從現(xiàn)象看本質(zhì) 解析機(jī)油出現(xiàn)乳化現(xiàn)象

    [汽車之家 技術(shù)]  節(jié)后上班**天，人雖坐在辦公室里，但工作狀態(tài)卻尚未恢復(fù)，正在百無聊賴之時(shí)，對(duì)面的同事用聊天軟件給我發(fā)來了一個(gè)鏈接并叮囑我仔細(xì)查閱。這是一個(gè)來自長安CS35論壇的帖子，里面談到了“機(jī)油乳化”（生成白色泡沫狀液體）的現(xiàn)象，圍繞這一話題的討論聲音幾乎充斥了該車型的整個(gè)論壇。雖然事件起于長安CS35，但就機(jī)油乳化現(xiàn)象來說，它與我們所熟悉的發(fā)動(dòng)機(jī)積碳現(xiàn)象一樣與每一款車都有關(guān)。那機(jī)油“乳化現(xiàn)象”到底是怎么回事？有時(shí)候擺在眼前的可不一定是事情的本質(zhì)。
 
 
● 機(jī)油乳化現(xiàn)象是如何被發(fā)現(xiàn)的
 
    對(duì)于大多數(shù)車主而言，通過機(jī)油加注口密封蓋是發(fā)現(xiàn)機(jī)油乳化現(xiàn)象**為方便的途徑，在加注口密封蓋內(nèi)側(cè)附有的那層白色泡沫狀液體從狀態(tài)來看，幾乎就能斷定是異?，F(xiàn)象。有些時(shí)候，這些白色泡沫狀液體也會(huì)附著在機(jī)油尺上。另外，如果發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油真的存在乳化現(xiàn)象，那么，在對(duì)相關(guān)部件進(jìn)行拆解后也能發(fā)現(xiàn)這種白色泡沫。
● 機(jī)油出現(xiàn)乳化現(xiàn)象給發(fā)動(dòng)機(jī)造成的影響
 
 
 
    在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部件表面直接接觸，就在這不斷“摩挲”之中，磨損隨即產(chǎn)生，與此同時(shí)，這一現(xiàn)象也會(huì)侵蝕一部分動(dòng)力。為了壓制這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)永恒的敵人，發(fā)動(dòng)機(jī)的潤滑系統(tǒng)始終沒有停下進(jìn)化的腳步。在這之中，機(jī)油是個(gè)十分重要的角色，它不僅可以降低機(jī)械部件間的磨損程度，減少發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的動(dòng)力損耗，另外，清潔和散熱都是它的任務(wù)。機(jī)油的作用還遠(yuǎn)不止所提及的這些，由此可見，機(jī)油對(duì)于一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的重要性。出現(xiàn)乳化現(xiàn)象的機(jī)油因其中含有水并夾雜有氣泡，這顯然會(huì)影響到機(jī)油在潤滑、清潔、散熱等方面的性能。
● 機(jī)油為什么會(huì)出現(xiàn)乳化現(xiàn)象
◆ 什么是乳化
    乳化是由兩種不相溶的液體經(jīng)過強(qiáng)烈的攪拌后形成乳狀液的過程，其中強(qiáng)烈的攪拌是為了讓二者充分的混合，此外，乳化的程度與溫度（這里所說的溫度與水的凝結(jié)無關(guān)）、攪拌的速度（它決定混合的程度）有直接關(guān)系。就機(jī)油乳化現(xiàn)象而言，這兩種不相溶的液體為機(jī)油和水，當(dāng)它們混合后，恰巧周圍又提供了有利的乳化條件，那么，機(jī)油就會(huì)出現(xiàn)乳化的現(xiàn)象。也就是我們所看到的白色泡沫。
 
