淺析潤滑油油泥的產生及影響

劉少飛　楊帆　秦宏宇

摘 要：近年來我國汽車工業發展，日新月異，在發展中搶抓機遇，認識到對發動機結構進行提升改造，增加壓縮比不僅可以提升動力，而且通過廢氣回收再利用（EGR），可以大大降低廢氣對環境的污染[1]。為保證發動機在運行過程中，始終保持以最佳狀態工作、以及更好的穩定性，選擇合適的潤滑油將至關重要，通過提升潤滑油的質量及性能，可以有效改善發動機的排放性，將會產生直接的影響，尤其是潤滑油的粘度以及添加劑都會有直接影響潤滑油的流動性和抗氧化性，在很大程度上影響著發動機的性能。

關鍵詞：潤滑油 發動機 排放

1 潤滑油的作用與性能

汽車發動機用潤滑油俗稱機油，主要是以基礎油和添加劑加工形成，而基礎油是添加劑的載體，潤滑油在工作中起到，潤滑，冷卻、密封等功能，而添加劑起到調節基礎油的部分性能，使其達到潤滑效果的最佳狀態。從分類看，潤滑油應按照發動機型號，或廠家指導使用潤滑油型號，根據不同地區溫度，選擇相對應型號的潤滑油進行使用。

潤滑油對發動機的作用主要是：

1、緩解摩擦與降溫的作用，產生的油膜將相對運動的零件表面隔開，從而降低零件之間的磨損。

2、起到密封作用，提高空燃比穩定性，潤滑油可以在活塞環與活塞之間形成一個密封圈，減少氣體泄漏，防止外界污染物進入燃燒室。

3、具有防銹作用，潤滑油能夠一直吸附在零件表面，防止水、空氣和酸性物質等有害氣體與零件的接觸。

4、具有緩沖作用，當車輛加速行駛，活塞、連桿、氣門、曲軸等相關零件負荷較大，該負荷經過傳遞到曲軸，通過曲軸和油泵將潤滑油分散開，從而降低負荷達到潤滑效果。

5、具有清潔作用，好的潤滑油能夠將發動機零件上的污垢、油泥、磨損金屬顆粒，通過潤滑油的流動，將其帶回到油底殼，并且沖洗了零件工作面產生的贓物。

2 發動機的更新發展及面臨的問題

發動機通過技術提升到渦輪增壓（Turbo）、缸內直噴（GDI）、廢氣回收再利用（EGR）、可變氣門正時等創新發動機科技，得到越來越廣泛的應用。它們在提高動力輸出的同時，也實現了更好的降低油耗，同時對潤滑油也帶來了嚴峻挑戰。這些新的技術，讓發動機在工作中的溫度將會越來越高，而潤滑油在發動機內部潤滑的同時，將產生油泥的幾率隨之增加。而當下國內城市路況擁堵嚴重，車輛走走停停，汽車長時間處于低速運轉狀態，此時曲軸箱溫度過低[2]，加上發動機低速運轉時噴油量較高，空燃比失控，燃燒室內未能充分燃燒的燃料，將通過催化器排出到大氣中，此時就會因低溫而產生油泥，這讓發動機內部油泥的產生無疑是雪上加霜。

發動機產生油泥（漆膜）將會造成，油泥附著在曲軸箱內壁，同時也降低了缸體的散熱能力，使油溫、水溫過高，發動機的功率就會逐漸下降，因活塞工作條件惡劣，潤滑油在其高溫表面下油膜受往復運動，機械高載荷在不均勻和爆發沖程時，既在高剪切速率下，其承受面側應力很大，油膜被破壞和氧化，而潤滑油在高溫條件下，氧化速率及過程非常激烈，零件表面的潤滑油薄層中，一部分輕餾分被蒸發，而另一部分在金屬的催化下深度氧化，最后生成聚縮物，沉淀在零件表面形成漆膜。2因有過多的油泥附著在內壁，可能會堵塞潤滑油管道，并且給潤滑油的流動性增加了阻力，導致發動機內部零件，未能及時得到有效潤滑而干磨。磨損也能產生油泥，油泥的產生與磨損的過程至關重要，因為磨損的金屬顆粒及顯露的新表面，均能對油泥起到催化作用，使其氧化產物得以聚集，從而形成油泥和漆膜達到二次磨損。嚴重時，還會出現拉缸、燒瓦、抱軸等一系列嚴重問題[3]，直到損壞發動機。

