[汽車之家 實(shí)用型技術(shù)手冊(cè)] 很多朋友都知道去年夏天我花了不到5萬(wàn)元人民幣買了臺(tái)二手的寶馬3系(E46),用購(gòu)買一臺(tái)中國(guó)品牌小型車差不多的價(jià)錢,卻能一下子加入豪華品牌陣營(yíng),這事兒當(dāng)時(shí)怎么看怎么值得。不過(guò),到手以后層出不窮的小毛病確實(shí)一次次的教我做人,F(xiàn)在,小毛病終于沒(méi)了,輪到被稱為寶馬通病的發(fā)動(dòng)機(jī)漏油問(wèn)題找上了門。
■ 忍無(wú)可忍的漏油
不久前我自己保養(yǎng)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)艙里有著些許漏油的現(xiàn)象,當(dāng)時(shí)并未在意。畢竟之前對(duì)于寶馬發(fā)動(dòng)機(jī)漏油的情況也是略有耳聞,但是隨著時(shí)間的推移,每次修好后不久,漏油的現(xiàn)象都會(huì)再次發(fā)生,而且情況愈發(fā)嚴(yán)重。
或許是由于車價(jià)便宜,漏油問(wèn)題并沒(méi)有引起我很大的注意,直到不久一次用車時(shí)碰到了“麻煩”。當(dāng)時(shí)車放在地面一夜,冷啟動(dòng)熱車竟然從發(fā)動(dòng)機(jī)艙中冒出了陣陣白煙,車?yán)镆材苈劦矫黠@的機(jī)油味,我這才意識(shí)到問(wèn)題的重要性。確定不會(huì)自燃后,我們打開了發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋,這是現(xiàn)場(chǎng)拍攝的視頻。
從視頻中能明顯看出白煙來(lái)自于發(fā)動(dòng)機(jī)艙靠近乘員艙處,加上發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)明顯的機(jī)油痕跡不難推斷出是漏出的機(jī)油滴到了溫度較高的排氣歧管,雖然不至馬上自燃,但也確實(shí)影響行車安全。
■ 漏油不是密封條的“鍋”?
既然之前兩次維修時(shí)已經(jīng)更換了漏油處的橡膠密封條,并重新涂抹了密封膠,那就意味著密封系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題的幾率幾乎為零。那么仍舊出現(xiàn)如此嚴(yán)重的漏油情況,很可能是發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部壓力出現(xiàn)了問(wèn)題。為了驗(yàn)證猜想,我們嘗試著在怠速情況下打開機(jī)油加注口。
那么問(wèn)題究竟出在哪兒呢?根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)以及工作原理,我們認(rèn)為問(wèn)題很可能出現(xiàn)在一個(gè)大家平時(shí)不太會(huì)注意的部分,這就是曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)(PCV, Positive Crankcase Ventilation)。
機(jī)油蒸汽以及竄入的混合氣、廢氣會(huì)讓曲軸箱內(nèi)的氣體越來(lái)越多,如果沒(méi)有向外排出的通風(fēng)系統(tǒng),曲軸箱內(nèi)的壓力就會(huì)過(guò)大,通常情況下,機(jī)油會(huì)從關(guān)鍵部位的油封頂出,極端情況下會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)缸體發(fā)生炸裂。除此以外,竄入的氣體中除了有完全燃燒和不完全燃燒的產(chǎn)物外,還會(huì)包含水蒸氣、微粒(碳煙)以及微粒形態(tài)的機(jī)油等等,這些物質(zhì)會(huì)腐蝕發(fā)動(dòng)機(jī)零件,同時(shí)造成機(jī)油變質(zhì)。因此,需要有一個(gè)系統(tǒng)幫助發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)出這些氣體,曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)由此誕生。
■ 像大禹治水一樣治漏油
我們小時(shí)候一定都讀過(guò)大禹治水的故事,他采用了疏通而非加高河堤、堵塞漏洞的辦法治理泛濫的黃河水患,這個(gè)方法和治好這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)漏油問(wèn)題的思路差不多。具體而言,此前的維修更換了出現(xiàn)裂痕的密封圈,重打了密封膠,僅僅是堵住漏油點(diǎn),無(wú)法根治壓力過(guò)高的問(wèn)題。在失衡的壓力下,機(jī)油仍會(huì)努力向著最薄弱的環(huán)節(jié)流動(dòng),最終通過(guò)縫隙流出,漏油現(xiàn)象無(wú)法得到緩解。我們此次希望通過(guò)解決壓力不平衡的情況,從源頭解決問(wèn)題,因此我們將視線集中到了曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)。
前面說(shuō)到曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)是通過(guò)導(dǎo)出曲軸箱以及氣門室多余氣體,從而降低相應(yīng)區(qū)域壓力的部件。當(dāng)然,僅僅導(dǎo)出是不夠的,這些含有機(jī)油微粒等雜質(zhì)的氣體如果直接排放到大氣中,無(wú)疑會(huì)造成環(huán)境污染。為了減少污染,工程師想出了循環(huán)使用的點(diǎn)子。曲軸箱內(nèi)的氣體會(huì)不停地被抽出,經(jīng)過(guò)進(jìn)氣歧管返回燃燒室“發(fā)揮余熱”,最終通過(guò)三元催化器凈化后排入大氣中。
渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)相比自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)略復(fù)雜,在正常行駛狀態(tài)時(shí),曲軸箱內(nèi)的廢氣經(jīng)過(guò)通風(fēng)系統(tǒng)直接送回至渦輪增壓器前,而在怠速或低轉(zhuǎn)速時(shí),渦輪并不工作或工作效率較低,發(fā)動(dòng)機(jī)類似“自然吸氣”狀態(tài)。此時(shí),節(jié)氣門開度較小,渦輪前的進(jìn)氣歧管內(nèi)空氣流速很慢,壓力維持在正常大氣壓力,同時(shí)高于曲軸箱壓力。所以,就需要第二套曲軸箱通風(fēng)裝置——和普通自然吸氣一樣,曲軸箱或氣門室直接連通進(jìn)氣歧管。
■ 僅僅抽走還不夠
您可能剛才已經(jīng)注意到了,上面兩張圖中都有一個(gè)叫做油氣分離器的部件,它是做什么的呢?前面已經(jīng)提到了,這些氣體包含了水蒸氣、微粒(碳煙)以及微粒形態(tài)的機(jī)油。一股腦的將它們送回進(jìn)氣歧管,最終回到燃燒室這個(gè)解決方案不僅會(huì)降低燃燒效率,同時(shí)還會(huì)造成機(jī)油消耗速度過(guò)快。因此,需要將對(duì)曲軸箱中抽出的混合氣加以過(guò)濾,將其中的機(jī)油、雜質(zhì)與氣體分離,負(fù)責(zé)解決這個(gè)問(wèn)題的就是油氣分離器。根據(jù)分離油氣的原理,目前市面上多見的是下面三種。
- 利用重力的重力型油氣分離器
在三種類型的油氣分離器中,利用重力分離油氣的重力型油氣分離器歷史最長(zhǎng),結(jié)構(gòu)也相對(duì)最簡(jiǎn)單,所以其分離效果也是三種中最低的。諸如國(guó)產(chǎn)第一代捷達(dá)這樣量產(chǎn)時(shí)間很長(zhǎng)的車型,以及一些價(jià)格較低的微型車、小型車仍在使用這種類型的油氣分離器。
- 利用慣性的迷宮型油氣分離器
就像名字一樣,這種油氣分離器內(nèi)部結(jié)構(gòu)有些類似迷宮,它的內(nèi)部通過(guò)檔板為氣流規(guī)劃了一條路徑。流速較高的混合氣進(jìn)入后,氣流會(huì)不斷撞擊在各個(gè)檔板上,混合氣中較重的機(jī)油微粒會(huì)逐漸匯聚成油滴。隨后在重力作用下油滴沉淀到管壁上并在機(jī)油回流管中聚集,流回油底殼。
- 利用離心力的旋風(fēng)型油氣分離器
含油霧的氣體這種油氣分離器后,氣流會(huì)在導(dǎo)向葉片的導(dǎo)流作用下強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn),這樣密度大的油滴在離心力作用下被甩向分離器壁,并在重力作用下沿內(nèi)壁向下流落。氣流則在筒體內(nèi)收縮向中心流動(dòng),向上形成渦流經(jīng)過(guò)管路返回進(jìn)氣歧管。
說(shuō)回到寶馬318i,問(wèn)題就是出自曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng),經(jīng)年累月的使用造成了零部件的堵塞。引導(dǎo)曲軸箱、氣門室多余氣體的能力減弱,造成了部分區(qū)域壓力過(guò)高的情況,這些無(wú)處宣泄的壓力“引領(lǐng)”著機(jī)油向著薄弱部位進(jìn)攻,最終造成了漏油的現(xiàn)象。知道了問(wèn)題成因后,我們更換了出問(wèn)題的零部件,漏油問(wèn)題得以完美解決。
■ 合作搭檔效果更好
無(wú)論是重力式油氣分離器,還是迷宮式、旋風(fēng)式分離器都有其自身特點(diǎn),所以現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)中,往往綜合使用集中油氣分離器。混合氣通過(guò)多次分離后,氣體與油液分離更為徹底,循環(huán)燃燒效果更好。我們此前拆解第三代大眾EA888發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),就發(fā)現(xiàn)它使用了兩種油氣分離器。
很多時(shí)候,我們總愛(ài)將機(jī)油消耗速度過(guò)快這個(gè)問(wèn)題歸咎于活塞環(huán)設(shè)計(jì)、氣缸壁加工工藝等方面。實(shí)際上,油氣分離器同樣是罪魁禍?zhǔn);旌蠚夥蛛x效果欠佳的話,那么被送回至進(jìn)氣歧管再次參與燃燒的氣體中會(huì)包含較多的機(jī)油,便會(huì)造成機(jī)油消耗過(guò)快的結(jié)果。
全文總結(jié):
其實(shí)不僅是這臺(tái)寶馬318i,所有新車經(jīng)過(guò)歲月洗禮,若干年后都可能會(huì)面臨發(fā)動(dòng)機(jī)漏油的尷尬,這樣的情況多少有些英雄暮年的悲哀。面對(duì)這些漏油問(wèn)題,初級(jí)的解決辦法便是檢查密封系統(tǒng),橡膠材質(zhì)的密封圈經(jīng)年累月的在高溫、高壓環(huán)境中工作后出現(xiàn)開裂、變形的情況可謂十分常見。另一方面,出現(xiàn)滲漏還有其根本原因,以這次的案例而言,曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)的內(nèi)部壓力過(guò)高才是導(dǎo)致泄露的罪魁禍?zhǔn)。根治了漏油?wèn)題后,機(jī)油消耗量也會(huì)恢復(fù)到正常狀態(tài)。(文/圖 汽車之家 唐朝)
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