從技術角度徹底分析本田機油門事件

從技術角度解析一下目前的本田機油門事件的解決方案，首先是結論：

大體的解決方向不出意料，但是在論據和試驗措施上看似證據滿滿，實則漏洞百出，認證措施證明完全不合格。

在此之前，我先說一下，其實目前最終本田公布的失效機理，與我當時評價的失效機理一致。

如何評價本田 CR-V 1.5T 發動機機油異常增多？www.zhihu.com

本次負責解釋本田技術方案的是 東風本田汽車有限公司檢查主任 加藤文男，那麼這位仁兄上次出來代表本田加強自我反省，是2017年9月份在本田新CRV召回之前的媒體介紹會上。

首先我們看一下目前投訴的統計情況：

可以看到，黑龍江地區的投訴比例竟高達77.3%。整體主要集中在北方地區，但是南方地區的問題數量也有5000-6000台，這個的抱怨比例也是遠遠超過正常的車企能接受的範圍。特別是考慮到銷售數量因素。即便是5.9%的抱怨比例，這也早就是主機廠的總經理級別關注的紅色質量重點跟蹤項目了。

當然，投訴不等於失效，首先是搞清楚投訴的事情到底是什麼狀態，這就是第二頁內容：

這裡就開始進入胡說八道的節奏了。

1. 我們可以看到，第一頁指出全國的投訴總件數是20745件，對於CRV實際只調查了1810台，在這1810台中就發現了超過21mm的達到3.64%，超過30mm導致發動機直接機能喪失的達到0.5%。也就是說，預測目前全國應有103台CRV存在發動機直接功能喪失的風險，653台需要儘快進行維護。如何能夠得出0.008%的結論呢？如果你只調查了5台發動機，發現有1台超過30mm，難道你還能得出1/總銷量=0.0009%的結論嗎？
2. 此外，從調查的分布來說，可能達到-30度的省份黑龍江和吉林的抽樣比例僅有394台，僅佔總抽樣台數的13%。這種調查思路是完全不合格的。如果21mm以上的問題台數均來自吉林及黑龍江地區，那麼失效潛在比例將會達到16.7%。
3. 關於問題的風險評估方法是存在瑕疵的，後面我會進行解讀。

第三頁的內容的重點首先是看黑龍江地區的分析：

1. W287和W185的超上限的尺寸相同，但是FD（Fuel dilution 機油稀釋率）差異達到了3.4%，原因就是機油的初始加註量不同、誤差、含水量等原因，後面會解釋的。
2. 但是這裡我們還是看到有一個問題，是海南地區依然會存在超上限10mm且主要為FD問題的情況。關於10mm是什麼概念，見圖…… 完全可以理解為什麼客戶會恐慌。上下線標尺的總長度才16mm。因此，燃油噴射這塊，確實存在比較大的問題。

3. 其實這裡我們看到，北方地區的樣本FD高達28%，這也遠超了此前有位日系工程師提到的自己做過15%FD台架沒問題的FD標準了。當時我在他的留言下面我就說：首先你跑的肯定不是台架耐久，15%FD肯定會有問題的（對於台架耐久，請注意，不是說客戶整車），其次呢，市場情況肯定比你描述的更惡劣，不要自己挖坑自己跳了。那麼目前的事實也證明了這一點。

如前面所說，這一頁的機理描述證明了此前我根據車主描述得到的機理推測是正確的。

如何評價本田 CR-V 1.5T 發動機機油異常增多？

關於水的產生，大體是正確的，但是少了一個說法，那就是其實燃燒本身也會產生水，而且量還不少。這一點在國標中也有體現：

這裡面事實上體現出本田1.5T發動機一個更大的問題，那就是熱管理的設計在快速暖機方面的設計不足。

事實上對於增壓直噴發動機來說，在熱管理方面應該提起很高的重視，這也是歐美系發動機在這個方面的經驗。在大小循環策略的基礎上，實施缸體缸蓋分離式冷卻，在啟動後通過實時溫度監控來獨立控制不同區域的冷卻液流動路徑，從而實現即使在極寒地區，也能快速提升冷卻液溫度。

