发动机润滑及两种油底盒详解
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发动机润滑及两种油底盒详解
对于汽车来说,发动机就是它的心脏,要想让这颗心脏不得心肌梗塞或者动脉硬化以及其他病症的话,润滑就是非常重要的一项,而今天我们的话题就是发动机的润滑原理。
●润滑系的组成:机油泵、滤清器、泄压阀、润滑轨道、机油冷却器、油底盒等
我们都知道发动机是有很多金属部件组成的,这些部件表面虽然都经过了打磨,但如果把他们放大来看,表面仍然是凹凸不平,发动机工作时,很多传动零件都是在很小的间隙下作高速相刘运动的,如曲轴主轴颈与主轴承,曲柄销与连杆轴承,凸轮轴颈与凸轮轴承,活塞、活塞环与气缸壁面,配气机构各运动副及传动齿轮副等。
所以如果不采用润滑措施,那么就会产生不必要的磨损,影响机械寿命。
润滑系统的作用就在于连续不断地把数量足够、温度适当的洁净机油输送到全部传动件的摩擦表面,并在摩擦表面之间形成油膜,实现液体摩擦。
将润滑油供给做运动的的零部件,从而减少他们之间的摩擦阻力,降低磨损,并且还能够起到清洗和冷却的作用。
所以,我们买了新车之后,都会有一段时间的磨合期,销售都会告诉你速度不能超过多少,转速不要超过多少等,就是因为金属表面还有毛刺,需要一点一点把他们磨平,而通过机油的润滑,将这些东西带走,首保换机油时,你就会发现机油中有很多铁屑,这就是磨合下来的金属毛刺。
●润滑方式——飞溅润滑、压力润滑以及脂膏润滑
飞溅润滑:从名字上理解,飞溅润滑是溅射上去的,也就是说不需要外力的帮助,是发动机各部件在工作时从油底盒带起来的机油覆盖到表面,起到润滑作用。
由于没有压力,所以能力有限,只能覆盖一些凸轮、摇臂以及汽缸壁表面等等,而对于其他例如凸轮轴承,主轴承等等,就需要通过压力润滑来实现。
压力润滑:顾名思义,通过压力将机油泼洒到需要润滑的部位,由于有了单独的压力泵,给那些不能通过飞溅润滑的部件提供足量的机油。
脂膏润滑:这个最容易理解,将润滑剂涂抹在需要润滑的零件表面,过程类似于我们抹擦脸油,不同之处是这个目的在于润滑,我们是为了保湿。
●湿式和干式油底盒
我们知道机油可以提供润滑,那么机油又存在哪里,这就引出了油底盒这个概念,而油底盒又分为湿式以及干式两种。
湿式油底盒普遍运用在多数车型中,当发动机停止时,机油就储存其中。
另外,曲轴并非浸泡在机油中,因为这样的话曲轴运转时阻力会增大,而且也容易将机油带入燃烧室,造成烧机油的现象,所以这里也提醒车主,机油不能加太多,否则会引发烧机油。
在发动机工作时,曲柄连杆的大头会随曲轴转动进入机油中,从而带出机油溅射到曲轴和其他地方,行程溅射润滑。
曲轴
不过由于机油都存放在油底盒中,当汽车剧烈加速时,由于惯性作用,前部的机油会流向后面,造成前面多后面少,前面碰不到机油,后面浸泡在机油中的情况,这样一来,曲轴后部容易发生我们上面说过的烧机油以及积碳等现象。
而前面由于碰不到机油,所以能够带起来的机油大量减少,飞溅润滑的效果也随之变差,增加磨损。
而急减速时,则会发生和上面相反的效果。
发动机油底盒
不管是烧机油还是润滑不到,都对发动机产生不良影响,这里主要是对于那些大马力,高运转负荷的超级跑车,为了应对这种情况,产生了干式油底盒。
所谓干式油底盒,就是放弃以往油底盒的设计思路,将机油单独设立一个机油箱,放弃飞溅润滑的方式,全部采用压力润滑,而发动机底部只是设计一个节油盘,用来收集润滑的机油并将它们放进机油箱中。
这样一来,对于激烈动作下的汽车,发动机仍然能够获得很好的润滑效果,这也是为什么众多超级跑车,例如科尔维特ZR1,采用干式油底盒的原因。
此外,采用干式油底盒后,发动机的高度也随之降低,可以让车辆有更低的重心,对于讲究操控的超级跑车而言,低重心意味着更高的操控性,可谓是一举两得。
日产GT-R发动机解剖图
至于为什么不是所有车型都采用干式油底盒,主要原因在于由于干式油底盒全部采用压力润滑,机油泵就需要背负更重的任务,而机油泵的工作是需要损耗一部分发动机动力的,当发动机高速运转时,对于润滑的要求更严格,机油泵的工作强度就越大,反而会制约发动机的功率输出,这就是为什么干式油底盒更多出现在大功率车型上面,因为动力充足,有额外的能量来供应机油泵。
如果要是一款1.0L的微型车,牵引车辆前进就已经费劲九牛二虎之力,在分一部分给机油泵,即使你油门踩到底,也很难有足够的动力输出了。
关于机油以及汽车方面的知识还有很多,我们日后会慢慢为大家介绍,来帮助大家了解汽车,熟悉汽车,从而更好的呵护自己的爱车,也请大家随时关注!
