發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油消耗

1、淺議發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油消耗2008-11-067/11/20221引言 發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油消耗是客戶(hù)比較關(guān)心的一個(gè)重要問(wèn)題，因?yàn)樗粌H關(guān)系汽車(chē)使用經(jīng)濟(jì)性（更換一次機(jī)油/機(jī)油濾大約花費(fèi)200-600元不等），而且會(huì)影響排放，并可以反映發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械故障。 因此，我們有必要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油消耗進(jìn)行一個(gè)系統(tǒng)思考，找到降低機(jī)油耗的良策。7/11/202221.機(jī)油的作用 潤(rùn)滑油具有潤(rùn)滑、冷卻、洗滌、密封、防銹、卸荷、緩沖和防震、動(dòng)力傳遞、絕緣、導(dǎo)熱等十大作用。 汽車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油（車(chē)用機(jī)油）具有潤(rùn)滑和減磨、冷卻、密封燃燒室、清洗潤(rùn)滑部件、防銹、抗腐蝕等六大作用。 7/11/202232、機(jī)油分類(lèi)指數(shù)看性能機(jī)油的分類(lèi)基于其粘

2、度數(shù)值而來(lái)，最終形成了國(guó)際統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。最常見(jiàn)的是SAE（美國(guó)汽車(chē)工程師協(xié)會(huì)）標(biāo)準(zhǔn)，以“SAE”字樣作前綴。粘度指數(shù)的含義：字母W表示在20時(shí)測(cè)量到的機(jī)油粘度，低粘度機(jī)油有利于在較冷的氣候下起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。無(wú)字母的數(shù)值表示100時(shí)測(cè)量到的機(jī)油粘度，SAE數(shù)值越低，機(jī)油就越稀。例如：SAE10W30表示該機(jī)油在20下符合SAE10潤(rùn)滑機(jī)油的標(biāo)準(zhǔn)，在100下符合SAE30潤(rùn)滑機(jī)油的標(biāo)準(zhǔn)。SAE編制表示的是該種機(jī)油在極冷和極熱環(huán)境下的粘度特性，并不代表機(jī)油質(zhì)量的好壞，要知道機(jī)油的質(zhì)量如何，則必須參考API（美國(guó)石油協(xié)會(huì)）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(gè)等級(jí)。SA等級(jí)品質(zhì)較低，SJ等級(jí)目前品質(zhì)最高，一般市面上出售的機(jī)油大都在SG等級(jí)以上。柴油API品質(zhì)分為CA至CG-4七個(gè)等級(jí)。同汽油API編制一樣，CA等級(jí)最低，CG-4等級(jí)最高。7/11/20224 3、如何選擇機(jī)油因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)油按發(fā)動(dòng)機(jī)的型式分為汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)油也相應(yīng)分為汽油發(fā)動(dòng)機(jī)油和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油，發(fā)動(dòng)機(jī)油的品質(zhì)分類(lèi)采用API S后跟一英文字母和API C 后跟一英文字母來(lái)分別表示汽油機(jī)油和柴油機(jī)油，后跟 的字母排序越靠后表示級(jí)別越高。如API SH 級(jí)高于API SG級(jí)，因此選用發(fā)動(dòng)機(jī)油時(shí)一定要先確定是選用汽油機(jī)油還是柴油機(jī)油。如發(fā)動(dòng)機(jī)油的包裝上表示API SH/C

4、D，則表示該機(jī)油用作汽油機(jī)油級(jí)別達(dá)到SH，用作柴油機(jī)油，則級(jí)別達(dá)到CD。 選擇發(fā)動(dòng)機(jī)油要根據(jù)車(chē)廠的說(shuō)明書(shū)要求來(lái)確定使用相應(yīng)的質(zhì)量級(jí)別或更高的級(jí)別。選擇發(fā)動(dòng)機(jī)油還要考慮季節(jié)的變換。因?yàn)橛推返恼扯葧?huì)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(diǎn)的機(jī)油。在寒冷的季節(jié)，可使用較稀的機(jī)油。但現(xiàn)在高質(zhì)量的機(jī)油可以同時(shí)用于多種氣候條件下。如美孚1號(hào)0W-40。7/11/202254、機(jī)油消耗的途徑及檢測(cè)方法a、通過(guò)活塞組件與缸孔間隙進(jìn)入燃燒室，部分被燃燒；此部分機(jī)油消耗目前沒(méi)有可行的辦法檢測(cè)，一般是將總的機(jī)油耗減去其他部分機(jī)油耗得出。b、通過(guò)曲軸箱通風(fēng)管竄入進(jìn)氣

