发动机“机油增多”问题原因分析与建议

摘   要：轻微的机油增多是任何一款发动机都会存在的正常现象。但自2017年，“机油增多”问题在国内汽车市场及投诉榜上此起彼伏。近期在部分新款混合动力汽车的发动机也出现同样的问题。机油增多通常还伴有机油乳化、浓重汽油味等，特别是天气较为寒冷的季节或者地域比较容易出现此类现象，下面我们将针对该问题进行原因分析，并给予车企及相关车主一些建议。

关键词：发动机  机油增多  问题原因  分析

中图分类号：U46                                   文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2020）06（b）-0072-02

1  “机油增多”问题

1.1 “机油增多”问题的实质

“机油增多”问题的实质是发动机未燃烧或完全燃烧的汽油通过气缸及活塞的间隙进入曲轴箱及油底壳内部，且未能够及时挥发排出导致发动机机油被污染稀释，液面刻度升高。

1.2 “机油增多”问题不可避免

汽车发动机做功的原理是通过燃油在高温高压下急剧燃烧产生的膨胀力，推动发动机活塞下行产生动力。所有发动机活塞直径会相对气缸直径来的略微小一些，一般冷态下预留有0.02～0.04mm的间隙，这个间隙会在发动机工作升温后逐步变小。同时，为了提高密封性，活塞上均安装有活塞环，但由于环状的活塞环相对活塞其热胀冷缩的特性会更加显著，故活塞环会预留冷态间隙，即活塞环三隙。由于活塞、活塞环和气缸之间存在间隙，所有发动机燃烧室并不是完全密封，在发动机冷态下可燃混合气和未完全燃燒的尾气都可能通过间隙进入到发动机曲轴箱与机油相接触，导致相互混合，使机油变质稀释，只能通过技术手段进行减少及事后弥补，不能完全消除。

普通的发动机无需特别担心此问题，因为在设计上和制造时就已虑及解决方案，即发动机PCV曲轴箱强制通风系统，PCV系统利用节气门后方产生的真空为动力将曲轴箱内部的废气抽出并再次送入气缸燃烧。而已与机油相混合的汽油则在高温情况下被蒸发成汽油蒸汽，随PCV系统排出。

1.3 “机油增多”问题爆发原因分析

（1）缸内直喷发动机“湿壁”现象。

目前，较为官方（车企）的解释是缸内直喷发动机在喷射过程中产生“湿壁”现象。汽油发动机燃油喷射主要有两种方式：进气歧管喷射和缸内直喷。相对而言，进气歧管喷射喷油嘴安装在进气歧管上，汽油喷射至气缸外，并随着进气门打开进入气缸，汽油及空气充分混合，但其单次喷射的可控性相对较差，喷油量的精确控制能力不足;缸内直喷喷油嘴安装在气缸盖上，汽油直接喷射进入气缸，汽油通过极高的油压迅速与空气混合，一般直喷发动机油压可达150～200bar，是进气歧管喷射的30～40倍，发动机可根据进气量精确控制喷射量，实现稀混合气燃烧，达到更高的经济性。但是，由于缸内直喷发动机采用的是直接将燃油通过高压喷射进入气缸内部，喷射出去的燃油在未能完全雾化前必然会接触到气缸或者活塞，遇冷形成一层小液粒，在压缩行程活塞上行过程中通过活塞与气缸间隙混入发动机机油中进入曲轴箱内，导致机油稀释。

并不是所有缸内直喷发动机都容易发生“湿壁”现象，主要发生在喷油嘴侧置式发动机上，比如采用顶置式喷油嘴能够将燃油直接喷射至活塞上，就可以大大减少“湿壁”现象，但是顶置式喷油嘴结构需要同时在燃烧室上方布置有气门、火花塞、喷油嘴，对于气缸盖设计结构和制造成本均有更高的要求，大多数缸内直喷发动机仍旧选择采用侧置式喷油嘴结构。

（2）涡轮增压发动机高温高压运转。

但是，出现问题的发动机其同型号但是非涡轮增压款发动机上却均未发生“湿壁”现象导致“机油增多”问题。可见侧置式缸内直喷结构并不是导致“机油增多”问题的绝对因素，可见，“机油增多”问题与发动机涡轮增压技术也有直接的联系。

涡轮增压发动机已经呈现出替代自然吸气发动机的趋势，其动力性和经济性优势较为明显。由于涡轮增压系统采用主动式进气，在同样压缩比的情况下可极大提高发动机的进气量和气缸压力，使燃油与空气混合后更易燃。但在高温情况下，必然要求活塞、活塞环要预留膨胀间隙以避免高温过度膨胀卡死，使得活塞与气缸间隙在冷车状态下进一步放大;高压情况下，更多的混合气和未完全燃烧废气更容易通过活塞与气缸间隙进入曲轴箱，都能导致“机油增多”，这也是柴油车出现“机油增多”问题相对汽油车要更频繁原因。

