汽车发动机冬季机油乳化的原理以及对发动机的影响
2015-07-16李成伟张鹏程孔祥俊
李成伟,张鹏程,孔祥俊
(哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司,哈尔滨 150069)
在北方的冬季,很多用户可能会发现汽车发动机的注油口盖位置出现少量的白色乳状物质,这就是人们通常所说的注油口盖机油乳化。下面就该现象的产生原理,以及对发动机产生的影响进行验证。
1 北方冬季汽车发动机存在注油口盖乳化的调查
在哈尔滨地区针对各大车厂的私家车进行调查,调查的车型包括合资品牌和国产品牌大部分车型。调查按照品牌、每天每次行驶里程和乳化程度进行统计分析,共计调查47辆私家车,其中34辆存在注油口盖乳化现象,13辆注油口盖没有乳化现象。大部分车型都出现了机油乳化现象,详见表1。
图1 注油口盖机出现油乳化物现象
表1
注油口盖乳化情况按照每天每次行驶里程分布来统计,每天短里程行驶的车辆出现概率大,没出现有乳化现象的车辆主要是每次行驶里程长或家有车库。
表2
2 发动机注油口盖出现机油乳化的原理
在低温环境下,汽车短里程行驶,发动机温度较低时就熄火停车,发动机开始慢慢冷却,由于塑料的注油口盖壁较薄,与厚大的缸体、缸盖,以及盛满机油的油底壳相比,注油口盖的保温性最差,因此该位置的冷却速度最快。
发动机运转过程中,从活塞位置窜入曲轴箱的高温气体使曲轴箱内的气体温度较高,湿度较大。发动机熄火后,随着环境温度的降低,曲轴箱内的水蒸气出现过饱和,将会在温度最低的位置冷凝成水,因此北方冬季汽车长期短里程行驶的车辆,容易在注油口盖位置容易产生机油乳化现象。
图2 水蒸气在注油口盖位置冷却凝结
图3 曲轴箱通风系统
每天行驶里程较长的车辆,发动机的温度很高,即使上次在注油口盖有少量的冷凝水,在持续的高温环境下,冷凝水很快就蒸发掉,通过曲轴通风系统排出曲轴箱,这就是为什么经常长里程行驶的车辆没有出现机油乳化的原因。
3 注油口盖机油乳化对发动机影响
发动机注油口盖位置机油乳化与发动机机油出现机油乳化是两个完全不同的问题,机油出现机油乳化现象是机油中进入了大量水分,机油呈现乳白色,这种情况下,机油的润滑性能和冷却性能都会大大降低,导致发动机的所有润滑副磨损,严重的导致发动机整机报废。而发动机注油口盖位置出现机油乳化现象时,发动机的机油正常,没有出现机油乳化现象。对一台存在注油口盖乳化现象的车辆进行试验,车辆高速运转1小时左右,注油口盖上的乳化物基本消失,因此北方冬季发动机注油口盖机油乳化现象不会对发动机的使用性能和寿命产生影响。