乘用車汽油引擎中產生的油泥積垢之個案探討
2005-03-08
乘用車汽油引擎中產生的油泥積垢之個案探討 吳世榮 最近的兩三年來，我們經手了好幾個乘用車汽油引擎產生嚴重油泥的故障個案。綜合所有搜集的資料背景，這些個案可約略區分成兩個主要類型，分別是：兩三年車齡的較新車種及六七年以上高車齡的車輛。在廠牌方面則包括歐系的高級車種，以及日系各暢銷可靠車種都在個案之列。 由於好些個案車輛尚屬於兩三年內的新車，加上車主基本上都是有相當經驗的老手，少數案例鬧到沸沸揚揚，甚至傳言將付諸消保單位或準備步上公堂，筆者從潤滑保養的立場作深入的分析探討，基本上車輛本身品質應無可慮之處，車主的使用方面也無法苛求，這是環保科技、社會進步、都市發展等等複雜因素造成的結果，短期間內並不容易有完全根除之道，當然從潤滑的角度，我們也根據有限的知識經驗，提出改善的建議，以供作參考。 接下來回到個案的探討，首先我們要瞭解車輛的基本車況資料及運轉操作狀況。由於某些細節不易取得，我們儘量以維修保養記錄為主要參考。
| 車齡 | 較新車種三年以下車齡 | 較高齡車七年以上 | 附註 |
| 用途 | 1．一般自用車 2．計程出租車 3．教練場用車 | 包含各類用途車輛以自用車為主 | |
| 駕駛里程數 | 1，一般自用車每年約8,000-12,000 公里(或月平均里程700-1,000公里) 2， 計程車每日里程數可達300公里 3，教練場用車基本上是慢速停停開開極為嚴苛的駕駛，里程數不予特別記錄 | 月平均里程數900-1,000公里最為常見(有兩案例月平均里程數分別只有600和650公里) | |
| 維修保養 | 車齡較新，大都回原廠作保養 | 小部分進口車尚回原廠保養，多數車輛按車主的習性交由熟識的保養廠 | |
| 換油間隔 | 多數按原廠的建議每10,000公里，極少部分15,000公里 | 平均每5,000公里至10,000公里 | |
| 問題如何發現 | 運轉不順，引擎高溫，換油時排出舊油量極少且較黏稠 | 運轉不順，引擎高溫，換油時排出舊油量極少且較黏稠 | |
| 使用油品資料 | 原廠建議的高品級油品 | 保養廠建議的高品級油品，少數購自車用精品店家賣場 | 因時日已久，大都無法取得生產日期批號相關資料 |
搖臂蓋黑色油泥的形成
搖臂蓋裡頭為什麼會產生黑色油泥的積聚，我們先從引擎運轉時相關組件的方面說明。 當一部引擎運轉時，曲軸箱內有冷凝水分及吹漏氣體的存在，這些吹漏氣體是未完全燃燒的混合氣自燃燒室下竄而來，其中含有燃油、壓縮空氣、及燃燒廢氣等。 而低溫冷車，停停開開的車況都會加劇這個現象的產生。當引擎達到正常 工作溫度或高速巡航的運轉時，引擎的高溫會將水分及燃油汽化，再經由通風系統(Crankcase Ventilation)裝置將之帶出曲軸箱。早期的引擎設計，當我們起動引擎後，冷車時所下竄的未完全燃燒混合氣，會被通氣孔蓋導入的空氣將之由引擎下的通氣管排出(該處因流動空氣形成低壓吸力有助於排氣)。 然而隨著環保的日益嚴格和能源的有效應用，曲軸箱正壓通風裝置(Positive Crankcase Ventilation)導入引擎的設計，下竄到曲軸箱的這些未完全燃燒混合氣 經由搖臂蓋被帶入進氣岐管重新混合燃燒。 另有控制閥以控制適當的空氣流量， 防止怠速時過多的空氣流量造成混合比問題，導致空轉不良。曲軸箱正壓通風裝置同時也讓引擎油暴露在大量的NOx及水污染條件下攪拌，加速黑色油泥的形成。越是先進的引擎，環境污染控制越嚴格，而因為嚴苛車況所帶來的問題更加難以避免。
概述搖臂蓋黑色油泥形成的三個原由:
首先引擎油在嚴苛的操作下，滑油劣化加速。下述為乘用車引擎各種嚴苛車況說明：
1. 短程行駛：一般而言，低於10公里都歸於短程行駛，尤以市區車況，因引擎低於正常溫度工作，加上高燃油比導致油泥形成。同時冷凝水無法順利蒸發而混合在引擎油裡頭，形成乳化油的現象。
2. 長期怠速和停停開開的車況：尤其是市區塞車情況，高燃油比使得燃燒不全，副產品增加而形成積垢。
3. 渦輪增壓引擎：高溫高動力的嚴苛車況，加速滑油氧化和積垢。渦輪增壓的 高溫需依賴滑油作冷卻，不當的操作會使滑油焦化變質。
4. 當然高負重的引擎，操作溫度相對升高，滑油也直接受到衝擊。
再者曲軸箱正壓通風裝置(PCV)可能因積垢而作動不良或堵塞。短程行駛與經常怠速的車輛，其曲軸箱 正壓通風裝置(PCV)系統應加強檢修保持正常狀況。 PCV系統積垢的可能因素：
1. 乳化油泥 - PCV系統在引擎運轉中是屬於較低溫的部份。吹漏氣體中的水份冷凝於此並和引擎油形成乳化層的油泥。
2. 滑油裡的碳氫成分經硝化及氧化產生黑色油泥 - 引擎油使用中硝化產生，這造成粘度上升，不溶物及酸性物質增加。這些硝化生成物在短程行駛的車況下，會形成油泥積垢。持續的高溫烘烤著這些油泥積垢可導致濾網堵塞， 凸輪軸及軸承缺乏潤滑。
另一積垢的原由：
未完全燃燒的燃油中所含的烯烴物質，隨著吹漏氣體進入曲軸箱。其中烯烴類和 NOx在碰上足夠的冷凝水後，會明顯的產生反應，大量的積垢油泥由是而生。