3 發動機不能充分燃燒分析

3.1 排氣冒黑煙

因發動機在劇烈狀態下工作，導致潤滑油部分氧化，以至于潤滑油失效，未能達到潤滑效果，間接影響了發動機的燃燒效率，導致發動機燃燒室內，可燃物未能完全燃燒而變成灰分，將順著排氣管排出，長此以往致使發動機排出黑煙。（圖1）期間通過催化器排出的燃料，如果此時發生二次燃燒（后燃），將直接把催化器徹底燒壞。

因汽油中的烯烴等不穩定成分，在高溫下發生氧化和樹脂狀的粘稠物，這些粘稠物停留在噴油器、節氣門等部位，燃燒時沉淀物就會變成堅硬的積碳[4]。芳香烴化學安定性、抗爆性好，是汽油高能、高辛烷值成分，但燃燒后會產生苯，對大氣造成污染。

積碳產生的主要部位有：噴油器、燃燒室、節氣門、三元催化器、潤滑系統。積碳會導致混合器早燃，從而使得混合器無法完全燃燒，而且這個過程還會惡性循環，并且會越來越嚴重，更為嚴重的是積碳多了，會導致發動機功率下降，油耗增大，還會引起發動機爆震、敲缸、對活塞及曲軸造成嚴重損害，甚至最終會導致發動機燒機油。

發動機積碳出現在每一次冷啟動后，機體與防凍液從低溫到高溫的升溫過程中，由于內燃機熱機是依賴，燃油燃燒產生熱能，轉換為機械能，熱能在冷啟動后被低溫機體與防凍液所吸收，其結果必然導致，動力變差而影響動力輸出和駕駛感受。對于發動機潤滑油的使用，應按規定或里程定期更換，避免沉淀物的產生。（圖2）

發動機內可燃混合氣的空氣質量與燃油質量比，為空燃比。即發動機的空燃比應控制在一個比較狹小的、接近理想的區域內（14.7∶1），如若空燃比偏大或是偏小，將導致排氣狀況惡化，催化轉化器效率下降，長時間會使催化轉化器的使用壽命縮短，甚至是失效，最終催化轉化器將失去它原本的意義。

3.2 排氣冒藍煙

冒藍煙是汽車冷啟動造成的，屬于正?，F象。如果冒藍煙的情況比較嚴重，可能是汽車機件的密封性出現了問題。一種情況是因為機油加多了，多余的機油可能會進入燃燒室進行燃燒，導致燒機油，同時，多余的油也會阻礙曲軸臂的正常運轉，從而使其做更多的工作并增加能耗。另一個原因是，氣門油封老化，導致氣門與導管間隙過大，密封不嚴，以及活塞壁劃痕，活塞密封不嚴產生間隙，而原本負責潤滑的油，現在將通過這些間隙進入到燃燒室參與燃燒，導致燒機油，也就是常說的“燒機油”。

針對發動機使用不合格的潤滑油，并且未能定期更換潤滑油和機油慮清器，用大油門冷啟動車輛，長時間缺少潤滑油而高溫運轉，高速且長期超負荷運轉，長期空氣質量不好，當空氣濾清器到期時未能及時更換，就會導致油泵功率不足，油壓過低，油道堵塞等情況，嚴重的將會直接導致發動機燒機油，從而縮短使用壽命。

燒機油會使車的氧傳感器過快損壞，導致積碳增加，發動機就會出現怠速不穩，加速無力，油耗會上升，嚴重的導致發動機潤滑不足，引擎造成難以修復的損傷甚至報廢，造成維修成本大幅升高甚至事故隱患。（圖3）

