汽车不能长期短途行驶?相信在网络上这类说法并不少见,而在前几天笔者看到一则关于汽车长期短途行驶导致机油增多、乳化的消息。简单来说就是某车主发现爱车的机油出现乳化问题随即到4s店,4s店则是将问题推给了车主说是因为车子长时间短途行驶所导致的。
那么长期短途行驶真的会损害发动机么?造成损害的原因是什么?平心而论汽车长期在低温(0度以下)环境下短途行驶,的确会对发动机造成一定程度的损耗。确切来讲是这种用车方式对机油并不友好,会在比较短的时间内导致机油出现问题。比如机油增加甚至乳化。若机油出现问题而车主又没能及时发现,那么对于发动机而言还是会产生不同程度的影响的。
短途行车为什么会造成机油增加、乳化?
机油增加、乳化问题主要是由于燃油或水分进入了曲轴箱污染了机油。当然可能有些朋友会问水是哪来的?汽油以及一系列有机染料燃烧时均会产生水分。这种问题其实在过去的歧管喷射发动机上并不常见,因为歧管喷射发动机在低温工况下的状态更好。有足够的空间完成燃油的雾化,导致出现湿壁现象的概率就小。但对于直喷发动机而言,低温工况下并不理想。
如上图所示歧管喷射发动机结构图,燃油会喷射在进气歧管内。相对于燃烧室而言歧管内空间显然要更加充足,所以燃油与空气在歧管内的雾化过程更为顺畅。歧管喷射发动机的燃油喷射在歧管中雾化后被吸入燃烧室内,已经完成雾化的混合气就很难重新凝结成液体。所以歧管喷射发动机除了在内燃机拉高压缩比方面无优势外,几乎没有其它的缺陷,省心、好打理。
缸内直喷发动机则不同了,它的喷油嘴直接布置在缸内。燃烧室的空间紧凑,在低温冷启动机器时雾化效果很差。由于低温对燃油雾化有很大的影响,所以系统会选择加浓喷射燃油。可一旦大量喷射的燃油喷射在冰冷的缸壁上,就很可能重新液化、顺着缸壁与活塞环之间的缝隙流入曲轴箱。其次燃油燃烧时产生的水分同样会顺着缝隙流入曲轴箱导致机油增多。
机油增多问题在过去也有,但在内燃机进入到直喷时代后,这个问题大规模出现。原因很简单,对于直喷发动机而言燃油、水进入到曲轴箱的概率更大。尤其是对于那些喷油嘴侧置的机型而言,这种问题很常见。而那些喷油嘴顶置的机器相对要好一些。除此之外迷宫式油气分离器的使用也导致了这种问题的严重。迷宫式油气分离器虽然可以很好的防止机油被排回燃烧室,但却造成了部分汽油、水分也被阻隔。
汽油、水分进入曲轴箱后该如何解决?
机油增加、乳化是渐进的,也就是说清澈的机油变成粘稠的“卡布奇诺”是需要一个较长的过程的。作为车主只需要及时将混入曲轴箱内的燃油、水气排出即可。汽油的沸点很低,一般来说70多度就会大量挥发,而水份在90度以上时也会挥发。所以运行车辆当机油温度达到正常时即可将汽油蒸气、水蒸气给排出去。如今的车子大部分只配备水温表而不配油温表,但要明白一点机油温度远比水温更高。
所以对于每天长距离行驶的车辆来说,机油增多、乳化的问题几乎不存在。因为长距离行驶到水温正常时,机油温度接近100度甚至更高。这样的高温可以轻易将燃油、水分挥发出去,而正常运行时的发动机缸壁温度极高,喷射出的燃油也不会再发生液化,从而杜绝这个问题。所以只要车子每天正常行驶就几乎不会出现机油增多等问题,但如果天天短途行驶呢?
比如在东北的一些城市,冬季的温度是非常低的。每天跑短途,水温、油温还没上来呢就到目的地熄火了。在这个过程中窜入曲轴箱内的燃油、水分就不能及时排出,晚上下班则是再复制一遍上述的过程。日积月累混入曲轴箱内的汽油、水分越积越多,最终引发的结果就是机油乳化。这其实就是短途行车对发动机的影响,所以在冬季低温环境跑短途,可以不开车,如果一定要用车请尽量把车热透。
旋风分离器与迷宫式分离器
众所周知德系车一般不会增加机油,但存在烧机油的可能。而最近这些年间日系车则有多款出现机油增多、乳化的问题,而烧机油的范例却很少。而一部分原因就在于油气分离的选择上,德系发动机更愿意采用旋风式油气分离器,而日系车则是更喜欢采用迷宫式油气分离器。如上图所示,这就是EA888发动机所采用的旋风式油气分离器。从缸壁与活塞环之间窜入的汽油、水分、机油会直接进入旋风分离器。
进入旋风分离器后混合气体会高速旋转,从而将机油、燃油、水气分离。机油分子更大也更重从地步出口重回曲轴箱,而其它气体更轻则由顶部气口回排燃烧室。旋风式油气分离器更直接、粗暴,在控制流程上也更为粗糙。经常会把还未完全分离的机油也跟着汽油蒸气一同排出,所以旋风式油气分离器回排效果更好、但容易把机油也同时给排到燃烧室。所以这种设计几乎杜绝了机油增多的隐患,但增大了烧机油的概率。积碳也更容易产生。
上图这种就是迷宫式油气分离器了,风格更温和不像旋风分离器那么粗暴。利用一个个的格子尽可能的阻挡燃油、机油混合气,更轻的汽油最终飘走,而机油蒸汽凝结后从底部通道流回曲轴箱。迷宫式分离器工作效率更低,尽可能的将所有机油蒸汽全部给阻隔住避免排入燃烧室烧掉。但问题是迷宫在阻挡住机油蒸汽的同时也间接的阻隔了汽油以及水蒸气的排出。
很多日系车采用迷宫式油气分离器,这与日系车企保守的设计风格有关。旋风分离器高效、排得净,但容易把还未彻底分离的机油蒸汽也排到燃烧室烧掉,这就是烧机油的原因之一。迷宫式分离器更为保守,可确保机油蒸汽完全回收,但同时也回收了残余的汽油、水份。所以对于部分采用迷宫式分离器的发动机而言,仅仅依靠曲轴箱通风系统是不能解决机油增加、乳化问题的。每次用车时让水温达到理想状态后跑上个几分钟才是关键。如果日常不具备这个条件,那么也可以每隔几天跑一次,及时将混入机油的燃油与水份排出去即可。