    由于白色泡沫是在機(jī)油加注口處被發(fā)現(xiàn)的（不能排除它是否還出現(xiàn)在其它地方），這里（機(jī)油加注口下面是氣門室）就有可能是白色泡沫開始形成的地方。按照上面的思路，乳化過程需要有水和機(jī)油進(jìn)行混合，這就出現(xiàn)了一個(gè)問題，它們都是哪來的？另外，機(jī)油加注口下面的氣門室并不具備“攪拌”的條件，但轉(zhuǎn)念一想，如果機(jī)油和水是以非常細(xì)微的液滴狀態(tài)進(jìn)行混合，這就會(huì)增加兩種物質(zhì)相互間的接觸面積，從而也能達(dá)到充分混合的目的，有助于乳化效果的產(chǎn)生。即便如此，你可能要問這種細(xì)微液滴狀態(tài)的機(jī)油和水都是哪來的？
◆ 呈細(xì)微液滴狀態(tài)的機(jī)油和水是從哪來的？
    我們先來解決機(jī)油的問題。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中所產(chǎn)生的熱會(huì)致使?jié)櫥到y(tǒng)中的機(jī)油會(huì)出現(xiàn)一定程度的蒸發(fā)，借助曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，潤滑系統(tǒng)中的那些極其細(xì)微的機(jī)油油滴可以順著通氣腔穿過缸體、缸蓋進(jìn)入氣門室（在這里，我們僅以此類結(jié)構(gòu)為例，也有一些發(fā)動(dòng)機(jī)采用了不同的結(jié)構(gòu)，更多有關(guān)曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)的內(nèi)容我們?cè)谝院髸?huì)有專門的文章進(jìn)行討論）。到這個(gè)階段就已經(jīng)具備了機(jī)油乳化的大部分條件，接下來是水的來源以及混合過程。
 
    在低溫環(huán)境下，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)（發(fā)動(dòng)機(jī)未達(dá)到正常工作溫度時(shí)），由于氣缸蓋罩蓋溫度不能很快升高，在溫差的作用下，氣缸蓋罩蓋內(nèi)易出現(xiàn)水凝結(jié)現(xiàn)象（該現(xiàn)象與窗戶上的“哈氣”現(xiàn)象類似），其與機(jī)油油滴進(jìn)行混合后，在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油加注口、氣缸蓋罩蓋處便形成了乳化后的白色泡沫。形成的白色泡沫并不會(huì)因此作罷，它還會(huì)引發(fā)新的問題，包括進(jìn)一步導(dǎo)致機(jī)油的乳化現(xiàn)象以及氣缸內(nèi)混合氣燃燒質(zhì)量變差等。之所以這樣，與曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)有關(guān)。
◆ 曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)有什么作用
 
    曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)而言是十分必要的，在我看來它始終在掩飾著發(fā)動(dòng)機(jī)自身的“缺陷”，之所以這樣說是因?yàn)楫?dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在極端的情況下，燃燒室中的混合氣（燃油和空氣）會(huì)竄入曲軸箱，面對(duì)這種情況，“本應(yīng)”起到密封作用的活塞環(huán)無法對(duì)此進(jìn)行有效制約。竄入到曲軸箱的混合氣可導(dǎo)致機(jī)油變質(zhì)，進(jìn)而影響到潤滑系統(tǒng)。另外，如果不能將竄入的氣體及時(shí)導(dǎo)出，長此以往，曲軸箱內(nèi)的壓力會(huì)越來越大，這還有可能引發(fā)更多的病癥，例如，漏油、漏氣，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力表現(xiàn)等。#p#分頁標(biāo)題#e#
    曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)就是為了改善竄氣給發(fā)動(dòng)機(jī)帶來的不良效果，將這些氣體引出并利用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣所產(chǎn)生的負(fù)壓把它們吸入氣缸進(jìn)行再燃燒，以維持曲軸箱內(nèi)的正常壓力，這是理想的情況，但在這個(gè)過程中，應(yīng)該被導(dǎo)出的氣體難免會(huì)夾帶著一些極其細(xì)微的機(jī)油油滴，如不加以限制，它們也會(huì)被一并吸入氣缸進(jìn)行燃燒。
◆ 需要油氣分離器
 
