转 柴油机 润滑系统 的故障诊断及维修

转 柴油机 润滑系统 的故障诊断及维修摘要:柴油机润滑系统技术状况直接影响它的工作性能,其常见故障为机油耗量过大、机油压力异常、机油温度过高以及机油早期失效等。加强柴油机润滑系统的故障预防,及时准确地排除柴油机润滑系统故障,恢复其良好的技术状况,可减少维修费用,延长柴油机使用寿命,提高柴油机工作效率。关键词:柴油机;润滑系统;故障分析;维修前言现代柴油机为了提升功率,绝大多数采用了废气涡轮增压,使柴油机的机械负荷及热负荷相对较大,这对柴油机润滑系统提出了更高的要求。为了使柴油机工作可靠、耐久并获得良好的动力性和经济性,润滑系统必须在柴油机工作的任何工作状态下,保证柴油机各零件摩擦表面得到充分有效地润滑,否则会加速零件的磨损,降低机械效率,严重时还会出现拉缸、烧瓦抱轴等恶性事故。1.柴油机润滑系统概述1.1柴油机润滑系统的组成及其功用柴油机润滑系统一般由油底壳、机油泵、机油滤清器、机油冷却器、主油道、分油道、机油压力过低报警传感器、机油温度过高报警传感器、限压阀、旁通阀等组成。为了保证润滑系统的正常工作,柴油机主油道的机油压力一般应控制在0.250.40MPa。柴油机润滑系统把清洁、具有一定压力和温度的润滑油到各运动部件的摩擦表面进行强制润滑和散热,以保证柴油机运动部件能够可靠地工作,达到减少摩擦阻力、清洗接触面、散热冷却、密封、防锈等目的。1.2柴油机润滑系统的润滑方式及其油路柴油机针对负荷及相对运动速度不同的传动件,采用不同的润滑方式。常见的润滑方式有压力润滑、飞溅润滑和定期加注润滑脂。1.2.1压力润滑用机油泵将机油加压后送到各摩擦表面。这种方式主要用于负荷大、相对运动速度高的摩擦表面,具有较高的润滑强度。如主轴承连杆轴承及凸轮轴承等。1.2.2飞溅润滑利用柴油机工作时运动件溅泼起来的油滴或油雾润滑摩擦表面。主要用于气缸壁面、配气机构的凸轮、挺柱、气门杆及摇臂等零件。1.2.3润滑脂润滑通过润滑脂嘴定期加注润滑脂来润滑零什的工作表面，如水泵及发电机轴承等。润滑系统在柴油机的运转中起着非常重要的作用。如果没有润滑系统,柴油机主要运动件将不能正常运转,良好的润滑是柴油机正常运转的先决条件。润滑油路见图1.1图1.1EQ6100-1发动机润滑油路1.3柴油机润滑系统的故障特点柴油机润滑系统工作环境十分恶劣,随着使用时间的增加,润滑系统将不可避免地发生性能降低机油况。其故障特点:1.3.1机油压力异常和温度的变化可以随时通仪表观察,为及时发现故障提供方便。1.3.2润滑系统的技术状况受轴承间隙和冷却温度的影响。润滑系统工作好坏除了取决于本身的技术状外,还取决于柴油机其他部分的技术状况。如曲主轴承的间隙大小影响机油压力的高低,冷却水度影响机油的温度等。因此主轴承异常磨损、冷系统工作失常都影响润滑效果。1.3.3机油工作环境恶劣,其品质对润滑系统工作失常的影响较大。在柴油机工作时,大部分机油处在7090下,少量的机油工作在100300的活塞表面,有部分机油窜到高达2000高温的燃烧室内。这样的温度条件下,机油就会发生燃烧、氧化、分解、聚合等变化,使润滑条件恶化。2.柴油机润滑系统的故障诊断2.1柴油机润滑系统的故障诊断方法2.1.1传统的润滑故障诊断方法传统的润滑故障诊断方法是在润滑系统日常维修中,根据柴油机运动规律和出现故障、排除故障的共性,逐渐演变成的一种习惯规律。该方法运用简便,不需要任何复杂的辅助工具和检测设备,通过问、闻、看、听、摸完成对柴油机润滑系统的不解体检测。