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汽車發(fā)動機(jī)為什么要燒機(jī)油呢?如果不燒機(jī)油行不行?

機(jī)油是發(fā)動機(jī)上最重要的液體,被稱為“發(fā)動機(jī)的血液”?墒牵覀兠看螕Q機(jī)油時(shí),都會發(fā)現(xiàn)機(jī)油會缺少一些。比如我們給發(fā)動機(jī)加入了四升機(jī)油,機(jī)油液面到達(dá)了機(jī)油尺的上限位置;可是等到我們下次保養(yǎng)時(shí),會發(fā)現(xiàn)機(jī)油液面已經(jīng)到機(jī)油尺的下限了,甚至有些車還沒到保養(yǎng)周期呢,機(jī)油尺就到下限了,我們還要補(bǔ)加機(jī)油。如果把機(jī)油全放出來,也只有三升左右。那么有一升的機(jī)油哪里去了呢?

如果你去問修理工是怎么回事,他們會告訴你,機(jī)油燒掉了。你的腦海中會立即浮現(xiàn)出那個(gè)令人恐怖的“燒機(jī)油”故事——某品牌的汽車嚴(yán)重?zé)龣C(jī)油,導(dǎo)致發(fā)動機(jī)爆缸、化瓦等嚴(yán)重的機(jī)械故障……難道我的車也將變成這樣了?當(dāng)我們驚恐的問修理工該怎么辦時(shí),他又會告訴你這是正常的,汽車都燒機(jī)油。你的心里可能就疑團(tuán)重重了——燒機(jī)油,竟然還是正常的,你不會是在騙我吧?我聽說過汽車燒汽油,燒柴油,燒天然氣,甚至燒酒精,可從來沒聽說過燒機(jī)油是正常的,你是真不懂還是在懵我?

事實(shí)上修理工的回答是正確的,是所有的汽車都會燒機(jī)油,只是燒機(jī)油的量有多有少而已。在中國的國家標(biāo)準(zhǔn)中,汽車發(fā)動機(jī)機(jī)油消耗量是每千公里不大于0.3升,只要低于這個(gè)數(shù)值,就可以看做是正常的。雖然這一標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在看起來有點(diǎn)落后了,但是它卻承認(rèn)了一個(gè)事實(shí),那就是汽車都會燒機(jī)油,也可以說成是汽車運(yùn)行中會消耗機(jī)油。

那么汽車為什么要燒機(jī)油呢?如果不燒機(jī)油行不行?

答案是不行。汽車燒機(jī)油是由汽車發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理決定的,只要發(fā)動機(jī)技術(shù)沒有實(shí)質(zhì)性的突破,燒機(jī)油就不可避免。

為什么這樣說呢?我們首先來看看現(xiàn)在汽車發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。

現(xiàn)在汽車上使用的發(fā)動機(jī)絕大多數(shù)都是四沖程往復(fù)活塞式發(fā)動機(jī),它是由曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、起動系統(tǒng)組成的,統(tǒng)稱為兩大機(jī)構(gòu)五大系統(tǒng)。它在起動機(jī)的帶動下啟動后,進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣這四個(gè)沖程反復(fù)循環(huán)進(jìn)行,發(fā)動機(jī)就自動運(yùn)行起來了,在消耗燃油的同時(shí)對外輸出動力。

曲柄連桿機(jī)構(gòu)是發(fā)動機(jī)的動力產(chǎn)生與輸出機(jī)構(gòu),它是由活塞、活塞環(huán)、連桿、曲軸等零部件組成的,承受氣缸中高溫高壓氣體的壓力作用,并把活塞的往復(fù)直線運(yùn)動轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,對外輸出扭矩,驅(qū)動汽車行駛。在這里,活塞、活塞環(huán)、氣缸壁組成了發(fā)動機(jī)上最大的摩擦副,它們之間的摩擦所消耗的功率,約占發(fā)動機(jī)中摩擦消耗功率的一半左右。所以,為了保護(hù)這個(gè)部位,同時(shí)減少摩擦所造成的功率損耗,需要加強(qiáng)對這個(gè)部位的潤滑;另外,活塞直接接觸高溫氣體,溫度非常高,也需要加強(qiáng)對它的冷卻。如果沒有潤滑和冷卻的話,活塞、活塞環(huán)與氣缸壁之間很快就會高溫磨損甚至粘著,發(fā)動機(jī)會出現(xiàn)拉缸、活塞化頂、脫頂?shù)裙收希?dāng)然也就不能正常工作了。