（3）长时间冷车运转。

而同样出现“机油增多”问题的混合动力汽车的发动机，采用歧管喷射+缸内直喷的混合喷射结构，并且使用自然吸气而非涡轮增压结构，但是仍旧出现了“机油增多”问题，这与混合动力汽车的发动机并非连续运转导致发动机长时间处于冷车状况有密切的关系。而混合动力汽车在使用上是由电动机与发动机交替工作提供动力行驶，这使得发动机并非一直运转导致发动机冷车状况的时间大大的延长，导致混合喷射+自然吸气的混合动力汽车的发动机同样出现“机油增多”问题。

2  “机油增多”的危害

发动机润滑系统主要作用是为发动机运转提供润滑效果，减少摩擦力，其次提供一定的冷却、清洗、密封、防锈功能。当汽油混入曲轴箱导致机油稀释后，必然会导致润滑效果下降，特别是发动机温度升高后机油本身也会稀释，润滑效果下降会更加明显，同时对机油的密封和防锈功能都会有一些影响。

同樣，出现“机油增多”问题的车企对“问题发动机”进行拆解及极限试验，试验结论证明在一定程度的机油稀释并不会导致异常磨损及故障产生。但前提条件是：机油稀释程度不能达到允许标准。一旦“机油增多”达到一定程度也会对发动机产生危害，主要有两方面：

（1）机油稀释，润滑效果急剧下降，导致发动机运转阻力升高、油耗加大，且机油密封性下降，“机油增多”问题凸显。

（2）机油液面上升，导致曲轴旋转过程中会卷入油底壳内储存的机油中，导致发动机运转阻力升高、油耗加大，机油被搅拌产生气泡，机油压力出现波动，PCV管道出现堵塞，严重时导致发动机无法启动。

3  “机油增多”相关建议

针对以上分析，给出以下建议。

3.1 从车企角度应优化发动机的机构设计

（1）侧置式缸内直喷结构调整喷油嘴的安装角度、活塞顶部形状以及燃油喷射的压力及时间，减少汽油直接喷射至气缸壁的量，减弱“湿壁”效应;

（2）缩短发动机热车时间，安装电子前格栅板减少冷车状态下空气流动性，采用双节温器进行缸体/缸盖分区冷却提高缸体热车速度，采用多次燃油喷射加快温度提高等;

（3）提高PCV系统工作效率及可靠性，缩短机油温度上升时间，使其尽快达到油/汽分离状态，及时排出混入汽油;

（4）冷车状态下限制涡轮增压系统介入标准及增压功率，较少冷车状态下的活塞环窜气及过大燃油喷射。

3.2 从车主使用角度也应注意

（1）车辆使用前先热车再行驶，当发动机正常热车，怠速转速下降，脱离燃油喷射低温加浓状态再行驶。如气温过低，热车时间较久，则在冷车状态下尽量避免大油门驾驶，减少发动机功率加浓;

（2）经常检查机油尺刻度线及机油粘稠度，防止机油稀释但未能发觉而对发动机造成损失，如机油增加量过多则应及时更换新的发动机机油，请勿采用将多余机油抽出的方法处理，这样只能避免机油量过高，不能解决机油稀释问题，反而会丧失稀释程度预警的功能;

（3）按照规定的时间/里程数对车辆进行维护保养，更换机油，在极端恶劣的情况下适当的提前，对于涡轮增压车型在选用机油时候要偏向于热态粘稠度较高的规格，增强机油对稀释的抵抗力。

4  结语

综上所述，“机油增多”问题并非由于某一个原因单独导致，并且在相对特殊的工作条件下（长时间冷车运转）导致发动机PCV系统过载，无法及时排除混入曲轴箱的汽油导致。少量的“机油增多”并不会对发动机及车辆造成影响，但我们在使用及维护过程中仍旧要提高重视，防止危害产生。

参考文献

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[2] 秦学海，徐灿灿.发动机碗形塞处漏油问题分析及解决方法[A].2016中国汽车工程学会年会论文集[C].2016：91-94.

[3] 黄子龙，张文阁.发动机烧油故障[J].中国计量，2011 （4）：68-70.

作者简介：梁华（1983—），女，壮族，广西南宁人，硕士在读，高级讲师（汽车维修，副高级），研究方向：汽车检测与维修。