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专家解读深度分析发动机烧机油的八大原因(案例附图,非常专业)

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人气:-发表时间:2016-04-30 13:21【

胡建军

案例观察: 大头师傅看着满腹心事盯着手机的小头徒弟问道:“徒儿,又遇到什么难题了吗?说来听听,师傅帮你解惑。”小头徒弟一下子打开了话匣子:“师傅,最近网上在讨论大众汽车发动机烧机油的事, 尤其那位诺诺先生对一款大众车发动机气门摇臂 轴承内圈破损的分析点击量突破十万次,我昨天 半宿没有睡觉,一直在网上浏览关于发动机烧机油 的议论,五花八门,大众车发动机真的有问题吗? 我记得咱们修过不少烧机油的发动机,什么车型都 有呀。” 大头师傅打断了滔滔不绝的徒弟,并递给 他一叠自己正在写的《 汽车发动机烧机油拆招与化解秘籍 》。小头徒弟接过来一边看一边睁大了眼 睛,佩服得五体投地。小头徒弟忘了师傅也是上网 达人,激动地看着秘籍,迫不及待央求着师傅给讲 一讲。大头师傅微笑着细细道来:天下之事无不有 其缘由,就好比人都会感冒发烧一样,并不分哪个 地区的人,但每个人引起感冒发烧的原因并不尽相 同,因人而异。 1、汽车发动机烧机油的原因 汽车发动机因其设计、应用、配置、结构、控 制及其润滑系统、冷却系统特点的不同,如自然吸 气式发动机、涡轮增压式发动机、多个机油泵的发 动机、铸铁缸体与铝合金镶套和不镶套缸体、发动 机仓底带导流板和不带导流板,以及润滑油的选 择、质量等,引起可能烧机油的原因不尽相同,必须一一分析,决不能一概而论。因此也就注定并不 存在一招解决问题的“灵丹妙药”,同病需异治。 大众车烧机油的言论未免有些不公,其他车型 一样有发动机烧机油的问题,只不过对大众车关注 度较高而已。我们以一台虚拟发动机而言,出现烧 机油现象,不外乎以下几个原因。 (1)由增压器引起的烧机油; (2)由发动机工作温度过高引起的烧机油; (3)由发动机润滑系统功能性元器件引起的烧机油; (4)由冷却系统工作效率过低引起的烧机油; (5)由发动机运动副间隙不合适引起的烧机油; (6)由机油加注过多引起的烧机油; (7)由发动机相关密封件引起的烧机油; (8)由发动机强制废气再循环系统引起的烧机油。 注意,我们这里指的烧机油是单指机油(不管以什么样的状态)进入燃烧室与混合汽一同被掉,而不是由于泄露缺少机油造成发动机部件损伤,这是两码事。 2、发动机烧机油案例 最近我们接了一台奥迪Q7,配备型号为CJT的3.2T V6发动机的烧机油故障车,总行驶里程78625km,车主告知每1000km大约要补充1.5L机油。从上次补充机油到现在行驶1600km,还没有补充机油。首先我们检查了一下发动机外部和 底部,局部有轻微渗油痕迹,其余并没有发现明显 漏机油的地方。听了一下发动机运转的声音,在 1缸附近有明显的敲击音,测定了一下曲轴箱的 背压,背压与正常值比较偏大,同时利用直感式压力表检测了机油压力,基本正常;停机后,对该发动机油底壳中机油放出进行了称重,剩余不足二分之一;随机将6个火花塞卸掉,用内窥镜观测,发现除了各缸活塞顶部、气门口处积炭很厚以外,1、2缸有很深的拉伤痕迹,此种迹象已经不适宜不解体处理方案了,只好打开发动机,进行深度检查。 (1) 将发动机从车上抬下(图1),进一步检查是否存在漏机油的地方,要想排除烧机油故障首先必须排除是否有漏机油的地方,因为漏机油和烧机油引起的故障是两个不同轨迹。其1000km机油消耗约1L左右(手册上标注1000km消耗0.5L为正常,这里暂且不去议论这个标准国人是否能够 接受),我们对引起机油可能进入燃烧室的部位一一进行了排查。 (2) 检查机械增压器和中冷器体(图2、图3)。

检查机械增压器和中冷器体

图1 发动机 

发动机缸体

图2 机械增压器和中冷器体

机械增压器和中冷器体

图3 空气入口 在机械增压器中冷器内部和曲轴箱通风口内有机油存留,从进气口处也可以看见。这说明该发动机曲轴箱当中有大量的机油蒸汽窜入(注意:现代发动机烧机油与以往发动机烧机油有一些不同,由于机油的品质不同,以往的发动机烧机油,在排气管尾部有明显的冒蓝烟现象,而现在由于加工精度越来越高,机油越来越稀如全合成机油在排气管几乎看不到蓝烟)。 (3) 检查气门和气门导管( 图4)。

 检查气门和气门导管

图4 气门和气门导管 气门口处有积炭,证明烧机油;经过专用量具测量,气门杆与气门导管配合间隙正常(0.025mm ~ 0.035mm 之间),证明无机油泄漏。 (4) 检查曲轴前后油封、平衡轴油封(图5) 以及气门油封处是否有因为油封老化、破损而引起的机油泄漏,一是判定油封磨损程度;二是曲轴箱背压是否过大(在抬下发动机前动态状态下已经测量过机油室内的背压,正常。注意,带曲轴箱强制通风与废气再循环机构的压差不同)。 图5 平衡轴油封 (5) 检查二次空气泵( 图6) 工作是否良好,工作正常。

