一拖(洛阳)柴油机有限公司 河南洛阳 471003
摘要:柴油机润滑系统的工作就是把润滑油不断地供给各机件的摩擦表面,使两机件的直接摩擦变为间接摩擦,减少摩擦功,防止摩擦过热和严重磨损,起到润滑、冷却、清洗、密封、防锈等作用,以保证柴油機正常工作。柴油机润滑系常见故障有机油变质、机油压力不稳、机油消耗过多等,我们要了解这些故障产生的原因,做好预防工作,以保证润滑系统工作正常。
关键词:柴油机;润滑系统;常见故障
1润滑系统的工作过程
柴油机润滑系统的工作过程,以四缸柴油机为例进行说明。柴油机工作时,机油泵被驱动,润滑油经机油集滤器吸入机油泵,增压之后沿油管进入润滑油滤清器,经滤清后的润滑油进入主油道,再分五路对柴油机的主轴瓦、连杆轴瓦及凸轮轴、正时齿轮等零件进行润滑。
润滑油滤清器上装有限压阀,以限制润滑油泵的出油压力,保证供给主油道一定压力的润滑油。冷车启动时,润滑油温度低黏度大,或发动机转速高时,使润滑油泵压力迅速升高,当压力超过限压阀弹簧压力时,调压阀被打开,多余的润滑油直接流回油底壳,避免润滑系统压力过高,防止机油泵过载,减少发动机功率消耗。
在润滑油滤清器上还装有安全阀,该阀与润滑油过滤器并联。当滤清器的滤芯堵塞时,润滑油滤芯外部压力升高,当超过安全阀压力时,安全阀被打开,润滑油不经滤清直接进入主油道,保证零件表面得到必要的润滑,避免配合表面因缺油而磨损,同时可避免滤芯损坏。
当曲轴旋转时,从主轴承和连杆轴承溢出的润滑油借离心力的作用被飞溅成油雾,使汽缸壁、活塞、活塞环、活塞销及衬套等零件得到润滑。流经摩擦表面的润滑油最后都流回油底壳,循环使用。
2机油变质
在机油的循环使用中,由于各种因素的影响,会劣化变质,继续使用,就会引起主轴承早期损坏。机油变质常见的有以下几种情况:
(1)机油颜色墨黑、黏度增加。机油黏度增加后,流动性能和飞溅性能降低,润滑油不易飞溅进入动配合件的配合间隙中,如曲轴主轴承润滑轨道,导致轴承润滑出现半流体润滑。特别是冬季刚起步时,轴承润滑轨道更不易进入润滑油。促使润滑油黏度增加,颜色变黑的原因通常有以下几种:①机油长期在过热状态下工作,氧化变质,生成不溶于机油的黑色或深褐色固体炭粒,悬浮在机油中;②空气滤清器和柴油滤清器的滤清效果不佳,大量杂质颗粒随空气和柴油进入汽缸,燃烧后生成固体不溶物渗入润滑油;③柴油雾化燃烧不良,生成不完全燃烧物渗入润滑油中。
(2)黏度下降。当柴油机燃油系统或起动系统出现故障时,柴油和起动用的燃油都可能从汽缸渗漏到油底壳,使润滑油稀释,黏度迅速降低,不能形成正常的润滑油膜,从而导致润滑不良,配合件过热,磨损加剧。润滑油中渗入柴油后,还会使机油酸值增加,即润滑油有较大的酸性,会腐蚀被润滑件如轴承滚道,降低使用寿命。
(3)润滑油乳化。机油掺水后即被乳化。乳化后机油颜色变浅,并发生氧化变质,失去润滑性能,加剧配合件的磨损。润滑油劣化变质后,除及时更换外,还应仔细查找原因,不可盲目继续使用,否则不仅将降低柴油机重要配合件的使用寿命,很可能还会引起其它故障。
3机油压力过低
机油压力低,造成摩擦部件润滑、冷却不良,工作恶化,甚至会产生严重事故。柴油机使用中若发现机油压力指示器不能升起或机油压力表读数低于柴油机规定的极限值,应立即停车检查。机油压力过低的原因:(1)机油本身的原因。油底壳无油或油量不足,机油泵无油可吸,导致机油压力降低。
