什么原因会造成汽车发动机烧机油?
造车内燃机烧机油的原因有三点
内容概述:
- 机油正常损耗标准
- 异常烧机油的原因
燃油汽车是一种用起来相当麻烦的车型,在用车过程中总要定期检查并更换机油;所谓的机油指的是发动机润滑油(engine oil),这种润滑油在高温高压的环境中会出现润滑性能的线性衰减,同时也会「线性减少」——也就是正常的“烧机油”。
参考国标(GB19055/2003)的《汽车发动机性能测试法》的规定,汽车在额定转速运行时,机油和燃油的消耗比不得超过3‰。这是个什么概念呢?如果汽车的百公里油耗是10L,最高标准则为0.03L/100km的机油损耗量,这是允许的正常烧机油的标准,下面就来分析一下为什么正常运行的车辆也会有机油损耗吧。
正常损耗与驾驶习惯的关系燃油汽车在正常使用中也是会烧机油的,只是程度往往会很小;国标发动机性能测试法已经对标准进行了解释,不过有一个关键词可能会被忽略-「额定转速」。这是内燃机按照高转速输出最高功率的运行状态,可以理解为仪表盘的红色转速区间;正常家用汽车是很少会将转速拉到红线的,即使偶尔拉高转速也只是稍纵即逝,所以在发动机工况正常时,机油的损耗量其实应该很小。
反之驾驶风格比较剽悍的话,机油的损耗自然会增多;原因在于转速越高发动机运行的温度和压力也会越高,高温和高压会让部分机油过量蒸发为气态,储存机油的曲轴箱的压力也会异常升高,这些机油蒸汽就会通过活塞环进入燃烧室了。
这是气缸和活塞的结构图,活塞与气缸壁并不是绝对密封,两者之间是存在间隙的;那么在曲轴箱压力过高的状态下,机油蒸汽则有可能窜入活塞之上的燃烧室而出现烧机油的问题。其次则是部分发动机的油气分离器存在问题,内燃机在做功时的内部压力会非常高,同样因活塞气缸存在间隙,部分没有充分燃烧的混合油气就会通过间隙挤压到曲轴箱,这叫做“窜气”。
随后这些油气要通过曲轴箱的强制通风抽入进气管道并二次进行燃烧,但是曲轴箱内的机油蒸汽要分离之后才能正常通风,否则烧机油就会比较严重;油气分离器的功能就是为了分离掉机油,之后抽出废气参与二次燃烧,那么分离器损耗自然也会烧机油了,不过这个零部件有问题的基本都是些知名品牌的合资汽车。
高温高压磨损与烧机油的关系第一节说明了过高的温度和压力会造成较为严重的烧机油,但机油燃油消耗比在千分之三(3‰)也还是正常的,只要不频繁的激烈驾驶就不会有问题;然而随着用车时间的激烈,异常的烧机油也还是会出现的。
因为活塞和气缸在正常运行的过程中也会存在磨损,即便有机油的润滑也是不例外的;机油只是润滑减磨而不是克服滑动摩擦磨损,这是无法实现的哦。于是在长期的用车过程中,活塞与气缸的间隙就会磨损扩大;随着间隙的扩大,即便在曲轴箱压力正常的前提下,机油蒸汽也是会窜入曲轴箱以参与燃烧的。如果发现汽车的尾气有明显的蓝烟,这就是发动机严重烧机油了。
除活塞间隙扩大会造成烧机油的问题以外,「气门油封」的老化也会造成严重烧机油的问题;发动机的每个汽缸都有进气门和排气门,但是气门是不需要也不能进行润滑的。不过控制气门开合的凸轮轴和突桃需要润滑,凸轮轴瓦上面有油道,机油可以通过油道实现润滑凸轮轴;而气门油封的功能正是避免机油泄露,导致机油通过气门进入燃烧室而出现烧机油的问题。
然而气门油封是一种金属外骨骼配合氟橡胶硫化制造的密封件(气门导杆密封件),橡胶总是会老化的,老化之后会出现韧性变差、开裂老化等诸多问题;此时就不能起到有效密封、也就是有效防止烧机油的功能的,所以烧机油之后也可以及时检查与更换气门油封。
(气门油封老化造成烧机油的程度会比较夸张,某马的高性能轿车的气门油封就很容易老化,严重程度可到达1000km/1L,不亚于某大迪的油气分离器和特殊缸套结构造成的烧机油问题)
结语:燃油动力汽车烧机油是个无法避免的问题,驾驶那些存在烧机油通病的车辆的话,养成保守一些的驾驶习惯会好一些;没有烧机油通病的车辆则可以正常的驾驶,即便驾驶激烈一些,以家用汽车短短的行驶里程也没有什么好担心,所以只需要注意驾驶安全即可。
至于老旧车辆烧机油则没有什么好办法可以解决,轻微烧机油可以提高机油的高温粘度,以降低机油喷射到缸壁的流动性能,让活塞碾压到更多的机油以形成更厚的机油膜可以一定程度填充活塞间隙以缓解烧机油的问题。在提高机油粘度也没有什么作用之后,只有镗缸换活塞、更换气门油封才能解决了。
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什么原因会造成汽车发动机烧机油?
