从现象看本质 解析机油出现乳化现象

  [汽车之家技术] 节后上班第一天，人虽坐在办公的地方里，但工作状态却尚未恢复，正在百无聊赖之时，对面的同事用聊天软件给我发来了一个链接并叮嘱我仔细查阅。这是一个来自长安CS35论坛的帖子，里面谈到了“机油乳化”（生成白色泡沫状液体）的现象，围绕这一话题的讨论声音几乎充斥了该车型的整个论坛。虽然事件起于长安CS35，但就机油乳化现象来说，它与我们所熟悉的现象一样与每一款车都有关。那机油“乳化现象”到底是怎么回事？有时候摆在眼前的可不一定是事情的本质。

  对于大多数车主而言，通过机油加注口密封盖是发现机油乳化现象最为方便的途径，在加注口密封盖内侧附有的那层白色泡沫状液体从状态来看，几乎就能断定是非正常现象。有一些时候，这些白色泡沫状液体也会附着在机油尺上。另外，如果发动机的机油真的存在乳化现象，那么，在对相关部件进行拆解后也能发现这种白色泡沫。

  在发动机运转时，存在相对运动的部件表面非间接接触，就在这不断“摩挲”之中，磨损随即产生，与此同时，这一现象也会侵蚀一部分动力。为了压制这个发动机永恒的敌人，发动机的润滑系统始终没有停下进化的脚步。在这之中，机油是个十分重要的角色，它不但可以降低机械部件间的磨损程度，减少发动机内部的动力损耗，另外，清洁和散热都是它的任务。机油的作用还远不止所提及的这些，由此可见，机油对于一台发动机的重要性。出现乳化现象的机油因其中含有水并夹杂有气泡，这显然会影响到机油在润滑、清洁、散热等方面的性能。

  乳化是由两种不相溶的液体经过强烈的搅拌后形成乳状液的过程，其中强烈的搅拌是为了让二者充分的混合，此外，乳化的程度与温度（这里所说的温度与水的凝结无关）、搅拌的速度（它决定混合的程度）有直接关系。就机油乳化现象而言，这两种不相溶的液体为机油和水，当它们混合后，恰巧周围又提供了有利的乳化条件，那么，机油就会出现乳化的现象。也就是我们所看到的白色泡沫。

  由于白色泡沫是在机油加注口处被发现的（不能排除它是否还出现在其它地方），这里（机油加注口下面是气门室）就非常有可能是白色泡沫开始形成的地方。按照上面的思路，乳化过程需要有水和机油进行混合，这就出现了一个问题，它们都是哪来的？另外，机油加注口下面的气门室并不具备“搅拌”的条件，但转念一想，若机油和水是以非常细微的液滴状态进行混合，这就会增加两种物质相互间的接触面积，从而也能达到充分混合的目的，有助于乳化效果的产生。即便如此，你可能要问这种细微液滴状态的机油和水都是哪来的？

  我们先来解决机油的问题。在发动机运转过程中所产生的热会致使润滑系统中的机油会出现某些特定的程度的蒸发，借助曲轴箱通风系统，润滑系统中的那些极其细微的机油油滴可以顺着通气腔穿过缸体、缸盖进入气门室（在这里，我们仅以此类结构为例，也有一些发动机采用了不同的结构，更多有关曲轴箱通风系统的内容我们在以后会有专门的文章进行讨论）。到此阶段就已经具备了机油乳化的大部分条件，接下来是水的来源以及混合过程。

  在低温环境下，发动机工作时（发动机没有达到正常工作时候的温度时），由于气缸盖罩盖温度不能很快升高，在温差的作用下，气缸盖罩盖内易出现水凝结现象（该现象与窗户上的“哈气”现象类似），其与机油油滴进行混合后，在发动机机油加注口、气缸盖罩盖处便形成了乳化后的白色泡沫。形成的白色泡沫并不会因此作罢，它还会引发新的问题，包括进一步导致机油的乳化现象以及气缸内混合气燃烧质量变差等。之所以这样，与曲轴箱通风系统有关。

