你是否偶爾聽過「吃機油」這個引擎故障術語?每當談論到引擎狀況不佳時,是否有時老一輩的騎士會指出可能是「氣門滲油」或「活塞環老化」?或許你會回應說「嗯?也許吧?哈哈哈」,但實際上,你對「吃機油」的意義是否真正了解?
儘管你可能了解以上兩個情況表示引擎存在問題,但對於「吃機油」具體原因,以及這些現象對引擎可能造成的影響,你可能並不清楚。
但別擔心!實際上,提出這些術語的人可能也並不完全理解以上的意思。
內容大綱
什麼是吃機油?
現代的摩托車通常使用四行程引擎,引擎內含有用於潤滑的機油。 在引擎運作時機油會被送到引擎內的每個角落,進行潤滑,確保高速旋轉的引擎內各個零件不受磨損,因此這些零件都被設計得不會磨損。
然而在引擎內有一個地方是不應該進入機油的, 那就是燃燒室。
燃燒室是吸入空氣和汽油混合氣體,通過火星塞進行點火,產生燃燒氣體,成為動力來源的關鍵部分。 如果機油進入燃燒室,就會出現吃機油的問題。
引擎內部的機油激烈循環,因此引擎內的燃燒室會被密封,以確保機油不能進入燃燒室。然而由於車齡的增長,這種密封性能會降低,導致機油進入燃燒室。
機油進入的途徑主要有兩種。 以活塞的位置為基準,機油是從活塞以下的曲軸箱被漏入燃燒室的情況稱為「機油上升」, 由於機油是從活塞以下的地方從下而上滲入。
相反活塞以上是指從缸頭側漏出的機油,邊過氣門進入燃燒室的情況稱為「機油下降」。 由於機油是從活塞由上而下滲入,因此稱為「機油下降」。
為何會出現吃機油的問題
無論是那一種方式的吃機油,只要機油進入燃燒室,機油就會減少。因此人們可能會說「這台車的引擎很舊,所以吃機油」等。
因為活塞環老化所導致的吃機油問題
前面提到,「機油上升」是指機油從活塞下方進入燃燒室,意思是指機油通過汽缸和活塞之間的間隙進入。由於汽缸和活塞之間原本存在著一定的間隙(通常稱為活塞間隙),為了防止機油從這個間隙進入燃燒室,活塞上裝有一種稱為「油環」的零件。油環是活塞環的一種,通常依次安裝在頂部環、次環和油環的位置。
這些環被插入汽缸,以確保其緊密貼合汽缸,在插入時處於收縮狀態。然而隨著時間的流逝,這些環的張力可能會因為老化而減弱。
當張力減弱時,活塞環無法完全密封機油,因此在進氣時產生的負壓(這個負壓將油氣吸入)將會抽取活塞側面的機油進入燃燒室,這就是因為活塞環老化而導致吃機油的原因。
因為氣門油封老化所導致的吃機油問題
而另一種吃機油的原因就是所謂的「機油下降」,是指機油從汽缸頭側進入燃燒室的現象。具體而言,這種情況是由氣門所引起的。
我們或許會想像,這種現象是由夾在汽缸與汽缸頭之間的汽缸頭墊片漏出,但事實上原因在於支撐氣門的部件(氣門油封)與氣門之間的出現間隙所引致。
進氣門(以及排氣門)上都裝有一種橡膠製的零件,叫做「氣門油封」,用於封住燃燒室,防止機油進入。
這個橡膠零件會受到引擎的溫度和機油的影響,隨著時間的推移而變老且變硬,導致其密封性能下降,無法阻止機油流入。在進氣過程中,由於氣門周圍會產生強烈的負壓,如果氣門油封老化,機油將被吸入這就是另一個吃機油的原因。
值得一提的是,氣門本身不會受到這種影響。儘管氣門由於高溫容易使油封老化,但在進氣過程中,由於排氣門處於關閉狀態,所以不會受到影響。
排氣門在打開時,由於排氣流動和排氣脈動的影響,可能會輕微受到吸引,但由於進氣過程中產生的強大負壓,進氣門受到的影響更為嚴重。因此,提到「機油下降」通常指的是機油從氣門的閥桿進入燃燒室而導致吃機油的情況。
如上圖所示,透過吸入負壓的作用,從紅色箭頭所指示的區域,將汽缸頭內的機油吸出,這一現象被稱為機油下降。淺橘色部分代表汽缸頭內與機油大量接觸的區域,為了防止這些機油從進氣門的閥桿處滲入,一種名為氣門油封的橡膠零件被安裝在這個位置。綠色部分為排氣門的氣門油封,橘色部分則是進氣門的氣門油封。而這種吃機油情況主要發生在進氣門的一側。
吃機油引起的情況以及相關症狀是什麼?
