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新車燒發動機油,問題竟然出在......

作者:道野潤滑油     發表時間:2018-01-17 16:39:22

發動機燒機油是內燃機汽車從誕生開始,迄今一百多年都存在的一個古老問題。筆者上世紀 70 年代從事汽車維修,那時發動機燒機油的主要原因不外乎是上中下三個方面。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;中部一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鏜磨汽缸;下部一般是連桿軸瓦磨損泄油過多,超過了活塞環的刮油能力,可以收小軸瓦或者磨曲軸換大軸瓦解決。那時雖然能見到很多燒機油的汽車,但并不存在燒機油的疑難雜癥,比如,冷車初次啟動冒幾分鐘藍煙,一般是氣門油封引起的燒機油;打開機油蓋時,廢氣量過大且冒藍煙,一般是活塞環引起的燒機油;熱車停駛后再啟動冒一陣藍煙,一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的原因,檢查廢氣渦輪增壓器的出氣管或者中冷器有無機油,即可確診。還有曲軸箱強制通風口堵塞,也會引起燒機油,發現既漏機油又冒藍煙的情況基本上也可確診。但現在越來越多新車出現燒機油的現象,汽車使用者往往是既添加汽油,又添加機油,新車成了既燒汽油又燒機油的“雙燃料”汽車,無奈的車主只好將后備箱變成了機油儲存箱。而且一旦發現燒機油,往往再也修理不好,即使大修也無法完全解決問題。燒機油成了現時代汽車的通病,成了制造商與修理廠的難以解決的心患,接下來就幾方面談談新車燒機油的原因及對策。

一、謬論誤導新車燒機油的原因

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,缸套也為網紋狀,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:大功率發動機上設計機油噴嘴,通過向活塞內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。 


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。


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,這種機油可以一年四季使用。多級黏度機油在黏度調節范圍內,遇熱變稠,遇冷變稀,與單級油相比具有較好的黏溫性。 


4.汽車燒汽油的同時,消耗一定量的機油是正常的,所以每千公里機油消耗量在1L 以內均正常。


錯:實踐中,每缸每千公里機油消耗量大于0.1L,就可以認定為不正常。以四缸發動機為例,按照五千公里換油周期,每缸每千公里機油消耗量按0.1L 計算,就會缺少2L 機油。 


5.簡單地認為燒機油是正常機油消耗,由于各個廠家自定標準不一,新款車燒機油是正常的謬論占領了上風。讓駕駛員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。亦或是將車輛提前大修,無論新車舊車,嚴重燒機油只有靠大修,行駛幾萬公里后再次大修。


錯:俗話說,藥對方一口湯,不對方一水缸。無論4S店也好,修理廠也好,都由發動機專修人員進行專業修理,實踐證明并不存在技術與質量問題,但仍無法排除新款車燒機油的現象。由于新車機油消耗量大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、從異響故障中探究燒機油原因

        最近幾年筆者被邀請去過多家修理廠、4S店會診疑難雜癥。注意到各種型號的中高檔車輛,很多都出現了較為奇怪并排除不了的異響故障。一開始,有經驗的師傅會診后都以為是配氣機構中的正時系統出現的異響(圖1)。因為很多車在怠速時,出現正時機構漲緊輪損壞的異響聲,聽起來類似軸承破碎的聲音,怠速時一般異響聲最明顯,隨油門加大而逐漸消失。詢問車主后得知,這些車一般同時存在燒機油的故障,所以修理廠或4S店技術總監與技師,分析認為可能是缺機油造成正時機構磨損,故將懷疑的正時鏈條、齒輪、漲緊機構更換,并對機油通道進行清洗,結果異響聲依舊存在。

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        筆者發現在打開機油蓋時,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后油封,拆卸后發現曲軸后油封疲勞老化,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。

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        筆者對新舊車型的曲軸箱強制通風系統進行了對比檢查,發現新車型的PVC(曲軸箱強制通風)系統怠速出現異響聲時,一旦將機油蓋打開異響聲會明顯減弱或消失。異響聲還有一個顯著的特征是怠速時十分明顯,聲音隨發動機轉速增大而明顯減弱,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部氣體進入而產生的異響聲,檢查發現大部分是從曲軸后油封引起的響聲。但更換曲軸箱后油封后又可能從其他老化薄弱的油封處出現噪音。這些響聲屬于一種虛假的異響聲,因為聽起來好像是正時機構的異響聲,實際是曲軸箱后油封的異響聲。并且這些故障車輛的共性就是新車機油消耗量過大,也就是說新款車從出廠就存在燒機油的隱患。


三、從曲軸箱設計變化中探究燒機油原因

        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,又稱PCV 系統,如圖3所示。從曲軸箱抽出的氣體導入發動機的進氣管,吸入氣缸再燃燒,這種通風方式稱為強制通風。在發動機工作時,總有一部分可燃混合氣和廢氣經活塞環竄到曲軸箱內,竄到曲軸箱內的汽油蒸汽凝結后將使機油變稀,性能變壞。

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        在發動機工作時,會有部分可燃混合汽和燃燒產物經活塞環由汽缸竄入曲軸箱內。當發動機在低溫下運行時,還可能有液態燃油漏入曲軸箱。這些物質如不及時清除,將加速機油變質并使機件受到腐蝕或銹蝕。又因為竄入曲軸箱內的氣體中含有碳氫化合物及其他污染物,所以不允許把這種氣體排放到大氣中。


