機油稀釋原因分析報告

時間：2018、4、12機油稀釋的原因分析及改善措施編輯：唐德潤01·機油稀釋概述02·機油稀釋的危害03·機油稀釋的影響因素04·機油稀釋的解決方案05·總結目

錄CONCENT機油稀釋即燃油燃燒不完全產物、冷卻液、機油氧化物及摩擦產生的不溶物等物質通過非正常渠道進入機油，使機油黏度下滑的現(xiàn)象。機油稀釋除了表現(xiàn)為機油液面上升以外，通常還伴隨著機油壓力下降，

,曲軸箱竄油量增多等問題。機油稀釋不止在直噴發(fā)動機會發(fā)生，在氣道噴射發(fā)動機中也會出現(xiàn)。只是直噴

發(fā)動機普及以后問題比較突出了。國際知名石油公司對于機油稀釋的評價標準各有不同，總體來說一般以運動粘度變化率(使用后機油與全新機油的運動粘度之比)及機油稀釋率(汽油含量)作為標價準則，當兩項參數(shù)超過一定限值后，就可以認定產生了明顯的機油稀釋問題，檢測標準見下表。檢測項目檢

測

限

值機油

運

動

黏

度

變

化

率

(

道

達

爾

)≥20%機

油

稀

釋

率

(

美

孚

)≥5%一、機油稀釋概述1、

機油壽命減少由于機油稀釋后，機油的粘度大幅度下降，粘度過小，在高溫、高壓下容易從摩擦表面流失，不能形成足夠厚度的油膜，失去其原有作用，導致機油更換，降低

機油壽命，增加了使用成本。2、

燃油經(jīng)濟性降低機油稀釋造成發(fā)動機潤滑性能下降，摩擦功損失增加。其次燃油進入曲軸箱，

為燃燒做功，造成燃油消耗增加。3、

動力性下降缸內燃油和混合氣的泄漏造成參加燃燒的燃料減少，平均有效壓力降低，從而發(fā)動機動力性下降。4、

可靠性和使用壽命下降由于機油稀釋，機油黏度降低，各摩擦不能形成穩(wěn)定油膜，導致發(fā)動機磨損加

劇，嚴重的導致拉缸、拉瓦等嚴重事故。5、VVT

響應延遲由于黏度降低，油壓建立時間變長，導致VVT執(zhí)行機構響應延遲。二、機油稀釋危害Oil+Fuel圖2

機油稀釋形成示意圖三、其它方面的因素。因此分析影響機油稀釋的影響因素就主要從這三方面入手。一、機油濕壁。即汽油液體依附在缸孔表面，然后被活塞環(huán)刮入到曲軸箱中。二、活塞漏氣。即通過活塞環(huán)與活塞之間的間隙、活塞環(huán)開口間隙等，包含汽油的氣體泄漏到曲軸箱中。產生機油稀釋的主要原因就是燃油進入到曲軸箱中，并且溶解混合在機油中。當然產生機油稀釋的不止汽油，還包括水。

目前我們主要關注的為汽油引起的機油稀釋。而汽油進入到曲軸箱主要是有兩種方式：Ar缸壁上形成的油膜活塞漏氣量

形成機油稀釋三、機油稀釋的影響因素缸內直噴

發(fā)動機燃

汕噴射存

在碰壁三、機油稀釋的影響因素導致汽油濕壁的影響因素有如下幾點：一、噴油器的布置a、缸內直噴的布置形式比氣道噴射的噴油器布置導致汽油濕壁的概率大很多，這

也是，這也是目前很多缸內直噴發(fā)動機機油稀釋的主要原因。b、

噴油器側置比噴油器中置導致濕壁的概率大。主要是因為側置的噴油器因為布置空間的限制，

噴油角度的設置等比中置式難度大，更容易導致油束直接到達缸

孔表面。排氣門★中當GDI燃燒系統(tǒng)具內中互采孔難理距成合高盡明射系紙。燒發(fā)率層，進花置居非

政

發(fā)

