付中坤
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摘要:本文在介绍润滑系统的工作过程下,分析了工程机械用柴油机润滑系统常见故障,并提出了一些减少润滑系统故障的方法,以供参考。
关键词:柴油机;润滑系统;故障分析
引言
工程机械用柴油机大多是大负荷增压柴油机,工作时间较长,工作坏境恶劣,承受的机械负荷和热负荷较大,如润滑系统不能对相对运转的零部件之间进行有效的润滑,将导致零部件之间磨损加剧,降低柴油机的机械效率,严重时将出现烧瓦抱轴等恶性事故,润滑系统一旦出现故障,应引起足够的重视。
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故障原因分析
2.1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。
2.2机油温度过高
润滑系统机油循环带走的热量要占柴油机散热总量的30%左右,柴油机工作不可避免地会使机油温度升高,但一般会保持在80-95°C,不允许高于105°C。如机油温度过高,机油会变稀粘度下降,进而导致润滑不良,零部件之间磨损加剧,机油压力也会降低、消耗量也会增大。机油冷却器的油道是否堵塞,机油冷却器的旁通阀是否卡在打开位置,致使机油不经过冷却器而是经旁通阀流过。由于工程机械用柴油机工作环境恶劣,长时间使用后,发动机的油底壳和机体外围会粘有油灰,导致热量不好散发,气缸漏气,在高温压缩的时候,高温气体窜入曲轴箱,导致机油温度升高。会伴随有敲缸的声音。造成此现象的原因与机油消耗过多相似。冷却系统散热不良,加重了机油的热负荷,机油温度升高。
2.3机油压力过高
有人认为机油压力越高,润滑效果越好,其实这种说法是错误的。机油压力过高,将使机油泵的工作负荷增加,加速机油泵的磨损,同时还会对机油的品质,整车的密封性等有很大影响。机油压力过高的原因有:(1)机油黏度引起的机油压力过高。
它产生的原因有两种,一种是新更换的机油品牌与发动机要求牌号不符,黏度过高;另一种是温度过低,使机油过稠,黏度升高,一般发生在冬季刚起车时,是一种暂时现象。(2)调压阀调压过高。调压阀调压过高,直接使主油道机油压力增高。(3)油道堵塞。长时间不更换油底壳机油,机油中污垢堵塞主油道,使机油流动阻力加大,机油压力便增高。
2.4油底壳中油面上升
在日常保养期间,有时会发现油底壳油位上升的现象。引起这类故障的原因一般有两个:一是柴油机冷却液漏入油底壳中。如气缸盖或气缸体的水堵泄漏或产生裂纹、气缸垫水孔损坏、缸套的橡胶水封损坏等,都会使冷却系的水泄漏到油底壳中;二是燃油的渗漏。象输油泵的泄漏、活塞环失效、活塞或缸套出现裂纹拉伤、喷油泵柱塞严重磨损等情况,都会使燃油系统的柴油渗漏到油底壳中。
3减少润滑系统故障的方法
3.1正确选用机油
机油是润滑系统工作的主要介质,相当于人体的血液。各种型号的拖拉机在使用说明书中都对机油的牌号做了明确的规定,应严格按说明书选用。不能用汽油机机油代替柴油机机油,因为汽油机和柴油机使用燃料、工作温度、转速、负荷等多方面存在不同。两种不同品牌的机油最好不要混合使用,因不同品牌的油品采用的添加剂可能不同,混用可能会造成油品变质。
3.2减少润滑油损耗
(1)每次启动发动机之前要查看有无漏机油处,常见的漏油处有曲轴后油封漏油、凸轮轴后端盖处漏油、汽缸垫等密封垫处或油管接头松动破裂漏油,从外表能看出有漏油的痕迹,要及时排除。(2)配气正时过迟,会使汽缸内的真空度增加,吸入燃烧室内的机油增多,机油超耗应及时调整配气正时。(3)缸塞组件磨损严重或活塞环安装不当,都会导致机油被吸入燃烧室内烧掉,所以在更换磨损超限的缸塞组件,正确安装活塞环,使相邻两环的开口位置尽量错开最大,以减少机油上窜燃烧室被烧掉。(4)适当减小活塞裙部与汽缸套的配合间隙,可改善活塞在汽缸中的导向性并使汽缸壁附着机油量减少,从而降低机油消耗。(5)大修时将缸套珩磨互成90°的网纹,使其内壁平滑且有储油槽,缸套可迅速磨合,机油内含磨损微粒减少,机油消耗量也显著降低。
3.3润滑系统的免解体维护
免解体维护的目的是延长柴油机的使用寿命,降低柴油机的磨损,使柴油机能够长期处于最佳工作状态,让柴油机在长期的运行过程中体现出较好的动力性和经济性。在清洗润滑系统的时候,加入清净剂、分散剂、表面活化剂、粘度降低剂等,能够较好的除掉系统中的积炭、油泥、结胶等物质。由于在清洗的过程中,机油变稀,机油在气缸壁面起不到密封的作用,会使机油进入到燃烧室中,进而使燃烧室得到了清洗。在此过程中,机油压力会降低,排气管有白气和水雾,这都是正常现象。清洗完毕后要将废液全部排空,加入新的机油,在加入的时候要加入额外的抗氧化剂、抗磨剂、发泡抑制剂、止漏剂等保护剂,能够提高零部件表面的抗腐蚀性能以及增强机油的密封性。
结束语
上述内容主要针对典型的柴油机润滑系统机构,分析润滑系统常见的故障原因,并就如何降低润滑系统的故障提出了一些措施。
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