在W287案例中，水含量竟然高達63600mg/kg，摺合約380ml水，這個機油已經乳化到根本無法搶救的狀態了。這就是後面本田在進行「燒結」試驗時候水含量採用6%的原因。

這一頁其實與機油稀釋沒有關係，主要強調的是液面能夠提升多少。

我們得到的結論是：

1. 當超出標尺31mm以上時，由於機油液面將會淹沒PCV的通道，導致發動機功能喪失。（原文為「無法保證發動機機能」。
2. 但報告中沒有說的是，若機油和汽油的混合物堵塞了PCV通道，可能會導致整機無預警停機和其他更加嚴重的安全風險。（這一點我說多了可能會導致法律問題。有興趣的自行搜索PCV通道被堵塞會發生什麼，同時考慮堵塞的是易燃液體）
3. 目前不太清楚31mm是否會夠到曲軸平衡塊，如果可能導致攪油，則風險程度更高。
4. 但事實上，更應該關注的是機油稀釋和機油乳化本身的風險。
5. 圖表中油壓變化顯示在無機油稀釋的時候5500rpm油壓僅為35kpa，不太清楚其測試位置在什麼地方，肯定不是主油道油壓。隨著汽油混入量的增加，機油黏度快速下降，主油道油壓將會出現下降的趨勢。

這張圖片其實很有意思。首先我們可以做一下這個圖片是怎麼來的：

這張表是我自己做的表，那麼從這張表對比看來，和本田提供的計算表格是一模一樣的，但是我使用的計算方法是獨立的，所以就證明了我下面所有計算結果的可信度。（你們就相信吧我）

那麼接下來說這張表說明了哪些信息：

1. 建立了機油稀釋率和標尺高度的關係，為後面討論機油稀釋安全性建立的標杆，可見：當高出上限21mm時，機油稀釋達到25%，當高出上限31mm時，機油稀釋達到31%，當高出上限40mm時，機油稀釋達到39%
2. 但是存在一個重大的衝突：齊齊哈爾回收車應該指的是本文圖3的W287，W287在本田的PPT中顯示液面高度為40mm，如果按照液面高度來算，燃油稀釋應該在39%，為什麼會出現燃油稀釋僅僅只有24.91%呢？

這可能是因為：

• 首先，含水量佔據了體積。經過折算，含水量大概為360ml，摺合燃油稀釋為34%。
• 其次，汽油的密度與機油有略微差異，這個錯誤其實本田的報告也搞錯了，其實本田的這張曲線圖是體積稀釋率，而燃油稀釋做的是重量分數。摺合燃油稀釋為31%。
• 第三，黑龍江採用的是10%乙醇的乙醇汽油，沒有測量乙醇是一個失誤或者沒有披露的信息，不太清楚本田是否考慮了乙醇。由於乙醇對於機油的稀釋特性與汽油接近，因此應當修正機油稀釋數值。經過折算後，純汽油稀釋率為28%。但是準確的來說燃油稀釋應該還是按照31%考慮的。
• 第三，取樣不規範或測量過程誤差。可能東風本田的售後這塊對FD的機油測量一開始沒有提起重視，機油應該當即取樣後，樣本應該儘可能佔滿容器，而且應該儘快徹底密封然後儘快測量，因為汽油會不斷的揮發逃逸出來，放置一天都可能導致汽油揮發，在試驗室馬上取樣檢測得到8%FD的汽油的樣本3天後送到試驗室測試結果FD只剩下4%的情況很正常。
• 最後，取樣位置會存在一定的分布偏差。所以實際檢測結果中出現差異可以理解。經過計算後，40mm的超過上限的情況下，實際發動機應該為31%燃油稀釋+6%含水量，或36%的燃油稀釋。