動

機

可

層和

VQ

保量沒心缸內直噴進氣門活塞火花塞噴油器連桿二、

噴油器的參數(shù)a、噴油器的角度。噴油角度設置不好，會導致濕壁現(xiàn)象加重；b、噴油孔的數(shù)目。噴油孔的數(shù)目會直接影響每個孔的噴油量及油束的到達的距離；

c

、噴油器的直徑。d、噴油壓力。三、

噴油時刻a、噴油提前角。噴油提前角加大，燃油蒸發(fā)時間長，濕壁的情況減小，但是過大噴油提前角又會導致在活塞.七止點附近大量機油噴在活塞表面上，增加煙度，

過小

的噴油提前角會導致燃油蒸發(fā)混合不均勻，燃燒異常。b、噴油次數(shù)。噴油次數(shù)少，因此單次噴油的量多，噴油到達距離遠，

導致濕壁現(xiàn)象加劇。同一周期里邊每次的噴油量分配也會對濕壁有影響。三、機油稀釋的影響因素試

驗

工

況扭矩功率空燃比出

水

溫

度機

油

溫

度運

行

時

長機油稀釋

率HD202500rpm/10barBMEP160.141.95150°66.31h9%GW2.0T2500rpm10barBMEP156.8410.99850.92°67.31h13.8%HD202500rpm10barBMEP160.541.790.9991.71001h1.8%GW2.0T2500rpm10barBMEP161420.97990.3499.021h1.1%四、發(fā)動機溫度試驗證明發(fā)動機的溫度對機油稀釋的影響很大，主要是因為溫度對燃油的蒸

發(fā)效率影響很大。冬季在東北發(fā)生機油稀釋的概率比南方大很多，這市場上的實

際表現(xiàn)是一致的。油溫的提高有利于機油中汽油的蒸發(fā)，對緩解機油稀釋也是有好處的。三、機油稀釋的影響因素五

、燃

油

屬

性燃

油

屬

性

對

機油

稀

釋

有

很

大

的

影

以

及

燃

油噴

射

的索

特

平

均

直

徑(SMD),響

，

這些屬性包括粘度

、

表面張力

、

密度是機油稀釋分別隨這些屬性的變化規(guī)律

。三

、

機

油

稀

釋

的

影

響

因

素機油稀秤率(體積分數(shù)/h)機油稀釋率(體積分數(shù)/h機油稀釋率(體積分數(shù)/h)索

特

平

均

直

徑

/

μm表面張力/(mN/m)機油稀釋率(體積分數(shù)/h)密

度

/(kg/m3)粘度/(mm2/s)三、機油稀釋的影響因素活塞漏氣導致額機油稀釋，影響因素如下：一、活塞環(huán)間隙活塞環(huán)的間隙大小直接導致活塞漏氣量的大小。二、

缸體變形量缸體變形量大，將導致活塞環(huán)與缸孔之間間隙大，活塞漏氣量變大。三、

活塞環(huán)張緊力大小張緊力的大小也會影響活塞漏氣量。四、

氣缸壓縮壓力及爆發(fā)壓力壓縮壓力及爆發(fā)壓力的大小都會影響活塞漏氣量。以

上四條都是影響活塞的漏氣量!

!

!試

驗

工

況扭矩功率空

燃

比出水溫度機

油

溫

度運

行

時

長機油稀釋

率HD202500rpm/10barBMEP160.541.790.9g91.71001h1.8%HD201500rpm/WOT304.246.750.869097.41h6.0%HD205500rpm/WOT276.6159.30.7290103.61h8.2%六、