5、管，再進(jìn)入燃燒室燃燒；此部分機(jī)油消耗量可以通過(guò)將曲軸箱通風(fēng)管引入冷凝瓶收集，然后稱(chēng)量的辦法檢測(cè)。7/11/20226c、通過(guò)氣門(mén)與導(dǎo)管孔間隙進(jìn)入燃燒室燃燒。此部分機(jī)油消耗同a一樣難以檢測(cè)，申博士說(shuō)的在油封周?chē)娱L(zhǎng)管并滴加機(jī)油檢測(cè)的方法，實(shí)際操作也相當(dāng)困難；d、通過(guò)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(jī)油消耗臺(tái)架試驗(yàn)時(shí)用棉紗擦凈漏油處并稱(chēng)量增重量。 臺(tái)架試驗(yàn)時(shí)，機(jī)油總消耗量的計(jì)算公式Go=GoP +Gol ，前者包括上述a、b、c三項(xiàng)，對(duì)正常機(jī)子是主要消耗，后者指d項(xiàng)。目前試驗(yàn)室在發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有可視漏油的正常情況下，一般只測(cè)前者，后者極小，對(duì)計(jì)算結(jié)果影響很小。7/11/20

6、2275、從影響機(jī)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(duì)其適應(yīng)性變差，機(jī)油消耗增加。當(dāng)兩者適應(yīng)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(yīng)性較差，則在缸孔的凹壁上油量較多。由于活塞的上行過(guò)程中慣性力的作用，流到第一道環(huán)周?chē)牟糠謾C(jī)油會(huì)被散布到燃燒室周?chē)蛘掣接诨钊敽透卓妆谏?。一旦機(jī)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(dòng)機(jī)磨合期需要很長(zhǎng)，還由于齒根積存大量機(jī)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(jī)油消耗。平臺(tái)珩磨技術(shù)可在缸孔或缸套表面形成一種特殊的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)由具有儲(chǔ)油功能的深槽及深槽之間的微小支承平臺(tái)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(jī)油耗。它是由活塞環(huán)與氣缸套之間的適應(yīng)性引起的。如果缸孔有變形，則活塞環(huán)會(huì)因?yàn)楸旧韽埩Φ脑蚨m應(yīng)缸孔的變形，但這種適應(yīng)是有一定限度的。當(dāng)活塞環(huán)厚度比較大時(shí)，適應(yīng)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(jī)油消耗的量也較大?；钊h(huán)的形狀對(duì)刮除缸孔機(jī)油影響也極大。如鼻形氣環(huán)刮油效果極好。 7/11/2022105.3 運(yùn)行工況對(duì)機(jī)油消耗的影響

8、 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷越高，則單位時(shí)間的機(jī)油消耗量也越大。如果發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒壓力和氣缸壁溫度相當(dāng)，則其機(jī)油消耗也幾乎相等。從這方面可以看出，缸內(nèi)機(jī)油消耗是發(fā)動(dòng)機(jī)總體機(jī)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(huì)導(dǎo)致氣缸壁溫度增加，也會(huì)加速機(jī)油消耗。負(fù)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(dòng)機(jī)沒(méi)有經(jīng)過(guò)磨合，因此將消耗更多的機(jī)油。7/11/2022115.4 機(jī)油粘度對(duì)機(jī)油消耗的影響 機(jī)油的粘性越小，機(jī)油消耗越大(如下表)。一方面是因?yàn)榈驼扯葯C(jī)油揮發(fā)成分多、密封性差，會(huì)造成大量揮發(fā)、竄油及泄漏；另一方面是因?yàn)闄C(jī)油粘度低時(shí)，機(jī)油通過(guò)活塞環(huán)間隙竄入燃燒室變得容易，進(jìn)

9、入燃燒室的機(jī)油量增加，導(dǎo)致機(jī)油耗上升。 機(jī)油運(yùn)動(dòng)粘度98.9mm2/s68101214機(jī) 油 消 耗L/1000km1.551.100.800.650.507/11/2022125.5 壓力對(duì)機(jī)油消耗的影響在一定機(jī)油溫度條件下，機(jī)油消耗量幾乎與機(jī)油壓力成線性關(guān)系，油壓越高，機(jī)油消耗也越大。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是：發(fā)動(dòng)機(jī)中，機(jī)油壓力對(duì)機(jī)油流量的影響很大。在曲軸箱中，因?yàn)闄C(jī)油流量的增加，促使機(jī)油揮發(fā)加快。在活塞環(huán)、氣門(mén)桿-氣門(mén)導(dǎo)管間隙等處，曲軸箱壓力越高，則流入燃燒室的機(jī)油也就越多。7/11/2022136.機(jī)油消耗的標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)，全速全負(fù)荷(即額定工況) 連續(xù)運(yùn)行24小時(shí)，對(duì)此階段消

