發(fā)動機機油消耗

1、淺議發(fā)動機機油消耗2008-11-067/11/20221引言 發(fā)動機機油消耗是客戶比較關心的一個重要問題，因為它不僅關系汽車使用經(jīng)濟性（更換一次機油/機油濾大約花費200-600元不等），而且會影響排放，并可以反映發(fā)動機的機械故障。 因此，我們有必要對發(fā)動機機油消耗進行一個系統(tǒng)思考，找到降低機油耗的良策。7/11/202221.機油的作用 潤滑油具有潤滑、冷卻、洗滌、密封、防銹、卸荷、緩沖和防震、動力傳遞、絕緣、導熱等十大作用。 汽車用發(fā)動機潤滑油（車用機油）具有潤滑和減磨、冷卻、密封燃燒室、清洗潤滑部件、防銹、抗腐蝕等六大作用。 7/11/202232、機油分類指數(shù)看性能機油的分類基于其粘

2、度數(shù)值而來，最終形成了國際統(tǒng)一的標準。最常見的是SAE（美國汽車工程師協(xié)會）標準，以“SAE”字樣作前綴。粘度指數(shù)的含義：字母W表示在20時測量到的機油粘度，低粘度機油有利于在較冷的氣候下起動發(fā)動機。無字母的數(shù)值表示100時測量到的機油粘度，SAE數(shù)值越低，機油就越稀。例如：SAE10W30表示該機油在20下符合SAE10潤滑機油的標準，在100下符合SAE30潤滑機油的標準。SAE編制表示的是該種機油在極冷和極熱環(huán)境下的粘度特性，并不代表機油質(zhì)量的好壞，要知道機油的質(zhì)量如何，則必須參考API（美國石油協(xié)會）的品質(zhì)編制。API品質(zhì)編制分為汽油和柴油兩種，其中汽油API品質(zhì)編制分為從SA、SBS

3、J九個等級。SA等級品質(zhì)較低，SJ等級目前品質(zhì)最高，一般市面上出售的機油大都在SG等級以上。柴油API品質(zhì)分為CA至CG-4七個等級。同汽油API編制一樣，CA等級最低，CG-4等級最高。7/11/20224 3、如何選擇機油因為發(fā)動機油按發(fā)動機的型式分為汽油發(fā)動機和柴油發(fā)動機，發(fā)動機油也相應分為汽油發(fā)動機油和柴油發(fā)動機油，發(fā)動機油的品質(zhì)分類采用API S后跟一英文字母和API C 后跟一英文字母來分別表示汽油機油和柴油機油，后跟 的字母排序越靠后表示級別越高。如API SH 級高于API SG級，因此選用發(fā)動機油時一定要先確定是選用汽油機油還是柴油機油。如發(fā)動機油的包裝上表示API SH/C

4、D，則表示該機油用作汽油機油級別達到SH，用作柴油機油，則級別達到CD。 選擇發(fā)動機油要根據(jù)車廠的說明書要求來確定使用相應的質(zhì)量級別或更高的級別。選擇發(fā)動機油還要考慮季節(jié)的變換。因為油品的粘度會隨溫度變化而變化，冬天粘度變稠，夏天粘度變低，因此在非常炎熱的地區(qū)，盡量選擇油品粘度稍高一點的機油。在寒冷的季節(jié)，可使用較稀的機油。但現(xiàn)在高質(zhì)量的機油可以同時用于多種氣候條件下。如美孚1號0W-40。7/11/202254、機油消耗的途徑及檢測方法a、通過活塞組件與缸孔間隙進入燃燒室，部分被燃燒；此部分機油消耗目前沒有可行的辦法檢測，一般是將總的機油耗減去其他部分機油耗得出。b、通過曲軸箱通風管竄入進氣

