发动机机油消耗

1、浅议发动机机油消耗2008-11-067/11/20221引言 发动机机油消耗是客户比较关心的一个重要问题，因为它不仅关系汽车使用经济性（更换一次机油/机油滤大约花费200-600元不等），而且会影响排放，并可以反映发动机的机械故障。 因此，我们有必要对发动机机油消耗进行一个系统思考，找到降低机油耗的良策。7/11/202221.机油的作用 润滑油具有润滑、冷却、洗涤、密封、防锈、卸荷、缓冲和防震、动力传递、绝缘、导热等十大作用。 汽车用发动机润滑油（车用机油）具有润滑和减磨、冷却、密封燃烧室、清洗润滑部件、防锈、抗腐蚀等六大作用。 7/11/202232、机油分类指数看性能机油的分类基于其粘

2、度数值而来，最终形成了国际统一的标准。最常见的是SAE（美国汽车工程师协会）标准，以“SAE”字样作前缀。粘度指数的含义：字母W表示在20时测量到的机油粘度，低粘度机油有利于在较冷的气候下起动发动机。无字母的数值表示100时测量到的机油粘度，SAE数值越低，机油就越稀。例如：SAE10W30表示该机油在20下符合SAE10润滑机油的标准，在100下符合SAE30润滑机油的标准。SAE编制表示的是该种机油在极冷和极热环境下的粘度特性，并不代表机油质量的好坏，要知道机油的质量如何，则必须参考API（美国石油协会）的品质编制。API品质编制分为汽油和柴油两种，其中汽油API品质编制分为从SA、SBS

3、J九个等级。SA等级品质较低，SJ等级目前品质最高，一般市面上出售的机油大都在SG等级以上。柴油API品质分为CA至CG-4七个等级。同汽油API编制一样，CA等级最低，CG-4等级最高。7/11/20224 3、如何选择机油因为发动机油按发动机的型式分为汽油发动机和柴油发动机，发动机油也相应分为汽油发动机油和柴油发动机油，发动机油的品质分类采用API S后跟一英文字母和API C 后跟一英文字母来分别表示汽油机油和柴油机油，后跟 的字母排序越靠后表示级别越高。如API SH 级高于API SG级，因此选用发动机油时一定要先确定是选用汽油机油还是柴油机油。如发动机油的包装上表示API SH/C

4、D，则表示该机油用作汽油机油级别达到SH，用作柴油机油，则级别达到CD。 选择发动机油要根据车厂的说明书要求来确定使用相应的质量级别或更高的级别。选择发动机油还要考虑季节的变换。因为油品的粘度会随温度变化而变化，冬天粘度变稠，夏天粘度变低，因此在非常炎热的地区，尽量选择油品粘度稍高一点的机油。在寒冷的季节，可使用较稀的机油。但现在高质量的机油可以同时用于多种气候条件下。如美孚1号0W-40。7/11/202254、机油消耗的途径及检测方法a、通过活塞组件与缸孔间隙进入燃烧室，部分被燃烧；此部分机油消耗目前没有可行的办法检测，一般是将总的机油耗减去其他部分机油耗得出。b、通过曲轴箱通风管窜入进气

5、管，再进入燃烧室燃烧；此部分机油消耗量可以通过将曲轴箱通风管引入冷凝瓶收集，然后称量的办法检测。7/11/20226c、通过气门与导管孔间隙进入燃烧室燃烧。此部分机油消耗同a一样难以检测，申博士说的在油封周围加长管并滴加机油检测的方法，实际操作也相当困难；d、通过曲轴、凸轮轴油封以及缸盖、缸体上油道螺塞、碗形塞的泄漏。此部分机油消耗台架试验时用棉纱擦净漏油处并称量增重量。 台架试验时，机油总消耗量的计算公式Go=GoP +Gol ，前者包括上述a、b、c三项，对正常机子是主要消耗，后者指d项。目前试验室在发动机没有可视漏油的正常情况下，一般只测前者，后者极小，对计算结果影响很小。7/11/20

6、2275、从影响机油消耗的因素着手降低油耗5.1 缸孔状态缸孔变形使活塞环对其适应性变差，机油消耗增加。当两者适应性较好，则在缸孔的凸壁上活塞环与缸孔之间的油膜厚度较薄，留在缸孔上的油量较少；若适应性较差，则在缸孔的凹壁上油量较多。由于活塞的上行过程中惯性力的作用，流到第一道环周围的部分机油会被散布到燃烧室周围或粘附于活塞顶和缸孔壁上。一旦机油粘附于活塞顶或第一道环以上的气缸壁上，就不能回到缸孔的下面部分，最后它将因蒸发、燃烧等原因而被消耗掉。 7/11/20228缸孔珩磨网纹及工艺普通珩磨网纹一般呈锯齿形，不仅使发动机磨合期需要很长，还由于齿根积存大量机油不能被油环刮走，从而在做功冲程的高温

7、下被蒸发或被烧掉，增加机油消耗。平台珩磨技术可在缸孔或缸套表面形成一种特殊的结构，这种结构由具有储油功能的深槽及深槽之间的微小支承平台表面组成。 7/11/202295.2 活塞环厚度与形状减小活塞环的厚度，可以更好地使环和缸孔贴合，减少摩擦损失和机油耗。它是由活塞环与气缸套之间的适应性引起的。如果缸孔有变形，则活塞环会因为本身张力的原因而适应缸孔的变形，但这种适应是有一定限度的。当活塞环厚度比较大时，适应性就差，活塞环和缸孔变形凸峰之间的间隙就大，因此引起机油消耗的量也较大。活塞环的形状对刮除缸孔机油影响也极大。如鼻形气环刮油效果极好。 7/11/2022105.3 运行工况对机油消耗的影响

