车企相继遭遇“机油门”,机油增加和乳化,也是“传染病”吗?
摘要:这是个困扰工程师们一百多年的问题。
就像惯例一般,针对机油增多和乳化现象的投诉,在年底至年初的这段时间再次大规模涌现。这一次,“中招”的是丰田。
由于对汽车技术和了解程度的差异,国内的乘用车市场用户,对汽车产品的任何一点“异常”,表现都相对敏感。机油增多和机油乳化,由于事涉机油和发动机,在大多数用户在潜意识中,这两项并非产品设计隐患的现象,已经被定性为与“烧机油”同等严重的地步。
那么,机油增多和机油乳化现象,真的有如用户投诉和媒体报道的那样严重吗?
多出来的机油
在一般情况下,机油增多和机油乳化现象,大多出现在北方地区。从近年来用户的投诉情况,以及投诉发生的时间周期看,冬季成为机油增多和机油乳化现象的高发期。
气候,成为最关键的诱因。
由于发动机工作时,气缸中的废气、水汽和不充分燃烧的油气透过活塞环间隙进入曲轴箱后,为减小大气污染和燃油损耗,发动机配备的强制式曲轴箱通风系统,会通过发动机运转产生的真空,将曲轴箱内的废气重新导入进气道,并送入气缸进行二次燃烧。
在发动机启动时间较短的状态下,热量未完全传递至曲轴箱,由于同气缸存在温差,渗入曲轴箱内的废气可能凝结成液体,无法被强制式曲轴箱通风系统重新导入进气道,这部分液体与箱内的机油混合,成为机油增多的直接原因。同时,在发动机水温较低状态下短时间驾驶,发动机内少量的结露水不能蒸发,进而在机油加注盖内侧形成乳化现象。
简单说,就是废气由于温差冷凝成液体,进入机油,导致机油增加;结露水由于温度较低未完全蒸发,在机油加注盖这个温度最低的位置驻留,与机油混合产生乳化。
这种现象在生活中并不鲜见。在北方,冬季从室外进入室内,眼镜上出现的“雾”,就是因为镜片温度较低,室内空气中的水蒸气在镜片上冷凝成小颗粒水滴。在南方地区,夏季车内空调温度过低时,出风口附近挡风玻璃的温度与车外空气形成温差,也容易出现一片水雾,并有可能对驾驶视野造成影响。
镜片和挡风玻璃上的液态水雾,可以随着温差的减小,重新转化为水蒸气。对发动机来说,机油增加和乳化,也是一种可逆的反应。随着驾驶时间的适当增加,气缸和曲轴箱的温差逐渐减小,冷凝的废气和燃油也可以重新转化为气体,并被导入进气道,机油增多的现象将得以缓解。同时,机油中结露水完全蒸发后,乳化现象也将不复存在。
由于混合动力车型的发动机并非连贯运转,在同等环境和驾驶状态下,需要比汽油发动机更长的时间减小气缸和曲轴箱的温差。
机油增多、机油加注盖的乳化的确改变了机油的初始物理及化学状态,但实际上,有数据表明,少量的机油增多,并不会影响机油的润滑效果,从而伤害发动机。机油加注盖附近的乳化现象,更不会对发动机造成影响。
但需要注意的是,如果在低温环境中,反复短时间(如30分钟内)驾驶,废气、燃油在曲轴箱内与机油长期混合而无法气化排出,的确会加速机油变质,并对发动机机件造成腐蚀。
无解的“原罪”
尽管一定程度的机油增加和机油乳化现象,对发动机并不会造成损害,但在用户看来,车辆出现任何自己不了解的现象,都是车企不可推卸“原罪”。
丰田不是第一个遭遇“机油门”的车企,包括2019年初受到大范围投诉的东风本田在内,雪铁龙、起亚、现代、通用、奔驰、宝马等各大车企,均出现过类似现象。在国际自动机工程师学会(SAE)的文库中,由于气缸中的燃油以蒸汽形式和未燃尽的液态形式,经由活塞环窜漏到曲轴箱,并融入机油,导致机油增多的案例,最早甚至可以追溯到100年前。
为了追求更高的燃油经济性,直喷系统将燃油喷射到气缸中。然而,由于喷射在气缸壁上的燃油很难如空气中的油雾颗粒迅速汽化,气缸壁上的油膜很可能被活塞环带入曲轴箱内。
针对2019年的“机油门”事件,东风本田的解决方案是进行ECU升级,主要目的是燃油喷射时机的修正,以及加快机油温度升高的速度。也就是说,尽可能减小燃油喷射在气缸壁上的可能性,并同时使机油快速升温,使混入的燃油重新被汽化,再次进入气道。
然而,这个解决方案并未彻底阻断气缸内的燃油混入曲轴箱。对遭遇同类质疑的丰田来说,由于温度较低造成的机油增多和机油乳化现象,除了尽快使机油升温,使混入的燃油重新汽化,并使水汽蒸发,只有一个办法——彻底阻隔气缸与曲轴箱。
然而,绝对隔离仅存于极端理论中,在实际应对中,通过增加气缸和曲轴箱之间的活塞环数量,以及活塞环的张紧力和气密性,的确可以缓解燃油及废气混入机油。但与此同时,活塞环造成的摩擦增加,机械损失加剧,将大大降低发动机的机械效率。
也就是说,机油增多和机油乳化现象基本无法彻底解决,而最大化避免这一现象的技术手段,将使发动机更低效、更耗油。这对车企和用户而言,似乎更为难以接受。
未知的心理恐慌
1927年,洛夫克拉夫特在《文学中的超自然恐怖》中最早提出,“人类最古老而强烈的情感便是恐惧;最古老而强烈的恐惧,则源自未知”。
尽管机油增多和机油乳化现象与恐惧无关,但由于对技术缺乏了解,再加上其他品牌消费者也曾对机油增多和机油乳化现象进行投诉,在面对同类现象时,用户的恐慌和抵触心理,引发的从众性投诉,并不难理解。
拥有十年以上驾龄的老司机可能还有印象,早年间车辆的行车电脑中,并没有发动机快速升温的设置。所以,在寒冷天气启动时,会习惯性地让车辆保持怠速状态一两分钟,使机油升温,恢复流动性和润滑能力后,再开始驾驶。
包括冷车启动在内,随着技术的革新,无数司机已经淡忘了低温天气下诸多“老派、过时”的驾驶技巧,但一个事实却未曾改变,低温环境和高温环境下,车辆的响应,依旧存在差异。最直观的感受,莫过于空调。相比夏季车载空调“即开即凉”的效率,冬季的车载暖风系统需要发动机升温到一定程度后才可以供暖。
也正是由于对技术的认知程度不同,几乎所有用户都可以接受发动机升温前暖风系统的“不作为”,但却对同样的时间内,未能实现燃油和结露水汽化的机油而耿耿于怀。
用户的恐慌并不难理解。作为车辆“三大件”中最重要的一个零部件,车辆的绝大部分动力性能来自于发动机。再加上与发动机有关的维修价格均居高不下,以及发动机维修后对车辆残值的影响,发动机,已经成为除安全性能外,用户对车辆最为关注密切的部分。任何可能导致发动机损伤的现象,都会被无限放大。
春暖花开之际,找个好天气,挑一程路线,来场撒欢儿式的自驾游之旅。给发动机一点时间,让机油增多、机油乳化,以及这段时间因疫情导致的压抑和恐慌,一道消散吧。