论柴油机润滑系统的常见故障与维护保养

2023-11-12 13:49王博龙
中国设备工程 2023年19期
关键词:机油泵油量机油

王博龙

(中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津 300459)

机油压力的过高或过低对润滑系统的运行都有着一定的影响。机油压力过低时,润滑系统达不到需要的润滑程度从而使摩擦表面受到影响,而当机油压力过高时,会导致柴油机内部的密封装置发生破坏。为了保证润滑系统在运行时的工作状态,就要对润滑系统的工作过程进行充分了解,只有这样,才能对润滑系统可能出现的故障进行预防,并通过采取合适的维护工作从最大程度上保证润滑系统的运行。

1 润滑系统的工作过程

润滑系统的工作设计的部分较多,较为复杂。这里以卡特四缸柴油机为例来介绍润滑系统工作过程。首先,润滑油是通过集滤器进入柴油机的机油泵中,之后在增压装置作用下,机油进入主油道,之后机油从主油道到各分油道对设备内的各部件进行润滑工作。但是在对润滑油进行过滤时,润滑油过滤口装有限压阀,这会对润滑油泵的工作提供一定的帮助,保证润滑油的出油压力从而为主油道的工作提供条件。在柴油机的冷车启动时,润滑油因为受到温度的影响而导致黏度较高,这样当发动机转动时,就会使润滑油泵的压力发生较大的变化,但是当压力值超过压力阀的最高限值时,调压阀就会自动打开,这样可以有效保证润滑系统,不会因为压力的变化而导致设备的使用。不仅如此,当压力发生变化超过允许值时,设备内部的安全阀便会自动开启,这样方便润滑油发挥相应的作用,也保证了柴油机内部零件因缺油而造成的磨损损坏。在柴油机工作时,一定要保证主轴承和连杆轴承等得到充分的润滑,使得润滑油可以充分流过活塞环、活塞销和衬套等零件,而流经各零件后的润滑油将继续回到油底壳中进行下次使用。

2 润滑系统的主要机件

2.1 机油泵

机油泵是运送机油的主要机件,通过将机油运送到各部分,使机油在油路中循环来防止其他零件之间的磨损。现有柴油机常用的机油泵是转子泵。它的组成包括壳体、内转子、外转子等。这样的结构非常紧凑,不仅体积小,而且质量轻,为供油均匀提供了较优的条件。内转子的形状独特,具备4 个弧形凸缘,并通过圆锥销固定在泵轴上,而外转子是有5 个凹缘,两个转子在转动时不同心。对于不同类型的柴油机,其内部转子泵的偏心距离是不同的。机油泵在工作时,其主要依靠内转子提供动力,内转子的转动带动外转子的转动,在转子转动的过程中,设备内部的空腔也会发生相应的变化。而且随着空腔容积的逐渐变大,其内部的压力会降低,这样就会产生吸力使机油进入油道。但是,当空腔容积变小时,机油便会被排出。这是机油泵的主要工作情况。

2.2 机油滤清器

机油中不可避免地会存在尘土和积炭等杂质,而机油滤清器对于设备中的杂质可以进行很好的清除,从而保证机油的纯度,避免因机油纯度不足而对零件造成损坏。现有的柴油机在使用滤清器时多采用全流式的方式。但是,如果机油滤清器中存在的杂质较多,就会引起机油供应不足的情况,这样就会对柴油机内部的零件造成摩擦损坏等,从而影响设备的使用。因此,机油滤清器对柴油机的正常运行是非常重要的。

2.3 加油口和呼吸器

加油口的盖子是曲轴箱的呼吸器,所以这两部分的使用有一定的关联性。尤其是柴油机在工作过程中,产生的废气会对曲轴箱内部机油的性质造成一定的影响。例如,使曲轴箱内部的压力发生较大的变化,从而使密封的可靠性降低。不仅如此,在使用曲轴箱时,其上还需要安装通气装置。以卡特型柴油机为例,曲轴箱上安装有空气过滤器,它可以有效防止灰尘进入曲轴箱内。而且现有的柴油机会在气缸盖上增加加油口,它的作用也相当于一个呼吸器。因此,要保证对呼吸器的清洁和排污工作,保证其能与外界气体进行交换。

