随着冬季气温的不断下降,尤其是在我国北方地区,零下十度的天气可以说是家常便饭。
对于广大有车的朋友们来说,每天清晨最揪心的一件事,莫过于将爱车从冰天雪地中唤醒。
当您拧动车钥匙,听到启动机带着发动机发出那略显沉重和迟缓的转动声时,一个担忧可能瞬间涌上心头:在这么低的温度下,机油肯定已经变得像蜂蜜一样粘稠了,从发动机最底部的油底壳被抽上来,再送到最顶端的气门和凸轮轴,这个过程需要多长时间?
在这几秒钟甚至更长的时间里,发动机内部的金属部件是不是在没有任何润滑的情况下进行着“干摩擦”?
这种磨损会不会对发动机的寿命造成严重影响?
这个疑问,可以说是困扰了无数车主的一个“冬季心病”。
很多人甚至因此养成了长时间原地热车的习惯,认为这样能让机油充分润滑,保护发动机。
但实际上,这种担心在很大程度上是源于对现代汽车发动机润滑系统工作原理的不了解。
如果我们把整个过程拆解开来看,就会发现,汽车工程师们早已通过一系列精巧的设计,将冷启动时的磨损风险降到了一个极低的水平。
总的来说,如果您的车辆保养得当,机油和配件选用正确,那么在零下十度这样的天气里,从启动到机油润滑到位的时间,通常不会超过五秒钟,甚至更快。
首先,我们必须了解发动机润滑系统的核心部件——机油泵的真实工作效率。
许多人想象中的场景是,机油泵在发动机启动后才开始慢悠悠地工作,费力地对抗着低温下变得粘稠的机油。
然而,事实恰恰相反。
机油泵的运转是与发动机曲轴的转动完全同步的。
也就是说,在您拧动钥匙,启动机开始带动曲轴转动的那一刻,机油泵就已经在全速工作了。
它并不是在等待发动机成功点火,而是在为点火成功后的瞬间高速运转做着提前准备。
这里,我们可以参考一下我们国家自己的汽车工业行业标准,具体来说是《QC/T 289-2025 汽车发动机机油泵》中的一项关键指标:“启动出油时间”。
这项标准规定,在机油泵内部零件表面附着有机油的正常情况下,让它以每分钟250转的极低转速运转,从开始转动到泵口出油的时间必须在3秒以内,这才算是一个合格的产品。
请注意,每分钟250转是一个非常慢的速度,远低于发动机怠速时的转速。
而在实际冷启动时,启动机带动的发动机转速通常能达到400到600转/分,比这个测试标准快了一倍不止。
更快的转速意味着机油泵能建立起更高的压力,泵送机油的速度自然也大大加快。
因此,在绝大多数情况下,往往是发动机还没完成点火、进入稳定怠速状态,新鲜的机油就已经被强劲的压力推送到了发动机的各个角落。
一些专业的发动机测试台架实验显示,有些性能优良的发动机,在曲轴转动仅仅四到五圈后,机油压力警示灯就已经熄灭,这标志着机油已经成功抵达了包括凸轮轴在内的最高、最远的润滑点。
当然,有人会继续追问,就算机油泵的启动速度很快,但从油底壳到发动机顶部,中间有很长的油路管道,难道不需要先把这些空管道填满吗?
这个问题问得非常关键,而汽车工程师们也用一个看似简单却极为有效的设计解决了这个问题。
这个设计的核心,就隐藏在我们每次保养都会更换的那个小部件——机油滤清器里面。
在大多数合格的机油滤清器内部,都集成了一个名为“止回阀”的装置。
这个止回阀的作用,就像一扇只能单向通行的门。
当发动机运转时,机油泵产生的压力会推开这个阀门,让机油顺利通过滤清器流向各个润滑油道。
而当您将发动机熄火后,油道里的机油会因为重力作用,试图流回油底壳。
这时,止回阀就会自动关闭,像一个忠诚的守卫,将绝大部分机油“截留”在主油道和滤清器之内,阻止它们回流。
这样一来,就保证了发动机的润滑系统时刻处于一种“预填充”的状态。
当您第二天再次启动汽车时,机油泵就不再需要从零开始,费力地将油底壳的机油抽上来填满整个空荡荡的管路系统。
它只需要在管路的这一端施加压力,就能像推动一根已经装满水的管子里的水一样,几乎在瞬间就将已经等候在油道里的机油推送到所有需要润滑的部位。
这个小小的止回阀设计,极大地缩短了冷启动时机油到达关键部位的时间,是避免所谓“干摩擦”的关键功臣之一。
最后,我们来探讨一个最根本的问题:即便是在机油压力完全建立之前的那么一两秒钟,发动机内部真的存在绝对意义上的“干摩擦”吗?
答案是否定的。
这要归功于机油本身的一个重要物理特性——附着性。
高品质的机油拥有非常强的分子吸附能力,它会在金属表面形成一层稳定而坚韧的油膜。
当您的发动机熄火后,虽然宏观的机油循环停止了,但这层微观的油膜依然会牢牢地附着在所有相对运动的零件表面,比如曲轴与轴瓦、活塞环与气缸壁、凸轮轴与挺杆之间。
在冷启动的最初阶段,发动机只是由启动机以较低的转速带动,并没有发生燃烧做功,因此内部零件承受的负荷非常小。
这种低转速、低负荷的工况,对于那层顽强存在的残余油膜来说,完全在它的保护能力范围之内。
这层油膜足以在金属部件之间起到隔离和初步润滑的作用,防止它们发生直接的、破坏性的接触。
等到发动机成功点火,转速和负荷开始上升时,由机油泵泵送过来的、带有压力的“主力润滑部队”也早已全面接管了阵地,建立了稳定可靠的动态液压润滑。
整个过程衔接得天衣无缝,确保了发动机在启动的每一个瞬间都处于受保护的状态。
综上所述,对于现代汽车而言,在零下十度的天气里冷启动,我们完全不必为所谓的“干摩擦”问题过度焦虑。
发动机的设计已经为应对这种情况做好了充分准备。
作为车主,我们真正需要做的,是进行科学合理的维护和使用。
比如,根据您所在地区冬季的极端最低气温,选择正确标号的机油,像0W或5W开头的机油就具有更好的低温流动性,能确保在低温下更快地被泵送到位。
同时,定期更换质量可靠的机油和机油滤清器,保证止回阀等关键部件功能正常。
在车辆启动后,避免立即大脚油门或者高转速行驶,给予发动机几十秒到一分钟的时间,让机油温度和压力都趋于稳定,这才是真正科学的爱车之道。
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