3.3 排氣冒白煙

汽車冒白煙——這種現象如果只是在冬天冒少許白煙，一般只是冷凝水蒸氣，屬于正常情況，尤其是發生在剛啟動時。但是也是要分情況，如果只是在啟動時間內短暫的冒白煙，隨著發動機升溫，這些白煙也隨之消失，這種情況是發動機充分燃燒，屬于正?，F象。但如果是大量冒白煙，則是由于汽缸墊損壞，導致氣缸體和缸蓋密封不嚴，水分就會流到氣缸里面，甚至直接流到潤滑油管道里，這時發動機高溫、加速乏力，很可能會對發動機造成重大損傷。因此，如果熱車之后還是發現排氣管一直冒白煙，那很有可能是氣缸墊壞了需要盡快維修。

4 缸內積碳的清潔方式

冰凍三尺非一日之寒，積碳不是一朝一夕就能夠形成的，而是經過漫長的時間沉淀而形成，因此一旦積碳形成后清理起來是相當的困難。有人常說，汽車要每隔一段時間，跑一次高速，車子在高速上發動機一直處于高轉速工作，如此就能大幅提升進排氣的壓力，給發動機提供充分燃燒的機會，并且在每個檔位都保持一段時間，讓活塞和齒輪得到充分的潤滑和沖洗。高速中發動機的工作效率非常穩定，汽油燃燒的更加充分，產生的積碳就會比較少，所以經常跑高速的車子車況確實會更好一些，但是依附在上面的積碳，只依賴于高速是不能徹底清理掉的。

4.1 化學藥水，泡沫清洗劑

把火花塞拆卸下來，將清洗劑通過火花塞安裝孔，噴入缸內進行浸泡分解，完成清洗后反復清理剩余的水分及殘留積碳，高端車輛不建議采用該方法，清洗劑在清洗時會對零部件表面產生腐蝕作用，并且還會有殘留。

4.2 拆解清洗

拆卸氣門室蓋和凸輪軸，檢查氣門油封是否有老化密封不嚴，如有更換新油封，確保潤滑油不泄漏，對缸內進行打壓檢測，確認進排氣氣門等部件是否完全密封。拆卸進氣管，對活塞頭及氣門等部件噴射化學藥劑，進行浸泡之后做進一步清理。對節氣門的內部和扇形門上的污漬進行清洗，對節氣門做到充分清洗油泥和積碳，可以提升發動機的穩定性，降低油耗，改善進氣性能，恢復正常的空燃比，從而降低尾氣排放的污染，使得發動機怠速更穩。該方法減少了拆解發動機的部分部件，避免發動機因拆卸重裝后的結構、技術參數不發生變化，這點很難得到保證，并且不會影響發動機出廠時調教的各項參數，更加降低了因拆解而損傷發動機。

5 結語

潤滑油的性能和質量對汽油機排放將來產生直接的影響，尤其是潤滑油的流動性、添加劑的成分，都會對汽油機的排放產生直接影響。因此，在未來發展的過程中，應該強化潤滑油的粘度和添加劑的管理、質量管理與性能管理，保證潤滑油的流動性能達到最佳，質量符合標準，性能可以滿足要求，降低汽油機排放量的同時改善運行性能，滿足當前的潤滑油應用需求，達到預期的應用目的。

參考文獻：

[1]齊艷玲.淺析汽車潤滑油對發動機性能的影響[J].汽車實用技術，2016（01）：154-155.

[2]侯來敏，邵暉，劉冰.潤滑油性質對汽油機排放的影響及汽油機潤滑油的發展趨勢[J].內燃機與配件，2020，No.311（11）：32-33.

[3]張錫德，蔣振洋，胡建輝等.潤滑油品質劣化對大機組軸瓦的影響及處理[J].化工設備與管道，2018，55（03）：46-50+55.

[4]袁杰，周云龍.積碳對發動機性能的影響及處理分析[J].現代工業經濟和信息化，2020，10（08）：84-86.