关于机油的基础知识、合理使用及答疑
机油一直是很多汽车用户熟知的一个词汇,那到底机油是干什么用的呢?那些标号代表什么意思?什么车适合用什么机油最合适?今天汽车之家编辑为您进行详细的讲解:(本文仅以汽油发动机用的机油作为主要讨论目标)
●机油的作用:
发动机是汽车的心脏,发动机内有许多相互摩擦运动的金属表面,这些部件运动速度快、环境差,工作温度可达400°C至600°C。
在这样恶劣的工况下面,只有合格的润滑油才可降低发动机零件的磨损,延长使用寿命,那么合格的润滑油要满足哪些要求呢?也就是说润滑油的六大作用是什么?
1、润滑减磨:活塞和汽缸之间,主轴和轴瓦之间均存在着快速的相对滑动,要防止零件过快的磨损,则需要在两个滑动表面间建立油膜。
有足够厚度的油膜将相对滑动的零件表面隔开,从而达到减少磨损的目的。
2、冷却降温:机油能够将热量带回机油箱再散发至空气中帮助水箱冷却发动机。
3、清洗清洁:好的机油能够将发动机零件上的碳化物、油泥、磨损金属颗粒通循环带回机油箱,通过润滑油的流动,冲洗了零件工作面上产生的脏物。
4、密封防漏:机油可以在活塞环与活塞之间形成一个密封圈,减少气体的泄漏和防止外界的污染物进入。
5、防锈防蚀:润滑油能吸咐在零件表面防止水、空气、酸性物质及有害气体与零件的接触。
6、减震缓冲:当发动机气缸口压力急剧上升,突然加剧活塞、活塞屑、连杆和曲轴轴承上的负荷很大,这个负荷经过轴承的传递润滑,使承受的冲击负荷起到缓冲的作用。
●机油的分类:
目前市场上的机油因其基础油之不同可简分为矿物油及合成油两种(植物油因产量稀少故不计)。
合成油中又分为:全和成及半合成。
全合成机油是最高等级的。
二者最大差别在于:合成油使用的温度更广,使用期限更长,以及成本更高;同样的油膜要求,合成油可用较低的黏度就可达成,而矿物油就需用相对于合成油较浓的黏度才可达到如此要求。
在相同的工作环境里,合成油因为使用期限比矿物油长很多,因此成本较高,但是比较换油次数之后,并不比矿物油高多少。
●机油的标号:
润滑油的黏度多使用SAE等级别标识,SAE是英文“美国汽车工程师协会”的缩写。
例如:SAE15W-40、SAE5W-40,“W”表示winter(冬季),其前面的数字越小说明机油的低
温流动性越好,代表可供使用的环境温度越低,在冷启动时对发动机的保护能力越好;“W”后面(一横后面)的数字则是机油耐高温性的指标,数值越大说明机油在高温下的保护性能越好。
(SAE)适用的环境温度(°C)
5w耐外部低温-30°C
10w耐外部低温-25°C
15w耐外部低温-20°C
20w耐外部低温-15°C
30耐外部高温30°C
40耐外部高温40°C
50耐外部高温50°C
『左:适合极热地区的60系列机油 / 右:适合极冷地区的0W系列机油』
这样看来,5W-40机油的适用外部温度范围从-30°C至40°C;而10W-30机油适用外部温度范围是-25°C至30°C。
●机油的分级:
"S"开头系列代表汽油发动机用油,规格有:SA,SB,SC,SD,SE,SF,SG,SH,SJ,SL,SM。
"C"开头系列代表柴油发动机用油,规格有:CA, CB, CC, CD, CE, CF, CF-2, CF-4,CG-4, CH-4, CI-4。
当"S"和"C"两个字母同时存在,则表示此机油为汽/柴通用型。
从“SA”一直到“SL”,每递增一个字母,机油的性能都会优于前一种,机油中会有更多用来保护发动机的添加剂。
字母越靠后,质量等级越高,国际品牌中机油级别多是SF 级别以上的。
前面看完了机油的基本知识,大家肯定有很多疑问,我们下面开始答疑解惑:
★问题1:是不是什么车都适用顶级的全合成机油?
刚才说了那么多,全合成机油的确性能非常好,流动性上佳,不管是冬日冷启动还是夏天的耐闹高温性都非常出色,并且换油周期长,可以对发动机最大程度保护。
但是全合成机油并不适合几万元的微型、小型车......
