機油是發動機上最重要的液體(ti) ,被稱為(wei) “發動機的血液”。可是,我們(men) 每次換機油時,都會(hui) 發現機油會(hui) 缺少一些。比如我們(men) 給發動機加入了四升機油,機油液麵到達了機油尺的上限位置;可是等到我們(men) 下次保養(yang) 時,會(hui) 發現機油液麵已經到機油尺的下限了,甚至有些車還沒到保養(yang) 周期呢,機油尺就到下限了,我們(men) 還要補加機油。如果把機油全放出來,也隻有三升左右。那麽(me) 有一升的機油哪裏去了呢?
如果你去問修理工是怎麽(me) 回事,他們(men) 會(hui) 告訴你,機油燒掉了。你的腦海中會(hui) 立即浮現出那個(ge) 令人恐怖的“燒機油”故事——某品牌的汽車嚴(yan) 重燒機油,導致發動機爆缸、化瓦等嚴(yan) 重的機械故障......難道我的車也將變成這樣了?當我們(men) 驚恐的問修理工該怎麽(me) 辦時,他又會(hui) 告訴你這是正常的,汽車都燒機油。你的心裏可能就疑團重重了——燒機油,竟然還是正常的,你不會(hui) 是在騙我吧?我聽說過汽車燒汽油,燒柴油,燒天然氣,甚至燒酒精,可從(cong) 來沒聽說過燒機油是正常的,你是真不懂還是在懵我?
事實上修理工的回答是正確的,是所有的汽車都會(hui) 燒機油,隻是燒機油的量有多有少而已。在中國的國家標準中,汽車發動機機油消耗量是每千公裏不大於(yu) 0.3升,隻要低於(yu) 這個(ge) 數值,就可以看做是正常的。雖然這一標準現在看起來有點落後了,但是它卻承認了一個(ge) 事實,那就是汽車都會(hui) 燒機油,也可以說成是汽車運行中會(hui) 消耗機油。
那麽(me) 汽車為(wei) 什麽(me) 要燒機油呢?如果不燒機油行不行?
答案是不行。汽車燒機油是由汽車發動機的結構和工作原理決(jue) 定的,隻要發動機技術沒有實質性的突破,燒機油就不可避免。
為(wei) 什麽(me) 這樣說呢?我們(men) 首先來看看現在汽車發動機的結構和工作原理。
現在汽車上使用的發動機絕大多數都是四衝(chong) 程往複活塞式發動機,它是由曲柄連杆機構、配氣機構、潤滑係統、冷卻係統、燃油供給係統、點火係統、起動係統組成的,統稱為(wei) 兩(liang) 大機構五大係統。它在起動機的帶動下啟動後,進氣、壓縮、做功、排氣這四個(ge) 衝(chong) 程反複循環進行,發動機就自動運行起來了,在消耗燃油的同時對外輸出動力。
曲柄連杆機構是發動機的動力產(chan) 生與(yu) 輸出機構,它是由活塞、活塞環、連杆、曲軸等零部件組成的,承受氣缸中高溫高壓氣體(ti) 的壓力作用,並把活塞的往複直線運動轉化為(wei) 曲軸的旋轉運動,對外輸出扭矩,驅動汽車行駛。在這裏,活塞、活塞環、氣缸壁組成了發動機上最大的摩擦副,它們(men) 之間的摩擦所消耗的功率,約占發動機中摩擦消耗功率的一半左右。所以,為(wei) 了保護這個(ge) 部位,同時減少摩擦所造成的功率損耗,需要加強對這個(ge) 部位的潤滑;另外,活塞直接接觸高溫氣體(ti) ,溫度非常高,也需要加強對它的冷卻。如果沒有潤滑和冷卻的話,活塞、活塞環與(yu) 氣缸壁之間很快就會(hui) 高溫磨損甚至粘著,發動機會(hui) 出現拉缸、活塞化頂、脫頂等故障,當然也就不能正常工作了。
那麽(me) 這個(ge) 部位是如何潤滑和冷卻的呢?由於(yu) 它是開放式結構,所以不能采用壓力潤滑,隻能采用飛濺潤滑。曲軸高速旋轉時會(hui) 把一部分機油甩到氣缸壁上,然後在油環的作用下,在氣缸壁的中下部形成了一層油膜,以潤滑活塞、活塞環和氣缸壁;而氣缸上半部的潤滑,就要由活塞環的泵油作用來完成了;同時,流動的機油會(hui) 帶走一部分熱量,以冷卻活塞,有些高強化的發動機還有專(zhuan) 門的機油噴嘴,直接向活塞噴射機油,加強對活塞的冷卻和潤滑;還有些發動機為(wei) 了增強這部分的潤滑,使用了網紋式缸套,它會(hui) 儲(chu) 存更多的機油,有利於(yu) 缸壁的潤滑,但是也會(hui) 增加機油的消耗。
