機油稀釋原因分析

編輯：唐德潤時間：2018、4、12機油稀釋的原因分析及改善措施目錄CONCENT01·機油稀釋概述02·機油稀釋的危害03·機油稀釋的影響因素04·機油稀釋的解決方案05·總結一、機油稀釋概述

機油稀釋即燃油燃燒不完全產物、冷卻液、機油氧化物及摩擦產生的不溶物等物質通過非正常渠道進入機油，使機油黏度下滑的現象。機油稀釋除了表現為機油液面上升以外，通常還伴隨著機油壓力下降，，曲軸箱竄油量增多等問題。機油稀釋不止在直噴發動機會發生，在氣道噴射發動機中也會出現。只是直噴發動機普及以后問題比較突出了。國際知名石油公司對于機油稀釋的評價標準各有不同，總體來說一般以運動粘度變化率（使用后機油與全新機油的運動粘度之比）及機油稀釋率（汽油含量）作為標價準則，當兩項參數超過一定限值后，就可以認定產生了明顯的機油稀釋問題，檢測標準見下表。檢測項目檢測限值機油運動黏度變化率（道達爾）≥20%機油稀釋率（美孚）≥5%二、機油稀釋危害1、機油壽命減少由于機油稀釋后，機油的粘度大幅度下降，粘度過小，在高溫、高壓下容易從摩擦表面流失，不能形成足夠厚度的油膜，失去其原有作用，導致機油更換，降低機油壽命，增加了使用成本。2、燃油經濟性降低機油稀釋造成發動機潤滑性能下降，摩擦功損失增加。其次燃油進入曲軸箱，為燃燒做功，造成燃油消耗增加。3、動力性下降缸內燃油和混合氣的泄漏造成參加燃燒的燃料減少，平均有效壓力降低，從而發動機動力性下降。4、可靠性和使用壽命下降由于機油稀釋，機油黏度降低，各摩擦不能形成穩定油膜，導致發動機磨損加劇，嚴重的導致拉缸、拉瓦等嚴重事故。5、VVT響應延遲由于黏度降低，油壓建立時間變長，導致VVT執行機構響應延遲。三、機油稀釋的影響因素

產生機油稀釋的主要原因就是燃油進入到曲軸箱中，并且溶解混合在機油中。當然產生機油稀釋的不止汽油，還包括水。目前我們主要關注的為汽油引起的機油稀釋。而汽油進入到曲軸箱主要是有兩種方式：一、機油濕壁。即汽油液體依附在缸孔表面，然后被活塞環刮入到曲軸箱中。二、活塞漏氣。即通過活塞環與活塞之間的間隙、活塞環開口間隙等，包含汽油的氣體泄漏到曲軸箱中。三、其它方面的因素。因此分析影響機油稀釋的影響因素就主要從這三方面入手。三、機油稀釋的影響因素導致汽油濕壁的影響因素有如下幾點：一、噴油器的布置a、缸內直噴的布置形式比氣道噴射的噴油器布置導致汽油濕壁的概率大很多，這也是，這也是目前很多缸內直噴發動機機油稀釋的主要原因。b、噴油器側置比噴油器中置導致濕壁的概率大。主要是因為側置的噴油器因為布置空間的限制，噴油角度的設置等比中置式難度大，更容易導致油束直接到達缸孔表面。二、噴油器的參數a、噴油器的角度。噴油角度設置不好，會導致濕壁現象加重；b、噴油孔的數目。噴油孔的數目會直接影響每個孔的噴油量及油束的到達的距離；c、噴油器的直徑。d、噴油壓力。三、噴油時刻a、噴油提前角。噴油提前角加大，燃油蒸發時間長，濕壁的情況減小，但是過大噴油提前角又會導致在活塞上止點附近大量機油噴在活塞表面上，增加煙度，過小的噴油提前角會導致燃油蒸發混合不均勻，燃燒異常。b、噴油次數。噴油次數少，因此單次噴油的量多，噴油到達距離遠，導致濕壁現象加劇。同一周期里邊每次的噴油量分配也會對濕壁有影響。三、機油稀釋的影響因素三、機油稀釋的影響因素四、發動機溫度試驗證明發動機的溫度對機油稀釋的影響很大，主要是因為溫度對燃油的蒸發效率影響很大。冬季在東北發生機油稀釋的概率比南方大很多，這市場上的實際表現是一致的。油溫的提高有利于機油中汽油的蒸發，對緩解機油稀釋也是有好處的。試驗工況扭矩功率空燃比出水溫度機油溫度運行時長機油稀釋率HD202500rpm/10barBMEP160.141.95150°66.3°1h9%GW2.0T2500rpm/10barBMEP156.8410.99850.92°67.3°1h13.8%HD202500rpm/10barBMEP160.541.790.9991.71001h1.8%GW2.0T2500rpm/10barBMEP161420.97990.3499.021h1.1%三、機油稀釋的影響因素五、燃油屬性燃油屬性對機油稀釋有很大的影響，這些屬性包括粘度、表面張力、密度以及燃油噴射的索特平均直徑(SMD)，是機油稀釋分別隨這些屬性的變化規律。活塞漏氣導致額機油稀釋，影響因素如下：一、活塞環間隙活塞環的間隙大小直接導致活塞漏氣量的大小。二、缸體變形量缸體變形量大，將導致活塞環與缸孔之間間隙大，活塞漏氣量變大。三、活塞環張緊力大小張緊力的大小也會影響活塞漏氣量。四、氣缸壓縮壓力及爆發壓力壓縮壓力及爆發壓力的大小都會影響活塞漏氣量。