 
    較老的發(fā)動(dòng)機(jī)在曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)中沒有裝配油氣分離器，這就會(huì)出現(xiàn)機(jī)油順著該系統(tǒng)進(jìn)入氣缸內(nèi)。我們都知道，機(jī)油進(jìn)入氣缸后并不能完全燃燒，發(fā)動(dòng)機(jī)的排放質(zhì)量因此就會(huì)受到影響，面對(duì)日漸苛刻的排放標(biāo)準(zhǔn)，這樣粗放型的系統(tǒng)目前已經(jīng)得到了改進(jìn)。在竄氣現(xiàn)象無法從根本上避免的前提下，**行之有效的辦法就是通過油氣分離器將機(jī)油從這些氣體中分離出來，以此減少被氣缸吸入的氣體中的機(jī)油含量。
○ 油氣分離器的類型及運(yùn)用
    油氣分離器可以起到將機(jī)油和混合氣進(jìn)行分離的目的，在種類方面，如果從安裝位置上來區(qū)分，可將油氣分離器分為內(nèi)置油氣分離器和外置油氣分離器，此外，若依據(jù)結(jié)構(gòu)的不同則又可將其分為迷宮式油氣分離器、旋風(fēng)式油氣分離器、離心式油氣分離器、纖維式油氣分離器以及靜電式油氣分離器。

比較不同類型的油氣分離器 （我們主要介紹量產(chǎn)車中兩種**常見的類型）
油氣分離器類型及比較項(xiàng)目	迷宮式	旋風(fēng)式	纖維式	離心式	靜電式
分離度	差~一般	一般~好	一般~很好	很好	很好
氣流壓力損失	小~很小	一般~高	小~高	很小	很小
結(jié)構(gòu)空間	一般~大	很大	大	大	一般
對(duì)體積流量敏感性	一般	不敏感~一般	一般	敏感	敏感
免維護(hù) 部件	是	是	不是	是	是
附加能量	不需要	不需要	不需要	需要	需要

 
    迷宮式油氣分離器在量產(chǎn)車中運(yùn)用**為廣泛，在內(nèi)部擋板的作用下，氣體在分離器內(nèi)部以“S”型的方式流動(dòng)，在經(jīng)過多個(gè)擋板組成的分離腔后可產(chǎn)生撞壁效應(yīng)，致使混合氣中的機(jī)油撞在擋板上滴入氣門室并回流到油底殼中。不過，這種結(jié)構(gòu)的油氣分離器在工作效率上存在一定的局限性，那些極其細(xì)微（直徑小于3um）的機(jī)油粒子還是會(huì)順利通過該類型的油氣分離器進(jìn)入到氣缸，而增設(shè)的外置油氣分離器則可對(duì)此進(jìn)一步細(xì)化（也有些車僅裝配了一個(gè)效率較高的外置油氣分離器）。外置的油氣分離器以旋風(fēng)式、離心式和纖維式及靜電式為主，其中，量產(chǎn)車更多的選用離心式和旋風(fēng)式油氣分離器作為外置油氣分離器。
 
    外置油氣分離器（旋風(fēng)式油氣分離器）能進(jìn)一步對(duì)混合氣進(jìn)行處理，分離出的機(jī)油順著相應(yīng)的通道流回發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系統(tǒng)，氣體被吸入氣缸。
 