8、 发动机转速、负荷越高，则单位时间的机油消耗量也越大。如果发动机的燃烧压力和气缸壁温度相当，则其机油消耗也几乎相等。从这方面可以看出，缸内机油消耗是发动机总体机油消耗的主要部分。爆燃等不正常燃烧、散热差水温高等因素会导致气缸壁温度增加，也会加速机油消耗。负荷的加大，还能改变活塞环的径向压力，从而改变与缸孔的贴合。 由于新发动机没有经过磨合，因此将消耗更多的机油。7/11/2022115.4 机油粘度对机油消耗的影响 机油的粘性越小，机油消耗越大(如下表)。一方面是因为低粘度机油挥发成分多、密封性差，会造成大量挥发、窜油及泄漏；另一方面是因为机油粘度低时，机油通过活塞环间隙窜入燃烧室变得容易，进

9、入燃烧室的机油量增加，导致机油耗上升。 机油运动粘度98.9mm2/s68101214机 油 消 耗L/1000km1.551.100.800.650.507/11/2022125.5 压力对机油消耗的影响在一定机油温度条件下，机油消耗量几乎与机油压力成线性关系，油压越高，机油消耗也越大。产生这一现象的原因是：发动机中，机油压力对机油流量的影响很大。在曲轴箱中，因为机油流量的增加，促使机油挥发加快。在活塞环、气门杆-气门导管间隙等处，曲轴箱压力越高，则流入燃烧室的机油也就越多。7/11/2022136.机油消耗的标准国家标准发动机台架试验，全速全负荷(即额定工况) 连续运行24小时，对此阶段消

10、耗的机油质量与燃油质量之比进行限制，不能超过0.3%（GB19055-2003）。企业标准大众汽车机油更换期7500公里，消耗量0.2L/1000km；JAC台架试验机燃比企业标准为0.15%，该标准按正常百公里油耗换算后的极限标准约0.18L/1000km。日本下村专家建议台架试验机燃比应该在0.07%以下。玉柴欧发动机台架试验机燃比已低至0.045%7/11/202214JAC汽油机台架试验机油耗一般多少？试验时间发动机型号与编号机燃比机油体积消耗率ml/h05.114GA1 43007496 (国产活塞/环) (对比研究，CKD活塞/环)0.18%0.10%69.6138.1706.05

11、.024GA1 63009374 (可靠性初试) (200h交变负荷试验后复试) 0.09 % 0.14%38.4262.6206.06.174GA1 63013418 (可靠性初试) (400h交变负荷试验后复试)0.086%0.10%34.9340.1706.10.044GA3 63020063 (机油耗专项) 0.026% 9.8 06.10.19 4GA3 63021115 (机油耗专项) 0.024% 8.82 06.10.244GA3 63021311 (机油耗专项) 0.047% 18.38 06.10.304GA1-1 63022032 (机油耗专项) 0.089% 36.68

12、7/11/202215试验时间发动机型号与编号机燃比机油体积消耗率ml/h 06.11.274GA3 (可靠性初试) (400h交变负荷试验后复试)0.096% 0.058%38.48 23.25 06.12.214GA1 无出厂编号(可靠性初试)（400h可靠性复试)0.078%.0.093%35.040.407.1.274GA1 63009374 (可靠性初试) (华泰整改水道缸体)0.60 % 224.5 (通过排除法确认与缸体关系最大)07.2.134GA1 无出厂编号(可靠性初试) （400h可靠性复试)0.097 % 0.092 % 38.48 37.40 07.3G4JS 610

13、06387（市场退回机油消耗大的发动机）烧机油确实严重，(为正常值4-6倍)，活塞环对环7/11/202216试验时间发动机型号与编号机燃比机油体积消耗率ml/h 07.5.84GA1 63009374 (可靠性初试) (华泰整改水道缸体)0.30% 通过排除法确认与缸体关系最大07.6.114GA1 无出厂编号(可靠性初试) （100小时后复试）0.099% 0.082% 07.6.224GA1 63028761 (可靠性初试) 0.13% 23.01（采用全速30%负荷的试验规范）07.7.244GA1 73009291 （市场退回所谓机油耗大的发动机）0.07% 12.76（采用全速30%负荷的试验规范）07.7.264GA1 73022823（机油耗试验）0.116% 18.19（采用全速30%负荷的试验规范）7/11/202217JAC汽油机机油耗总评前期新机器台架试验结果全部符合国家标准，也符合更严的企业标准。通过缸体的平台珩磨工艺、活塞环优化、缸盖护罩整改等措施，现在所试验的发动机机油耗已经较好。但某些市场退回发动机的确存在严重烧机油现象，拆解发现大都有活塞环对口现象。机油耗太小也并不好，会加剧缸孔与活塞组的磨损，目前我们欧汽油机机油耗台架试验结果按照企业标准是可以接受的，但按照日本下村专家说的机燃比不要超过0.07%还是不够。对于欧机，如4GA3，其机油耗目