  曲轴箱通风系统对于发动机而言是十分必要的，在我看来它始终在掩饰着发动机自身的“缺陷”，之所以这样说是因为当发动机运转时，在极端的情况下，燃烧室中的混合气（燃油和空气）会窜入曲轴箱，面对这样的一种情况，“本应”起到密封作用的活塞环无法对此进行相对有效制约。窜入到曲轴箱的混合气可导致机油变质，进而影响到润滑系统。另外，若无法将窜入的气体及时导出，长此以往，曲轴箱内的压力会慢慢的大，这还有可能引发更多的病症，例如，漏油、漏气，影响发动机的动力表现等。

  曲轴箱通风系统就为了改善窜气给发动机带来的不良效果，将这些气体引出并利用发动机进气所产生的负压把它们吸入气缸进行再燃烧，以维持曲轴箱内的正常压力，这是理想的情况，但在这样的一个过程中，应该被导出的气体难免会夹带着一些极其细微的机油油滴，如不加以限制，它们也会被一并吸入气缸进行燃烧。

  较老的发动机在曲轴箱通风系统中没有装配油气分离器，这就会出现机油顺着该系统进入气缸内。我们都知道，机油进入气缸后并不能完全燃烧，发动机的排放质量因此就会受一定的影响，面对日渐苛刻的排放标准，这样粗放型的系统目前已得到了改进。在窜气现象无法从根本上避免的前提下，最行之有效的办法是通过油气分离器将机油从这些气体中分离出来，以此减少被气缸吸入的气体中的机油含量。

  油气分离器能够更好的起到将机油和混合气进行分离的目的，在种类方面，如果从安装的地方上来区分，可将油气分离器分为内置油气分离器和外置油气分离器，此外，若依据结构的不同则又可将其分为迷宫式油气分离器、旋风式油气分离器、离心式油气分离器、纤维式油气分离器以及静电式油气分离器。

  迷宫式油气分离器在量产车中运用最为广泛，在内部挡板的作用下，气体在分离器内部以“S”型的方式流动，在经过多个挡板组成的分离腔后可产生撞壁效应，致使混合气中的机油撞在挡板上滴入气门室并回流到油底壳中。不过，这种结构的油气分离器在工作效率上存在一定的局限性，那些极其细微（直径小于3um）的机油粒子还是会顺利通过该类型的油气分离器进入到气缸，而增设的外置油气分离器则可对此进一步细化（也有些车仅装配了一个效率较高的外置油气分离器）。外置的油气分离器以旋风式、离心式和纤维式及静电式为主，其中，量产车更多的选用离心式和旋风式油气分离器作为外置油气分离器。

  外置油气分离器（旋风式油气分离器）能进一步对混合气做处理，分离出的机油顺着相应的通道流回发动机润滑系统，气体被吸入气缸。

  结合乳化现象，如果在内置油气分离器部位（气门室内）就已形成了白色泡沫，那么，顺着气流流动的方向，在PCV阀打开后（PCV阀是曲轴箱通风系统的控制元件），白色泡沫也会随之进入到外置油气分离器（旋风式油气分离器）内，经其处理，气体和液体分离（气体送入气缸燃烧，液体回流到油底壳），白色泡沫中的水也会被分离出来，按照正常的顺序，机油将掺杂着水流回到油底壳并进入到润滑系统中，机油质量因此受一定的影响，然而，进入到这里的水有可能还会以气态的形式再进入到曲轴箱通风系统之中，这就非常有可能造成气门室内更为严重的乳化现象，以此循环。

  与发动机积碳一样，机油乳化同样不可避免，只不过，因多方面原因，机油乳化的程度各有不同而已。原因包括环境和温度影响，上文所阐述的乳化过程在低温度的环境下更容易出现。另外，机油也是不可忽略的一环，众所周知，机油中有多种多样的添加剂，例如，有负责清洁的，有抗磨的，有抑制气泡的，当然也会有抑制机油乳化的，所以，在同样的条件下，机油的质量也关乎到机油是否易出现乳化现象。