以上四條都是影響活塞的漏氣量！！！三、機油稀釋的影響因素五、空燃比空燃比越低，未參與燃燒及燃燒不充分的燃油量越大，因此隨著活塞漏氣進入到曲軸箱的越多，燃油稀釋量也就越大。試驗工況扭矩功率空燃比出水溫度機油溫度運行時長機油稀釋率HD202500rpm/10barBMEP160.541.790.9991.71001h1.8%HD201500rpm/WOT304.246.750.869097.41h6.0%HD205500rpm/WOT276.6159.30.7290103.61h8.2%三、機油稀釋的影響因素六、點火時刻點火時刻直接影響到混合氣燃燒的時間早晚，點火時刻早，則混合氣進入曲軸箱的量減少，但是會出現爆震的可能性，點火時刻太晚，混合氣進入曲軸箱的量較多，同時發動機性能下降。三、機油稀釋的影響因素其它方面導致機油稀釋的因素如下：一、機油品質選用較高的質量等級機油和初始粘度能夠提高機油的綜合性能，為機油稀釋提供附加的粘度保護。高質量等級的潤滑油能夠提高機油的抗高溫粘度特性和減少機油本身揮發，從一定程度上減小機油稀釋。綜合國內外增壓缸內直噴發動機機油選用牌號分析，SL級別潤滑油逐步淘汰，越來越多的廠商選用SM級別潤滑油。機油綜合性能評價示意圖長城三、機油稀釋的影響因素二、曲軸箱通風系統發動機工作時會有部分可燃混合氣經過活塞環由氣缸漏入曲軸箱中，發動機溫度低時可能會有液態燃油進入曲軸箱中，如果曲軸箱的燃油蒸氣不及時排出會加重機油稀釋程度。改變ＰＣＶ閥補氣量驗證曲軸箱強制通風系統對機油稀釋的影響，驗證結果見圖所示。試驗結果表明，ＰＣＶ閥補氣量存在相對較優的值，小于或大于此值對機油稀釋都會產生不利影響。

四、機油稀釋的解決方案一、噴油器的布置結合整機布置，綜合考慮噴油器的布置位置。同時未來的發展趨勢為氣道噴射與缸蓋直噴都采用的雙噴射系統。直噴系統的噴油量降低可以大大降低噴油濕壁的量，對降低機油稀釋率有很大的好處，同時對整機排放也會有積極的影響。二、噴油器參數的設置在項目開發中，噴油器的參數設定要經過CAE模擬分析，然后經過發動機摸底試驗后再確定，同時增大噴油壓力等措施是很有必要。三、噴油時刻要合適噴油時刻需要根據發動機性能等方面綜合考慮，增加噴油次數是很有必要的，目前一般采用的是兩次噴射。四、發動機升溫速度要快采用熱管理系統，排氣歧管集成缸蓋等措施、廢熱再利用等措施迅速提高冷機啟動后發動機的熱機速度，同時要避免車子的短途行駛。四、機油稀釋的解決方案五、使用市場上正規加油站的燃油，杜絕低品質燃油。六、設計時提高缸體的剛度，減少缸體變形量，采用合適的活塞環的張緊力，采用無缺口活塞環，減低活塞漏氣量