那麽(me) 這個(ge) “活塞環泵油作用”是如何產(chan) 生的呢?我們(men) 還是來看活塞、活塞環和氣缸壁的結構。活塞環是安裝在活塞上的,當它們(men) 安裝進氣缸套以後,在活塞與(yu) 活塞環之間形成了三個(ge) 間隙:端隙、側(ce) 隙和背隙。當活塞在氣缸中向下運動時,氣缸壁上的機油就通過活塞環的側(ce) 隙下方進入背隙;當活塞在氣缸中向上運動時,機油就從(cong) 活塞環的背隙進入側(ce) 隙上方,然後被送入燃燒室參與(yu) 燃燒。這個(ge) 過程在發動機運行過程中反複不斷的進行,機油就被逐漸的消耗掉了。由此可見,“活塞環泵油作用”是由發動機的結構特點決(jue) 定的,隻要發動機的結構和工作原理不變,活塞環泵油作用就不可避免,發動機就一定會(hui) 消耗機油。
在正常情況下,通過活塞環泵油消耗的機油量是極少的,一般在一個(ge) 換油周期內(nei) 都不需要補加機油。泵油量的多少主要與(yu) 活塞環的性能和發動機的磨損有關(guan) ,活塞環的材料、結構、物理與(yu) 化學性質、安裝及使用都對活塞環泵油有很大的影響。日係發動機機油消耗量普遍都比較小,主要是由於(yu) 活塞環品質較好;而一些機油消耗量大的神車,活塞環的品質與(yu) 配合間隙的設計是不可忽視的因素。另外,對於(yu) 采用鑄鐵缸體(ti) 的發動機來說,由於(yu) 活塞一般都是鋁合金的,膨脹係數比鑄鐵大,所以在冷車時活塞與(yu) 氣缸壁之間的間隙也較大,此時活塞環的泵油作用也更大,即冷車時會(hui) 消耗更多的機油,這也是部分發動機機油消耗量大不可忽略的一個(ge) 因素。
如果發動機使用時間過長,或者發動機潤滑不良,或者長期超負荷工作,導致氣缸、活塞和活塞環的磨損過大,各部位間隙增大,活塞環的彈力減弱,密封性能下降,特別是油環的刮油布油作用的減弱,活塞環的泵油作用就會(hui) 加劇,使更多的機油進入氣缸參與(yu) 燃燒,這時發動機就會(hui) 出現下排氣、冒藍煙、機油消耗量增大等故障。我們(men) 通常所說的發動機需要大修絕大多數都是這個(ge) 原因引起的。在這種情況下使用粘度高一點的機油,或者使用一些機油添加劑,可以有效的緩解這些症狀,如果想要徹底的解決(jue) 問題,還是要分解發動機大修。
另外還有兩(liang) 種發動機,雖然在汽車上不常見,但也是客觀存在的,那就是二衝(chong) 程發動機和轉子發動機。這兩(liang) 種發動機由於(yu) 結構上的因素,機油消耗量更大。其中的二衝(chong) 程發動機的機油和汽油是混合進入燃燒室燃燒的,是標準的“混合動力”,機油消耗量大約是汽油的3~5%,相當恐怖的數據;轉子發動機對潤滑要求更高,也有很多機油進入到氣缸中參與(yu) 燃燒,機油消耗量也是驚人的,在此就不展開講述了。
發動機還有一種消耗機油的途徑是曲軸箱通風。現在的汽車發動機出於(yu) 減少環境汙染和提高發動機經濟性的考慮,一般都采用曲軸箱強製通風技術,它可以把曲軸箱中的廢氣抽出並送入發動機的進氣管,吸入氣缸再燃燒。在這些廢氣中,不可避免的會(hui) 含有一部分機油蒸汽,這樣也會(hui) 消耗一部分的機油。
所有的機油在高溫下都會(hui) 蒸發,它的蒸發量與(yu) 機油的諾亞(ya) 克揮發值有關(guan) 。諾亞(ya) 克揮發值是衡量機油蒸發性的一個(ge) 指標,它的數值越大,機油越容易蒸發成氣態;數值越小,機油越不容易蒸發。如果使用了諾亞(ya) 克揮發值較高的機油,機油容易蒸發,曲軸箱中的機油蒸汽濃度較大,也就是說會(hui) 有更多的機油進入了曲軸箱通風係統中。雖然曲軸箱通風係統能夠回收其中的絕大部分,但還是有一小部分會(hui) 進入燃燒室燒掉。所以這也屬於(yu) 發動機結構性的燒機油,同樣也是不可避免的。
因此,汽車燒機油是必須的,是由發動機的結構和工作原理所決(jue) 定的。也可以說,如果發動機不燒機油,發動機就無法正常運行。所以不論是多麽(me) 高端的車型,都會(hui) 消耗一定量的機油,隻不過由於(yu) 結構設計以及使用環境的不同,機油消耗量的大小不同而已。
在現有的技術條件下,讓發動機完全不消耗機油是不可能的,但是可以采用一定的技術手段盡可能的減少機油的消耗量,讓發動機在整個(ge) 換油周期內(nei) 不用添加機油,這就是現在人們(men) 追求的目標。當然,如果是由於(yu) 發動機過度磨損導致的燒機油故障,那就另當別論了。