    結(jié)合乳化現(xiàn)象，如果在內(nèi)置油氣分離器部位（氣門室內(nèi)）就已經(jīng)形成了白色泡沫，那么，順著氣流流動(dòng)的方向，在PCV閥打開后（PCV閥是曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)的控制元件），白色泡沫也會(huì)隨之進(jìn)入到外置油氣分離器（旋風(fēng)式油氣分離器）內(nèi)，經(jīng)其處理，氣體和液體分離（氣體送入氣缸燃燒，液體回流到油底殼），白色泡沫中的水也會(huì)被分離出來，按照正常的順序，機(jī)油將摻雜著水流回到油底殼并進(jìn)入到潤滑系統(tǒng)中，機(jī)油質(zhì)量因此受到影響，然而，進(jìn)入到這里的水有可能還會(huì)以氣態(tài)的形式再進(jìn)入到曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)之中，這就有可能造成氣門室內(nèi)更為嚴(yán)重的乳化現(xiàn)象，以此循環(huán)。#p#分頁標(biāo)題#e#
◆ 相關(guān)總結(jié)：
 
    與發(fā)動(dòng)機(jī)積碳一樣，機(jī)油乳化同樣不可避免，只不過，因多方面原因，機(jī)油乳化的程度各有不同而已。原因包括環(huán)境溫度影響，上文所闡述的乳化過程在低溫環(huán)境下更容易出現(xiàn)。另外，機(jī)油也是不可忽略的一環(huán)，眾所周知，機(jī)油中有多種多樣的添加劑，例如，有負(fù)責(zé)清潔的，有抗磨的，有抑制氣泡的，當(dāng)然也會(huì)有抑制機(jī)油乳化的，所以，在同樣的條件下，機(jī)油的質(zhì)量也關(guān)乎到機(jī)油是否易出現(xiàn)乳化現(xiàn)象。
● 有關(guān)長安CS35機(jī)油乳化現(xiàn)象的解決方案
    我們現(xiàn)在回到長安CS35機(jī)油乳化這件事上，廠商給出的解決方案是將外置的油氣分離器（旋風(fēng)式油氣分離器）拆除，原本三通管路設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)改為兩通結(jié)構(gòu)，將因此而多出的回油管進(jìn)行封堵，同時(shí)對(duì)氣缸蓋罩蓋內(nèi)側(cè)以及發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系統(tǒng)進(jìn)行清洗。我們也對(duì)此進(jìn)行了相關(guān)的報(bào)道， 《拆油氣分離器 解長安CS35機(jī)油乳化維修》 。在后面的段落中，我將對(duì)修復(fù)方案進(jìn)行解讀。
● 解讀修復(fù)方案
 
    焦點(diǎn)出現(xiàn)在外置油氣分離器環(huán)節(jié)，長安CS35的發(fā)動(dòng)機(jī)所裝配的外置油氣分離器為旋風(fēng)式油氣分離器。大多數(shù)車所搭載的發(fā)動(dòng)機(jī)僅有一個(gè)迷宮式的內(nèi)置油氣分離器（也有一些車型只安裝一個(gè)旋風(fēng)式或離心式油氣分離器），當(dāng)然，也有一些車與長安CS35一樣，擁有兩個(gè)油氣分離器，這樣，油氣分離的效果更好。
    將外置油氣分離器拆除后，CS35的發(fā)動(dòng)機(jī)在曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)環(huán)節(jié)缺少了原先更為高效的過濾設(shè)備，但這并不能被看作是一種退化，若非要論出個(gè)一二，也只能說是在優(yōu)化曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)的過程中沒有進(jìn)行充分的驗(yàn)證，導(dǎo)致油氣分離過程存在一些隱患。
    說到驗(yàn)證，我們也從廠家方面得到了一些信息。白色泡沫更容易在濕冷的天氣狀況下并且短距離或短時(shí)間行駛停車后產(chǎn)生，然而正是這種用車方式在各項(xiàng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中找不到相對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)項(xiàng)目，所以，該現(xiàn)象很難在研發(fā)試驗(yàn)階段被發(fā)現(xiàn)。
 
