機油液面為何升高?

我們先來了解一下,機油液面升高、機油乳化這類現象的起因。從投訴情況來看,機油事件多發(fā)生在新型的、采用了燃油缸內直噴技術的發(fā)動機中,且機油液面升高更為普遍。近兩年有多個品牌出現發(fā)動機機油液面升高的現象(見下表),原因何在?

不同品牌出現機油液面升高及乳化現象的情況對比。

通過分析可以發(fā)現,問題的關鍵在于燃油缸內直噴技術。該技術是直接通過高壓,將燃油直接噴射到氣缸中。這種燃油供給方式,能提升燃燒效率、精準控制燃油噴射量,是日益嚴苛的排放法規(guī)下,一項關鍵的發(fā)動機節(jié)能減排技術。

燃油直噴系統。

然而,缸內直噴技術也帶來一個難以避免的問題,當發(fā)動機處于冷車狀態(tài),會通過噴射過量燃油的方式,讓發(fā)動機的整體溫度快速上升。于是問題來了,更多的燃油噴射量,會使部分燃油依附在氣缸壁上,而此時由于氣缸內溫度不夠高,這部分燃油不能及時氣化,便溶解在氣缸壁的機油中,并隨著活塞環(huán)的刮油作用,進入到曲軸箱。

在進氣行程中,燃油噴霧附著在氣缸壁上,在壓縮行程中會通過活塞環(huán)的刮油作用,進入曲軸箱。

另外,在冷車情況下,由于熱脹冷縮的緣故,活塞環(huán)未能起到良好的密封作用,加上此時可燃混合氣中油氣比例較大,一部分汽油無法被徹底燃燒,在高壓的混合氣作用下,通過活塞環(huán)與缸壁的間隙,被擠壓到曲軸箱中,這個現象就叫發(fā)動機竄氣。

發(fā)動機工作溫度較高,為了保證活塞環(huán)受熱膨脹的空間,在冷機情況下,活塞環(huán)并非完全密閉,由此會造成冷車啟動時的發(fā)動機竄氣。

由于活塞與汽缸壁之間存在空隙,活塞環(huán)也不可能做到絕對密封,發(fā)動機竄氣是普遍存在的現象。

也就是說,只要在冷車的情況下,發(fā)動機燃燒室內的燃油,會通過多種途徑進入到曲軸箱,混入機油當中。這些地球人都知道的事,汽車工程師們當然知道,而且他們還想到了完美的解決方法:隨著發(fā)動機工作溫度上升,機油被充分加熱,機油中的汽油(當然,也包括少量機油)會蒸發(fā)成氣體,通過PCV循環(huán)的油氣分離功能,這些汽油蒸汽會重新進入燃燒室內被燃燒掉,這就有效解決了機油液面升高的現象。

當發(fā)動機達到正常工作溫度后,混入機油的燃油會蒸發(fā),通過發(fā)動機的PCV循環(huán),重新進入燃燒室參與燃燒。

在低溫環(huán)境(0℃以下)短途行駛(單次行駛≤8km),發(fā)動機難以到達暖機狀態(tài),機油內的汽油難以通過PCV循環(huán)排出,發(fā)生機油液面上升在所難免。

而機油乳化的直接原因是機油進水了,水從哪里來?有可能是冷卻液泄漏到機油中,但由于這些出現問題的發(fā)動機均為新發(fā)動機,密封墊老化導致密封不良的可能不大,排除冷卻液后,發(fā)動機內的水分來源大致有兩種,一是進氣系統吸入的空氣含水量高,其次是汽油燃燒后產生的少量水。

汽油的燃燒會產生少量水分,與汽油進入曲軸箱原理相同,在冷機情況下,這些水分會被帶進曲軸箱中。

與燃油進入曲軸箱的方式一樣,這些水分在冷機情況下進入到曲軸箱,和機油混合,當發(fā)動機在使用過程中,長期達不到正常工作溫度,混入到汽油中的物質,包括汽油、水等未能有效地通過PCV循環(huán)排出,當水分含量累積到一定程度,超出了機油中抗乳化劑的承受能力,就會出現機油乳化現象。機油乳化的條件較為苛刻,事實上此類案例的占比也比機油液面升高小得多。

有不少用戶認為,發(fā)動機機油蓋內表面有乳化物,就代表機油乳化,其實并不一定。發(fā)動機內的水分一般以水蒸氣形式存在,當發(fā)動機工作后,就會隨熱氣流上升到發(fā)動機頂部,即機油蓋處。由于機油蓋一邊是發(fā)動機內部,另一邊與外界空氣接觸,存在較大的內外溫差,因此水蒸氣會在機油蓋內部冷凝成水,而機油蒸汽同樣在這里冷凝成油滴。就好比一杯溫水,在打開蓋子時,杯蓋的內表面總會有水珠一樣。當機油蓋內表面的水滴與機油滴結合,就形成了乳化物,屬正常現象。因此機油蓋內表面有乳化物,并不代表機油乳化。

機油蓋內部有乳化物,并不代表發(fā)動機機油乳化。

近期部分豐田車型用戶反映,發(fā)動機出現機油液面升高和機油蓋乳化的現象,編輯部就此咨詢了豐田廠家,得到的答復是“機油液面高度超過F刻度線和機油蓋內側乳化是已知的在發(fā)動機工作過程中發(fā)生的正常現象”,綜上分析,這確實不是托詞。

而且,豐田廠家表示,截止目前,只是收到部分顧客的現象報告,還沒有出現由于機油液面升高和機油蓋乳化導致發(fā)動機故障的案例。只是豐田在美國市場因為缸體問題而實施了召回,恰好在同一時間段發(fā)生,增加了大家的憂慮。實際上美國的召回是由于當地工廠生產過程出現的質量缺陷,和國內機油液面升高現象沒有關系。

機油液面升高會導致發(fā)動機損壞?