2.1.2现代润滑故障诊断方法由于电控柴油机的出现,润滑故障也采用现代诊断方法,它有自诊断和专门检测仪器诊断。自诊断是在原有传统润滑系统的基础上添加润滑检测系统,通过对润滑部件的检测结果与ECU控制单元储存值对比,判断是否有故障并记忆储存,再以报警灯显示出来。润滑系统专门检测仪器,能更准确地检测润滑故障部位。实际过程中,不同的故障可视其具体情况,采用传统的润滑故障诊断方法和现代润滑故障诊断方法相结合,以便快速找出故障原因及其部位。2.2柴油机润滑系统的故障原因分析柴油机润滑系统在发动机工作时连续不断地把足够的洁净润滑油输送到全部传动件的摩擦表面之间形成油膜，实现液体摩擦、减少摩擦阻力、降低功率消耗、减轻机件磨损，以提高发动机工作的可靠性和耐久性。润滑系统出现故障会使摩擦副之间得不到良好的润滑而使摩擦热量增多、摩擦磨损加剧，甚至发生抱瓦、烧瓦等严重机械事故。以下是润滑系统常见故障及其原因:2.2.1机油压力过低是润滑系统常见故障之一。造成机油压力过低的主要原因是供给主油道的油量减少，或是主油道以后的油路有漏油现象。具体原因有:(1)机油泵严重磨损，泵油量不足;(2)机油粘度过低，使机油从各相对运动零件间漏油。其原因大多是机油严重超期使用，或使用了不合格的机油、机油型号不对等原因造成的。(3)各润滑件的配合间隙过大，机油的泄漏量增加。(4)调压阀或回油阀弹簧过软、折断或阀门关闭不严。(5)机油滤清器堵塞、安全阀压力过高或阀门卡死，使机油难以送到主油道。(6)离心式机油滤清器严重漏油或转子喷孔因磨损孔径增大，造成进入滤清器的机油量减少。(7)细滤器滤芯密封圈失效，机油旁通量增大。(8)机油冷却器发生故障，机油渗入水中。(9)油底壳机油容量不足，机油泵吸入空气。(10)管路泄漏。(11)集油器的滤网被杂物堵塞，机油泵吸不上油。2.2.2机油压力过高。造成机油压力过高的本质原因是压入主油道的机油量过多，或主油道以后的油路有堵塞。造成压力过高的其他原因可能有:(1)机油粘度过大，流通不畅，流量不足;(2)限压阀或调压阀的压力调整不当或堵塞、卡死，使机油泵出油压力过高:(3)安全阀关闭不严或开启压力过低，长期使部分机油不经过滤清器即进入主油道，增加主油道的油量油压;(4)回油阀弹簧预紧力调整过大或卡死，使主油道回油压力过高或不回油;(5)油道堵塞无润滑油供给;(6)细滤器脏，旁通油量小。2.2.3机油温度不正常。柴油机正常的机油温度应该是90115qC，油温过高使机油粘度降低、油压下降，无法形成良好油膜，将对发动机造成不良影响。引起机油温度过高的主要原因有:(1)柴油机长期负荷过重。(2)冷却效果不良，冷却水量或风扇风量不足或冷却器中水管内壁水垢增多、水流受阻。(3)溢流阀压力低，机油从溢流阀溢出过多，通过冷却器的机油量减少;(4)各润滑部位的配合间隙不当。(5)机油量不够。(6)油温调节开关位置不当。(7)气缸漏气，高温气体窜人油底壳，使机油受热升温。引起机油温度过低的主要原因有:(1)冷却系统温度过低;(2)溢流阀压力高，从油泵出来的油全部经冷却器冷却;(3)柴油机长时间低负荷运行。2.2.4机油消耗量大。发动机功率下降，油底壳机油平面下降较快，排气冒蓝烟.一般是由于油封或衬垫的渗漏或汽缸壁磨损过度烧机油而引起的。具体原因有:(1)活塞与缸壁间隙过大;(2)活塞环特别是油环弹性差;(3)缸套、活塞环过度磨损，活塞环被粘住、对口，或扭曲环装反;(4)活塞环与环槽边隙和侧隙过大，或活塞上油环回油孔被积炭阻塞;(5)增压柴油机涡轮增压器弹力密封装置失效;(6)气门杆与导管配合间隙过大或油封失效。