Zi 字媒體
2017-07-25T20:27:27+00:00
新車的磨合,早已是老生常談的話題。關於磨合,觀點也已分為幾大門派,一種觀點認為現代引擎製造工藝已經足夠精良,新車完全不需要磨合,也就沒有所謂的磨合期。另一種大家普遍接受的觀點則認為磨合期,只要轉速不超過4000rpm,應當避免暴力駕駛。還有一種觀念來自於玩車一族,那就是只有暴力磨合(高轉速,拉高速等)才能夠讓引擎達到最好的狀態,但鮮有人真正去嘗試。關於磨合期的注意事項,CarTech車技基於個人對內燃機的理解,也來談談這個話題。一.新車需要磨合嗎?現代引擎的部件製造公差及配合間隙比幾十年前有了很大的提升,但這並不意味著現代發動機就不再需要磨合了。以齒輪的機械加工為例,齒輪的嚙合面看似光滑,但卻是經過一刀刀切削或磨削工藝成型。機械加工完成的齒面曲線其實微觀表面依然是階梯狀的,加工的步進精度越高,產生的鋸齒就細,表面就越光滑,但是目前製造工藝從理論上就是不可能完全消除鋸齒產生完美的漸開弧面的。所以變速器和差速器還是需要靠齒輪自身磨合來消除加工痕迹。這也是為什麼第一缸差速器變速器油液放出來會更黑的原因。汽車廠商不是慈善家,商品車的引擎依然是成本控制下的產物,始終遵循夠用就好的原則,雖然目前頂尖的機加工精度早已達到0.1um甚至0.001um的精細度,但那是在航空航天工業,或者F1這樣的人類的頂尖領域所需的引擎才需要類似的高精度加工去保證究極的性能。普通車用引擎遠遠無需這樣的加工精度去製造,因為那樣代價太過高昂,那樣的汽車就不是普通人買得起的了。因此,從某種意義上說,汽車引擎在組裝完成時,依然是一個半成品,需要經過一段時間的運行磨合,才能讓各摩擦面的表面粗糙度,配合公差達到更理想的水平,因為在成本控制下的機加工精度,比不上運轉部件的慢慢自行磨合后能夠達到的配合公差和表面粗糙度。所以,目前幾乎沒有主機廠敢真正聲稱自己的引擎不需要磨合。就算是那些強調性能極致表現的汽車,官方依然強調需要新車磨合,比如日產GTR的引擎VR38DETT,這台號稱需要在恆溫車間進行組裝,以達到最理想的部件配合間隙的高性能引擎,相信製作成本和加工工藝精密程度和裝配公差會比大部分讀者的代步車引擎高出許多了。但日產官方依然強調GTR需要磨合,用戶手冊上說在最初的480km內(300英里),油門踩踏深度不能超過50%,最高轉速不得超過3500rpm。同樣作為高性能車,克爾維特Z51原廠手冊中規定其引擎在最初的800公里(500英里)內需要避免全油門,並且最高轉速不要超過4000rpm。這台通用6.2 V8引擎是能夠代表美國引擎製造工藝尖端水準的,用上了精密CNC工藝來處理缸體內表面,並且配套了結晶硅化表面處理工藝的活塞,以保證這台引擎的活塞環與缸體配合達到完美。想必比大多數買菜車引擎製作都要精良,畢竟單獨從GM購買一台這樣的全新引擎需要超過3w美金,差不多可以買到一台5.0 V8的福特野馬GT了。目前唯一官方無視磨合期的量產車恐怕就只有本田的全新NSX了,本田官方聲稱在店裡購買的全新的NSX可以直接開去賽道撒歡,無需在意轉速和油門深度,車主可以隨意蹂躪新車。這並不是因為本田的引擎用上了什麼黑科技,而是每一台NSX引擎在裝車前就已經進行過預磨合程序,本田原廠會將全新裝配的引擎放到專門的試車台架上進行磨合程序,在預先編寫的磨合程序控制下經歷全程不超過4000rpm磨合過程,強度大概等同於實際行駛240km。如此費心是為了保證每台NSX的引擎在出廠前就得到了良好的磨合過程,確保引擎狀態儘可能一致。這樣的繁瑣流程最終也反映到了NSX高昂的售價上。二. 磨合期應該注意什麼?1.引擎負荷率磨合初期應該避免引擎在高負荷情況下工作。對於家用車而言,主要避免深踩油門的急加速工況,手動檔車型要避免低速高檔造成拖檔現象。對於越野車或者卡車而言,在初期磨合期內為了避免高的引擎負載,還需要避免去爬陡坡,越野,重載和牽引拖車。根據相關文獻《內燃機缸套-活塞環磨合研究概述》的論點,在磨合初期(也就是上文中的480km-800km),由於摩擦副(活塞環和汽缸壁)的真實接觸面積較小,承載能力較低,負荷過高容易引起摩擦副表面因局部塑性變形而產生粘著磨損,結果導致表面撕裂、拉缸等現象。缸套-活塞環磨合過程是一個自適應和自調整的過程。磨合期間摩擦副所發生的變化基本有以下類型:摩擦表面間流體潤滑模的建立、摩擦表面上保護膜的形成、表面解除特性和表面物理化學特性的改善等。