烧机油基本就是这几个原因引起的
什么原因会造成汽车发动机烧机油?
机油是发动机上最重要的液体,被称为“发动机的血液”。可是,我们每次换机油时,都会发现机油会缺少一些。比如我们给发动机加入了四升机油,机油液面到达了机油尺的上限位置;可是等到我们下次保养时,会发现机油液面已经到机油尺的下限了,甚至有些车还没到保养周期呢,机油尺就到下限了,我们还要补加机油。如果把机油全放出来,也只有三升左右。那么有一升的机油哪里去了呢?
如果你去问修理工是怎么回事,他们会告诉你,机油烧掉了。你的脑海中会立即浮现出那个令人恐怖的“烧机油”故事——某品牌的汽车严重烧机油,导致发动机爆缸、化瓦等严重的机械故障......难道我的车也将变成这样了?当我们惊恐的问修理工该怎么办时,他又会告诉你这是正常的,汽车都烧机油。你的心里可能就疑团重重了——烧机油,竟然还是正常的,你不会是在骗我吧?我听说过汽车烧汽油,烧柴油,烧天然气,甚至烧酒精,可从来没听说过烧机油是正常的,你是真不懂还是在懵我?
事实上修理工的回答是正确的,是所有的汽车都会烧机油,只是烧机油的量有多有少而已。在中国的国家标准中,汽车发动机机油消耗量是每千公里不大于0.3升,只要低于这个数值,就可以看做是正常的。虽然这一标准现在看起来有点落后了,但是它却承认了一个事实,那就是汽车都会烧机油,也可以说成是汽车运行中会消耗机油。
那么汽车为什么要烧机油呢?如果不烧机油行不行?
答案是不行。汽车烧机油是由汽车发动机的结构和工作原理决定的,只要发动机技术没有实质性的突破,烧机油就不可避免。
为什么这样说呢?我们首先来看看现在汽车发动机的结构和工作原理。
现在汽车上使用的发动机绝大多数都是四冲程往复活塞式发动机,它是由曲柄连杆机构、配气机构、润滑系统、冷却系统、燃油供给系统、点火系统、起动系统组成的,统称为两大机构五大系统。它在起动机的带动下启动后,进气、压缩、做功、排气这四个冲程反复循环进行,发动机就自动运行起来了,在消耗燃油的同时对外输出动力。
曲柄连杆机构是发动机的动力产生与输出机构,它是由活塞、活塞环、连杆、曲轴等零部件组成的,承受气缸中高温高压气体的压力作用,并把活塞的往复直线运动转化为曲轴的旋转运动,对外输出扭矩,驱动汽车行驶。在这里,活塞、活塞环、气缸壁组成了发动机上最大的摩擦副,它们之间的摩擦所消耗的功率,约占发动机中摩擦消耗功率的一半左右。所以,为了保护这个部位,同时减少摩擦所造成的功率损耗,需要加强对这个部位的润滑;另外,活塞直接接触高温气体,温度非常高,也需要加强对它的冷却。如果没有润滑和冷却的话,活塞、活塞环与气缸壁之间很快就会高温磨损甚至粘着,发动机会出现拉缸、活塞化顶、脱顶等故障,当然也就不能正常工作了。