2.2.5机油越用越多。机油越用越多.主要原因是:(1)喷油泵的柱塞或出油阀严重磨损，柴油漏入油底壳;(2)个别气缸磨损严重，导致气缸压缩压力低，该缸不工作，长时间工作将导致喷入气缸的燃油渗入油底壳。以上两个原因造成机油越用越多时，机油中将有柴油的味道。(3)对于水冷柴油机，如果水套密封不严，导致冷却水渗入油底壳，也将导致机油油面升高。2.2.6机油变质。一般柴油机运转500h应更换机油一次，但有时没用多长时间就出现机油变稀、杂质增多现象，无法继续使用。机油变质主要原因:(1)机油牌号不对、质量达不到要求，一般增压和标定转速大于2000r/min的柴油机应选用CC级以上的机油;(2)柴油机技术状况不好，窜气、窜油、配合间隙过大或油温过高;(3)柴油机经常在低温、低负荷、低速下运转，活塞变形量不够，燃烧不完全，有柴油沿缸壁进入油底壳使机油稀释变质;(4)废气进入油底壳凝结成水分和酸性物质，使机油变质;(5)机油滤芯脏，未经滤清的脏机油进入润滑部位，加速零件的磨损;(6)滤芯密封圈破裂而发生内漏，一部分机油未经滤芯面直接通过滤清器而造成机油变质。3.柴油机润滑系统的维修3.1机油盘的维修6110型和BF6M1013EC机油盘密封紧固在发动机的下部。机油经过机油盘中带有滤网的机油收集器进入机油泵，压力机油在发动机内的油路中通过全流旋装式机油滤清器，流入沿缸体下部纵向分布的主油道，分配到发动机中各压力润滑部位。3.1.1机油盘的拆检。当发动机使用日久，机油从两侧面渗漏出来或从前后两端渗漏出来，污染了发动机时要拆检机油盘。当汽车发生意外事故或机油盘受到碰撞发生变形而产生漏油时，或者由于机油盘的变形而影响曲轴连杆机构或机油收集器正常工作时也要拆检机油盘，当需要维修机油泵或曲轴连杆机构时，都要拆下机油盘，进行维修和重装;必要时换新。3.1.2机油盘的密封。机油盘在拆下之前应首先放净机油盘中的机油，而后松开两侧凸缘上的固定螺栓，撬开粘结的密封胶，取下机油盘。拆下机油盘后，应将机油盘清洗干净，同时清除凸缘和缸体上残留的密封胶条:检查渗漏部位和平整凸缘，使之恢复原来的形状。在机油盘两侧的凸缘上的中间位置敷上直径为3mm的均匀连续的RTV密封胶条，保证螺孔处周围涂匀，同时在机油盘前后两端安装的橡胶密封条上，与油封座和缸体相接触的端面上也应敷上相同的RTV密封胶条。平稳地装上机油盘，均匀地拧紧固定螺栓，螺栓拧紧力矩为23Nm。3.1.3重装后的检查。机油盘重装后要检查密封性，检查所有螺栓是否有漏装的，而后检查是否有漏油处。3.2机油泵维修3.2.16110型柴油机机油泵维修。6110型柴油机润滑系统的油压是靠齿轮泵供给的，如图3.1所示。图3.16110型柴油机机油泵发现机油压力不足时，要调整主油道的压力调节器和机油泵的限压阀，确实无效，判断为机油泵的故障时应维修或更换机油泵，更换机油泵是快速的维修方法。更换的机油泵可以是新的，也可以是维修后达到技术要求的机油泵。机油泵维修时应首先拆下机油盘，暴露机油泵。而后将其拆下或解体:拧下机油集滤器连接管上的两个螺栓;拧下机油泵盖上的4个螺栓;用铜质槌轻轻敲打泵盖，取下泵盖和限压阀和锁止垫片;暴露主、从动齿轮;用厚薄规测量主、从动齿轮与泵壳端面之间的间隙，如超过0.15mm应更换主、从动齿轮或泵壳或更换机油泵;用厚薄规测量机油泵主、从动齿轮与泵壳间的径向间隙，如超过0.20mm应更换;用厚薄规测量机油泵主、从动齿轮的啮合间隙，如超过0.15mm应更换;装配机油泵按拆卸的相反顺序，4只泵盖固定螺栓的拧紧力矩为20Nm。