5、管，再進入燃燒室燃燒；此部分機油消耗量可以通過將曲軸箱通風管引入冷凝瓶收集，然后稱量的辦法檢測。7/11/20226c、通過氣門與導管孔間隙進入燃燒室燃燒。此部分機油消耗同a一樣難以檢測，申博士說的在油封周圍加長管并滴加機油檢測的方法，實際操作也相當困難；d、通過曲軸、凸輪軸油封以及缸蓋、缸體上油道螺塞、碗形塞的泄漏。此部分機油消耗臺架試驗時用棉紗擦凈漏油處并稱量增重量。 臺架試驗時，機油總消耗量的計算公式Go=GoP +Gol ，前者包括上述a、b、c三項，對正常機子是主要消耗，后者指d項。目前試驗室在發(fā)動機沒有可視漏油的正常情況下，一般只測前者，后者極小，對計算結果影響很小。7/11/20

6、2275、從影響機油消耗的因素著手降低油耗5.1 缸孔狀態(tài)缸孔變形使活塞環(huán)對其適應性變差，機油消耗增加。當兩者適應性較好，則在缸孔的凸壁上活塞環(huán)與缸孔之間的油膜厚度較薄，留在缸孔上的油量較少；若適應性較差，則在缸孔的凹壁上油量較多。由于活塞的上行過程中慣性力的作用，流到第一道環(huán)周圍的部分機油會被散布到燃燒室周圍或粘附于活塞頂和缸孔壁上。一旦機油粘附于活塞頂或第一道環(huán)以上的氣缸壁上，就不能回到缸孔的下面部分，最后它將因蒸發(fā)、燃燒等原因而被消耗掉。 7/11/20228缸孔珩磨網(wǎng)紋及工藝普通珩磨網(wǎng)紋一般呈鋸齒形，不僅使發(fā)動機磨合期需要很長，還由于齒根積存大量機油不能被油環(huán)刮走，從而在做功沖程的高溫

7、下被蒸發(fā)或被燒掉，增加機油消耗。平臺珩磨技術可在缸孔或缸套表面形成一種特殊的結構，這種結構由具有儲油功能的深槽及深槽之間的微小支承平臺表面組成。 7/11/202295.2 活塞環(huán)厚度與形狀減小活塞環(huán)的厚度，可以更好地使環(huán)和缸孔貼合，減少摩擦損失和機油耗。它是由活塞環(huán)與氣缸套之間的適應性引起的。如果缸孔有變形，則活塞環(huán)會因為本身張力的原因而適應缸孔的變形，但這種適應是有一定限度的。當活塞環(huán)厚度比較大時，適應性就差，活塞環(huán)和缸孔變形凸峰之間的間隙就大，因此引起機油消耗的量也較大?；钊h(huán)的形狀對刮除缸孔機油影響也極大。如鼻形氣環(huán)刮油效果極好。 7/11/2022105.3 運行工況對機油消耗的影響

8、 發(fā)動機轉速、負荷越高，則單位時間的機油消耗量也越大。如果發(fā)動機的燃燒壓力和氣缸壁溫度相當，則其機油消耗也幾乎相等。從這方面可以看出，缸內(nèi)機油消耗是發(fā)動機總體機油消耗的主要部分。爆燃等不正常燃燒、散熱差水溫高等因素會導致氣缸壁溫度增加，也會加速機油消耗。負荷的加大，還能改變活塞環(huán)的徑向壓力，從而改變與缸孔的貼合。 由于新發(fā)動機沒有經(jīng)過磨合，因此將消耗更多的機油。7/11/2022115.4 機油粘度對機油消耗的影響 機油的粘性越小，機油消耗越大(如下表)。一方面是因為低粘度機油揮發(fā)成分多、密封性差，會造成大量揮發(fā)、竄油及泄漏；另一方面是因為機油粘度低時，機油通過活塞環(huán)間隙竄入燃燒室變得容易，進

9、入燃燒室的機油量增加，導致機油耗上升。 機油運動粘度98.9mm2/s68101214機 油 消 耗L/1000km1.551.100.800.650.507/11/2022125.5 壓力對機油消耗的影響在一定機油溫度條件下，機油消耗量幾乎與機油壓力成線性關系，油壓越高，機油消耗也越大。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是：發(fā)動機中，機油壓力對機油流量的影響很大。在曲軸箱中，因為機油流量的增加，促使機油揮發(fā)加快。在活塞環(huán)、氣門桿-氣門導管間隙等處，曲軸箱壓力越高，則流入燃燒室的機油也就越多。7/11/2022136.機油消耗的標準國家標準發(fā)動機臺架試驗，全速全負荷(即額定工況) 連續(xù)運行24小時，對此階段消

