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發(fā)動機為什么要加機油?不用油能做到嗎?

2023-04-11 09:14:37 作者:蔡金盛
機油是發(fā)動機中最重要的液體,被稱為“發(fā)動機血液”。但是,每次換機油的時候,我們都會意識到機油有點不足。比如我們給發(fā)動機加了4升油,油位達到了油尺的上限;但是在下一次保養(yǎng)之前,你可以看到油位已經(jīng)達到了油尺的下限。另外,有些車還沒到保養(yǎng)周期。當油尺到達下限時,補充機油。就算把油全部拿出來也只有3升左右。那么,一升油去哪了?

問修理工怎么回事,他會告訴你油燒了。在你的腦海里,可怕的“燒油”故事——某品牌汽車燒油嚴重,發(fā)動機爆胎,瓦片融化,造成機器嚴重故障.我的車會變成這樣嗎?當我們驚慌失措地問機械師怎么辦時,他告訴你這很正常,車在燒機油。你心里可能有很多疑問。燒——機油是正常的。你在騙我嗎?聽說過汽車燒汽油、柴油、天然氣、酒精,但沒聽說燒機油普遍。你是真的不懂還是無知?

其實修理工的回答是對的。所有的汽車都燒機油。到底燒了多少油。按照中國國家標準,汽車發(fā)動機的油耗在每千公里0.3升以下,低于這個數(shù)值也算是正常。這個標準現(xiàn)在看起來有點落后,但是我們承認汽車燒機油的事實。也可以說是在汽車運行過程中消耗機油。

那么,汽車為什么要燒機油呢?不燒油就好?

答案是否定的,汽車燒機油是由汽車發(fā)動機的結構和工作原理決定的。只要發(fā)動機技術沒有實質性突破,燒油是必然的。

為什么會這樣?首先我們來看看現(xiàn)在的汽車發(fā)動機的結構和工作原理。

目前汽車上使用的發(fā)動機幾乎都是四沖程往復活塞式發(fā)動機,由曲柄連桿機構、配氣機構、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、供油系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、起動系統(tǒng)組成,統(tǒng)稱為兩大機構、五大系統(tǒng)。起動機啟動后,重復進氣、壓縮、做功、排氣四個循環(huán),發(fā)動機自動運轉,在消耗燃油的同時對外輸出動力。

曲柄機構是發(fā)動機的發(fā)電和輸出機構,由活塞、活塞環(huán)、連桿、曲軸等零件組成。在氣缸內高溫高壓氣體的壓力下,活塞的往復直線運動轉化為曲軸的旋轉運動,向外輸出扭矩。其中,活塞、活塞環(huán)和氣缸壁構成了發(fā)動機上最大的摩擦副,它們之間摩擦消耗的功率約占發(fā)動機內摩擦消耗功率的一半。所以,為了保護這個部位,減少摩擦造成的功率損失,就要加強這個部位的潤滑;另外,由于活塞直接接觸高溫氣體,溫度很高,需要加強冷卻。如果沒有潤滑和冷卻,活塞、活塞環(huán)、缸壁在高溫下很快就會磨損凝固,發(fā)動機就會出現(xiàn)拉缸、活塞-卸頂?shù)裙收?,當然也就不能正常工作了?p>那么這部分是如何潤滑冷卻的呢?由于開放式結構,不能使用壓力潤滑,只能使用濺射潤滑。曲軸高速旋轉時,部分機油飛濺到缸壁上,油環(huán)在缸壁中下部形成油膜,潤滑活塞、活塞環(huán)和缸壁。氣缸上半部分的潤滑必須通過活塞環(huán)的泵送作用來完成;同時,流動的油帶走一些熱量來冷卻活塞。一些高強化發(fā)動機有特殊的噴油嘴,直接將油噴入活塞,以加強活塞的冷卻和潤滑。一些發(fā)動機使用網(wǎng)狀氣缸套來增強該部分的潤滑。這樣會儲存更多的油,有利于氣缸壁的潤滑,但也會增加油耗。

