揭开新车发动机烧机油的神秘面纱(上)
2016-05-15湖北熊荣华
◆文/湖北 熊荣华
揭开新车发动机烧机油的神秘面纱(上)
◆文/湖北 熊荣华
熊荣华
(本刊编委会委员)
武汉“五一车务”汽车维修连锁公司资深管理与技术培训专家;湖北交通职业技术学院楚天技能名师;武汉科技大学与江汉大学汽车专业客座教授;汽车质量与机件事故权威鉴定专家;楚天交通广播92.7电台汽车疑难故障现场解答专家。
发动机烧机油是内燃机汽车从诞生开始,迄今一百多年都存在的一个古老问题。笔者上世纪70年代从事汽车维修,那时发动机烧机油的主要原因不外乎是上中下三个方面。上部是指气门导管与气门油封引起烧机油,解决的办法就是更换气门、气门导管与气门油封;中部一般是活塞环与汽缸套磨损引起,解决的办法就是更换活塞环或者镗磨汽缸;下部一般是连杆轴瓦磨损泄油过多,超过了活塞环的刮油能力,可以收小轴瓦或者磨曲轴换大轴瓦解决。那时虽然能见到很多烧机油的汽车,但并不存在烧机油的疑难杂症,比如,冷车初次启动冒几分钟蓝烟,一般是气门油封引起的烧机油;打开机油盖时,废气量过大且冒蓝烟,一般是活塞环引起的烧机油;热车停驶后再启动冒一阵蓝烟,一般是曲轴箱通风不良引起的烧机油等等,极罕见存在修不好的烧机油故障。当然,由于使用废气涡轮增压的发动机越来越多,也有涡轮增压器引起机油消耗量过大的原因,检查废气涡轮增压器的出气管或者中冷器有无机油,即可确诊。还有曲轴箱强制通风口堵塞,也会引起烧机油,发现既漏机油又冒蓝烟的情况基本上也可确诊。但现在越来越多新车出现烧机油的现象,汽车使用者往往是既添加汽油,又添加机油,新车成了既烧汽油又烧机油的“双燃料”汽车,无奈的车主只好将后备箱变成了机油储存箱。而且一旦发现烧机油,往往再也修理不好,即使大修也无法完全解决问题。烧机油成了现时代汽车的通病,成了制造商与修理厂的难以解决的心患,接下来就几方面谈谈新车烧机油的原因及对策。
一、谬论误导新车烧机油的原因
1.由于新款发动机缸套设计制成网纹来减少磨损,并会储存机油,所以机油消耗量大是正常的。
错:笔者上世纪70年代检修的东风EQ6100发动机,缸套也为网纹状,但根本不烧机油。
2.设计有机油喷嘴的发动机,不可避免烧机油现象。
错:大功率发动机上设计机油喷嘴,通过向活塞内腔喷射机油以帮助活塞冷却散热,防止高温高速时活塞烧顶及拉缸。其喷射位置对活塞环刮油性能影响极小。
3.现在使用的多黏度机油没有原来的单黏度机油黏稠,所以机油消耗量大。
错:单级黏度机油,遇热变稀,遇冷变稠。多黏度机油,也就是平时常用的5W-30、10W-40等多级黏度机油,这种机油可以一年四季使用。多级黏度机油在黏度调节范围内,遇热变稠,遇冷变稀,与单级油相比具有较好的黏温性。
4.汽车烧汽油的同时,消耗一定量的机油是正常的,所以每千公里机油消耗量在1L以内均正常。
错:实践中,每缸每千公里机油消耗量大于0.1L,就可以认定为不正常。以四缸发动机为例,按照五千公里换油周期,每缸每千公里机油消耗量按0.1L计算,就会缺少2L机油。
5.简单地认为烧机油是正常机油消耗,由于各个厂家自定标准不一,新款车烧机油是正常的谬论占领了上风。让驾驶员每次添加汽油的同时添加机油,把不正常的事当正常事来做。亦或是将车辆提前大修,无论新车旧车,严重烧机油只有靠大修,行驶几万公里后再次大修。