    表面上看，外置的油氣分離器（旋風(fēng)式油氣分離器）是整個(gè)乳化現(xiàn)象的重點(diǎn)，將其拆除后可以切斷水被分離的途經(jīng)，也能避免水從回油管流入油底殼，但如果你看過上面的文章就會(huì)發(fā)現(xiàn)，乳化現(xiàn)象有可能在氣門室內(nèi)就已經(jīng)形成了，假如是這樣的話，拆除外置油氣分離器的做法則只能起到延緩或者掩飾乳化現(xiàn)象的作用。之所以用掩飾這個(gè)詞是因?yàn)?，在PCV閥打開后（曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)接通），生成的白色泡沫有可能順著管路吸入進(jìn)氣歧管再到氣缸內(nèi)被燃燒，這樣，從白色泡沫的程度來看就不那么明顯了，在機(jī)油加注口處有可能也就看不到這樣的現(xiàn)象了。
◆ 清洗過程
 
    對(duì)潤滑系統(tǒng)以及氣缸蓋罩蓋內(nèi)側(cè)進(jìn)行清洗是廠商下達(dá)的維修意見，不過從拆解后的情況來看，進(jìn)氣歧管與PCV閥的連接處也存有白色泡沫狀物質(zhì)，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的負(fù)壓可將這些白色泡沫吸入氣缸，進(jìn)而對(duì)燃燒質(zhì)量造成影響，同時(shí)，還會(huì)助長積碳的滋生，所以，我們認(rèn)為進(jìn)氣歧管也應(yīng)該在這次維修過程中得到清洗，而不是放任其被吸入氣缸。
◆ 機(jī)油
 
    在清洗過后，加注的機(jī)油依舊是原廠機(jī)油產(chǎn)品，不知道廠商是否針對(duì)所添加的機(jī)油產(chǎn)品做過相關(guān)的驗(yàn)證。對(duì)于車主而言，在維修過后如果仍舊發(fā)現(xiàn)有白色泡沫生成，則可以考慮選擇一些質(zhì)量更高的機(jī)油產(chǎn)品，這樣或許可以起到一定的改善作用。
編輯總結(jié)：
    通過這篇文章，我希望大家對(duì)機(jī)油乳化現(xiàn)象能有一個(gè)更為全面的認(rèn)識(shí)。shou先，在環(huán)境溫度較低的情況下，機(jī)油加注口更容易出現(xiàn)那些白色泡沫狀物質(zhì)；其次，這種現(xiàn)象在很多車型上都出現(xiàn)過，就像每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)都會(huì)產(chǎn)生積碳一樣，積碳程度較輕時(shí)不會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造成過大影響，如果積碳現(xiàn)象嚴(yán)重則會(huì)引發(fā)一些問題，存在導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)故障的可能，機(jī)油乳化現(xiàn)象亦是如此；**后，更換質(zhì)量更高的機(jī)油有可能會(huì)對(duì)這種情況有所緩解。
    曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)目前是內(nèi)燃機(jī)中一個(gè)必要的系統(tǒng)，它維持著發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不過，在生成白色泡沫物質(zhì)這件事上，該系統(tǒng)的工作進(jìn)程剛好為其創(chuàng)造了一個(gè)“溫床”，機(jī)油油滴可以更好的與水進(jìn)行混合，從而生成白色泡沫狀物質(zhì)，它們會(huì)順著曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)入到進(jìn)氣歧管中與燃油空氣混合氣一并吸入氣缸內(nèi)燃燒。
    在這次“機(jī)油乳化”事件中，長安汽車公司方面還是拿出了非常積極的態(tài)度來應(yīng)對(duì)此事，拆除外置油氣分離器的做法**大化地避免了水回流到油底殼中的可能，從原則上來看，在一定程度上也減輕了白色泡沫的生成，但通過論壇的反饋來看（可點(diǎn)擊查看），在進(jìn)行過維修的車輛還是不能完全避免白色泡沫的生成。我們也期待長安汽車公司盡快對(duì)此給予更進(jìn)一步的解決方案。（圖/文 汽車之家 李博旭）#p#分頁標(biāo)題#e#