總結：考慮到W185的實際檢測到的機油稀釋達到了28.4%，而且考慮到上述我分析的干擾因素。因此如果本田計劃對客戶最惡劣的工況進行分析，後續的機油稀釋率應當採用31%汽油+6%水的機油混合物，或者採用39%汽油機油混合物。採用齊齊哈爾的24.9%汽油+6%水的試驗標準過低，從機油稀釋綠角度只能代表超出標尺23mm的車主的磨損風險情況。

經過修正後的機油稀釋表如下：

在開始分析本田關於解釋機油稀釋24%依然對客戶毫無影響的證據不靠譜之前，首先我們先解釋一下一般來說我們認為機油稀釋在多少合適。

關於機油稀釋到底多少合適？對於整車來說並沒有一個明確的標準，因為涉及到整車的評估。但是一般來說，當在整車正常駕駛之後檢測到的機油稀釋率超過超過8%就應該提起高度的關注，因為此時機油的特性已經開始出現明顯的變化。

首先，GB/T 8028-2011明確指出了汽車機油的換油標準：

其實裡面指出了質量分數法燃油稀釋率應控制在5%以內，運動粘度變化率應當控制在20%以內。不過檢測需要在發動機進入熱怠速工況下直接取樣，因此到底邊界在什麼地方還是不是非常清楚，那麼最簡單的我們可以看看實際的直噴發動機的情況如何：

上表來自於論文《探究增壓直噴機型機油稀釋的影響因素及解決方法 》，首先提醒：

1. 文中1.8GDI整車的數據代表的是作者認為存在燃油稀釋需要改進的機型，論文的末尾完成了技術改進。
2. 這款1.8GDI機型在作者按照GB/T 8028-2011方法進行採樣研究後，發現無法滿足GB/T 8028-2011的技術要求。表格中體現出來的機油稀釋是研究整車在特定的工況下長時間運行積累後的燃油稀釋情況，這與GB/T 8028-2011的採樣法無關。
3. 論文中美系整車/德系整車/韓系整車，作者只挑了一個樣本，無論對於這個車型（考慮樣本波動），還是對於整個國際系列，樣本量都是遠遠不足的，而且並沒有說明其排量和技術情況（例如噴油器是中置還是側置等等），因此請讀者自行注意本文結論並不代表對整個美、德、韓系整車的評價。這是原文作者的描述方法，與我無關。

這篇文章給我們的結論是：

1. 即便是大排量增壓直噴發動機，歐美系的燃油稀釋同樣可以做的很好。
2. 當在台架上按照規範實驗取樣後發現不滿足GB/T 8028-2011時，在整車各種工況下進行檢測，最大也只會達到8.5%，在本文中觸發了整車的改進。而市場上歐美系的燃油稀釋可以做到6%以內。
3. 考慮到本田發動機在海南整車還能檢測到超出標尺10mm，摺合燃油稀釋達到13%以上（按照本田演算法可能達到15%以上），當前這種狀態確實是存在一定問題的，部分媒體在此前聲稱這種情況直噴發動機都會有的說法，是胡說八道。

論文《直噴汽油機機油稀釋的優化研究》提供了SN級5W30機油的運動粘度情況（這個對應的樣本也是有問題的發動機），數據結果顯示，當機油稀釋率在8%-14%範圍時，運動粘度開始明顯偏離-20%參考稀釋標準線，最低甚至達到只有標準運動粘度的62%以下。

一般來說認為，當整車常規工況下燃油稀釋在8%以下的時候安全。大部分的整車企業在進行發增壓直噴發動機的認證試驗的時候，需要隨時監控燃油稀釋（台架由於連續運行，機油稀釋率一般遠高於客戶整車），一般來說8%以上的時候需要提起重視甚至直接拍停調查原因。（但是並不代表一定會出問題！也不代表這個8%可以對應-31度的極寒工況！這裡對比的還是在海南等高溫區域依然可以看到超出上限10mm的情況！手動紅色）

