千公裏機油消耗量按0.1L 計算,就會缺少2L 機油。 

 

5.簡單地認爲燒機油是正常機油消耗,由于各個廠家自定标準不一(yī),新款車(chē)燒機油是正常的謬論占領了上風。讓駕駛員(yuán)每次添加汽油的同時添加機油,把不正常的事當正常事來做。亦或是将車(chē)輛提前大(dà)修,無論新車(chē)舊(jiù) 車(chē),嚴重燒機油隻有靠大(dà)修,行駛幾萬公裏後再次大(dà)修。

    錯:俗話(huà)說,藥對方一(yī)口湯,不對方一(yī)水缸。無論4S店(diàn)也好,修理廠也好,都由發動機專修人員(yuán)進行專業修理,實踐證明并不存在技術與質量問題,但仍無法排除新款車(chē)燒機油的現象。由于新車(chē)機油消耗量大(dà)的根本原因受到傳統經驗與現代謬論的誤導,燒機油的故障不可能從根本上得到解決。

 

二、從異響故障中(zhōng)探究燒機油原因

    最近幾年筆者被邀請去(qù)過多家修理廠、4S店(diàn)會診疑難雜(zá)症。注意到各種型号的中(zhōng)高檔車(chē)輛,很多都出現了較爲奇怪并排除不了的異響故障。一(yī)開(kāi)始,有經驗的師傅會診後都以爲是配氣機構中(zhōng)的正時系統出現的異響(圖1)。因爲很多車(chē)在怠速時,出現正時機構漲緊輪損壞的異響聲,聽(tīng)起來類似軸承破碎的聲音,怠速時一(yī)般異響聲最明顯,随油門加大(dà)而逐漸消失。詢問車(chē)主後得知(zhī),這些車(chē)一(yī)般同時存在燒機油的故障,所以修理廠或4S店(diàn)技術總監與技師,分(fēn)析認爲可能是缺機油造成正時機構磨損,故将懷疑的正時鏈條、齒輪、漲緊機構更換,并對機油通道進行清洗,結果異響聲依舊(jiù)存在。

 


    筆者發現在打開(kāi)機油蓋時,異響聲出現變化或消失,說明是曲軸箱真空抽吸作用引起的異響聲。圍繞發動機查找,發現異響聲來源于曲軸後油封,拆卸後發現曲軸後油封疲勞老化,但故障根源是曲軸箱強制通風系統(圖2) 油氣入口位置的設計。


 


    筆者對新舊(jiù)車(chē)型的曲軸箱強制通風系統進行了對比檢查,發現新車(chē)型的PVC(曲軸箱強制通風)系統怠速出現異響聲時,一(yī)旦将機油蓋打開(kāi)異響聲會明顯減弱或消失。異響聲還有一(yī)個顯著的特征是怠速時十分(fēn)明顯,聲音随發動機轉速增大(dà)而明顯減弱,在2000 ~2 500r/min時消失,說明異響聲與發動機進氣歧管真空度有關,是曲軸箱抽吸真空引起外(wài)部氣體(tǐ)進入而産生(shēng)的異響聲,檢查發現大(dà)部分(fēn)是從曲軸後油封引起的響聲。但更換曲軸箱後油封後又(yòu)可能從其他老化薄弱的油封處出現噪音。這些響聲屬于一(yī)種虛假的異響聲,因爲聽(tīng)起來好像是正時機構的異響聲,實際是曲軸箱後油封的異響聲。并且這些故障車(chē)輛的共性就是新車(chē)機油消耗量過大(dà),也就是說新款車(chē)從出廠就存在燒機油的隐患。

 

三、從曲軸箱設計變化中(zhōng)探究燒機油原因

曲軸箱通風包括自然通風和強制通風,現代汽油發動機常采用強制式曲軸箱通風,又(yòu)稱PCV 系統,如圖3所示。從曲軸箱抽出的氣體(tǐ)導入發動機的進氣管,吸入氣缸再燃燒,這種通風方式稱爲強制通風。在發動機工(gōng)作時,總有一(yī)部分(fēn)可燃混合氣和廢氣經活塞環竄到曲軸箱内,竄到曲軸箱内的汽油蒸汽凝結後将使機油變稀,性能變壞。

 

 

 


