為什麼機油在冬天容易乳化、增多？

隨着活塞環工藝的改良，如今德系車基本已經解決了勞民傷財的燒機油問題。可風水輪流轉，日系車在最近兩年又頻頻爆出了發動機機油增多、乳化的問題。尤其是一到冬天，機油加註口的蓋子就會呈現出“奶蓋”一般的質感，同時機油液位也會上升不少。那機油乳化、增多這兩個問題究竟是如何產生的？它們真的會對車輛造成損害嗎？下面我們將分為機油乳化和機油增多兩部分來為大家講解！

顧名思義，“乳化”就是指機油變成“乳狀體”的過程。事實上，無論潤滑油用在何處，只要摻入水就都會發生乳化。而乳化後的機油由於潤滑能力變差，且無法在金屬與金屬之間建立油膜，所以便會導致發動機出現過度磨損。看到這估計就會有朋友質疑了，我們在日常生活中將食用油和水倒在一起，用不了多久食用油就會浮在水面上了，並不會與水相融呀～是的，油和水確實不會融在一起，但是加了添加劑的潤滑油可就不一樣了。

眾所周知，機油的成分中除了基礎油外，還會有各種添加劑成分。而在這些添加劑中，機油清潔劑以及分散劑就會導致水與油相融合，引發機油乳化。但由於這兩種添加劑十分重要，其中清潔劑可以防止碳粒、膠質、灰塵與金屬粘連，而分散劑可以將機油污染物分散並懸浮在機油中以便機油濾清器過濾，所以這兩種添加劑成分必須得到保留。由此來看，要想避免機油乳化，最好的辦法就是徹底將機油與水完全隔絕，那麼發動機裏面的水又是從哪裏來的呢？

正常情況下，這些造成機油乳化的水，並非是來自發動機內部的液體滲漏，而是源自於空氣中的水分。大家都見過汽車排氣管滴水吧？這是因為當空氣與汽油混合燃燒後，空氣中的水分會變成高温水蒸氣，並通過排氣管排出。而當高温水蒸氣在排氣管內遇冷後，便會結成水滴，最後變成我們看到的排氣管滴水現象。雖説發動機在燃燒過程中所形成的絕大部分水蒸氣都會從排氣流出，但還是會有少量的水蒸氣成為漏網之魚！

這是因為活塞與氣缸壁之間是不可能保證100%密封的，因此總會有些許含有水分和汽油的高温氣體通過活塞與氣缸壁之間的縫隙竄入曲軸箱，這部分氣體被稱作“竄氣”。為了將竄氣排出曲軸箱，於是曲軸箱強制通風系統便誕生了（如下圖所示）。由於水的沸點為100℃，而發動機正常的機油温度在100-120℃之間，所以只要機油達到正常油温，這些竄進曲軸箱的水分便會被機油蒸發出來，並和汽油蒸氣一起被曲軸箱強制通風系統送到氣缸內再次燃燒，最後再通過排氣將大部分水蒸氣排出發動機，如此循環來保證機油的含水量處於一個極低的範疇。

通過曲軸強制通風原理不難看出，要想將水分從機油中蒸發出來是有一個前提的，那就是機油需要達到100-120℃的正常工作温度。可當車輛在寒冷的冬季室外停放一晚上後，曲軸箱的温度是不可能像時刻處於燃燒狀態的氣缸一樣，快速完成升温的。這就會導致發動機在冷啓動後，出現上部氣缸熱、下部曲軸箱冷的極大温差。所以，當氣缸燃燒生成的高温水蒸氣竄入下方冰冷的曲軸箱時，水蒸氣便會結為水滴混入機油中，並且由於機油温度太低，無法將水分蒸發走，機油的乳化問題便產生了。

目前我們已知，當機油温度達到100-120℃後，竄進機油中的水分就能很快被蒸發出來。但如果機油温度長期低於80℃，那機油中的水分就不能及時得到蒸發。然而在整個發動機系統中，能為機油升温提供熱源的，其實就只有發動機自身運轉所產生的熱量，且發動機的負荷越大，所產生的熱量也就越大。

對於純燃油車來説，只要行駛速度和時間足夠，機油就能夠達到正常的工作温度。但對於混動車來説，由於混動車的發動機沒有怠速運轉一説，並且發動機在車輛行駛時通常還會處於啓動運轉一會又熄火的間歇工作狀態，也就是發動機不做無用功，所以發動機產生的熱量自然很小。

如果是在寒冷的冬季，尤其是城市低速擁堵這種混動發動機經常處於熄火狀態的工況，那機油要想達到100-120℃可就太難了，這也會直接導致曲軸箱內的水分很難被蒸發，從而加快機油的乳化速度。