 检查二次空气泵

图6 二次空气泵 (6) 抽出活塞以及活塞环,检查缸筒与活塞,发现1、2缸严重拉伤,原因是因为烧机油后形成胶结,活塞环已经与环槽粘接在一起,加之积炭过多造成温度过高,导致缸筒与活塞拉伤( 图7、图8、图9、图10)。 (7) 测量活塞裙部及缸筒内径进行 ( 图11、图12),6 个缸筒内径活塞裙部间隙均在0.05mm ~ 0.06mm 之间(维修手册上标注为0.025mm~0.080mm);缸筒椭圆度和圆柱度都不超过0.02mm,均符合标准公差范围要求。 (8) 检查活塞环开口(端口)间隙、背隙与侧隙,经过检查均符合标准要求( 图13)。 

检查活塞环封口

图7 缸筒

缸筒

图8 活塞顶面的积炭

活塞顶面的积碳

图9 活塞环

活塞环

图10 活塞

图11 测量活塞裙部 

 测量活塞裙部

图12 测量汽缸内径

 测量汽缸内径

图13 检查活塞开口间隙 (9) 检查曲轴磨损程度、曲轴与轴瓦配合间隙(图14、图15)经检查曲轴连杆轴颈表面有轻微拉伤,但配合间隙符合标准。做这项检查的目的,是排除因为曲轴与轴瓦配合间隙不当引起的故障。 

检查活塞开口间隙

图14 检查曲轴磨损程度 

检查曲轴磨损程度

图15 测量轴径 (10) 对机油物理和化学性能进行检测: 酸度、黏度、低温流动性等指标( 图16)。因加注的是汽油机0W-30全合成机油,原加注机油虽然应该问题不大,但从经验认为如果加注 0W-40 机油会更好一些。对使用后的机油化验显示偏酸,说明机油中混进了汽油混合汽,原因是混合汽由缸壁间隙窜入;机油颜色发黑,经磨粒分析说明有大量炭颗粒。

机油酸度测试

图16 机油酸度测试 至此所有检查结束,看似没有找到烧机油的原因,其实不然,从检查机油偏酸,证明机油中混入可燃气体,唯一的解释就是可燃混合汽是从活塞与缸筒间隙窜入,可是经测量缸壁间隙符合维修手册技术规范。 3、总结 “符合技术规范,问题出在哪呢?” 小头徒弟急不可耐地问道。“别急,回想一下,我们在做活塞与缸壁间隙检查时实测间隙是0.050mm~0.060mm吗? 其一,技术手册上规定最大上限可达到0.080mm 的确是在标准范围之内,但是,0.025mm ~ 0.080mm之间,按我们经验值,铸铁缸套按材质、工质、工况等因素以及缸径比例,公差带略微显得有点宽。但此发动机是带机械增压器的,我们知道带增压器需发动机在怠速和冷机状态下,曲轴箱背压较大极易造成机油蒸汽窜入燃烧室。 其二,发动机超速运转也容易产生烧机油现象,但是由于车辆运营环境不同, 在欧洲汽车日均运行速况中,怠速和超速段很窄,因而烧机油在每1000km 用0.5L就显得很正常,而我们的用车环境,由于各种原因怠速和超速段相对较长,因而烧机油矛盾就比较突出了。 其三,由于装有增压器,发动机相对工作温度较高,没有相对较大间隙公差带,很难保证安全工作要求。但是这种较宽的公差带在我们特定的工况下,却存有一定烧机油的隐患。” “师傅,我们是不是要让缸壁间隙在公差带的偏下限值。”大头师傅用赞许的眼光看了一眼徒弟:“我们后来正是按这个思路做的(注意活塞环的开口间隙同样处理),并加注了0W-40 的机油,经过试车反馈,车辆行驶5000多千米,车主还没有感觉出缺机油,排气管也没有呛人的味道了,而且动力性、加速性都有明显提高。这里要提醒一点注意的是,加注的机油一定注意它的高温黏度特性指标。” “师傅,是不是所有烧机油的发动都可以这样做呢?”“同病异治,一定要经过科学的检查与分析,具体情况具体分析,同时慎重制定对应的解决方案,我们到目前为止解决了几十个烧机油案例,完全一样的解决方案并不多。老子说:故无常,欲以观其妙;常有,欲以观其微,就是这个道理。” “至于前面提到的诺诺先生对一台气门摇臂轴承内圈破损的分析的案例,还是很精彩的,遗憾的是没有看到最后的解决方案,只是列举了故障现象,我从字面上分析,此现象应该是由于发动机烧机油导致机油严重短缺,从而致使润滑不良、冷却效率降低,致使摇臂轴承无油干磨,最后在不同力的作用下疲劳断损。但是为什么烧机油?这个原因还有待于现场分析。” 

说明:本文来自《汽车维修与保养》 作者介绍: 胡建军,从事汽修行业40余年,现任中鑫之宝汽车服务有限公司总工程师;曾任交通运输部专业技能认证中心专家委员;机械工业出版社编审;甘肃交通职业技术学院 客座教授专家委员;北京工业技师学院等37所中高等职业院校客座教授;教育部汽车维修职业教育改革国家级课题组组长、专家委员;中车汽修(集团)总公司总工程师;百得利汽车维修有限责任公司(奔驰)总工程师;中国汽车工程学会汽车应用与服务分 会汽车维修职业教育委员会专家委员;著有《汽车维修企业管理》《思维与汽车维修》等多部作品。




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