那么这个部位是如何润滑和冷却的呢?由于它是开放式结构,所以不能采用压力润滑,只能采用飞溅润滑。曲轴高速旋转时会把一部分机油甩到气缸壁上,然后在油环的作用下,在气缸壁的中下部形成了一层油膜,以润滑活塞、活塞环和气缸壁;而气缸上半部的润滑,就要由活塞环的泵油作用来完成了;同时,流动的机油会带走一部分热量,以冷却活塞,有些高强化的发动机还有专门的机油喷嘴,直接向活塞喷射机油,加强对活塞的冷却和润滑;还有些发动机为了增强这部分的润滑,使用了网纹式缸套,它会储存更多的机油,有利于缸壁的润滑,但是也会增加机油的消耗。
那么这个“活塞环泵油作用”是如何产生的呢?我们还是来看活塞、活塞环和气缸壁的结构。活塞环是安装在活塞上的,当它们安装进气缸套以后,在活塞与活塞环之间形成了三个间隙:端隙、侧隙和背隙。当活塞在气缸中向下运动时,气缸壁上的机油就通过活塞环的侧隙下方进入背隙;当活塞在气缸中向上运动时,机油就从活塞环的背隙进入侧隙上方,然后被送入燃烧室参与燃烧。这个过程在发动机运行过程中反复不断的进行,机油就被逐渐的消耗掉了。由此可见,“活塞环泵油作用”是由发动机的结构特点决定的,只要发动机的结构和工作原理不变,活塞环泵油作用就不可避免,发动机就一定会消耗机油。
在正常情况下,通过活塞环泵油消耗的机油量是极少的,一般在一个换油周期内都不需要补加机油。泵油量的多少主要与活塞环的性能和发动机的磨损有关,活塞环的材料、结构、物理与化学性质、安装及使用都对活塞环泵油有很大的影响。日系发动机机油消耗量普遍都比较小,主要是由于活塞环品质较好;而一些机油消耗量大的神车,活塞环的品质与配合间隙的设计是不可忽视的因素。另外,对于采用铸铁缸体的发动机来说,由于活塞一般都是铝合金的,膨胀系数比铸铁大,所以在冷车时活塞与气缸壁之间的间隙也较大,此时活塞环的泵油作用也更大,即冷车时会消耗更多的机油,这也是部分发动机机油消耗量大不可忽略的一个因素。
如果发动机使用时间过长,或者发动机润滑不良,或者长期超负荷工作,导致气缸、活塞和活塞环的磨损过大,各部位间隙增大,活塞环的弹力减弱,密封性能下降,特别是油环的刮油布油作用的减弱,活塞环的泵油作用就会加剧,使更多的机油进入气缸参与燃烧,这时发动机就会出现下排气、冒蓝烟、机油消耗量增大等故障。我们通常所说的发动机需要大修绝大多数都是这个原因引起的。在这种情况下使用粘度高一点的机油,或者使用一些机油添加剂,可以有效的缓解这些症状,如果想要彻底的解决问题,还是要分解发动机大修。
另外还有两种发动机,虽然在汽车上不常见,但也是客观存在的,那就是二冲程发动机和转子发动机。这两种发动机由于结构上的因素,机油消耗量更大。其中的二冲程发动机的机油和汽油是混合进入燃烧室燃烧的,是标准的“混合动力”,机油消耗量大约是汽油的3~5%,相当恐怖的数据;转子发动机对润滑要求更高,也有很多机油进入到气缸中参与燃烧,机油消耗量也是惊人的,在此就不展开讲述了。