磨合初期表面接觸微凸體由於壓力較大,總承載的70%~80%處於塑性變形狀態,隨著磨合過程的進行,彈性解除微凸體才開始逐漸增多。前蘇聯學者克拉蓋爾斯基認為,磨合過程可以看成摩擦副解除面積塑性部分逐漸減小而彈性部分逐漸增加的一個動態過程。因此,隨著磨合時間的推移,缸套表面會發生一系列物理化學的變化,當真實接觸面積逐漸增加,表面載荷能力得到提高后,才應相應逐級提高內燃機載荷。也就是說真正需要特別注意控制負載率的里程,也就是初期磨合那不超過1000km的里程範圍。2. 不要長時間保持固定轉速轉速的高低變化,引擎負載率的不斷變化,會讓磨合過程變得有效更加理想。長時間固定轉速的低負載固定轉速運行,會讓磨合周期被延長,導致油膜承載力下降,磨合結束時的缸套表面所達到的粗糙度值升高,磨合效果變差。所以磨合期內應該避免長時間怠速運行或者長途定速巡航行駛。3.盡量避免短途行駛磨合應該在理想的發動機溫度下進行,這樣可以充分利用機油的潤滑效能,如果磨合期內經常短途行駛,比如上下班開幾公里機油,溫度還未上來就到達目的地停車了,對磨合過程是沒有益處的。即使是已經完成磨合的汽車,長期處於這樣的工況運行對發動機壽命也肯定是存在負面影響的。4.避免在擁堵的路況下行駛擁堵路況下發動機處於怠速運行的時間長,也不利於磨合。在磨合期可以選擇繞路到更加通暢的快速路上下班,盡量避免在擁擠車流中行駛。三.磨合期的機油更換磨合期分幾個階段:最初的30km為第一階段,事實上磨合期的大部分磨損量都在頭幾十公里的運行中完成(按文獻的說法磨合期80%的磨損發生在這一階段)。最好的做法,就是在起初30公里后換掉機油及機油濾芯,因為經過幾十公里的運行,發動機的初裝油機油里已經攜帶了很多的金屬屑,加上金屬加工遺留的碎屑以及其他製造過程殘留的碎屑。在30km左右將這些東西放出,比較理想。越是低端的車輛,越是製作粗糙的發動機,越是要做這一步。第二階段,30km到最初的1000km的磨合階段,有能力請在1000km左右及時更換機油。為了達到更有效的初始磨合效果,這個階段請不要使用合成或者半合成機油,請使用大廠出品的專用磨合油。第三階段,1000km以上,這個階段其實已經不需要刻意注意磨合期的限制了,逐步將發動機轉速限制提高,並逐步加大發動機負載率,在這個階段可以使用等級更高的機油。當然,出於人工和成本考慮,主機廠不會對普通車輛的磨合期換油做如此細緻入微的處理。結果就是縮短了引擎的有效壽命,對於廠商不會因此付出什麼代價。四.磨合期的轉速各家廠商手冊上都規定磨合期(最初的幾百公里)轉速不要超過4000rpm左右,其實更重要的是對引擎負載率的考慮。也就是讓駕駛者刻意的溫柔對待油門,控制轉速,避免高負載工況出現。磨合期的轉速偶爾超過限制,只要負載率較低,比如低檔位中高速均速行駛工況,對摩擦副表面的損壞可以忽略。五.暴力磨合可取嗎?對引擎採用暴力磨合的手段或許只有膽大心細的愛車朋友才會考慮。比如網上流傳的暴力磨合手法,考慮到安全和引擎負荷率(低負載),這一切最好是在測試台架上完成:1.完全熱車!2.4檔。3.1/2油門由引擎最高轉速的40%拉到60%,重複三次,讓引擎冷卻15分鐘。4.3/4油門由引擎最高轉速的40%拉到80%,重複三次,讓引擎冷卻15分鐘。5.全開油門由引擎最高轉速的30%拉到100%,重複三次,讓引擎冷卻15分鐘。6.大功告成。車技君曾經讀過一篇機車引擎經過暴力磨合和溫柔磨合的對比試驗的文章,最後的結果是暴力磨合的機車引擎最終能夠輸出更高的功率,也就是磨合效果更理想。機車引擎的試驗結果,對汽車引擎同樣有參考意義。對於沒有理想條件和設備的朋友,為了安全起見請不要嘗試暴力磨合,特別是在高速公路上進行嚴重超速的所謂拉高速的做法,那樣由於極高速狀態下空氣阻力會使引擎負載率非常高,且非常非常危險。六.磨合期不止是引擎的磨合新車落地的最初的幾百公里,剎車系統,變速器齒輪嚙合面,手動檔的離合器,輪胎都有磨合的概念,經過磨合,他們都會逐漸進入最佳的工作狀態,請不要忽略這些部位的磨合。即使是老司機,拿到一台新車,依然需要一段熟悉車輛操控的過程,才能達到人車合一的境界,人與車輛的磨合有時候更為重要。為什麼新車的事故率那麼高,就是人對車輛的操控,視線,剎車和加速性能不熟悉造成的。
寫了
5860316篇文章,獲得
23313次喜歡