那么這個(gè)部位是如何潤滑和冷卻的呢?由于它是開放式結(jié)構(gòu),所以不能采用壓力潤滑,只能采用飛濺潤滑。曲軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會把一部分機(jī)油甩到氣缸壁上,然后在油環(huán)的作用下,在氣缸壁的中下部形成了一層油膜,以潤滑活塞、活塞環(huán)和氣缸壁;而氣缸上半部的潤滑,就要由活塞環(huán)的泵油作用來完成了;同時(shí),流動的機(jī)油會帶走一部分熱量,以冷卻活塞,有些高強(qiáng)化的發(fā)動機(jī)還有專門的機(jī)油噴嘴,直接向活塞噴射機(jī)油,加強(qiáng)對活塞的冷卻和潤滑;還有些發(fā)動機(jī)為了增強(qiáng)這部分的潤滑,使用了網(wǎng)紋式缸套,它會儲存更多的機(jī)油,有利于缸壁的潤滑,但是也會增加機(jī)油的消耗。

那么這個(gè)“活塞環(huán)泵油作用”是如何產(chǎn)生的呢?我們還是來看活塞、活塞環(huán)和氣缸壁的結(jié)構(gòu);钊h(huán)是安裝在活塞上的,當(dāng)它們安裝進(jìn)氣缸套以后,在活塞與活塞環(huán)之間形成了三個(gè)間隙:端隙、側(cè)隙和背隙。當(dāng)活塞在氣缸中向下運(yùn)動時(shí),氣缸壁上的機(jī)油就通過活塞環(huán)的側(cè)隙下方進(jìn)入背隙;當(dāng)活塞在氣缸中向上運(yùn)動時(shí),機(jī)油就從活塞環(huán)的背隙進(jìn)入側(cè)隙上方,然后被送入燃燒室參與燃燒。這個(gè)過程在發(fā)動機(jī)運(yùn)行過程中反復(fù)不斷的進(jìn)行,機(jī)油就被逐漸的消耗掉了。由此可見,“活塞環(huán)泵油作用”是由發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定的,只要發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理不變,活塞環(huán)泵油作用就不可避免,發(fā)動機(jī)就一定會消耗機(jī)油。

在正常情況下,通過活塞環(huán)泵油消耗的機(jī)油量是極少的,一般在一個(gè)換油周期內(nèi)都不需要補(bǔ)加機(jī)油。泵油量的多少主要與活塞環(huán)的性能和發(fā)動機(jī)的磨損有關(guān),活塞環(huán)的材料、結(jié)構(gòu)、物理與化學(xué)性質(zhì)、安裝及使用都對活塞環(huán)泵油有很大的影響。日系發(fā)動機(jī)機(jī)油消耗量普遍都比較小,主要是由于活塞環(huán)品質(zhì)較好;而一些機(jī)油消耗量大的神車,活塞環(huán)的品質(zhì)與配合間隙的設(shè)計(jì)是不可忽視的因素。另外,對于采用鑄鐵缸體的發(fā)動機(jī)來說,由于活塞一般都是鋁合金的,膨脹系數(shù)比鑄鐵大,所以在冷車時(shí)活塞與氣缸壁之間的間隙也較大,此時(shí)活塞環(huán)的泵油作用也更大,即冷車時(shí)會消耗更多的機(jī)油,這也是部分發(fā)動機(jī)機(jī)油消耗量大不可忽略的一個(gè)因素。