装好限压阀和锁止片，拧紧力矩为60Nm;装上机油集滤器的连接管。3.2.2BF6M1013EC机油泵维修。BF6M1013EC机油泵为内齿轮啮合转子泵，如图3.2所示，图3.2BF6M1013EC机油泵1-吸油室2-出油室拆卸和维修方法与维修齿轮泵基本相同。拆卸时从发动机前端先拆卸曲轴皮带轮和皮带等附件，再拆卸曲轴前端的扭转减振器，才能暴露机油泵泵盖，做好拆卸准备。拆下机油盘，放松机油泵盖下端面;拆下机油泵盖的固定螺栓;用铜槌轻轻敲打，取下机油泵盖;暴露机油泵啮合齿轮;检测机油泵盖端面的平面度，最大平面度误差不应超过0.05mm;测量外转子与壳体之间的间隙不应大于0.30mm;外转子与内转子之间的间隙不应大于0.20mm;必要时更换转子或壳体;调好限压阀，应能活动自如;装好密封垫;装配壳体，按拆卸的相反顺序进行;装好机油盘;恢复发动机的前端各种附属件的装配。3.3检查发动机机油压力六平柴和九平柴汽车上多装有机油压力表和机油压力警报器或机油压力警报指示灯，当它们工作正常时，一般无须测量发动机机油压力。当机油压力警报器或指示灯工作不良或怀疑机油压力不正常时才要检查发动机的机油压力。当发动机大修后，更换了新的机油泵，对发动机进行全面检查时，也需要测发动机的机油压力。测机油压力可用车用机油压力表，也可换用标准机油压力表。检查时拆下发动机侧面的机油压力传感器电线和压力传感器，换上管接头，装上一只0-1.0MPa的机油压力表。在高怠速下使发动机升温，直到发动机水温正常，在运转过程中监视发动机机油压力，如无机油压力，可随时停机，而后将发动机转速升高至2000r/min，机油压力应为200-550kPa，再降到怠速转速，机油压力应不低于70KPa。在6110型发动机中，机油压力过高的故障极少。如果出现，可降低发动机的转速，同时注意观察机油压力表指针的动作情况。如果发动机已进入怠速状态，而机油压力表仍指示高压力数值(如800kPa)，则应检查机油压力传感器和机油压力表的故障;如果机油压力表指针紧随发动机的转速变化而变化，转速变高压力也随着变高，转速降低压力也随着降低，应检查主油道后端的压力调节阀故障。如果发现机油压力过低，应首先查看发动机油底壳里的机油量，拔下油标尺，察看油面高度。如果油面过低，应加够机油后重新检查机油压力。如果机油压力表上的示数近于没有油压，而警报灯却没有亮，或者仍能听到离心式机油滤清器在工作，可换一个机油压力传感器试用。在压力表、警报灯、离心式机油滤清器三者反应一致的情况下，可先检查主油道后端的机油压力调节器，拧下螺塞，用一适当长短的螺柱代替弹簧顶住柱塞阀，拧紧螺塞，再看发动机机油压力的变化。若压力恢复正常，甚至偏高，说明是该阀的故障。换用合格的弹簧和没有卡滞现象的柱塞阀，重新调整限压压力即可;若压力仍低，应将机油泵总成拆出检查。检查机油泵时，应首先检查其上的限压阀，看是否卡死在常开位置。然后，装到机油泵试验台上检查其性能。3.4机油滤清器的更换六平柴和九平柴汽车的机油滤清器装在发动机侧面。机油滤清器为一次性整体旋装式，内装全流式纸质滤芯，新换装的机油滤清器应能承受1.8MPa的压力试验。六平柴汽车和九平柴汽车每行驶4000Km时，应视情况更换机油滤清器;每行驶8000km时，必须更换机油滤清器，而不能再延长更换里程。