發(fā)動機是否撐得住七八年?
運行中的發(fā)動機可以看作是由多個系統(tǒng)所組成的綜合體系,超高的轉(zhuǎn)速是否對機體造成傷害不僅僅在于轉(zhuǎn)速本身,也就是說只憑轉(zhuǎn)速高低判斷對機體的損害是不嚴謹?shù)?。發(fā)動機超高轉(zhuǎn)速運行時的水溫、油溫是否處于合理范圍,機油是否足夠黏等等,這些參數(shù)才是決定發(fā)動機超高轉(zhuǎn)速運行是否存在危害的關鍵指標。
所以發(fā)動機超高轉(zhuǎn)運行不算什么,關鍵是在什么樣的狀態(tài)下高轉(zhuǎn)速運行。實際上這就好比人類過冬,無論冬季多么寒冷只要穿得足夠多就能保暖,人也就可以活下去。對于發(fā)動機而言超高轉(zhuǎn)速屬于惡劣工況,惡劣工況下只要提供足夠的保護就能確保發(fā)動機穩(wěn)定運行而不出問題。超高轉(zhuǎn)速運行所直接帶來的影響就是發(fā)動機要面對高溫、高負荷,對冷卻系統(tǒng)以及機油有嚴格的要求。
發(fā)動機在不同工況下需要使用不同的機油發(fā)動機在理想條件下運行時,其內(nèi)部零件都會被機油的油膜所包裹,存在相互摩擦的兩個部件間(如活塞、缸套)由于油膜的存在而避免了直接接觸,所以只要油膜不發(fā)生破裂,就不會出現(xiàn)嚴重的磨損。但任何機油共有的特性就是隨著溫度升高而變稀,這個特性無論是礦物質(zhì)機油、半合成、全合成機油都不能避免。上文曾提到過,當發(fā)動機保持超高轉(zhuǎn)速運行時必然要面對高溫、高負荷的沖擊。
高溫所指的是水溫、油溫,當然當今大部分家用車只有水溫表而省略了油溫表。但油溫升高是客觀存在的事實,如上圖所示某老款德系車的機油溫度表,它的峰值溫度可以達到170攝氏度。伴隨著溫度的不斷升高,機油會越來越稀,油膜會越來越薄,這時超高的轉(zhuǎn)速所帶來的負荷就容易破壞油膜。存在相互接觸、摩擦的兩個部件一旦失去油膜的隔絕,就會產(chǎn)生磨損。所以想保證超高轉(zhuǎn)速下的發(fā)動機不出問題,只要確保機油的黏度足夠大,足夠應對高溫高剪切即可。
按照這種思路只需要增加機油黏度、縮短更換周期、提高機油品級就可以了。比如頻繁地將轉(zhuǎn)速拉到6000轉(zhuǎn)以上甚至更高,那么機油標號至少是40打底的全合成。廠家給出的換油標準如果是1萬公里/12個月,那么經(jīng)常拉高轉(zhuǎn)速的機器換油周期可以為5000公里或6個月,如果駕駛極為暴力,那么這個周期可以進一步縮短。簡單點說就是發(fā)動機越是極限運行,所產(chǎn)生的熱沖擊、負荷對機油的影響越大。
機油的壽命也就會變得更短,對發(fā)動機所能起到的保護時間也就越短,所以需要縮短更換周期。場地賽車每跑一次比賽就會換一次機油,原因就是全程保持接近紅線的轉(zhuǎn)速對機油的影響太大。而問題中頻繁的地板油起步、頻繁的接近紅線換擋,實際上已經(jīng)接近于賽道工況,所以機油更換要頻繁、機油黏度要足夠大。廠家建議的機油標號可以是20黏度,這基于1500-3000轉(zhuǎn)的理想工況。
而6、7千轉(zhuǎn)持續(xù)的運轉(zhuǎn)屬于極端工況,所以40黏度起步,60黏度最穩(wěn)妥。實際上面對不同的工況要選擇不同的機油黏度,如上圖所示斯巴魯BRZ在日常代步工況下所需要的黏度僅為20,而在高轉(zhuǎn)、高負荷工況下所需要的機油黏度為40,如下圖所示。主機廠為高性能車型所提供的機油一定是多選項的,因為面向的用戶群體不同,肯定會存在不同程度的使用。實際上國內(nèi)WRX STI玩家下賽道時選擇的機油為60黏度,原因就是防止高溫高負荷狀態(tài)下機油變稀、黏度下降最終導致油膜破裂。
選擇高辛烷汽油避免爆震看過頭文字D漫畫的朋友應該都有印象,車隊成員在賽前都會到油站加高辛烷汽油。高辛烷汽油實際上就是高標號汽油,利用異辛烷值的化學特性防止混合氣在高溫下產(chǎn)生自燃。這里或許會產(chǎn)生一個問題,比如某款車廠家要求加92號汽油即可,還有必要加95號或98號汽油么?要搞清楚一點,廠家的建議始終是建立在日常工況的基礎上的,日常用車誰沒事地板油起步?誰會把轉(zhuǎn)速拉到紅線再換擋?
高昂的燃油價格是阻礙,其次日常擁堵的路況也沒辦法實現(xiàn)這種極端駕駛風格,所以廠家的建議往往都是結(jié)合日常實際工況所制定的。日常工況下(1500-3000轉(zhuǎn))使用92號汽油沒問題,轉(zhuǎn)速偏低、熱負荷不高,冷卻系統(tǒng)可以從容地導出燃燒室的熱量,從而避免熱堆積。但如果是長時間保持接近紅線轉(zhuǎn)速運行呢?這種極端工況下就存在形成熱堆積的隱患,也就是說燃燒室的熱量沒辦法迅速排出而越積越多,最終導致燃燒室溫度提高。
而不斷提高的溫度最終還是會導致部分混合氣的自燃而形成爆震,爆震對發(fā)動機壽命的影響是明顯的。我們不妨去思考為什么賽車燃料都會添加大量的醇類(醇類燃料的確會縮短里程,但并不會降低動力),實際上就是利用醇類的高辛烷來抑制爆震。發(fā)動機在極端工況下出現(xiàn)爆震的機率更大,所以提高燃油標號是更穩(wěn)妥的選擇。在冷卻系統(tǒng)不能及時運走熱量時,只能利用燃油自身的抗爆能力來規(guī)避爆震。
所以即便頻繁地高轉(zhuǎn)速運行、經(jīng)常的紅線轉(zhuǎn)速換擋,只要保養(yǎng)得當,發(fā)動機同樣不會出現(xiàn)問題。關鍵就在于機油、燃油,高粘度高品質(zhì)的機油短周期更換,確保足夠的黏度來降低油膜破裂的風險。其次利用高標號汽油自身的抗爆震能力,在出現(xiàn)熱堆積的情況下避免自燃從而規(guī)避爆震??偠灾D(zhuǎn)速的高低不能視作發(fā)動機壽命長短的依據(jù),根據(jù)不同的運行工況選擇不同的保養(yǎng)、使用方式才是關鍵。