10、耗的機油質(zhì)量與燃油質(zhì)量之比進行限制，不能超過0.3%（GB19055-2003）。企業(yè)標準大眾汽車機油更換期7500公里，消耗量0.2L/1000km；JAC臺架試驗機燃比企業(yè)標準為0.15%，該標準按正常百公里油耗換算后的極限標準約0.18L/1000km。日本下村專家建議臺架試驗機燃比應該在0.07%以下。玉柴歐發(fā)動機臺架試驗機燃比已低至0.045%7/11/202214JAC汽油機臺架試驗機油耗一般多少？試驗時間發(fā)動機型號與編號機燃比機油體積消耗率ml/h05.114GA1 43007496 (國產(chǎn)活塞/環(huán)) (對比研究，CKD活塞/環(huán))0.18%0.10%69.6138.1706.05

11、.024GA1 63009374 (可靠性初試) (200h交變負荷試驗后復試) 0.09 % 0.14%38.4262.6206.06.174GA1 63013418 (可靠性初試) (400h交變負荷試驗后復試)0.086%0.10%34.9340.1706.10.044GA3 63020063 (機油耗專項) 0.026% 9.8 06.10.19 4GA3 63021115 (機油耗專項) 0.024% 8.82 06.10.244GA3 63021311 (機油耗專項) 0.047% 18.38 06.10.304GA1-1 63022032 (機油耗專項) 0.089% 36.68

12、7/11/202215試驗時間發(fā)動機型號與編號機燃比機油體積消耗率ml/h 06.11.274GA3 (可靠性初試) (400h交變負荷試驗后復試)0.096% 0.058%38.48 23.25 06.12.214GA1 無出廠編號(可靠性初試)（400h可靠性復試)0.078%.0.093%35.040.407.1.274GA1 63009374 (可靠性初試) (華泰整改水道缸體)0.60 % 224.5 (通過排除法確認與缸體關系最大)07.2.134GA1 無出廠編號(可靠性初試) （400h可靠性復試)0.097 % 0.092 % 38.48 37.40 07.3G4JS 610

13、06387（市場退回機油消耗大的發(fā)動機）燒機油確實嚴重，(為正常值4-6倍)，活塞環(huán)對環(huán)7/11/202216試驗時間發(fā)動機型號與編號機燃比機油體積消耗率ml/h 07.5.84GA1 63009374 (可靠性初試) (華泰整改水道缸體)0.30% 通過排除法確認與缸體關系最大07.6.114GA1 無出廠編號(可靠性初試) （100小時后復試）0.099% 0.082% 07.6.224GA1 63028761 (可靠性初試) 0.13% 23.01（采用全速30%負荷的試驗規(guī)范）07.7.244GA1 73009291 （市場退回所謂機油耗大的發(fā)動機）0.07% 12.76（采用全速30%負荷的試驗規(guī)范）07.7.264GA1 73022823（機油耗試驗）0.116% 18.19（采用全速30%負荷的試驗規(guī)范）7/11/202217JAC汽油機機油耗總評前期新機器臺架試驗結果全部符合國家標準，也符合更嚴的企業(yè)標準。通過缸體的平臺珩磨工藝、活塞環(huán)優(yōu)化、缸蓋護罩整改等措施，現(xiàn)在所試驗的發(fā)動機機油耗已經(jīng)較好。但某些市場退回發(fā)動機的確存在嚴重燒機油現(xiàn)象，拆解發(fā)現(xiàn)大都有活塞環(huán)對口現(xiàn)象。機油耗太小也并不好，會加劇缸孔與活塞組的磨損，目前我們歐汽油機機油耗臺架試驗結果按照企業(yè)標準是可以接受的，但按照日本下村專家說的機燃比不要超過0.07%還是不夠。對于歐機，如4GA3，其機油耗目