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【亨利贴士】揭开新车发动机烧机油的神秘面纱(下)

(接上期)


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。

发动机在不同工况下的PCV 阀开度(如下图):发动机不运转时,PCV阀内锥形阀在弹簧作用下落座在阀体的阀座内,进气口处于无气流状态。怠速或减速时,进气歧管真空度较高,锥形阀克服弹簧阻力向上移动,虽然此时下部开度大,但锥形阀只能在上部和阀体较小缝隙之间泄漏少量气体,但足够满足怠速与减速工况需要。中负荷时,由于加油后节气门部分开启,进气歧管真空度较低,PCV阀与怠速位置相比与阀壳之间缝隙增大,漏气量增大。大负荷时,进气歧管真空度更低,锥形阀进一步下移,漏气量达到最大。如果发生回火,PCV阀将回落到下端不运转位置,可以阻止回火避免爆炸。

四、发动机烧机油的对策

曾经调查过武汉市一万多辆富康988 出租车,曲轴箱强制通风就是简单地从节气门前方抽吸废气,新车旧车罕见出现烧机油故障。但是,由于车辆一个月要行驶2 ~ 3万公里,曲轴箱强制抽吸的废气对节气门造成污染,每个月甚至每半个月都需要清洗节气门和怠速阀,否则会引起怠速不稳定、加速不良、油耗高等故障。因此,出租车司机发明了曲轴箱自然通风。(下图)

  经过改动后废气不再污染节气门和怠速阀了,就极大地延长了节气门和怠速阀的清洗养护时间或里程。但是曲轴箱产生的废气将全部排放到大气中去,会污染环境。现在有的新型车辆改为从节气门后方抽吸废气,或在节气门前方添加呼吸管,如(下图)所示。

添加的呼吸管虽然并不能减小节气门后方的真空度,但对曲轴箱的真空度会产生一定影响,相对减少了机油的消耗量及异响声的产生。但要从根本上解决曲轴箱强制通风管引起的烧机油故障,只能还原为从节气门前方抽吸废气。通过对出现严重烧机油的新款车辆仅将废气管改至节气门前方抽吸废气,烧机油故障便能得到彻底解决。实践证明了新车PCV 阀从节气门后方抽吸废气是引起烧机油的病根所在。

        要想辨别新、旧款车型的PCV阀抽吸口位置设计只要在发动机怠速工作时将机油盖打开,如果发动机怠速性能没有任何变化,说明是老款设计,即曲轴箱强制通风为节气门前方抽吸废气;如果将机油盖打开,发动机出现抖动甚至熄火,说明是新款设计,即曲轴箱强制通风口是从节气门后方抽吸废气。这种设计的好处是可以避免曲轴箱里的废气对节气门造成污染,延长节气门清洗的间隔时间和里程数,缺点是引起机油消耗量过大,甚至产生稀奇古怪的异响声。

        抽吸口位置的简单前后变化,带来了一系列问题,烧机油、噪音污染、PCV阀结构越来越复杂以及维修保养成本越来越高。由此看来,过去的设计师将曲轴箱强制通风口设计在节气门的前方,虽然对节气门有一定的污染,却可以使曲轴箱强制通风系统结构简单实用,不会轻易造成发动机烧机油的故障。

        应用在大众迈腾等畅销车型上的EA888 发动机带废气涡轮增压的PCV 系统( 下图),结构更加复杂,相对故障率较高,同时维修保养频率也更高。

 该设计极为先进,各个方面考虑周详,但实践证明,机油消耗量依旧明显高于曲轴箱强制通风口处在节气门前方的设计。由此看来,设计在后方的危害更大,使发动机变成即烧汽油又烧机油的机械。解决方法也变成了看似简单的定时间、定里程添加机油,让本来不是问题的烧机油故障,变成了谬论,使人们认为新车发动机烧机油是正常情况。同时也增加了对环境的污染、发动机内部积炭的积累,在用车成本提高的同时,故障率随之攀升。

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