[汽車之家 技術(shù)] 節(jié)后上班第一天，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)象最為方便的途徑，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，幾乎就能斷定是異常現(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)容我們在以后會(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，面對這種情況，“本應(yīng)”起到密封作用的活塞環(huán)無法對此進(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。
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，最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)車中兩種最常見的類型） |
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| 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 |
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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 |
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結(jié)構(gòu)空間 |
一般~大 | 很大 | 大 | 大 | 一般 |
| 對體積流量敏感性 | 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)用最為廣泛，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)。
◆ 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。