這些是引擎故障的一種,因為機油本不應進入的燃燒室,這將對引擎造成損害。當機油被吸入燃燒室內,會帶來各種問題。 首先是排氣氣體中混有機油,這將導致從排氣管冒出白煙。起初只會有少量的白煙,但隨著時間的推移,情況會惡化,最終可能會變成持續冒白煙的情況。 白煙的出現意味著相應的白煙量的機油已經被排放到引擎之外,這將導致機油的消耗。雖然一開始的損耗量可能很少,但在嚴重情況下,機油的消耗可能會高達每1000公里約1升。 讓火星塞會附著燃燒後的機油殘渣,從而導致火星塞難以點火。火星塞電極受到機油濕潤時,可能出現點火不良的情況,進而導致啟動困難或怠速不穩。 最糟糕的情況是,積聚的碳導致火旦塞電極短路,完全無法進行點火。 在現代引擎中,這也可能導致在排氣管中某個位置的氧氣傳感器(O2 sensor)附著機油殘渣,導致其無法正常運作,或者附著在排氣觸媒上,導致通道阻塞。 另外,簡而言之,也會產生異味!
如何分辨是那一種吃機油
雖然兩種情況均表現為排氣管冒出白煙,然而由於引擎吸入機油至燃燒室的位置不同,導致吸入時機有所差異,進而導致產生濃厚白煙的時機也不同。若能掌握以下基本知識,即可預測相同的白煙,是由缸頭滲入還是從曲軸箱滲入所引起。
在啟動引擎、怠速或使用引擎制動時,若大量白煙湧現,很可能是機油從缸頭滲到燃燒室的症狀。 啟動時或怠速時,引擎轉速較低,油門應完全關閉。 油門關閉意味著引擎限制進氣量,因此進氣通道內產生大負壓。 在這情況下,當進氣門打開時,負壓同樣作用於進氣通道內凸出的進氣門和氣門油封的間隙,通過劣化的進氣門油封的間隙,機油被吸入燃燒室,白煙產生。
使用引擎制動時,情況更為強烈,引擎轉速迅速降低,但油門完全閉合,導致進氣通道內負壓遠高於怠速時。 強烈負壓作用下,機油被強烈吸入,導致濃厚白煙湧現。
油門關閉時白煙更多,使用引擎制動時更甚,這是缸頭滲油的特徵。
在加速時打開油門,若大量白煙湧現,可能是機油從曲軸箱滲入燃燒室。 打開油門提高引擎轉速時,進氣通道內流速增加,但負壓減少。 負壓減少,機油由進氣門油封滲入燃燒室情況將減少。
相反,隨著引擎轉速提升,活塞運動距離增加。 這導致活塞上的機油圈無法有效刮除機油,未刮除的機油被吸入燃燒室。
引擎轉速越高,無法刮除的機油量越多,因此打開油門加速時白煙的量也增加。 與油門關閉時相比,打開油門高轉速加速時產生的白煙更多,這是機油從曲軸箱滲入燃燒室的特徵。
某些情況下,打開油門加速或使用引擎制動時,白煙量可能無明顯差異。 雖然引擎內的部件隨著時間流逝會變得無法防止機油進入,這是引起吃機油的原因,但整體引擎部分不常同時耗損。 先出現機油從曲軸箱滲入燃燒室而吃機油,但未察覺而持續駕駛,之後再出現缸頭滲油,使得同時出現問題看起來像是同時發生的結果。
總之,了解以下要點: 從缸頭滲入機油 = 進氣門油封老化 = 吸入負壓導致機油被吸入,尤其在減速時更明顯;從曲軸箱滲入機油 = 活塞環劣化 = 隨著轉速上升,無法阻擋機油,尤其在加速時更明顯這樣能更輕鬆地分辨。
在下次我們會繼續分析如何處理這兩種吃機油的情況