    在發動機工(gōng)作時,會有部分(fēn)可燃混合汽和燃燒産物(wù)經活塞環由汽缸竄入曲軸箱内。當發動機在低溫下(xià)運行時,還可能有液态燃油漏入曲軸箱。這些物(wù)質如不及時清除,将加速機油變質并使機件受到腐蝕或鏽蝕。又(yòu)因爲竄入曲軸箱内的氣體(tǐ)中(zhōng)含有碳氫化合物(wù)及其他污染物(wù),所以不允許把這種氣體(tǐ)排放(fàng)到大(dà)氣中(zhōng)。

    現代汽車(chē)發動機所采用的強制式曲軸箱通風系統就是防止曲軸箱氣體(tǐ)排放(fàng)到大(dà)氣中(zhōng)的淨化裝置。

    實測發動機工(gōng)作時産生(shēng)的廢氣主要是機油蒸汽、汽油蒸汽、水蒸氣及燃燒後的廢氣。

    過度的抽吸,産生(shēng)的機油蒸汽來不及冷凝就被強制送到汽缸中(zhōng)燒掉。

    發動機在不同工(gōng)況下(xià)的PCV 閥開(kāi)度見圖4 :發動機不運轉時,PCV閥内錐形閥在彈簧作用下(xià)落座在閥體(tǐ)的閥座内,進氣口處于無氣流狀态。怠速或減速時,進氣歧管真空度較高,錐形閥克服彈簧阻力向上移動,雖然此時下(xià)部開(kāi)度大(dà),但錐形閥隻能在上部和閥體(tǐ)較小(xiǎo)縫隙之間洩漏少量氣體(tǐ),但足夠滿足怠速與減速工(gōng)況需要。中(zhōng)負荷時,由于加油後節氣門部分(fēn)開(kāi)啓,進氣歧管真空度較低,PCV閥與怠速位置相比與閥殼之間縫隙增大(dà),漏氣量增大(dà)。大(dà)負荷時,進氣歧管真空度更低,錐形閥進一(yī)步下(xià)移,漏氣量達到最大(dà)。如果發生(shēng)回火(huǒ),PCV閥将回落到下(xià)端不運轉位置,可以阻止回火(huǒ)避免爆炸。


 


    PCV 閥卡滞在打開(kāi)位置,過大(dà)的氣流通過通風閥将引起混合汽過稀,并且導緻怠速不良,産生(shēng)故障碼并點亮故障指示燈,甚至引起發動機熄火(huǒ)。當PCV 閥堵塞時,過高的曲軸箱内壓将導緻機油消耗量增加,發動機多處漏油,水分(fēn)和油泥在氣門處和油底殼内沉積。未過濾空氣從洩漏處進入導緻汽缸磨損。

    平時保養檢查PCV閥性能好壞時,可以找一(yī)節軟管連接到出氣口,用嘴通過軟管向閥内吹氣,空氣應很難通過,如果很容易通過,應更換PCV 閥。也可以在發動機怠速運轉時,用手指感受PCV閥有無吸力,無吸力即說明有堵塞。或拆下(xià)PCV 閥,放(fàng)耳朵旁晃動,應能聽(tīng)到錐閥芯在閥内活動的“咔嗒”聲。現在很多車(chē)型将PCV閥與氣門室蓋集成一(yī)體(tǐ),更換閥體(tǐ)就必須更換氣門室蓋。

    通過日常的檢查發現,老款車(chē)型隻要PCV 閥沒有堵塞,不漏機油也不燒機油。但新款車(chē)即使PCV閥正常,其機油消耗量卻可能比PCV 閥堵塞時消耗量更大(dà),因爲新款車(chē)PCV 閥從節氣門後方抽吸廢氣。換句話(huà)講,新款車(chē)無論PCV 閥是正常的還是非正常的,都不可避免地出現出現燒機油故障。研究發現,車(chē)輛怠速時新款車(chē)對曲軸箱是過度抽吸,老款車(chē)PCV閥從節氣門前方抽吸廢氣,不會出現過度抽吸,

如圖5 所示。


 


    例如大(dà)家熟悉的桑塔納2000車(chē)型,就是從節氣門前方抽吸廢氣,發動機怠速時,由于節氣門關閉,怠速時對曲軸箱不能産生(shēng)有影響的真空吸力,所以怠速時将發動機機油蓋打開(kāi),對發動機性能沒有影響,怠速依舊(jiù)平順工(gōng)作。而桑塔納3000車(chē)型,将曲軸箱強制通風改爲從節氣門後方抽吸廢氣,怠速時将加機油蓋打開(kāi),會抽吸大(dà)量的空氣進入汽缸,由于這些空氣的進入沒有經過空氣流量計計量,電(diàn)腦不會按比例配油,使混合汽變稀從而引起怠速抖動甚至熄火(huǒ)。不僅使曲軸箱産生(shēng)的廢氣被強制抽光,高溫産生(shēng)的機油蒸汽也被全部抽吸到發動機裏燒掉,這也就是新款發動機燒機油的根本原因。