機油液面升高和機油乳化,會對發(fā)動機帶來什么影響呢?相信車主都很關心這個問題。機油的主要作用是清潔、潤滑、散熱、密封、緩沖減震、防腐蝕等,相對于其它汽車用品,它的使用壽命較短,一般為1萬公里/1年。對于長期工作在惡劣環(huán)境中的機油而言,能有如此的使用壽命已經相當不容易了。為了確保機油在使用過程中發(fā)揮性能,機油會被加入各種化學添加劑,其中就包括了對應燃油稀釋以及乳化現象的物質。 

某品牌的1.6T發(fā)動機機油尺上就有一條燃油稀釋極限的刻度線,當機油液面達到該刻度線時,就應該考慮更換機油。

因此,如果出現不嚴重的機油稀釋,并不會對機油的性能造成影響,也就是說,少量的燃油混入到機油中造成機油液面升高,不會影響發(fā)動機的正常運轉,更不會對發(fā)動機造成過度磨損。那么,普通用戶如何判斷有沒有過度呢?

某品牌的發(fā)動機,機油量多于正常值2L以內,發(fā)動機都依然能保持正常運轉。

其實并不需要什么專業(yè)知識。機油能否正常發(fā)揮作用,主要看機油工作壓力。當機油工作壓力過高或者過低,都會影響發(fā)動機的正常運轉。既然機油壓力如此重要,發(fā)動機自然會時刻監(jiān)測這個指標,當壓力超出正常范圍時,儀表盤上的“機油報警燈”就會點亮,提醒用戶檢查機油。

機油報警燈。

所以,機油位面升高是一種普遍現象,只要車輛的“機油報警燈”沒有點亮,用戶完全不用擔心。去年曾有車企做過試驗,當汽油混入量超過1.28L(機油總量4.48L,稀釋率為28.57%)時,才會觸發(fā)發(fā)動機機油報警燈。而且使用稀釋率為28.57%的機油進行發(fā)動機耐久性測試,拆解后發(fā)現,發(fā)動機的缸體、活塞、曲軸等主要滑動部件,沒有出現異常磨損,發(fā)動機并沒有你想象中那么脆弱。

某款發(fā)動機使用混入1.28L汽油的機油(稀釋率為28.57%)進行耐久性測試后,發(fā)動機缸體、軸瓦、活塞等滑動部件未發(fā)現異常磨損。

機油液面升高后,車主該怎么辦?

前文提到,機油液面升高的原因,是發(fā)動機長時間在低于正常工作溫度下工作。因此,車主只需在車輛行駛過程中,確保發(fā)動機能達到正常工作溫度即可。此時,機油中的燃油或者水分,都會在高溫下變成氣體,并通過PCV系統排出。

冷車啟動時,發(fā)動機從冷機到暖機需要一個過程,如何縮減暖機時間,就成了解決問題的關鍵,而這也就是如何熱車這個老生常談的話題。對于現在的汽車,并不推薦冷車啟動后原地熱車,這種工況下,發(fā)動機負載低,因此升溫較為緩慢,熱車時間長,而且,此時發(fā)動機噴油量大,更加重了機油稀釋的程度。所以正確的熱車方式,是在車輛啟動后就可掛擋行駛,只不過在發(fā)動機達到正常工作溫度前,不要劇烈駕駛即可。

通過儀表盤上的水溫計,可以知道發(fā)動機是否到達正常工作溫度。

水溫計指針指在中間區(qū)域,即意味著發(fā)動機達到了正常工作溫度。

對于混合動力車型,由于汽車在低速下可純電行駛,因此,在城市短途或低速行駛時(尤其是在低溫天氣),發(fā)動機會經常停機,更頻繁的重啟,工作溫度上升緩慢,混入機油中的燃油、水分就無法有效排出,久而久之,就會出現較為嚴重的機油稀釋和機油液面升高。

冷啟動后原地熱車,發(fā)動機溫度上升緩慢。

因此,混動車型的車主可以在冷車啟動后,掛P擋并踩下油門,強制發(fā)動機啟動,或者在行駛中稍微保持油門深度,強制發(fā)動機運轉,這些方法都可讓發(fā)動機實現快速暖機。暖機之后,正常行駛即可。

強制發(fā)動機運轉,可以大幅縮短發(fā)動機暖機所需時間。

發(fā)動機暖機速度還與許多因素相關,例如環(huán)境溫度、機油的流動性等等。所以,在低溫環(huán)境下,更應該注意發(fā)動機的溫度,而采用流動性較好的低粘度機油,對縮短發(fā)動機暖機時間也有很大幫助。

根據用戶手冊使用低粘度機油,可以加快發(fā)動機暖機速度。

當然,發(fā)動機的機油液面上升了,首要排除的是機油是否加注過量,或者測量時地面是否不平。如出現明顯的機油增多甚至出現機油乳化,應馬上更換用戶手冊推薦的新機油,切忌只抽走多余機油。而如果出現了機油乳化現象,應在更換機油時,適當采用發(fā)動機清洗劑,徹底排出乳化機油,才能確保新機油的使用性能。

當機油出現乳化現象——發(fā)動機曲軸箱內機油變得濃稠,應立即更換機油。

總之,一定程度的機油增多不是什么嚴重問題,如用戶發(fā)現車輛存在發(fā)動機機油液面升高,不用著急,先到4S店進行檢測,聽取維修人員建議,平時也應養(yǎng)成啟動車輛后盡快使發(fā)動機達到正常工作溫度的駕駛習慣。