目前網上判斷機油是否乳化所採取的方法，基本都是通過擰開機油加註口的蓋子來作為判斷依據。但事實上，機油加註口的些許機油乳化並不能代表發動機內部的機油已經乳化。這是因為車輛的機油加註口，通常都會設置在氣門室蓋上，而氣門室蓋的位置，又是整個發動機温度最低的地方，再加上氣門室蓋通常會採用很薄的樹脂材料來製作，所以在整個發動機上，氣門室蓋不僅是温度最低的地方（如上圖右側所示），而且還是冷卻速度最快的地方。

所以當發動機在寒冬環境中熄火後，夾雜着水蒸氣的機油蒸汽便會在温差下，冷凝在發動機頂端的氣門室位置，並形成乳狀體。並且由於機油加註口也位於這個位置，所以冬季我們擰開機油蓋後，就有更大概率會在內部看到乳化的機油了。至於我為什麼説這種機油蓋上的少量乳化不可怕，這是因為機油乳化反應是可逆的，當單次行駛距離足夠長、發動機整體温度上來後，機油蓋上的乳化機油就會還原成機油和水蒸氣了。所以，如果不是通過拽出機油尺，發現的因為冷卻液串進油底殼所產生的大量機油乳化，大家都是不用擔心的。不過，下面要講的機油增多的殺傷力，可就不那麼人畜無害了......

如果你在加註機油時沒有超量，但行駛一段時間後卻發現機油液麪高度超過了機油尺刻度的上限，那就意味着出現了“機油增多”的問題。機油增多與乳化的原理並不相同，乳化是機油中混入了水，而機油增多是機油中混入了汽油。

由於汽油和機油都是有機溶劑，所以二者並不存在不相容的情況。這就意味着，當汽油與機油混合後，便會造成機油增多的問題。那麼汽油又是如何與機油混在一起的呢？事實上，汽油無時無刻都在和機油相融合，這就跟剛剛講的高温水蒸氣竄氣是一個道理，氣缸內沒有被完全燃燒的霧化汽油，同樣會竄到曲軸箱內與機油相融合。但由於竄氣中的汽油含量極低，所以既不會對機油造成什麼負面影響，也不會被大家所察覺。而一到寒冬，機油呈肉眼可見的增多現象，才是我們需要警惕，且會對發動機產生嚴重損害的“機油增多”問題。

要知道，在非寒冬的温暖環境下，發動機參與燃燒所需的空氣與汽油配比為14.7：1，可以理解為14.7斤的空氣搭配1斤的汽油。但在零下温度的寒冬環境中，由於汽油低温揮發性不好，汽油與空氣之間的霧化效果變差，所以油氣混合物很難被火花塞點燃。為了解決這個問題，發動機便會通過多噴將近一倍油的方式來補償汽油霧化的不足，將冷啓動時空氣與燃料的配比從14.7:1提高到7.5:1。但由於此時氣缸內會呈現出氣少油多的狀態，所以那些多噴的汽油並不會被完全燃燒掉。

在這種情況下，如果這台發動機採用的是成本更低的，將噴油嘴佈置在氣缸一側的側置噴油設計，那麼那些多噴出來的、沒有得到良好霧化的汽油便會粘結在氣缸壁上，並隨着活塞向上壓縮氣體所產生的壓強，被泵進曲軸箱內，導致汽油與機油混合出現“機油增多”的現象。而這種問題在中置噴油的發動機上就很少見。在經歷了前兩年的機油增多風波後，部分合資車企已經通過提高車輛怠速轉速的方式來加快氣缸壁的升温，進而縮短為了補償汽油霧化效果差所多噴油的時間，所以目前汽油增多的問題基本已經得到了控制。只是很多車型在冬天冷啓動時的轉速和噪音都變得更惱人了。

雖然混入機油中的汽油在高温下也會蒸發，然後被曲軸箱強制通風系統送入到氣缸內再次燃燒，但由於汽油一旦與機油混合，就會大大增加油泥的生成速度，而油泥無論堆積在發動機的哪個部位，都會導致發動機的散熱、潤滑性能下降。更嚴重的是，油泥並不像機油乳化一樣屬於可逆反應，這也就意味着油泥一旦生成就很難消除，並在機油中只增不減、越堆越多，然後粘結在發動機內部，甚至不會隨着機油的更換被排出.....

不僅如此，由於缸內側置噴油嘴所噴出的汽油會產生粘壁問題，所以發動機還需要多噴油來補償這部分因為粘壁沒能充分燃燒的汽油，而這些額外多噴出的汽油，還會因為沒有參與燃燒，在高温下變成碳粒。在國6b排放沒實行前，碳粒的增加對於車主而言頂多就是排氣管更黑罷了。但在國6b排放實施，幾乎所有車都裝配了GPF顆粒捕捉器後，那這部分多出來的碳粒就會成為加快GPF堵塞，從而頻繁再生，導致動力、油耗惡化的罪魁禍首了。由此可見，機油增多的背後原來還隱藏着不為人知的連鎖反應呢......這也很好的解釋了為啥汽車廠商對機油蓋乳化不以為然，但卻對機油增多的問題全力以赴了。同時，這也是近些年越來越多發動機開始轉向中置噴油的主要原因。