那么,這種“活塞環(huán)的抽氣作用”是怎么產(chǎn)生的呢?看活塞、活塞環(huán)、缸壁的結構。活塞環(huán)安裝在活塞上。安裝在缸套上后,活塞與活塞環(huán)之間形成三個間隙:端隙、側隙和背隙。當活塞在缸內向下運動時,缸壁上的油通過活塞環(huán)的側間隙進入后間隙。當活塞在氣缸內向上運動時,機油從活塞環(huán)的間隙進入側隙上方,在發(fā)動機運轉過程中重復燃燒過程,機油逐漸被消耗。因此,“活塞環(huán)的泵送作用”是由發(fā)動機的結構特點決定的。只要發(fā)動機的結構和工作原理不變,活塞環(huán)的泵氣效應就不可避免,發(fā)動機就一定會耗油。

通常情況下,活塞環(huán)消耗的泵油很少,所以在一個換油周期內一般不需要補油。泵送的油量主要與活塞環(huán)的性能和發(fā)動機的磨損有關。活塞環(huán)的材料、結構、理化性能、安裝和使用對活塞環(huán)抽油有很大影響。日系發(fā)動機油耗普遍較低,主要是因為活塞環(huán)質量好,但在高油耗的車上,活塞環(huán)質量和配合間隙的設計是一個不可忽視的因素。此外,對于鑄鐵缸體的發(fā)動機,活塞一般為鎂鋁合金,其膨脹系數(shù)比鑄鐵大,因此在冷行駛時活塞與缸壁的間隙變大,活塞環(huán)的泵氣作用也變大。換句話說,冷天行駛消耗的機油更多,這也是部分發(fā)動機油耗多的不可忽視的因素之一。

發(fā)動機長期使用,潤滑差,長期超負荷運轉,導致氣缸、活塞、活塞環(huán)磨損增加,各部分間隙增大,活塞環(huán)彈性減弱,密封性能下降,特別是活塞環(huán)在潤滑油池中的泵送作用增強,更多的油進入氣缸參與燃燒,這時發(fā)動機排氣就會脫落,冒煙,油耗增加。我們通常說發(fā)動機需要大修,多半是這個原因。在這種情況下,使用高粘度的機油或機油添加劑可以有效緩解這些癥狀。要徹底解決問題,必須對發(fā)動機進行拆解和檢修。

還有另外兩個引擎。雖然在汽車中很少見,但客觀存在。那是二沖程發(fā)動機和轉子發(fā)動機。這兩款發(fā)動機都是結構因素,油耗更大。其中二沖程發(fā)動機的機油和汽油混合進燃燒室燃燒,是標準的“混合動力”,油耗約為汽油的3~5%,這是相當可怕的數(shù)據(jù)。轉子發(fā)動機對潤滑的要求更高,也有大量的油進入氣缸參與燃燒。油耗也很高,這里就不買了。

消耗機油的另一種方式是曲軸箱通風。目前,從減少環(huán)境污染和提高發(fā)動機經(jīng)濟性的角度出發(fā),采用曲軸箱強制通風技術,可以將曲軸箱內的廢氣抽出,輸送到發(fā)動機的進氣管,吸入氣缸燃燒。這些廢氣中不可避免地含有一些油蒸氣,這也消耗了一些油。

所有的油都在高溫下蒸發(fā),其蒸發(fā)與油的諾格拉姆揮發(fā)值有關。原油揮發(fā)值是衡量原油蒸發(fā)的一個指標。數(shù)值越大,油越容易蒸發(fā)成氣體。數(shù)值越小,油越難蒸發(fā)。當使用高揮發(fā)性的機油時,機油容易蒸發(fā),曲軸箱中的油氣濃度變高。換句話說,大量的機油會進入曲軸箱的通風系統(tǒng)。曲軸箱通風系統(tǒng)可以回收大部分,但也有一部分進入燃燒室燃燒。所以這也是發(fā)動機的一個結構性燒油,也是必然的。

所以汽車要燒機油,取決于發(fā)動機的結構和工作原理。如果發(fā)動機不燒機油,可以說發(fā)動機無法正常工作。所以再高端的車型,也會消耗一定的機油。只是那個

在現(xiàn)有的技術條件下,發(fā)動機完全不油耗是不可能的,但是通過一定的技術手段盡可能的降低油耗,使發(fā)動機在整個換油周期內不加油,是目前的目標。當然,如果是發(fā)動機過度磨損導致的燒油故障,那就另當別論了。

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