大家好,今天给各位分享增压机烧机油是什么原因的一些知识,其中也会对涡轮增压为什么会烧机油进行解释,文章篇幅可能偏长,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在就马上开始吧!
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丰田涡轮增压发动机烧机油
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1.国内的油品(包括汽油和机油),容易产生积碳;
2.积碳导致活塞环卡住,失去了刮油性能;回油孔堵住,机油无法正常回到曲轴箱;
3.缸壁与活塞之间的磨损,间隙过大4.气门油封和曲轴油封的腐蚀老化,导致渗油烧机油不一定非得大修,很多车主大修后问题没有解决,而且汽车还出现其他的问题
涡轮增压烧机油最简单的修复方法
选择高质量的润滑油,一般涡轮增压器在发动机转速达每分钟3500转时才会启动,并且快速提升直到每分钟6000转,发动机转速越高,要求机油的抗剪切能力越强;
按时保养定期更换,不按时更换机油致使浮动的涡轮主转动轴不能正常润滑和散热,涡轮增压器与进气管之间的密封件受损。汽车烧机油尾气会有大量的烟雾,怠速为白色,急加速或者大油门时为蓝色,并且排气管会有一股异味。如果一直不修理,到后期会有大量机油进入缸筒,由于液体不可压缩,活塞和缸筒会被顶坏,这种情况就是爆缸。
增压机烧机油是什么原因
首先要说明一点:发动机烧机油分为正常状况下的烧机油和车辆使用时间过长造成的烧机油。这两种情况有设计的原因,也有自然磨损造成的结果。所以应该分别对待,分别处理。而在所有存在烧机油现象的车型中,又以涡轮增压发动机为甚。因此我们主要分析涡轮增压发动机烧机油的原因。
1.活塞环和缸套密封不严造成的烧机油
发动机以燃料燃烧为做功形式,理论上是允许一定机油消耗的。其中最关键的原因是采用了缸套珩磨技术。简单的讲就是在加工缸套的过程中,有意在缸套内壁上留有交叉的纹路,机油可以在纹路中储存,以利于活塞环和缸套之间的密封和润滑。也就是说,理论上,活塞环和缸套之间是无法、也不能做到绝对的密封的。
那么问题来了,凡事都有两面性。缸套内壁纹路微沟槽中储存的机油,在每次做功冲程活塞下行时不可能全部都会被活塞环刮干净,遗留在纹路中的机油就会被高温燃气气化,相当于被烧掉。另外,随着时间的推移,活塞环和缸套之间的磨损必然造成活塞环弹性下降,那么活塞环的刮油能力也随之下降,这样烧机油势必越来越多。
可以说,发动机烧机油,尤其是涡轮增压发动机(转速高,缸压大,对润滑要求的机油更多),是发动机生产企业不得已而为之,只是后来越来越严重,可能出乎设计者意料之外了。
2.油气分离器饱和造成的烧机油
上面提到的活塞环和缸套之间的密封不严,还存在另外一种情况:活塞环开口间隙。考虑到金属材料的热胀冷缩,活塞环的三道环都预留有一定的开口度,这样会造成一个世界性的难题,气缸内的高温燃气会通过开口间隙窜入曲轴箱内,而涡轮增压发动机实际上会更严重。由于增压发动机比自吸发动机漏气量大很多,因此,对油气分离器的效率挑战很大。也因此更容易产生烧机油的问题。
所以无论采用哪种油气分离器,在使用一段时间后,其效率都会下降,甚至饱和,高温机油蒸气通过油气分离器重新进入气缸,等于就是机油被烧掉了。
3.气门油封老化造成机油泄露引起的烧机油
增压发动机由于增压器的存在,进气压力和排气背压都比自然吸气要大很多。这就对进、排气门油封带来了挑战。同时,由于长时间高温和压力会导致气门油封的老化,从而导致密封性能下降,这样机油就通过油封渗漏进入气缸内和排气系统,引起烧机油现象。
一般严重情况就是,冷车启动瞬间,排气管会排出一股蓝色烟雾,就是典型的气门油封老化失效造成的烧机油现象。
4.涡轮增压器转子磨损引起机油泄漏造成的烧机油
涡轮增压器的转子现在多采用浮动轴承(也就是铜套),和转子之间需要机油润滑,这部分机油也是靠密封环来密封的,密封原理和活塞环类似,靠气体压力来建立密封。如果长时间运行在怠速,排气管气体压力很低,容易引起机油从增压器转子的泄露,这些泄漏的机油会被高温废气带走,等于被烧掉了。
另外,如果涡轮增压器转子和轴承之间由于磨损,间隙变大,同样会引起机油泄漏,从而被间接烧掉。
总之,任何一款发动机都会存在烧机油现象,只是数量的多少不同而已。而自然吸气发动机由于天然的运行特征,即使正常的烧机油,只要数量可控,都会被认为是“少机油”,所以大家都认为日系汽车是最不会出现烧机油现象的车型,这可能也是日系汽车最不愿使用涡轮增压发动机的一个原因吧!