點火時刻點火時刻直接影響到混合氣燃燒的時間早晚，

點火時刻早，

則混合氣進入曲軸

箱的量減少，但是會出現(xiàn)爆震的可能性，

點火時刻太晚，混合氣進入曲軸箱的量較

多，

同時發(fā)動機性能下降。五、空燃比空燃比越低，

未參與燃燒及燃燒不充分的燃油量越大，

因此隨著活塞漏氣

進入到曲軸箱的越多，燃油稀釋量也就越大。三、機油稀釋的影響因素三、機油稀釋的影響因素其它方面導致機油稀釋的因素如下：一、機油品質選用較高的質量等級機油和初始粘度能夠提高機油的綜合性能，為機

油稀釋提供附加的粘度保護。防腐蝕性能

揮發(fā)性機油綜合性能評價示意圖高質量等級的潤滑油能夠提高機油的抗高溫粘度特性和減少機油本身

揮發(fā)，從一定程度上減小機油稀釋。綜合國內外增壓缸內直噴發(fā)動機機油

選用牌號分析，

SL

級別潤滑油逐步淘汰，越來越多的廠商選用SM

級別潤

滑油。車型特點機油質量

等級S

A

E

粘

度

等

級1

.

8CDI整車增壓缸內直噴SL10W-30德系整車增壓缸內直噴SM5W-40美系整車增壓缸內直噴SM5W-30韓系整車增壓缸內直噴SM5W-30渦輪增壓器保護活賽清凈性防止油泥生成氧化增稠107排放系統(tǒng)耐久性密封適應性=SN=SM-SL

aSJ磨損防護長城二、

曲軸箱通風系統(tǒng)發(fā)動機工作時會有部分可燃混合氣經(jīng)過活塞環(huán)由氣缸漏入曲軸箱中，發(fā)動機溫度低時可能會有液態(tài)燃油進入曲軸箱中，如果曲軸箱的燃油蒸氣不及時排出會加重機油稀釋程度。改變PCV閥補氣量驗證曲軸箱強制通風系統(tǒng)對機油稀釋的影響，驗證結果見圖所示。試驗結果表明，

P

C

V

閥補氣量存在相對較優(yōu)的值，小于或大

于此值對機油稀釋都會產生不利影響。PCV閥補氣量/L·min-'汽洲質量介數(shù)%三、

機油稀釋的影響因素圖

9

PCV

閥補氣量對機稀釋影響一、噴油器的布置結合整機布置，綜合考慮噴油器的布置位置。同時未來的發(fā)展趨勢為氣道

噴射與缸蓋直噴都采用的雙噴射系統(tǒng)。直噴系統(tǒng)的噴油量降低可以大大降低噴

油濕壁的量，對降低機油稀釋率有很大的好處，

同時對整機排放也會有積極的

影響。二、噴油器參數(shù)的設置在項目開發(fā)中，

噴油器的參數(shù)設定要經(jīng)過CAE模擬分析，然后經(jīng)過發(fā)動機摸底試驗后再確定，同時增大噴油壓力等措施是很有必要。三、

噴油時刻要合適噴油時刻需要根據(jù)發(fā)動機性能等方面綜合考慮，增加噴油次數(shù)是很有必要

的，

目前一般采用的是兩次噴射。四、

發(fā)動機升溫速度要快采用熱管理系統(tǒng)，排氣歧管集成缸蓋等措施、廢熱再利用等措施迅速提高

冷機啟動后發(fā)動機的熱機速度，

同時要避免車子的短途行駛。四、機油稀釋的解決方案四、機油稀釋的解決方案五、使用市場上正規(guī)加油站的燃油，杜絕低品質燃油。六、設計時提高缸體的剛度，減少缸體變形量，采用合適的活塞環(huán)的張緊力，采用無缺口活塞環(huán)，減低活塞漏氣量，選擇合適的壓縮比，控制好爆發(fā)壓力。七、控制好VVT的氣門開啟關閉時刻，采用VVL,氣門控制進氣量等技術，提

高進氣量，提高空燃比。八、選擇合適的點火時刻；九、

選擇較高質量等級的機油；十、加強冷卻性能，提高火花塞點火性能，