发动机还有一种消耗机油的途径是曲轴箱通风。现在的汽车发动机出于减少环境污染和提高发动机经济性的考虑,一般都采用曲轴箱强制通风技术,它可以把曲轴箱中的废气抽出并送入发动机的进气管,吸入气缸再燃烧。在这些废气中,不可避免的会含有一部分机油蒸汽,这样也会消耗一部分的机油。
所有的机油在高温下都会蒸发,它的蒸发量与机油的诺亚克挥发值有关。诺亚克挥发值是衡量机油蒸发性的一个指标,它的数值越大,机油越容易蒸发成气态;数值越小,机油越不容易蒸发。如果使用了诺亚克挥发值较高的机油,机油容易蒸发,曲轴箱中的机油蒸汽浓度较大,也就是说会有更多的机油进入了曲轴箱通风系统中。虽然曲轴箱通风系统能够回收其中的绝大部分,但还是有一小部分会进入燃烧室烧掉。所以这也属于发动机结构性的烧机油,同样也是不可避免的。
因此,汽车烧机油是必须的,是由发动机的结构和工作原理所决定的。也可以说,如果发动机不烧机油,发动机就无法正常运行。所以不论是多么高端的车型,都会消耗一定量的机油,只不过由于结构设计以及使用环境的不同,机油消耗量的大小不同而已。在现有的技术条件下,让发动机完全不消耗机油是不可能的,但是可以采用一定的技术手段尽可能的减少机油的消耗量,让发动机在整个换油周期内不用添加机油,这就是现在人们追求的目标。当然,如果是由于发动机过度磨损导致的烧机油故障,那就另当别论了。
什么原因会造成汽车发动机烧机油?
发动机烧机油对于老旧车来说很普遍。特别是发动机高过温的车辆更容易烧机油。
如果发动机烧机油有以下几个现象。①机油尺检查机油时明显减少。②排气管有明显的蓝烟排放。并且辣眼睛。③,发动机表面多处有机油渗漏。④严重时排气管有排机油现象,机油尺有大量废气。柴油机可能从废气管排机油。⑤,严重时发动机动力不足。⑥,氧传感器故障,拆下后清洗又正常。⑦,火花塞严重积碳。缸套活塞严重积碳。⑧,机油加多了。
而出现以上现象时,基本上可判断发动机烧机油了。
发动机烧机油主要是以下几种原因。
1,气门问题,这个问题主要是气门油封老化。或者气门与导管间隔过大。机油进入气缸燃烧。
发动机高温导致气门油封失效或气门油封弹簧失效也会导致机油进入气缸燃烧。
2,缸套活塞。
缸套活塞磨损过大,导致活塞环端口间隙变大,机油窜入气缸燃烧。
由于高温,缸套活塞拉伤(拉缸)导致机油进入气缸燃烧。
活塞环与活塞侧隙变大。
空滤过脏导致异物进入气缸拉伤活塞或缸套。
3,活塞环问题。
活塞环磨损多,活塞环折断。活塞环端隙变大。特别是油环卡死,或者失去弹性都是烧机油的罪魁祸首。
以上是发动机烧机油的几种常见原因。当然,发动机一点不烧机油也难。比如说很多车型经常机油损耗很常见,本身机油也有蒸发损耗的。如果发动机机油损耗大于3一5L/万公里就要注意了烧机油了。或者大于8L以上估计要修发动机了。当然这不是唯一参考标准,比如说漏油问题也会损耗机油的。
所以判断是否烧机油要综合考虑。
什么原因会造成汽车发动机烧机油?