10、耗的機(jī)油質(zhì)量與燃油質(zhì)量之比進(jìn)行限制，不能超過(guò)0.3%（GB19055-2003）。企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)大眾汽車(chē)機(jī)油更換期7500公里，消耗量0.2L/1000km；JAC臺(tái)架試驗(yàn)機(jī)燃比企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為0.15%，該標(biāo)準(zhǔn)按正常百公里油耗換算后的極限標(biāo)準(zhǔn)約0.18L/1000km。日本下村專(zhuān)家建議臺(tái)架試驗(yàn)機(jī)燃比應(yīng)該在0.07%以下。玉柴歐發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)機(jī)燃比已低至0.045%7/11/202214JAC汽油機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)機(jī)油耗一般多少？試驗(yàn)時(shí)間發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)與編號(hào)機(jī)燃比機(jī)油體積消耗率ml/h05.114GA1 43007496 (國(guó)產(chǎn)活塞/環(huán)) (對(duì)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(fù)荷試驗(yàn)后復(fù)試) 0.09 % 0.14%38.4262.6206.06.174GA1 63013418 (可靠性初試) (400h交變負(fù)荷試驗(yàn)后復(fù)試)0.086%0.10%34.9340.1706.10.044GA3 63020063 (機(jī)油耗專(zhuān)項(xiàng)) 0.026% 9.8 06.10.19 4GA3 63021115 (機(jī)油耗專(zhuān)項(xiàng)) 0.024% 8.82 06.10.244GA3 63021311 (機(jī)油耗專(zhuān)項(xiàng)) 0.047% 18.38 06.10.304GA1-1 63022032 (機(jī)油耗專(zhuān)項(xiàng)) 0.089% 36.68

12、7/11/202215試驗(yàn)時(shí)間發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)與編號(hào)機(jī)燃比機(jī)油體積消耗率ml/h 06.11.274GA3 (可靠性初試) (400h交變負(fù)荷試驗(yàn)后復(fù)試)0.096% 0.058%38.48 23.25 06.12.214GA1 無(wú)出廠編號(hào)(可靠性初試)（400h可靠性復(fù)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(guò)排除法確認(rèn)與缸體關(guān)系最大)07.2.134GA1 無(wú)出廠編號(hào)(可靠性初試) （400h可靠性復(fù)試)0.097 % 0.092 % 38.48 37.40 07.3G4JS 610

13、06387（市場(chǎng)退回機(jī)油消耗大的發(fā)動(dòng)機(jī)）燒機(jī)油確實(shí)嚴(yán)重，(為正常值4-6倍)，活塞環(huán)對(duì)環(huán)7/11/202216試驗(yàn)時(shí)間發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)與編號(hào)機(jī)燃比機(jī)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(guò)排除法確認(rèn)與缸體關(guān)系最大07.6.114GA1 無(wú)出廠編號(hào)(可靠性初試) （100小時(shí)后復(fù)試）0.099% 0.082% 07.6.224GA1 63028761 (可靠性初試) 0.13% 23.01（采用全速30%負(fù)荷的試驗(yàn)規(guī)范）07.7.244GA1 73009291 （市場(chǎng)退回所謂機(jī)油耗大的發(fā)動(dòng)機(jī)）0.07% 12.76（采用全速30%負(fù)荷的試驗(yàn)規(guī)范）07.7.264GA1 73022823（機(jī)油耗試驗(yàn)）0.116% 18.19（采用全速30%負(fù)荷的試驗(yàn)規(guī)范）7/11/202217JAC汽油機(jī)機(jī)油耗總評(píng)前期新機(jī)器臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果全部符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，也符合更嚴(yán)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)缸體的平臺(tái)珩磨工藝、活塞環(huán)優(yōu)化、缸蓋護(hù)罩整改等措施，現(xiàn)在所試驗(yàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油耗已經(jīng)較好。但某些市場(chǎng)退回發(fā)動(dòng)機(jī)的確存在嚴(yán)重?zé)龣C(jī)油現(xiàn)象，拆解發(fā)現(xiàn)大都有活塞環(huán)對(duì)口現(xiàn)象。機(jī)油耗太小也并不好，會(huì)加劇缸孔與活塞組的磨損，目前我們歐汽油機(jī)機(jī)油耗臺(tái)架試驗(yàn)結(jié)果按照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是可以接受的，但按照日本下村專(zhuān)家說(shuō)的機(jī)燃比不要超過(guò)0.07%還是不夠。對(duì)于歐機(jī)，如4GA3，其機(jī)油耗目