2.4 机油散热器和监视仪表

对机油温度进行降低时,需要利用到散热器。机油散热器可以保证机油的黏稠度并减少机油的氧化。现有散热器的结构与冷却水散热器有很大的相似之处。不仅如此,柴油机内部的监视器仪表也有很大的作用,它可以对设备内部的压力情况进行监视,当压力指示绿区时,机油压力处于正常状态;反之,既有压力,存在一定的问题,需要对柴油机进行故障排除检查。因此,监视仪表的存在可以保证柴油机的正常运行。

3 润滑系统常见故障

3.1 润滑油牌号选错或质量不合格

润滑系统出现问题的原因是非常多的,但最主要的还是润滑油牌号选取不当。若选取的润滑油黏稠度低且密封性不足,这样就会造成润滑油消耗大、泄漏等问题。而且黏稠度低的润滑油承载能力也有所下降,极易使油膜发生破坏。因此,润滑油的选择需要慎之又慎。而且根据柴油机使用季节的不同,其润滑油牌号也会发生相应的改变,所以选择合适的润滑油对润滑系统的运行有着至关重要的作用。

3.2 润滑油油量不足

在柴油机工作时,如果润滑油的油量不足,也会导致机油泵的使用出现问题。因为油量不足会导致润滑油内部的压力过低,这就使得柴油机内部的零件会发生一定的磨损,为了避免这种情况的发生。在每次使用设备之前,要对设备内的润滑油液位进行检查。

3.3 润滑油中渗入了柴油或水

在燃油泵工作过程中,如果磨损较大会影响设备的正常使用,再加之气缸套的水圈密封不良等现象,就会导致冷却水进入机油内部,这样润滑油内就掺杂了水分,从而导致润滑油的使用性能有所降低,使润滑油不能继续完成输送工作。因此,要对柴油机所使用的润滑油质量进行综合检查,若发现润滑油的质量较差,黏稠度较小;当润滑油散发出了生油味,这意味着润滑油中掺入了燃油;若润滑油的颜色变成了乳白色,则证明其内部掺入水分。以上这些情况都需要对润滑油进行更换。

3.4 润滑油温度过高

影响柴油机使用的因素之一便是润滑油的温度。过高的温度会导致润滑油发生变质,使润滑油的黏度有所降低,从而导致其从曲轴和连杆等处流失。除此以外,当柴油机工作时间较长时,会导致供油时间延迟和冷却系统污垢多等情况,这也会导致润滑油温度高。因此,柴油机在工作时,一定要保证其负荷的稳定,通过调整供油时间和清除污垢等来保证润滑油温度处于正常状态。

3.5 旁通阀不密封或弹力过低

柴油机在工作时离不开旁通阀,当旁通阀开启后,润滑油可以直接进入主油道。这样不仅可以减少润滑油的流通阻力,也会导致压力降低。但如果旁通阀不进行密封处理,就会导致其内部弹簧失效,进而导致润滑油压力就会过低。因此,对旁通阀的检查也是保证润滑油正常使用的条件之一。

3.6 压力调节阀损坏或开启压力过低

在润滑油使用期间,其压力大小会对压力调节阀产生一定的影响。当调节阀处于开启状态时,部分润滑油将会直接流入油底壳从而对机油压力进行调整。但如果压力阀内部的弹簧出现疲劳或软化等情况时,就会导致内部零件的摩擦损失,不仅会使回油量有所增加,也会导致主油道的油压降低。面对这种情况,需要对压力调节阀进行检修或者更换。

3.7 机油冷却器堵塞

当润滑油经过冷却器冷却后,便被输送到主油道。但如果机油在冷却时被堵塞,就会导致润滑油的流通受阻,也会使油量减少,导致压力较低。这时,应及时更换冷却器。

3.8 集滤器堵塞

集滤器堵塞主要是由于润滑油中杂质过多,一旦集滤器发生阻塞,就会导致机油泵的吸油量降低。当油压正常,但是柴油机运转速度较快时,机油泵的吸油量也会有所降低,一方面是由于集滤器的阻力所导致的;另一方面,则是供油量少而导致压力低。因此,在使用柴油机时,要注意对集滤器的清洗工作,并定时更换润滑油。