如果發(fā)動機(jī)使用時(shí)間過長,或者發(fā)動機(jī)潤滑不良,或者長期超負(fù)荷工作,導(dǎo)致氣缸、活塞和活塞環(huán)的磨損過大,各部位間隙增大,活塞環(huán)的彈力減弱,密封性能下降,特別是油環(huán)的刮油布油作用的減弱,活塞環(huán)的泵油作用就會加劇,使更多的機(jī)油進(jìn)入氣缸參與燃燒,這時(shí)發(fā)動機(jī)就會出現(xiàn)下排氣、冒藍(lán)煙、機(jī)油消耗量增大等故障。我們通常所說的發(fā)動機(jī)需要大修絕大多數(shù)都是這個(gè)原因引起的。在這種情況下使用粘度高一點(diǎn)的機(jī)油,或者使用一些機(jī)油添加劑,可以有效的緩解這些癥狀,如果想要徹底的解決問題,還是要分解發(fā)動機(jī)大修。

另外還有兩種發(fā)動機(jī),雖然在汽車上不常見,但也是客觀存在的,那就是二沖程發(fā)動機(jī)和轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)。這兩種發(fā)動機(jī)由于結(jié)構(gòu)上的因素,機(jī)油消耗量更大。其中的二沖程發(fā)動機(jī)的機(jī)油和汽油是混合進(jìn)入燃燒室燃燒的,是標(biāo)準(zhǔn)的“混合動力”,機(jī)油消耗量大約是汽油的3~5%,相當(dāng)恐怖的數(shù)據(jù);轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)對潤滑要求更高,也有很多機(jī)油進(jìn)入到氣缸中參與燃燒,機(jī)油消耗量也是驚人的,在此就不展開講述了。

發(fā)動機(jī)還有一種消耗機(jī)油的途徑是曲軸箱通風(fēng)。現(xiàn)在的汽車發(fā)動機(jī)出于減少環(huán)境污染和提高發(fā)動機(jī)經(jīng)濟(jì)性的考慮,一般都采用曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)技術(shù),它可以把曲軸箱中的廢氣抽出并送入發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣管,吸入氣缸再燃燒。在這些廢氣中,不可避免的會含有一部分機(jī)油蒸汽,這樣也會消耗一部分的機(jī)油。

所有的機(jī)油在高溫下都會蒸發(fā),它的蒸發(fā)量與機(jī)油的諾亞克揮發(fā)值有關(guān)。諾亞克揮發(fā)值是衡量機(jī)油蒸發(fā)性的一個(gè)指標(biāo),它的數(shù)值越大,機(jī)油越容易蒸發(fā)成氣態(tài);數(shù)值越小,機(jī)油越不容易蒸發(fā)。如果使用了諾亞克揮發(fā)值較高的機(jī)油,機(jī)油容易蒸發(fā),曲軸箱中的機(jī)油蒸汽濃度較大,也就是說會有更多的機(jī)油進(jìn)入了曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)中。雖然曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)能夠回收其中的絕大部分,但還是有一小部分會進(jìn)入燃燒室燒掉。所以這也屬于發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)性的燒機(jī)油,同樣也是不可避免的。

因此,汽車燒機(jī)油是必須的,是由發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理所決定的。也可以說,如果發(fā)動機(jī)不燒機(jī)油,發(fā)動機(jī)就無法正常運(yùn)行。所以不論是多么高端的車型,都會消耗一定量的機(jī)油,只不過由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及使用環(huán)境的不同,機(jī)油消耗量的大小不同而已。在現(xiàn)有的技術(shù)條件下,讓發(fā)動機(jī)完全不消耗機(jī)油是不可能的,但是可以采用一定的技術(shù)手段盡可能的減少機(jī)油的消耗量,讓發(fā)動機(jī)在整個(gè)換油周期內(nèi)不用添加機(jī)油,這就是現(xiàn)在人們追求的目標(biāo)。當(dāng)然,如果是由于發(fā)動機(jī)過度磨損導(dǎo)致的燒機(jī)油故障,那就另當(dāng)別論了。

聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權(quán)或其他問題,請聯(lián)系舉報(bào)。

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