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K14B机油冷却器开发小记

为什么日系车偏向铝合金自吸发动机？

相比铸铁发动机，铝合金材料成本和加工技术要求高得多，日本车企早年主流车型技术平台皆脱胎于轻自动车，对发动机排量（0.66L）有严格限制，发动机减重能在不提升功率输出的前提，提高整车的推重比，把更多的动力输出给人货载荷，还能带来底盘前后重心优化和操控的提升

作为发动机主要的结构件材料，铝合金相比铸铁材料却有更大的热膨胀系数（在升高相同的温度后，材料体积的增大的比例）铝合金的热喷张系数为23，铸铁为12。在高温状态下，铝合金发动机零件形变将近铸铁的一倍，并不适合涡轮增压这样的“高温高压提升动力”的方案，同时因为零件之间”受热变形后配合更加紧密”，发动机的润滑系统方案必然有更高的要求。

到底该用什么机油？

机油标号除了等级外最终要得就是SAE标准的黏度值，用XWXX三位数字来标识，W之前的数字表示低温流动性（在寒冷气候下发动机的冷启动性能），W后面数字标识在度时的高温运动黏度，在同样的温度下，W后面的数字越小则机油越稀，对零件的润滑性越好。

在昌河铃木北斗星上市后，出于“实用廉价”市场定位和国内的石化工业技术限制，其厂家保养手册上建议使用“再普通不过”的5W30矿物机油(0w20只有全合成机油)，执着追求JDM的玩家敏锐地发现铃木K系发动机更换0W20机油后，短时间提速和扭力输出均有明显改善，我们用下表来说明:

用粘稠度更低的机油，同等的环境温度下启动发动机零件之间的摩擦力更小，能输出更多动力并更省油，

但在长途驾驶和运动竞技的高转数工作状态下，发动机快速燃烧温度会升高，低黏度机油比高黏度机油的流动性更好，使得活塞环（包括2个气环和1个油环）的气密性下降从而扭力下降，机油更容易串入燃烧室发生“烧机油”的现象（反之：如果汽油串入油底壳就会发生机油“乳化增多”现象）。如果我们对机油的最高温度位置如上图进行左移，让低黏度机油工作在理想的温度环境内，就下能更好保护发动机零件，提升扭力并显著延长机油的寿命。

控制温度

传统汽油发动机技术系统中，大多数车主普遍认为"防冻液+水箱+水泵"所构成冷却系统是用来给发动机控制温度的“主要”系统，其实防冻液（冷却水）只是从气缸中部经过，利用发动机缸体的水道的热传导将汽油燃烧产生的热量（请注意，只是汽油燃烧产生的热量）“间接”带到水箱散热而已，

接触汽油燃烧的气缸壁，以及所有发动机内部运动摩擦产生热的零件（如果是涡轮增压发动机，机油还要直接冷却增压器的高温轴承），都是由机油直接喷淋进行润滑冷却的，机油才是“直接给发动机进行冷却的液体”。

设计方案

机油冷却器设计受到了年日本电装DENSO给日规版K10A发动机（该零件在与昌河铃木合资后被删减）开发的油冷装置的启发，

利用车头中网右侧直接“撞风”来实现冷却散热，冷却器的体积在83ml，对发动机原润滑系统的机油压力变化影响极小（被改装界所忽略的事实：盲目选择安装大尺寸机油冷却器和复杂的管路布局会降低原车润滑系统的机油压力，即使有效控制机油温度，因机油压力降低反而会加剧发动机磨损），

从K14B发动机润滑系统结构可看出，机油泵随着发动机的曲轴直接驱动，从机油底壳中抽取机油进入机油格进行过滤后流回缸体并依次给各润滑支路，我们从机油格的安装底座上通过加长螺丝套，固定三通油饼，将经过机油格过滤后的热机油引入机油冷却器行进冷却，然后回流到发动机缸体。而K14B发动机尺寸比K10A发动机体积大不少，发电机也从后方移动到前方，导致宝塔梁和机油底壳的空间狭小，市面上现有的三通油饼无法理想安装（分离式机油底座会延长管线距离从而降低机油压力），

SUZUKIPOISON产品团队特别设计定制了专用三通油饼，利用发动机缸体和机油底壳上部的圆弧空间，将机油冷却管道直连到机油冷却器，大大缩短机油管道的距离，减少机油压力的损失。

另一个技术特点在于机油管道本身，全合成机油本质是一种醇类，在高温下对部分橡胶材料会产生腐蚀（闲鱼上大量二手机油冷却器皆出现漏油现象）

团队决定使用φ8mm铜管作为连接机油冷却器和三通油饼的管道，配合不锈钢接头和半球型铜密封圈，制作出能可靠承受高温高压与全合成机油腐蚀的全金属油路管道。

因为全金属管道不具备橡胶管道的弹性，机油冷却器-管道-三通油饼就必须和发动机连接为一个刚性整体（而非如市面上其他油冷可任意安装固定在车架上），机油冷却器通过专用的支架固定在K14B发动机的发电机吊耳架上，整套冷却系统伴随发动机的打火/轰油一起抖动。

制作花絮

铝合金数控加工零件胚体

油路的开孔攻丝

表面氧化上色与激光打标（氟橡胶密封圈凹槽还未加工）

安装机油管道接头，双层氟橡胶密封圈，以及机油温度传感器

在机油格底座上进行拓展安装效果

机油冷却器安装效果

上机测试

（完）

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