机油品牌不对、变质或者有燃油泄漏到油底壳等原因,使机油黏度偏低,机油压力较小。(2)机油泵零件磨损严重,机油泵泵油效率下降。(3)润滑系各个密合面及各个阀门因不严密而漏气、漏油,使进入油道的机油量不足引起油压降低,或机油泵减压阀调整不当或弹簧过软引起油压降低。(4)润滑油路的油管或油管接头处漏油;润滑机件表面间隙过大,如轴承间隙过大造成机油大量泄漏,使机油压力下降。(5)机油滤清器滤芯堵塞,且在滤芯堵塞时安全阀又失效,致使单位时间内流向主油道的润滑油减少。
4机油消耗过高
柴油机技术状态正常,机油的实际消耗量并不多,农用柴油机机油消耗率为柴油的0.5%~2%。随着使用时间的增加,柴油机技术状态会变差,机油消耗会增大。机油消耗过多,一是外部漏掉,二是机油进入燃烧室被烧掉。
造成机油被烧掉的原因有:(1)理想的活塞环装入缸套后,外圈应紧贴缸壁,阻挡机油上窜燃烧室被烧掉。活塞环有很多种,有些环是有安装方向要求的,如锥形环其断面为梯形,如果锥面环锥度反装,会往上刮油,增加机油消耗。有些环上都标有记号,如有“上”、“T”记号的一面,或者有字母“STD”、“NH”、“UP”的一面,应朝向活塞顶。若装反汽缸内密封性下降,使机油窜烧。(2)活塞、活塞环、缸套磨损严重,引起窜机油。当汽缸椭圆度达到0.0375mm、锥度0.05mm时,比椭圆度0.0125mm、锥度0.025mm时所消耗的机油增加一倍。所以汽缸的锥度、椭圆度都不能大于0.03mm,但对于汽缸上边缘18mm,下边缘80mm无活塞环配合区域,锥度、椭圆度可适当放宽,标准汽缸不大于0.05mm。(3)在装配时应将各道气环的开口方向互相错开90°~120°,以防机油上窜。如果活塞环装配错误或柴油机运转时活塞环自动走对口,易使机油窜入燃烧室。(4)气门与导管配合间隙过大,使润滑油沿气门与导管之间的间隙下漏进入燃烧室。导致机体通向汽缸盖油道附近的汽缸垫烧毁。(5)机油压力高,而连杆轴瓦间隙过太,大量机油飞溅到缸壁上,被带入燃烧室参与燃烧。
机油外部漏掉的原因有:(1)曲轴油封漏机油。曲轴油封装配时歪斜、曲轴油封质量差、油封弹簧漏装或型号不对等。(2)汽缸下窜气严重,曲轴箱内压力过大,机油从柴油机呼吸阀带出。(3)机油过滤器至散热器及回油管路各接头处松动或衬垫有破裂,会出现渗漏油现象。(4)由油管老化振动引起的油管裂纹漏油,通气孔滤网堵塞,曲轴箱压力增高,顺油尺孔窜机油,严重时鼓坏油封使机油流失。
5机油温度过高
柴油机机油温度表指示值超过规定,机油消耗量增加。机油温度过高的根本原因是机油所具有的温度得不到散发,或过多的热量传给机油。原因有:(1)缸体、缸盖水套的水垢太多,冷却系散热不良,发动机温度升高,因而引起机油温度过高,此时应结合水温一起分析是否因发动机温度过高而引起机油温度升高,再着手排除使发动机温度变高的故障。(2)活塞环严重磨损或粘住原因,引起高温燃气漏入曲轴箱油底壳,使机油温度过高,结合机油是否变稀以及曲轴箱漏入废气的量来判断活塞环是否磨损严重,再决定是否有必要拆下活塞,检查活塞环。如活塞环磨损时,更换活塞环。(3)机油量过少,没有达到规定的油面高度,使机油循环散热作用减弱,此时检查油底壳机油面高度,必要时添加机油。
结束语
针对柴油机而言,其润滑系统可能出现的故障通常都表现在上述分析中。在柴油机日常使用过程中,一旦有润滑系统方面的故障产生,便可从上述分析入手,查明故障原因的同时将故障及时排除。
参考文献
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