3.9 机油泵泵出油量不够

在使用转子式机油泵时,出油量不足是导致设备故障的最主要原因。为了保证机油泵的正常使用,要对其内部零件进行及时更换,对于泵盖与转子端面的垫片也要做到定期调整,使其符合设备使用时的间隙要求,这样才能保证机油泵为设备的运行提供足够的油量。

4 维护保养

4.1 正确选用机油

对于柴油机润滑系统的维护保养工作而言,机油是极其重要的一部分。尤其是不同型号的柴油机使用的机油型号也是不同的。要注意不能选用汽油机油来代替柴油机油,因为他们所要求的工作温度、燃料以及转速都是有很大不同的。不仅如此,还要保证同一柴油机不能使用两个不同品牌的机油,因为不同品牌的机油可能会有不同的添加剂,使用两种机油会导致机油品质的改变,从而对柴油机的使用造成一定的影响。

4.2 使用中要防止机油早期变质

对于柴油机的保护,首先,需要防止冷却水混入机油中,这样会对机油的质量造成影响,减少设备的使用时长;其次,当柴油机的温度过高时,会使油质发生老化变质并形成胶质状态,这时,设备内产生的废气可能会对机油造成一定的腐蚀。

4.3 适时检查机油液位

为了保证柴油机的正常使用,需要对机油量进行一定的控制,保证机油量处于最合适的状态。因为当液位高时,会对设备的运转造成一定的阻碍,不仅消耗较多的功率,也会使油温升高,将不仅增加耗油量,也可能会使柴油机冒蓝烟;当油面过低时,设备的各零件不能得到充分的润滑,这就会引起设备被磨损或者引起烧瓦等。

4.4 定期更换机油并清洗润滑油道

对柴油机机油的更换频率需要根据设备的型号进行确定。机油使用时,一定要保证其滤芯与中心孔的密封情况,处于良好状态,并与变形的密封垫进行及时更换。除此以外,若设备的滤芯被机油污染较为严重时,需要对滤芯进行及时的清洗,使用时间较长的滤芯可以进行更换。

4.5 选用润滑系统护理剂

合适的护理剂可以很好地对润滑系统进行保护,现有护理剂主要包括以下3 种:(1)润滑系统的清洁护理剂。在保证柴油机结构完整的情况下,护理剂的使用可以保证润滑剂系统处于较好的状态,这样不仅可以有效提高润滑油的抗氧化性,还可以避免沉积物的堆积。而且清洁护理剂多呈碱性,可以对润滑油中的酸性物质进行中和,避免其对零件的腐蚀。(2)护理修复剂。修复剂主要是对设备中磨损的零件进行修复,因为长时间的磨损会使设备的噪声变大,动力性和经济性都有所降低。而且修复剂可以对磨损零件的间隙进行润滑,使设备的运行更加平稳。(3)止漏剂。止漏剂主要对设备内的密封装置进行修复,因为密封垫的磨损和老化会引起润滑油的外渗,而止漏剂可以对密封件的密封功能进行恢复。由此可见,护理剂对润滑系统而言也是非常重要的。

5 机油温度过高的处理措施

(1)柴油机在正常工作下其温度应保持在70 ~80℃,尽量不要超过90℃。因为机油温度过高会使机油变稀,这样就会增加机油的消耗量,造成材料的浪费;(2)高温降低了机油的黏度,这样机油的润滑效果便会降低,使机件的磨损速度加快;(3)高温会使设备的冷却功能失效;(4)高温回水设备的密封效果降低,导致气缸与活塞之间发生漏气现象。因此,要重视柴油机温度过高所引起的副作用,能采取一定的处理措施。例如,当设备的机油散热器发生异常时,机油温度便会发生快速升温的现象,这种情况要尽量避免;除此以外,考虑到柴油机的工作环境较为复杂,其润滑系统的要求也较高,而且润滑系统的故障多是由于对设备的保养不当所引发的,尤其是不能使用质量不合格的滤芯。而且在冬天使用柴油机时,由于环境温度较低,会导致机油的黏度较大且压力过高等情况,这时应对设备进行预热处理,只有这样,才能保证柴油机的使用。

6 结语

柴油机润滑系统的最主要作用便是保证发动机的正常工作,只有当温度正常且输送机件的摩擦表面已经形成了相应的油膜,不会因为设备的正常运转而对设备零件造成摩擦损坏等,这样便可以有效提高现有柴油机在工作时的稳定性和耐久性。

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