几万的经济型车,因为发动机加工精度相对比较低,汽缸和活塞环之间的间隙密封性并不是最精细的,这种发动机经常出现在车价成本较低的车型上,要比较粘稠的机油来起
到汽缸和活塞环之间的密封作用,如果使用了比较稀的全合成机油,这种发动机的密封就会存在些许小问题,开起来总觉得没有力量。
并且停车之后,全合成会大部分流回到油底壳,发动机的润滑和密封受到了破坏,所以清晨起床启动后,发动机会受到较大磨损,如果是较为粘稠的中档次机油在这种发动机内就不会出现这种问题。
所以,全合成机油是好油,但是并不适合低成本的经济性车发动机。
★问题2:增压发动机如何选机油--如果刷电脑了建议使用全合成机油
如果普通涡轮增压车,那使用原厂机油足矣,但是如果你刷电脑了,请把下面这段看完:
涡轮增压器因为工作转速太高,任何滚珠轴承也承受不了每分钟10万转的强度,所以主转轴不是滚珠轴承和涡轮本体连接的,而是采用浮动式设计,主转轴是浮动在机油中的,涡轮本体和主转轴之间的极为狭窄空间内充满流动的机油,既起到润滑的作用、又能在主转轴和涡轮本地之间带走杂质并起到散热作用。
问题就出在这里,仍然以宝来1.8T为例,原厂0.38bar增压值一般转速是10-15
万转/分钟之间,原厂机油完全够支撑这个转速和散热。
但是刷电脑后,增压值暴涨,涡轮转速也会暴涨至20-30万转,这时候第一个扛不住的就是原厂机油,原厂机油因为并不是顶级全合成机油,机油的粘稠度较高,流动性较差,所以当主转轴超高转速旋转时候,机油就无法提供该有的润滑和散热了,甚至有些朋友在外面保养,机油的级别甚至不如原厂机油,这时候就会出现机油烧糊的问题,就是前面说的涡轮损坏了。
全合成机油相对比较稀,润滑和散热性更佳,涡轮转速提高后,这种更加稀的机油可以100%流动到该润滑的部位,所以不会出现前面说的诸多问题。
★问题3:为什么德系车一般都是7500-10000公里换一次机油,而日系车都是5000公里换机油?
这就是之前说过的,矿物油和合成机油之间的关系。
日系车一般的车型(车价小于30万的)原厂机油一般都是矿物油,换油周期不能太长时间,一般是5000多公里就需要更换了,中高档日系车(车价大于30万的)一般会采用半合成机油,这样换油周期可能会在7500-10000公里左右。
车价15万左右的德系车,原厂机油基本就都是半合成机油了,所以自然换油周期就会比同档次的日系车要长2500公里。
而车价超过20万的很多德系车原厂机油就是全合成的,换油周期理论可以突破10000公里。
★问题4:为什么高端车都多少会有点烧机油?
高端车一般都用全合成机油,甚至很多超级跑车使用流动性极佳的0W-50系列的超级赛车机油。
机油流动性好了,就意味着粘度更加稀,好处前面说过很多,还有一个不好的地方就是因为比较稀,所以机油从汽缸和活塞环之间流入燃烧室的比例也就更大,所以机油消耗量自然就比那些家用车要高了很多。
高端车多多少少都有点烧机油是不可避免的,除非你不用高档机油。
不过,每2000公里如果消耗量超过了半升机油,那也属于有问题的,不是正常消耗量。
★问题5:光换机油,不换机滤行不行?
机油不但是润滑,还是很重要的作用是带走发动机内部的脏东西,这些脏东西都是被机滤所过滤掉的,如果换了机油不换机滤,脏东西等于无法彻底清除,所以等于换油也没意义了。
换机油必须换机滤,这是死规矩。
★问题6:机油换下来都是黑色的?
机油在发动机内部主要润滑各个部件,尤其是对活塞和汽缸壁的润滑最重要,这里面,燃烧的产物就是深色的胶状物,所以机油自从被注入发动机内部第一天使用开始就已经变色了。
不过,正常使用的机油应该是深棕色的,如果真是彻底纯纯的墨黑,那也是有问题的,很可能是换油周期太长了。
★问题7:不同品牌机油能不能混用?
每个品牌的机油添加剂都是不一样的,混用可能会造成化学成份之间的变质,严重不推荐混用。
★问题8:全国各地车主,使用机油有啥讲究?
东北、新疆、西藏地区,建议使用比较稀疏的抗低温5W系列的机油,极冷的地区例如南北极圈等地,发动机机油甚至会用0W系列的。
华北、华东、华南地区,建议使用正常的5W-30/40或者10W-30/40机油;
海南这种极热的地区,建议使用40或者50的机油,耐高温性是必须的;
●结语:
机油的使用是很有意思的,不过大家也别觉得太复杂,实在心里没底,就踏踏实实用4S店或者品牌专修厂提供的原厂机油,保证你的发动机没任何问题。
如果您需要对发动机提供特别的保护或者对发动机进行改装,那建议您还是立刻换更高级别的机油,心里踏实,原厂机油是给原厂发动机特性匹配的,不适合改装后的发动机。
(文/汽车之家韩路)
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