오일 소비는 이제 오일 교환 주기가 10,000마일 이상으로 연장되고 현대식 엔진이 오일을 너무 적게 소비하여 많은 차량 소유자가 정기적으로 엔진 오일 레벨을 확인하는 것을 잊어버리기 때문에 문제가 되었습니다. 설상가상으로 많은 소유자는 오일 레벨을 확인하는 방법을 모르기 때문에 엔진에 오일이 부족한 경우가 많습니다. 이러한 이유로 오일 레벨 경고 시스템은 많은 차량의 표준 장비가 되고 있습니다.
즉, 특정 차량의 과도한 오일 소비를 나타내는 특정 숫자를 알지 못합니다. 새 엔진의 오일 소비량은 초기 길들이기 동안 1쿼트의 오일일 수 있습니다. 길들이기 후에 오일 소비는 2,000 또는 3,000마일당 1쿼트에서 안정화되어야 합니다. 주행 거리계가 150,000마일 이상인 엔진의 경우 2,000마일마다 1쿼트의 오일을 소모하는 것은 문제가 되지 않습니다. 엔진이 마모됨에 따라 외부 및 내부 오일 누출로 인한 손실이 합쳐져 오일 소비가 1,000마일당 1쿼트까지 증가할 수 있으며, 이는 점화 플러그가 오일 재로 더러워지지 않거나 배기 가스가 눈에 띄지 않는 경우 문제가 되지 않습니다. 기름 연기.
엔진에 크랭크축 씰, 오일 팬, 타이밍 커버 또는 실린더 헤드 및 캠축 커버 개스킷에 명백한 외부 누출이 없다고 가정하고 엔진 오일이 내부 누출을 통해 연소실로 들어가는 방법을 고려해 보겠습니다. 내부 누출의 예는 터보차저와 엔진 사이의 덕트 내부에 엔진 오일 코팅으로 표시된 것처럼 엔진 흡입구로 오일이 누출되는 터보차저 샤프트 씰입니다. 일부 V-블록 엔진의 흡기 매니폴드가 상부 크랭크케이스를 밀봉하면 오일이 하나 이상의 흡기 포트 개스킷을 통해 들어갈 수 있습니다. 마찬가지로, 마모되거나 금이 간 흡기 밸브 스템 씰은 특히 감속 및 연장된 공회전 속도 작동 중에 밸브 가이드를 통해 오일이 누출될 수 있습니다.
두 경우 모두, 점화 플러그는 흡기 밸브를 향한 전극 측면에 약간의 기름 재가 축적된 것을 보일 수 있습니다. 배기 밸브 가이드를 통한 오일 누출은 일반적인 배기 흐름이 양압을 생성하기 때문에 일반적이지 않습니다. 반면에 대부분의 오일 소비는 피스톤과 피스톤 링을 통해 이루어지며, 여기에서 우리의 이야기가 이어집니다.
오일 세척은 피스톤 링을 통과하는 엔진 오일의 표시입니다(사진 1 참조). 링 관련 오일 소비량을 더 잘 이해하기 위해 피스톤 및 피스톤 링 설계를 살펴보겠습니다. 예를 들어, 많은 상단 링은 몰리브덴 상감이 포함된 볼록하거나 배럴 모양의 외부 가장자리가 있는 평평합니다. 몰리 인레이는 오일을 유지하고 높은 연소 온도에 강합니다.
두 번째 압축 링은 연소 압력을 밀봉하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 과도한 오일을 엔진 크랭크 케이스로 긁어냅니다(사진 2 참조). 상단 링과 달리 두 번째 링은 접시 모양이며 링의 하단 가장자리만 실린더 벽과 접촉합니다. 연소 압력이 증가하면 두 번째 링이 피스톤 링 랜드에 대해 평평해지며 실린더에 대해 링의 전체 외부 너비가 강제로 실린더 내부의 연소 가스를 밀봉합니다. 부하가 걸리지 않을 때 링은 접시 모양의 구성으로 돌아가서 링의 아래쪽 가장자리가 과도한 역유를 크랭크 케이스로 긁어 모으도록 합니다.
하단 또는 세 번째 피스톤 링의 유일한 임무는 과도한 엔진 오일을 크랭크케이스로 긁어내는 것입니다. 대부분의 경우 세 번째 링은 벤트 링 익스팬더와 익스팬더 위에 맞는 두 개의 강철 레일로 구성된 3피스 디자인입니다. 벤트 익스팬더와 피스톤 링 홈을 통해 과잉 오일이 피스톤 내부와 크랭크케이스로 흐르도록 합니다(사진 3 참조).