涡轮增压发动机为什么会更烧机油
我来分享一下,增压发动机比自然吸气发动机更烧机油的问题可以从以下几个机油消耗的来源来分析一下。
机油消耗主要由以下几个来源:
1.通过缸孔和活塞环系统消耗的机油
内燃机技术能够成功,其中最关键的技术是采用了缸孔珩磨和活塞环技术。这个技术组合保证了对爆发压力的良好密封,同时有不会对缸孔产生磨损。仔细观察汽缸孔上会看到交叉的纹路,但是收摸的话有感觉是光滑的,这些纹路是故意加工上去的,这个工艺叫珩磨。珩磨工艺的目地是利用纹路行程的微沟槽来储存机油,给活塞和活塞环环提供润滑。这也就是为什么发动机能够运行几十万公里而缸孔不会产生明显磨损的原因。
珩磨工艺有一系列参数来控制微沟槽的角度,深度,容积等,这些参数经过几十年的摸索和平衡形成了一定的设计经验值。
可以简单理解一下,如果珩磨微沟槽中储存的油多了,这部分机油在每次做功冲程活塞下行时都会接触到高温燃气,会被烧掉,烧的多了机油消耗肯定会大。反之,如果微沟槽中的机油储存不足,肯定会引起磨损问题,肯定会影响缸孔的寿命,另外,如果磨损了一样会烧机油。因此,珩磨参数如何设置需要和发动机结构和性能一起考虑。
增压汽油机,尤其是直喷增压汽油机和自吸发动机相比,汽缸峰值爆发压力要高很多。自吸汽油机的爆发压力大约在80bar左右,增压直喷发动机能够达到120bar以上,增加了50%。爆发压力的增加要求活塞和活塞环承受更大的压力,也需要更多的润滑。结合上面讲的珩磨润滑能力和机油耗的平衡关系,就可以看出,增压直喷发动机在缸孔珩磨网纹上消耗机油耗的挑战要比自然吸气大很多。
2.缸孔变形的影响
上面说的珩磨微沟槽储存机油的事情还有一个重要的因素是活塞环中的第三道管,油环。油环主要负责把缸孔表面由于飞溅附着的机油刮回油底壳,防止这部分机油接触燃烧产生的高温燃气,只保留珩磨微沟槽中的机油来负责润滑。
缸孔在加工过程中肯定会有变型,同时,在缸盖拧紧到缸体上以后,缸盖螺栓的预紧力也会引起缸孔的进一步变形。在发动机工作时爆发压力也会进一步引起缸孔变形。
缸孔变型就是不圆了,可以想像这样的话,油环刮油的能力肯定会大幅度下降。更多的机油会通过缸壁进入燃烧室消耗掉。因此,缸孔的圆度和圆柱度必须得到很好的控制。
增压发动机爆发压力比自吸大很多,因此,缸盖螺栓的预紧力也大很多,缸孔变型的严重程度也比自吸发动机风险大,因此烧机油的挑战也更大。
同时,爆发压力提高,缸孔变型大还会引起活塞漏气量的增加。增压发动机的漏气量水平一般是同等排量自然吸气发动机的2倍。这也进一步增加了机油消耗的风险。
新设计的增压发动机普遍都非常重视缸孔的变型,尤其是在装配上缸盖以后的圆柱度。很多都采用了工艺缸盖的加工工艺,就是在珩磨的时候用一个工装缸盖来代替实物缸盖,在缸盖螺栓打紧的情况下进行珩磨。这样相当于在加工时增加了一个反变形,从而使装配好真实缸盖的发动机缸孔圆柱度保持到很高的水平。比较高的控制标准可以将圆柱度控制在10um微米左右的水平,这样保证了油环刮油的效率,同时使活塞漏气量得到了有效控制,降低机油消耗。
3.曲轴箱强制通风循环PCV消耗的机油
活塞漏气量是燃烧产生的高温高压燃气从活塞环系统泄露到曲轴箱的气体量。2.0L自然吸气发动机一般在20~30L/min的水平。增压直喷发动机由于爆发压力大,缸孔变型大一般会在40~80L/min的水平,几乎增加了一倍。
这些活塞漏气到曲轴箱后会和机油的蒸汽以及飞溅产生的机油小颗粒混合,如果不采取措施的话这些活塞漏气会导致曲轴箱压力高,或者到处漏机油。可以想象一下,一股气如果没地方跑肯定是到处乱钻的。同时,如果直接把这部分活塞漏气排到大气中的话,也是一种污染。
法规要求这部分气体必须被引入发动机燃烧系统重新烧掉。如果这部分气体直接引入燃烧室的话,里面的机油蒸汽和机油小颗粒肯定都被烧掉了,机油消耗会非常严重。因此必须采用一个油气分离器把机油蒸汽和小颗粒分离出来返回油底壳,只让活塞漏气会燃烧室。
刚才说了,增压发动机比自吸发动机漏气量大很多,因此,对油气分离器的效率挑战很大。也因此更容易产生烧机油的问题。
目前新设计的发动机一般都采用非常复杂的油气分离系统,有的甚至是多级分离。典型的分离形式有迷宫(降低气体速度,利用重力分离),旋风式(利用离心力分离),毛毡过滤式(利用撞击和过滤的方式分离)等。全世界能成功开发油气分离的供应商只有很少的几家能做。
4.气门油封泄露消耗的机油
增压发动机由于增压器的存在,进气压力和排气背压都比自然吸气要大很多。这对进气门油封带来了挑战。比如,是在长时间运行后高的排气温度和压力会导致排气门油封的过早失效,这样机油就通过油封泄露进入排气系统,引起机油消耗过大的问题。
新设计的发动机很多在排气侧油封上考虑使用双唇口结构来减轻高压排气对油封密封的影响。
5.增压器中间体泄露的机油
增压器中间体轴承需要机油润滑,这部分机油也是靠密封环来密封的,密封原理和活塞环类似,靠气体压力来建立密封。如果长时间运行在怠速,排气管气体压力很低,容易引起增压器中间体的泄露。
另外,如果增压器过热引起中间体轴承磨损也会引起机油消耗。
以上分析供大家参考,可以看出发动机任何一个看起来小的问题都是牵一发动全身,都是系统工程,而且这个系统工程里面的每个系列都是难度很大的专业领域。这就是为什么发动机开发难度这么大的原因。
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增压机烧机油是什么原因和涡轮增压为什么会烧机油的问题分享结束啦,以上的文章解决了您的问题吗?欢迎您下次再来哦!