在正常使用中，发现滤芯堵塞指示灯发亮，则应更换机油滤清器。更换机油滤清器时，应更换机油，在更换机油时先拆下机油滤清器，放净机油。装机油滤清器，添加机油;或先加机油，后装机油滤清器。安装机油滤清器时应首先检查安装表面，先用机油涂抹新滤清器的密封衬垫。安装表面应当平整光洁，不得有脏物和原密封衬垫残留物。拧上滤清器直到橡胶密封衬垫与缸体上的底座紧密接触后，再拧紧3/4-1圈，装好后，起动发动机，检查接触面是否有机油渗漏。3.5曲轴箱通风装置维修汽车每行驶2000km时，应检查曲轴箱通风装置各连接管路是否松动或有漏气，必要时应更换。汽车每行驶8000km时，应检查并清洗油气分离器，如发现堵塞不能清洗干净时应更换新的。3.6离心式机油滤清器的维修新车行驶2000km后应清洗转子，以后每行驶8000Km须清洗一次转子和转子外壳内壁上的沉积物，疏通喷嘴。离心式机油滤清器如图3.3所示。图3.3离心式机油滤清器1-盖形螺母2-背紧螺母3-碗形螺母4-转子轴向间隙调整螺母5-止推垫片6-转子上密封垫7-取下外罩8-转子总成9-转子底座10-喷嘴11-进油限压阀12-密封垫拆卸和维修的操作如下:(1)拆卸转子。首先旋下顶端的盖形螺母1，取下外罩7，拧下背紧螺母2并旋出转子轴向间隙调整螺母4，取下止推垫片5，即可从转子轴上取下整个转子总成8;(2)拆开转子总成。将转子总成放在适当的木制垫块上，垫块的表面形状恰能与转子底座9吻合，拧松转子上方的碗形螺母3，转子外壳即会跟随碗形螺母3脱离转子底座9。拆卸时应小心，勿使转子外壳产生变形。因为转子是经过动平衡的，必须轻拿轻放，以免破坏其平衡;(3)清理转子外壳。滤清器在使用过程中，将机油里的杂质分离并沉淀在转子外壳内壁上。在从内壁上除掉这些沉淀物时应注意，且勿刮伤或压扁外壳。只准使用竹片刮、毛刷擦、汽油或煤油清洗;(4)吹通喷嘴。清洗转子底座，吹通喷嘴10。若喷嘴被异物阻塞，应用压缩空气吹通，不可用钢丝扎捕，以免损坏喷嘴的孔径和孔口边缘形状，降低转子转速;(5)清洗所有零件。清洗离心滤清器内进油限压阀11处的全部零件。在一般情况下，不拆卸进油限压阀11，因为它是经过调整的。只有在它失去作用时才有必要拆修并重新校准;(6)检查各部件。检查转子轴是否松动，若有松动需重新拧紧;查看止推垫片是否已磨损，密封垫片是否损坏，要及时用新件更换它们;(7)重新装复。装配转子时要注意对准标记，这是保证动平衡的最基本的要求。将转子总成套入转子轴上，套上止推垫片5，旋入转子轴向间隙调整螺母4，拧到靠住转子后再拧松退回半周，旋紧背紧螺母2，用百分表测量转子的轴向间隙，此间隙应为0.4-0.8mm为宜。如果不在此间隙范围，应重新旋松2、4螺母，重新调整并拧紧，直至合适为止。检查转子转动的灵活性，盖好带密封圈的滤清器外罩，套好垫片，拧紧盖形螺母1;(8)离心式机油滤清器无法修复时，应更换新总成。4结语综上所述,影响柴油机润滑系统正常工作的因素较多,使用中应严格按照柴油机生产厂家推荐的使用手册要求,结合柴油机作业现场的环境,合理使用,并定期对柴油机润滑系统进行保养,保证润滑系统正常工作,充分发挥柴油机的高效率。参考文献:1陈钊,兰琳,陈群,柴油机润滑系统故障分析及预防措施,煤矿机械，20072李新存，柴油机润滑系统常见故障分析，农机医院，2010(2)特别声明：1：资料来源于互联网，版权归属原作者2：资料内容属于网络意见，与本账号立场无关3：如有侵权，请告知，立即删除。