近期网上关于亚洲龙也好,凯美瑞也罢机油增多的问题沸沸扬扬。问题的本身直指丰田引以为傲的超高热效率引擎2.5L四缸自然吸气发动机。而基于2.5L排量同样技术特征的2.0引擎并没有发生此类问题,所以从技术角度去探讨为什么会发生凯美瑞和亚洲龙2.5L引擎机油增多的现象。
另外本人不相信"车黑"假说,这个从不同地域和车主上传发票的行为和技术的分析更相信这个现象是真实存在的。
从丰田最新TNGA平台说起
丰田在全球销售的车型众多,平台有100多种,发动机有800多种。而不同的发动机实现燃油经济性和提高升功率的技术实现方式不同,有靠从进气入手,通过EGR和VVT实现,有靠喷射方式,D~4S双喷射实现。
相互技术和经验无法借鉴,而且不同的发动机匹配不同的平台,耗费的工时和精力不可估量,所以为了实现技术的共享,丰田开发类似大众MQB平台的全新TNGA构架,来实现不同引擎和平台的搭配。
而这台2.5L直列四缸发动机是在TNGA平台构架下,利用最新燃烧理论来开发的新型发动机。凭借超高热效率(传统内燃机热效率40%,混动车型41%)被大家广泛关注另外也被丰田作为重点宣传的对象。
以空气为导向型的超高滚流比的新型燃烧理论是诱因
现在新型发动机的开发多以空气导向型的超高滚流比,来实现快速燃烧理论的设计为基础。燃烧理论目有三种,一种是以宝马、奔驰等车型的应用,依靠顶置高精度喷油器在压缩上置点喷油,在火花塞周围形成浓混合气实现快速燃烧,更依赖火花塞的精度。
(所以如果你是宝马的车主在更换点火线圈时要求高功率的点火线圈,而且对火花塞的热值要求更加精确)
另外一种是壁面导向型的燃烧理论,在大众,马自达和丰田之前引擎上被广泛应用。依靠侧置喷油器在合适的时机喷射,另外配合特殊形状的活塞反射到火花塞周围形成局部浓混合气来实现快速燃烧,在低温和变工况下存在局限性,且活塞的特殊形状不利于滚流的形成。
最后一种是空气导向型,在不同的喷射时刻依靠空气的快速流动来形成局部浓混合气,依靠的是空气的流速和特殊的活塞形状来实现。提高空气的流速则需要更长和更细的缸径为实现的基础,而采用侧置喷油嘴的布置来进一步加强滚流的方式来提高滚流比。
这样的设计更容易产生湿壁现象,简单理解就是气缸比较细再加上侧置的喷油嘴,汽油雾滴更容易喷射到缸壁上通过活塞环渗透到油底壳与机油混合,稀释机油引起机油增多。
喷油嘴的设计占主要原因
区别于宝马,通用,奔驰的顶置喷油,更容易提升滚流比,但是侧置喷油嘴布置更容易产生湿壁现象,小的缸桶直径更是雪上加霜。所以需要对喷油嘴的喷孔从新设计开发,而之前丰田的喷油嘴设计形状是单孔长条线缝型。
宝马、奔驰、大众很早就采用多孔的喷油嘴来改善雾化状态,而丰田考虑到成本认为线缝型喷嘴配合优化喷射时机的标定就能改善喷射到缸壁,引起的湿壁效应的现象,所以之前发动机多应用于此类设计,现在新开发多孔喷嘴应用于2.5L引擎尚属首次。
而基于新型的以空气导向型提高滚流比的燃烧理论开发难度大,本田1.5T机油增多现象也是基于这个燃烧理论为基础开发的新型发动机。这款2.5L直列四缸自然吸气发动机作为丰田全新的引擎,属于第一个吃螃蟹的。经过吃过螃蟹后最新的2.0L引擎查漏补缺,从新设计了喷油嘴的喷孔形状,对靠近气缸壁的喷嘴从新设计,降低了喷射油雾的长度,减少了湿壁的效应。所以可以肯定的说在2.0L的引擎上发生机油增多的现象的概率极低。
使用宽域后氧传感器来降低三元催化的成本是辅因
尾气的净化离不开三元催化,三元催化多使用贵重的金属去实现催化作用,把尾气中有害的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物转化成无害的二氧化碳和水。现在新车型为满足严苛的排放标准,例如国六B,多采用增加三元催化贵金属含量去实现,另外加装在柴油车上应用的GPF(颗粒捕捉装置)的技术手段来降低颗粒物的排放,但是GPF更容易堵塞。
(在这里提醒如果有车主开的是国五的柴油车,要注意选择低灰份的机油;如果驾驶的是国六B的汽油车,同样警惕GPF的存在,不但要选择低灰份的机油,而且要选择降低低速早燃的机油,机油的开发真够复杂的,这里心疼机油开发工程师三秒钟)
一般车辆设计时前段采用宽域的氧传感器器来调整空燃比。三元催化后段安装窄域氧传感器监控三元催化状态来反馈信号。丰田采用宽域后氧传感器的形式来实现高效反馈信号调节空燃比,大大降低了三元催化上贵金属的使用量。
目前应用于三元催化的贵金属在250元~300元之间,丰田通过此类技术降低车辆制造成本1000元以上,但是也提高了发动机空燃比调校的复杂程度。
写在最后:针对凯美瑞,亚洲龙机油增多的现象,简单总结为新技术的应用致使发动机燃烧条件调校的经验不足和侧置喷油嘴设计的缺陷造成的湿壁现象。
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