由于发动机在运转时存在摩擦磨损,发动机油在润滑机械零部件过程中就会产生机油消耗,在一定范围内,机油消耗是正常的,但是如果有大量机油被消耗,那就不正常了。衡量烧机油是否正常,主要取决于机油消耗的量的多少。根据我国 GB3743-84 的规定,机油燃油消耗比应小于 1% 。例如,发动机排量为 1.6-2.0 升,而 100 公里燃油消耗为 10 升的轿车,其机油消耗量应小于 1 升/ 1000 公里。国外对轿车发动机机油消耗量并未做法规性的强制规定,一般认为机油消耗应维持在 0.2 升/1000 公里之内。
发动机机油消耗首先要搞清楚消耗的部位及原因,通常发动机机油消耗部位主要在以下部位。
一是缸套、活塞。曲轴将机油飞溅到发动机缸体部位,活塞环每次运动时会将附在缸套上的机油刮下,但仍会有部分机油附在缸套上,参与缸内的燃烧,这是发动机机油消耗最大的一个原因。此外,一些发动机为了加强缸套活塞之间的润滑,会在缸壁表面设置花纹,这些花纹内能附着更多机油,这也意味着每个做功行程消耗的机油量会更多,这类发动机在德系车中常见。
二是气门间导管。气门和气门导管是发动机重要的配气结构,发动机的每个做功环节它们都要上下运动4次,所以这部分结构也需要良好的润滑。虽然有气门导管油封,但是气门和气门导管的不断上下运动,会使部分机油进入燃烧室或是在油封下部被高温蒸发参与燃烧、排气,这样也就造成了发动机机油的消耗。
三是涡轮增压轴承。在采用涡轮增压技术的发动机中,涡轮增压器工作转速在每分钟一万转甚至可以达到几十万转,而且涡轮增压器一般装在排气一侧,工作温度非常的高。所以涡轮增压器,需要采用浮动轴承,而浮动轴承需要良好的机油润滑,一般都是采用将机油泵送到轴承位置。由于废气涡轮增压器是依靠进排气的平衡压力密封润滑油的,因此,在启动和关闭机器时,总是要有少量的机油漏出,这也就带来了一定量的发动机机油消耗。
四是发动机曲轴通气孔。发动机的活塞在做功的时候,气缸内部的压力会非常的高,少部分的做功气体会通过活塞密封环泄露到曲轴箱,长时间活塞的往复运动,使得泄露出的气体会在曲轴通风箱产生高压,影响发动机功效,所以就发明了曲轴通风管,把产生气体在合适的时候排到进气道二次燃烧。发动机工作的温度非常高,并且高速运转,这样就会有部分液态机油变为气态的“油雾”,在曲轴通气孔的“呼吸”作用下也会排出发动机,造成机油的消耗。
什么原因会造成汽车发动机烧机油?
汽车烧机油在目前的发动机生产工艺精度要求中本是不应该再发生的事情,但是这个烧机油的话题却总是被人们提起,就连我们修理行业的人都见怪不怪了。虽然烧机油也不是非常影响平时的用车需求,不会说到底,烧机油的情况还是不发生最好。
目前的发动机烧机油的现象主要发生在有涡轮增压的发动机上,我们以前也探讨过为什么涡轮机会发生烧机油的情况,今天咱们归纳总结一下:
一、发动机烧机油最直观的来说会表现在发动机缸体内部和活塞产生了间隙,我们俗称透光率过大,这样的发动机肯定会烧机油。
二、发动机进排气门的油封老化,气门油封的作用就是在保证气门被机油正常润滑的情况下,还要将机油密闭在气门室内,油封老化后失去弹性,机油会随着气门杆进入燃烧室,但是这种情况不是发动机烧机油,而是机油随着气门杆进入燃烧室参与了燃烧。
三、第三种现象普通自吸发动机不会出现,只发生在涡轮机的身上,由于涡轮增压发动机吸入的空气是超过正常大气压力的增压空气,导致缸筒压力增大,这也是同排量发动机涡轮增压后马力提升的原因,缸筒压力增大,导致有部分燃烧后的气体泄漏至装载机油的曲轴箱,曲轴箱压力增大后会依赖油水分离器分离,但是如果曲轴箱压力持续加大,油水分离器负荷到达极限,含油的气体会通过油水分离器排出至发动机的进气管道,直至进入燃烧室参与燃烧。
四、还有一种可能是涡轮增压器需要曲轴箱理由的润滑,在润滑的过程中机油就会随着涡轮增压器的温度蒸发消耗掉,不过,目前的新车型配置的涡轮已经改良,发动机的排气管道经发动机的冷却液冷却后再进入涡轮增压器,排气温度得到控制,机油再被涡轮增压器的高温消耗已经成为过去,但是,这类发动机要经常检查冷却液的液面,冷却液蒸发后会导致更严重的问题“发动机开锅”。
总之,我们今天讨论的话题不涉及自吸发动机,如果所购买的车辆在行驶五六万公里后就会出现烧机油的现象,这都是涡轮增压发动机的通病,随着技术创新,目前第三代EA888车型已经改良,烧机油的现象几率非常低。
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