我們得到了如下的這張表格：（非常重要，敲重點！嚴禁盜用盜發，數據都做過細微處理，抄襲的一看便知）

那麼我們已經知道了，從技術數據上來看8%以內的燃油稀釋應該是可以接受的，8%以上，要看發動機在其實際最苛刻條件下摩擦副位置的實際燃油稀釋情況，以及摩擦副是否能夠承擔這種燃油稀釋條件下的機油特性的變化。

我們來看看本田是如何解釋的：

主軸瓦處在主油道的直接供油狀態，一般在承載上上是嚴重過設計的狀態。，對主軸瓦進行評估本身就是錯誤的，應該對連桿瓦進行評估，分析機油被燃油稀釋後，粘度下降後的連桿軸瓦油膜計算是否依然能夠滿足正常的磨損條件。這張圖簡直是不知所云。

齊齊哈爾投訴整車的照片存在疏漏：

1. 沒有展示發動機連桿軸瓦的情況，如此高的FD，可能導致連桿軸瓦材料剝落，而主軸瓦正常是可以理解的。
2. 火花塞積碳過度產生缺火，這事實上又揭示了另一個隱藏的重大問題：寒冷條件下可能確實出現了燃油噴射沖刷火花塞。這一點，我在1月5日的回答中曾經就指出這是最危險的可能性：

JackyQ：如何評價本田 CR-V 1.5T 發動機機油異常增多？

最後是本田進行的極限試驗：

簡單的來說：

1. 極限試驗不極限，前面已經說了；
2. 採用高負荷1小時試驗的方法是嚴重錯誤的，必須要跑耐久試驗。燃油稀釋上升會導致連桿軸瓦材料存在疲勞剝落的風險。採用這種短時間類似於熱拉傷試驗的方法不能對風險進行評估。機油粘度下降對軸承的影響包括表面疲勞。
3. 試驗結果隱藏了連桿上軸瓦的試驗後結果，圖片顯示的是連桿下軸瓦，而連桿下軸瓦並不承擔燃燒爆發壓力。

最後，是本田的總結：

對總結的調查部分的整體評價：

1. 反過來說，如果超過30mm，存在發動機功能喪失風險，應當提起高度的重視，應採取更有效的手段儘快對北方地區實施召回替換；
2. 當前的樣本選擇並不能代表客戶處最危險的情況。
3. 當前的試驗規範並不能代表客戶實際的使用情況，只有得到耐久試驗結果，方能徹底表徵對客戶的風險評估情況。

關於措施：

1. 關於ECU升級策略對於燃油噴射時機的修正：

一般來說我們常用的對於濕壁改進的的主要燃油噴射策略是提前首次噴射的起始角度，末次噴射的結束角度，並調整2次/多次噴射的噴油比例，從而實現對燃油稀釋的有效改進。

燃油稀釋產生的根本原因是燃油噴霧液滴碰壁。

主要的影響因素包括：

• 氣流組織情況的設計（燃燒室設計），更高的滾流比設計有助於降低燃油稀釋；
• 噴油器的選型，主要是噴霧效果以及噴霧的錐角。噴霧效果涉及到噴油器的噴孔數量和軌壓設定，噴霧錐角大則霧化效果好，但是可能導致濕潤氣門與沖刷火花塞，噴霧錐角小導向型好，但是霧化效果就差。
• 噴油器的布置位置。直接影響到燃油稀釋情況。
• 噴射時機的選擇，也就是目前本田的策略：提前首次噴射的起始角度，末次噴射的結束角度，並調整2次/多次噴射的噴油比例，從而實現對燃油稀釋的有效改進。這也是配合前面的氣流實際分析情況。可以認為燃燒室設計的氣流情況是基礎，而噴射時機是在這個底子上有一定的空間來選擇比較好的位置。

