降低493增压柴油机机油消耗研究

饶 文，卢 川

（1.江铃控股汽车有限公司，江西 南昌 330052；2.江铃汽车股份有限公司，江西 南昌 330001）

1 原因分析

机油消耗的主要途径是：①曲轴箱体内油气经PCV阀进入进气管；②机油通过活塞环及气门导管窜入燃烧室；③机油泄漏。

在对493增压柴油机机油消耗的调查，发现存在以下影响机油消耗因素：①新车出厂后没有按照《发动机使用说明书》的要求完成前期的磨合，导致缸套和活塞环早期磨损；②发动机未及时保养，导致灰尘进入气缸，加速活塞环磨损；③空滤容量偏小，使进气管真空度大，加速对柴油机机内气体的抽吸（曲轴箱通气回进气管），大量的机油吸入进气管，严重影响机油消耗。同时，块状滤芯易吸翻，未经过滤的空气直接进入进气管，导致缸套与活塞环的早期磨损；④缸盖罩膜片阀及相关附件的质量对机油的消耗影响很大，许多客户抱怨机油消耗过高是由于气缸盖罩损坏造成；⑤活塞环和缸套本身的质量对两者的磨损影响很大；⑥整车进气胶管由于老化等原因引起裂纹，使得大量空气夹带灰尘由裂缝处进入气缸，造成早期磨损；⑦整车真空管路由于老化等原因引起裂纹，使得大量空气进入曲轴箱内，并经缸盖罩PVC阀将机油带出；⑧柴油机工作时，曲轴箱体内的油气未经分离，通过PVC阀直接进入进气管后被吸入气缸后烧掉，增压柴油机油气严重。柴油机台架试验发现，油气伴随着油粒从出气缸盖罩出气口喷出，进入进气管吸入气缸后烧掉，另外，气缸罩盖内机油量太多，也易造成窜机油。因此，这些原因造成柴油机烧机油。

2 解决途径

解决途径：①柴油机增加油气分离器。将曲轴箱内呼出的油气进行分离，以减少进入气缸油量。②空气滤清器重新改进设计以加大流量。③严格控制上述所提零部件的质量。④提醒客户按照《发动机使用说明书》的要求进行磨合和保养。⑤增加缸体刚性，降低曲轴箱窜气量。

3 采用油气分离装置降低机油消耗的原理

柴油机工作时，曲轴箱体内的油气未经分离，通过PCV阀直接进入进气管后被吸入气缸内烧掉，台架全负荷试验中尤其明显，油气从汽缸盖罩PCV阀出口处喷出的同时伴着油滴流出，并随着曲轴箱窜气量加大而增大。在发动机六小时台架全速全负荷机油消耗量的测量中发现：总的机油消耗量为500g（机油燃油耗比：0.45%），随着轴箱窜气经PCV阀损耗的机油量为205g（曲轴箱内窜出油气经分离后的机油量），占总机油消耗量的41%；随曲轴箱窜气量加大机油消耗量增大为670g时，（机油燃油耗比：0.63%），随曲轴箱窜气经PCV阀损耗的机油量为450g，占总机油消耗量的67%，由此可知，随曲轴箱窜气带入气缸内的机油是机油消耗的主要途径。

针对493增压柴油机机油消耗的主要途径，研究人员在减少曲轴箱窜气及在其窜气途径中加装油气分离装置进行了一系列研究，下面着重介绍加装油气分离装置的工作原理及实验结果。其工作原理：柴油机曲轴箱的油气经气缸盖罩出气排出后，进入油气分离器，经滤网过滤后，油滴沉淀，进入储油箱，分离出的气体进入气软管，储油箱内的机油通过电磁阀及回油管流回柴油机内，从而减少机油消耗；电磁阀为常开型，电磁阀通电（柴油机运转）后，电磁阀开关（防止柴油机曲轴箱体内的油气经回油管进入储油箱，将储油箱内的机油吹进油气分离器出气口，进入进气管）；电磁阀断电（柴油机停机）后，电磁阀开启，储油箱内的机油经回油管流回柴油机内。

4 改进目标

493增压柴油机机油消耗为1.2g/kW·h，燃油机油耗比为0.45%，改进后要求小于0.6g/kW·h，燃油机油耗比小于0.25%。

5 验证校正措施

措施：①油气分离器已完成600h耐久性实验，工作正常。②油气分离器经新旧实车验证节油效果，装上油气分离器后，每小时可过滤机油10～30g，尤其对窜气量大的车效果显著。③通过实车3万km路试与跟踪，工作正常。

6 维护保养

（1）保持油气分离器进气口、出气口、出油口畅通。

（2）油气分离器电磁阀故障判断及处理：用手指轻按在油气分离器电磁阀表面，柴油机怠速数钟感觉电磁阀是否发热，如手指感觉有发热，说明油气分离器工作正常；检查是否有12V电压，有电压说明油气分离器电磁阀坏，若无电压则检查相关电路。

7 改进过程中的问题

在油气分离器研制过程中，碰到的主要问题是：在窜气量较大情况下，分离下的油易被曲轴箱的窜气重新带出，通过在油气分离器气体通路结构设计及在回油路加装通短电磁阀，解决了该问题。