배출 표준을 충족하기 위해 제조업체는 피스톤과 실린더 간 간격을 줄였습니다. 예를 들어 2013 Mazda 2.5리터, 16밸브 Skyactiv 엔진을 사용하면 최소 0.0010인치와 최대 0.0017인치가 새 엔진의 피스톤과 실린더 사이의 표준 지정 간극입니다.
비교하기 위해 열팽창을 허용하기 위해 간극은 구형 엔진 설계의 거의 두 배였습니다. 최신의 규소 함량이 높은 알루미늄 피스톤은 열팽창이 훨씬 적기 때문에 0.001인치는 피스톤과 정밀 가공된 실린더 사이에 충분한 오일 간극을 제공합니다. 이 좁은 피스톤 스커트 간극과 정밀 가공된 실린더는 피스톤 링을 실린더 벽과 직각으로 유지하여 훨씬 더 나은 압축 및 오일 링 밀봉을 제공합니다(사진 4 참조).
그 동안 대부분의 경량 엔진은 좁고 낮은 장력을 사용하여 회전 마찰을 줄입니다. 피스톤 링. 저압 피스톤 링은 실린더에 대한 원주 방향 압력이 적기 때문에 더 오래 지속되는 경향이 있습니다. 마지막으로 개선된 실린더 보링 및 "평탄화된" 실린더 호닝 기술을 통해 피스톤 링이 실린더 벽에 빠르게 장착될 수 있습니다. 길들이기 후에는 피스톤 링과 상부 실린더 영역이 잘 윤활되도록 유지하기 위해 더 거친 기본 크로스 해치 패턴이 실린더에 남아 있습니다.
커넥팅 로드 베어링 간극은 피스톤과 실린더가 커넥팅 로드 베어링을 통과하여 실린더 벽으로 흐르는 오일에 의해 비말 윤활되기 때문에 오일 소비에 영향을 미칩니다. Mazda SkyActiv 엔진을 사용하면 오일이 실린더 벽에 도달하기 전에 0.0011" ~ 0.0020" 커넥팅 로드 베어링 간극을 통과해야 합니다. 커넥팅 로드 베어링 간극을 두 배로 늘리면 피스톤 링으로 가는 오일 흐름이 4배로 증가하여 오일 소비가 크게 증가할 수 있음을 기억하십시오.
그런 다음 엔진 오일은 피스톤 링에 도달하기 전에 피스톤 스커트와 실린더 사이의 0.0001인치 오일 간극을 통과해야 합니다. 새 엔진에 고점도 오일을 사용하면 저압 피스톤 링의 윤활 및 냉각이 감소하는데, 이는 오늘날의 고성능 터보차저 엔진에서 심각한 문제가 될 수 있습니다.
고점도 오일을 사용할 때의 또 다른 문제는 저압 피스톤 링이 실린더 벽에 닿지 않아 오일 소비가 증가할 수 있다는 것입니다.
위에서 언급한 바와 같이, 크랭크샤프트에서 흘러나오는 오일은 링을 윤활할 뿐만 아니라 냉각시킵니다. 고점도 오일은 커넥팅 로드 베어링을 통한 오일 흐름을 감소시키기 때문에 실린더 윤활 및 냉각에 부정적인 영향을 미칩니다.
한편으로 피스톤 링으로의 오일 흐름을 줄이려고 노력하는 동안 다른 한편으로는 오일 필름이 실린더 벽의 맨 위에 도달해야 합니다. 고점도 일반 오일은 특히 콜드 스타트업 중에 상단 및 두 번째 피스톤 링을 적절하게 윤활하지 않을 수 있습니다. 오일의 인화점도 높은 실린더 벽 온도에서 기화에 저항할 수 있을 만큼 높아야 합니다. 합성 응용 분야에서 비합성 기유를 사용하면 이 유막이 연소 중에 연소되는 반면 합성유는 상부 실린더에 그대로 남아 있는 경향이 있습니다.
거의 모든 경우에 합성유는 상부 실린더를 보호할 뿐만 아니라 고부하 운전 조건에서 상부 및 제2 피스톤 링이 실린더 벽에 순간적으로 미세 용접되는 것을 방지합니다. 주행 거리가 누적되면 합성 오일은 피스톤에 저압 피스톤 링이 홈에 들러붙게 할 수 있는 바니시 침전물이 없도록 합니다.
요약하면, 권장 유지보수 간격을 준수하고 지정된 엔진 오일을 사용하면 최신 엔진에서 과도한 오일 소비를 방지하는 데 큰 도움이 됩니다.
