那么这个“活塞环泵油作用”是如何产生的呢?我们还是来看活塞、活塞环和气缸壁的结构 。活塞环是安装在活塞上的,当它们安装进气缸套以后,在活塞与活塞环之间形成了三个间隙:端隙、侧隙和背隙 。当活塞在气缸中向下运动时,气缸壁上的机油就通过活塞环的侧隙下方进入背隙;当活塞在气缸中向上运动时,机油就从活塞环的背隙进入侧隙上方,然后被送入燃烧室参与燃烧 。这个过程在发动机运行过程中反复不断的进行,机油就被逐渐的消耗掉了 。由此可见,“活塞环泵油作用”是由发动机的结构特点决定的,只要发动机的结构和工作原理不变,活塞环泵油作用就不可避免,发动机就一定会消耗机油 。
在正常情况下,通过活塞环泵油消耗的机油量是极少的,一般在一个换油周期内都不需要补加机油 。泵油量的多少主要与活塞环的性能和发动机的磨损有关,活塞环的材料、结构、物理与化学性质、安装及使用都对活塞环泵油有很大的影响 。日系发动机机油消耗量普遍都比较小,主要是由于活塞环品质较好;而一些机油消耗量大的神车,活塞环的品质与配合间隙的设计是不可忽视的因素 。另外,对于采用铸铁缸体的发动机来说,由于活塞一般都是铝合金的,膨胀系数比铸铁大,所以在冷车时活塞与气缸壁之间的间隙也较大,此时活塞环的泵油作用也更大,即冷车时会消耗更多的机油,这也是部分发动机机油消耗量大不可忽略的一个因素 。
如果发动机使用时间过长,或者发动机润滑不良,或者长期超负荷工作,导致气缸、活塞和活塞环的磨损过大,各部位间隙增大,活塞环的弹力减弱,密封性能下降,特别是油环的刮油布油作用的减弱,活塞环的泵油作用就会加剧,使更多的机油进入气缸参与燃烧,这时发动机就会出现下排气、冒蓝烟、机油消耗量增大等故障 。我们通常所说的发动机需要大修绝大多数都是这个原因引起的 。在这种情况下使用粘度高一点的机油,或者使用一些机油添加剂,可以有效的缓解这些症状,如果想要彻底的解决问题,还是要分解发动机大修 。
另外还有两种发动机,虽然在汽车上不常见,但也是客观存在的,那就是二冲程发动机和转子发动机 。这两种发动机由于结构上的因素,机油消耗量更大 。其中的二冲程发动机的机油和汽油是混合进入燃烧室燃烧的,是标准的“混合动力”,机油消耗量大约是汽油的3~5%,相当恐怖的数据;转子发动机对润滑要求更高,也有很多机油进入到气缸中参与燃烧,机油消耗量也是惊人的,在此就不展开讲述了 。
发动机还有一种消耗机油的途径是曲轴箱通风 。现在的汽车发动机出于减少环境污染和提高发动机经济性的考虑,一般都采用曲轴箱强制通风技术,它可以把曲轴箱中的废气抽出并送入发动机的进气管,吸入气缸再燃烧 。在这些废气中,不可避免的会含有一部分机油蒸汽,这样也会消耗一部分的机油 。
所有的机油在高温下都会蒸发,它的蒸发量与机油的诺亚克挥发值有关 。诺亚克挥发值是衡量机油蒸发性的一个指标,它的数值越大,机油越容易蒸发成气态;数值越小,机油越不容易蒸发 。如果使用了诺亚克挥发值较高的机油,机油容易蒸发,曲轴箱中的机油蒸汽浓度较大,也就是说会有更多的机油进入了曲轴箱通风系统中 。虽然曲轴箱通风系统能够回收其中的绝大部分,但还是有一小部分会进入燃烧室烧掉 。所以这也属于发动机结构性的烧机油,同样也是不可避免的 。
因此,汽车烧机油是必须的,是由发动机的结构和工作原理所决定的 。也可以说,如果发动机不烧机油,发动机就无法正常运行 。所以不论是多么高端的车型,都会消耗一定量的机油,只不过由于结构设计以及使用环境的不同,机油消耗量的大小不同而已 。
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