採用噴射時機的更改確實是最經濟的做法，因為只需要刷軟體，一般來說調整中注意與排放與油耗的平衡，對於動力性的影響應該不大。但是噴射時機的更改效果一般並沒有那麼的明顯，如果效果依然不明顯，那麼下一步可能會減少在中低速高負荷的噴油量。這基本上就是噴射相位能做的全部工作了。

但是我們特別要注意到的是，齊齊哈爾事故車的火花塞積碳問題與報出的失火故障碼問題

可以看到，W287里程僅3129公里就出現了嚴重的火花塞積碳導致2缸缺火（P0302），W185里程僅僅1412公里就出現了火花塞積碳導致了2缸和3缸缺火（P0302/P0303）。而且更重要的是W287清洗火花塞後就恢復了。這事實上揭示了一個可能更加嚴重的問題：

北方地區真正如此嚴重的問題，其實來自於設計不當的噴油器位置與噴霧特性設計，導致了低溫下霧化效果差的燃油噴霧沖刷了火花塞。從而導致火花塞間歇性無法擊穿形成火焰導致缺火，一方面直接濕潤了壁面，導致了更加嚴重的燃油稀釋，未燃燃油進入油底殼（這種情況可能一直都存在，只是程度有差異），另一方面附著在火花塞上的燃油燃燒後形成了嚴重的積碳，進一步加重缺火併導致了更加嚴重的燃油稀釋。

我再次說明：以上失效機理判斷完全是基於目前失效數據的技術角度分析，由於沒有本田發動機第一手的設計資料，無法確認肯定是如此，但是從技術角度來說，我認為指向性非常明確。這可能也是解釋了為什麼即使在海南也會出現10mm的液面超標。

我在此希望本田儘快在北方地區實施現有的ECU更改策略，趁著冬天還在儘快在東北地區測試自己的措施是否有效，等2月份極寒天氣過去後，再實施ECU策略是否在整車有效其實是沒有數據支持的，這樣就又要到下一個冬天才會知道結果，那時候就不是目前10萬多的客戶群體了。

我預測，如果這一步依然失敗，下一步就會改進的是點火系統。不到萬不得已，是不會更改燃油噴射系統的。

2. 對於升溫措施

預計將會提升在低溫下的怠速轉速等手段來加速升溫過程。這是有效的。但是燃油稀釋的影響因素事實上有兩個，一個是水溫和機油溫度，其實還有一個是兩者的溫差。這些都要靠完善的熱管理來協調。這裡面就是歐美企業及配套供應商的大量Know-how。

解決措施的技術總結：

1. 本田的措施方向是正確的，但是我個人擔憂其效果是否足以解決東北地區當前的問題，建議儘早實施在今年冬天就徹底解決此問題。目前南方地區已經開始部分回暖了。
2. 比機油稀釋本身更加值得注意的是缺火的問題。

我對本田車主目前的建議：

1. 注意本田的相關公告，檢查自己的液面位置，如發現提升到本田公司建議的高度儘快前往4s店維護檢查和更換機油機濾；
2. 檢查過程中應順便檢查火花塞，若存在嚴重積碳可能導致失火風險，需清理或者更換火花塞。
3. 由於本文只是從技術角度來解釋和推測，請讀者自行斟酌文章和建議的合理性。我的一個潛在的建議是北方地區車主如果確實擔心而且自己的車子也確實存在機油上升情況嚴重，可以考慮改為40的高級別機油。因為40機油在燃油稀釋在15%-20%的時候動態黏度在8左右。

版權說明：

1. 為了方便解釋，我引用了一些媒體圖片，但是論據描述是原創的。PPT來自於東風本田的對外公布資料，原則上來說媒體並不擁有內容版權，我以目前最清晰的百度搜索到的網通社的拍攝版本。如果對此版權說明有意見，請網通社聯繫我。圖片轉載來源： 東風本田"機油"事件最終方案 將召回升級ECU|東風本田-網通社汽車
2. 本文禁止轉載，違法必究。如需轉載事宜，需聯繫我本人。

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