错:俗话说,药对方一口汤,不对方一水缸。无论4S店也好,修理厂也好,都由发动机专修人员进行专业修理,实践证明并不存在技术与质量问题,但仍无法排除新款车烧机油的现象。由于新车机油消耗量大的根本原因受到传统经验与现代谬论的误导,烧机油的故障不可能从根本上得到解决。
二、从异响故障中探究烧机油原因
最近几年笔者被邀请去过多家修理厂、4S店会诊疑难杂症。注意到各种型号的中高档车辆,很多都出现了较为奇怪并排除不了的异响故障。一开始,有经验的师傅会诊后都以为是配气机构中的正时系统出现的异响(图1)。因为很多车在怠速时,出现正时机构涨紧轮损坏的异响声,听起来类似轴承破碎的声音,怠速时一般异响声最明显,随油门加大而逐渐消失。询问车主后得知,这些车一般同时存在烧机油的故障,所以修理厂或4S店技术总监与技师,分析认为可能是缺机油造成正时机构磨损,故将怀疑的正时链条、齿轮、涨紧机构更换,并对机油通道进行清洗,结果异响声依旧存在。
图1 正时机构的异响原因
笔者发现在打开机油盖时,异响声出现变化或消失,说明是曲轴箱真空抽吸作用引起的异响声。围绕发动机查找,发现异响声来源于曲轴后油封,拆卸后发现曲轴后油封疲劳老化,但故障根源是曲轴箱强制通风系统(图2)油气入口位置的设计。
笔者对新旧车型的曲轴箱强制通风系统进行了对比检查,发现新车型的PVC(曲轴箱强制通风)系统怠速出现异响声时,一旦将机油盖打开异响声会明显减弱或消失。异响声还有一个显著的特征是怠速时十分明显,声音随发动机转速增大而明显减弱,在2 000~2 500r/min时消失,说明异响声与发动机进气歧管真空度有关,是曲轴箱抽吸真空引起外部气体进入而产生的异响声,检查发现大部分是从曲轴后油封引起的响声。但更换曲轴箱后油封后又可能从其他老化薄弱的油封处出现噪音。这些响声属于一种虚假的异响声,因为听起来好像是正时机构的异响声,实际是曲轴箱后油封的异响声。并且这些故障车辆的共性就是新车机油消耗量过大,也就是说新款车从出厂就存在烧机油的隐患。
图2 曲轴箱强制通风系统示意图
三、从曲轴箱设计变化中探究烧机油原因
曲轴箱通风包括自然通风和强制通风,现代汽油发动机常采用强制式曲轴箱通风,又称PCV系统,如图3所示。从曲轴箱抽出的气体导入发动机的进气管,吸入气缸再燃烧,这种通风方式称为强制通风。在发动机工作时,总有一部分可燃混合气和废气经活塞环窜到曲轴箱内,窜到曲轴箱内的汽油蒸汽凝结后将使机油变稀,性能变坏。
在发动机工作时,会有部分可燃混合汽和燃烧产物经活塞环由汽缸窜入曲轴箱内。当发动机在低温下运行时,还可能有液态燃油漏入曲轴箱。这些物质如不及时清除,将加速机油变质并使机件受到腐蚀或锈蚀。又因为窜入曲轴箱内的气体中含有碳氢化合物及其他污染物,所以不允许把这种气体排放到大气中。
现代汽车发动机所采用的强制式曲轴箱通风系统就是防止曲轴箱气体排放到大气中的净化装置。
实测发动机工作时产生的废气主要是机油蒸汽、汽油蒸汽、水蒸气及燃烧后的废气。
过度的抽吸,产生的机油蒸汽来不及冷凝就被强制送到汽缸中烧掉。
图3 曲轴箱强制通风示意图
(未完待续)