        現代汽車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排放到大氣中的凈化裝置。


        實測發動機工作時產生的廢氣主要是機油蒸汽、汽油蒸汽、水蒸氣及燃燒后的廢氣。


        過度的抽吸,產生的機油蒸汽來不及冷凝就被強制送到汽缸中燒掉。


        發動機在不同工況下的PCV 閥開度見圖4 :發動機不運轉時,PCV閥內錐形閥在彈簧作用下落座在閥體的閥座內,進氣口處于無氣流狀態。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,雖然此時下部開度大,但錐形閥只能在上部和閥體較小縫隙之間泄漏少量氣體,但足夠滿足怠速與減速工況需要。中負荷時,由于加油后節氣門部分開啟,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,漏氣量增大。大負荷時,進氣歧管真空度更低,錐形閥進一步下移,漏氣量達到最大。如果發生回火,PCV閥將回落到下端不運轉位置,可以阻止回火避免爆炸。

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        PCV 閥卡滯在打開位置,過大的氣流通過通風閥將引起混合汽過稀,并且導致怠速不良,產生故障碼并點亮故障指示燈,甚至引起發動機熄火。當PCV 閥堵塞時,過高的曲軸箱內壓將導致機油消耗量增加,發動機多處漏油,水分和油泥在氣門處和油底殼內沉積。未過濾空氣從泄漏處進入導致汽缸磨損。


        平時保養檢查PCV閥性能好壞時,可以找一節軟管連接到出氣口,用嘴通過軟管向閥內吹氣,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?;虿鹣翽CV 閥,放耳朵旁晃動,應能聽到錐閥芯在閥內活動的“咔嗒”聲?,F在很多車型將PCV閥與氣門室蓋集成一體,更換閥體就必須更換氣門室蓋。


        通過日常的檢查發現,老款車型只要PCV 閥沒有堵塞,不漏機油也不燒機油。但新款車即使PCV閥正常,其機油消耗量卻可能比PCV 閥堵塞時消耗量更大,因為新款車PCV 閥從節氣門后方抽吸廢氣。換句話講,新款車無論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,車輛怠速時新款車對曲軸箱是過度抽吸,老款車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。

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        例如大家熟悉的桑塔納2000車型,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產生有影響的真空吸力,所以怠速時將發動機機油蓋打開,對發動機性能沒有影響,怠速依舊平順工作。而桑塔納3000車型,將曲軸箱強制通風改為從節氣門后方抽吸廢氣,怠速時將加機油蓋打開,會抽吸大量的空氣進入汽缸,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。不僅使曲軸箱產生的廢氣被強制抽光,高溫產生的機油蒸汽也被全部抽吸到發動機里燒掉,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一萬多輛富康988 出租車,曲軸箱強制通風就是簡單地從節氣門前方抽吸廢氣,新車舊車罕見出現燒機油故障。但是,由于車輛一個月要行駛2 ~ 3萬公里,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,出租車司機發明了曲軸箱自然通風(圖6)。

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        經過改動后廢氣不再污染節氣門和怠速閥了,就極大地延長了節氣門和怠速閥的清洗養護時間或里程。但是曲軸箱產生的廢氣將全部排放到大氣中去,會污染環境?,F在有的新型車輛改為從節氣門后方抽吸廢氣,或在節氣門前方添加呼吸管,如圖7所示。

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        添加的呼吸管雖然并不能減小節氣門后方的真空度,但對曲軸箱的真空度會產生一定影響,相對減少了機油的消耗量及異響聲的產生。但要從根本上解決曲軸箱強制通風管引起的燒機油故障,只能還原為從節氣門前方抽吸廢氣。通過對出現嚴重燒機油的新款車輛僅將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PCV 閥從節氣門后方抽吸廢氣是引起燒機油的病根所在。


        要想辨別新、舊款車型的PCV閥抽吸口位置設計只要在發動機怠速工作時將機油蓋打開,如果發動機怠速性能沒有任何變化,說明是老款設計,即曲軸箱強制通風為節氣門前方抽吸廢氣;

如果將機油蓋打開,發動機出現抖動甚至熄火,說明是新款設計,即曲軸箱強制通風口是從節氣門后方抽吸廢氣。這種設計的好處是可以避免曲軸箱里的廢氣對節氣門造成污染,延長節氣門清洗的間隔時間和里程數,缺點是引起機油消耗量過大,甚至產生稀奇古怪的異響聲。


        抽吸口位置的簡單前后變化,帶來了一系列問題,燒機油、噪音污染、PCV閥結構越來越復雜以及維修保養成本越來越高。由此看來,過去的設計師將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。


        應用在大眾邁騰等暢銷車型上的EA888 發動機帶廢氣渦輪增壓的PCV 系統( 圖8),結構更加復雜,相對故障率較高,同時維修保養頻率也更高。

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        該設計極為先進,各個方面考慮周詳,但實踐證明,機油消耗量依舊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,設計在后方的危害更大,使發動機變成即燒汽油又燒機油的機械。解決方法也變成了看似簡單的定時間、定里程添加機油,讓本來不是問題的燒機油故障,變成了謬論,使人們認為新車發動機燒機油是正常情況。同時也增加了對環境的污染、發動機內部積炭的積累,在用車成本提高的同時,故障率隨之攀升。


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