 

四、發動機燒機油的對策

    筆者曾經調查過武漢市一(yī)萬多輛富康988 出租車(chē),曲軸箱強制通風就是簡單地從節氣門前方抽吸廢氣,新車(chē)舊(jiù)車(chē)罕見出現燒機油故障。但是,由于車(chē)輛一(yī)個月要行駛2 ~ 3萬公裏,曲軸箱強制抽吸的廢氣對節氣門造成污染,每個月甚至每半個月都需要清洗節氣門和怠速閥,否則會引起怠速不穩定、加速不良、油耗高等故障。因此,出租車(chē)司機發明了曲軸箱自然通風

(圖6)。



    經過改動後廢氣不再污染節氣門和怠速閥了,就極大(dà)地延長了節氣門和怠速閥的清洗養護時間或裏程。但是曲軸箱産生(shēng)的廢氣将全部排放(fàng)到大(dà)氣中(zhōng)去(qù),會污染環境。現在有的新型車(chē)輛改爲從節氣門後方抽吸廢氣,或在節氣門前方添加呼吸管,

如圖7所示。


 

    添加的呼吸管雖然并不能減小(xiǎo)節氣門後方的真空度,但對曲軸箱的真空度會産生(shēng)一(yī)定影響,相對減少了機油的消耗量及異響聲的産生(shēng)。但要從根本上解決曲軸箱強制通風管引起的燒機油故障,隻能還原爲從節氣門前方抽吸廢氣。通過對出現嚴重燒機油的新款車(chē)輛僅将廢氣管改至節氣門前方抽吸廢氣,燒機油故障便能得到徹底解決。實踐證明了新車(chē)PCV 閥從節氣門後方抽吸廢氣是引起燒機油的病根所在。

    要想辨别新、舊(jiù)款車(chē)型的PCV閥抽吸口位置設計隻要在發動機怠速工(gōng)作時将機油蓋打開(kāi),如果發動機怠速性能沒有任何變化,說明是老款設計,即曲軸箱強制通風爲節氣門前方抽吸廢氣;如果将機油蓋打開(kāi),發動機出現抖動甚至熄火(huǒ),說明是新款設計,即曲軸箱強制通風口是從節氣門後方抽吸廢氣。這種設計的好處是可以避免曲軸箱裏的廢氣對節氣門造成污染,延長節氣門清洗的間隔時間和裏程數,缺點是引起機油消耗量過大(dà),甚至産生(shēng)稀奇古怪的異響聲。

 

    抽吸口位置的簡單前後變化,帶來了一(yī)系列問題,燒機油、噪音污染、PCV閥結構越來越複雜(zá)以及維修保養成本越來越高。由此看來,過去(qù)的設計師将曲軸箱強制通風口設計在節氣門的前方,雖然對節氣門有一(yī)定的污染,卻可以使曲軸箱強制通風系統結構簡單實用,不會輕易造成發動機燒機油的故障。

    應用在大(dà)衆邁騰等暢銷車(chē)型上的EA888 發動機帶廢氣渦輪增壓的PCV 系統( 圖8),結構更加複雜(zá),相對故障率較高,同時維修保養頻(pín)率也更高。

    該設計極爲先進,各個方面考慮周詳,但實踐證明,機油消耗量依舊(jiù)明顯高于曲軸箱強制通風口處在節氣門前方的設計。由此看來,設計在後方的危害更大(dà),使發動機變成即燒汽油又(yòu)燒機油的機械。解決方法也變成了看似簡單的定時間、定裏程添加機油,讓本來不是問題的燒機油故障,變成了謬論,使人們認爲新車(chē)發動機燒機油是正常情況。同時也增加了對環境的污染、發動機内部積炭的積累,在用車(chē)成本提高的同時,故障率随之攀升。

    至此,新車(chē)燒機油的神秘面紗已被揭開(kāi),世界各汽車(chē)制造廠如何重新設計布局曲軸箱強制通風抽吸廢氣口的位置,防止新車(chē)出現燒機油故障,應該均有了明确的方向。