張曉平
摘 要:發(fā)動機工作時,潤滑系的機油在壓力的作用下供給各潤滑表面,起到減磨、冷卻、凈化、防氧化腐蝕和密封摩擦表面的作用,保證柴油機正常工作。對柴油機機油壓力過低的原因進行了分析,以提醒用戶工作時注意預(yù)防。
關(guān)鍵詞:柴油機;機油壓力;原因分析
中圖分類號:S219.07 ???????文獻標識碼:A
doi:10.14031/j.cnki.njwx.2019.12.049
柴油機工作時,由于負荷大、轉(zhuǎn)速高,各運動件之間要消耗大量的摩擦功,會使各摩擦表面產(chǎn)生磨損、發(fā)熱,并降低其機械性能和破壞配合關(guān)系,為此,發(fā)動機上都設(shè)有潤滑系,以減少運動配合件的摩擦磨損。發(fā)動機工作時,潤滑系的機油在壓力的作用下供給各潤滑表面,起到減磨、冷卻、凈化、防氧化腐蝕和密封摩擦表面的作用,保證柴油機正常工作。柴油機潤滑系統(tǒng)是否工作良好,機油壓力值是一個重要的指標,正常工作轉(zhuǎn)速時柴油機機油壓力為0.29~0.59 MPa。機油壓力高,泵油損失大,高壓的機油會沖壞油封裝置,造成漏油;機油壓力低,機油無法到達摩擦表面,不能滿足正常潤滑。機油壓力高故障不常見,因此我們重點分析導致機油壓力過低的原因。
1 機油泵安全閥壓力過低
以2125型柴油機為例,柴油機機油泵主動軸齒輪與曲軸正時主動齒輪嚙合。當柴油機工作時,主動軸齒輪帶動機油泵主動軸并驅(qū)動機油泵主動齒輪和被動齒輪以不同方向旋轉(zhuǎn)。主動和被動齒輪嚙合處把油泵分割成互不相通的吸油腔和壓油腔。機油泵正常工作時,機油液充滿輪齒之間,當齒輪連續(xù)不斷旋轉(zhuǎn)時,進油腔容積逐漸變大,形成真空,機油經(jīng)濾網(wǎng)被吸入。同時在壓油腔內(nèi)容積逐漸變小,于是油液壓力逐漸升高被送入油道。機油泵應(yīng)保證將機油定壓、定量送入油道,油量過少,潤滑不可靠,易促成相對運動零件早期磨損。油壓高,油量過多,會增加驅(qū)動油泵的功率消耗,使機油耗量增加并加快機油老化變質(zhì)。為此在機油泵出油口處裝有限壓閥,用來限制機油出油口壓力。
機油泵限壓閥由彈子球、彈簧、調(diào)整螺母、鉛封和限壓閥體組成。限壓閥體與油泵殼同體。當機油泵出口油壓超過0.55~0.6 MPa時,油壓克服彈簧壓力將彈子球推開,一部分機油經(jīng)限壓閥流回油底殼。當機油泵出油口油壓下降后,彈子球在彈簧壓力作用下又重新將油口堵死,關(guān)閉限壓閥,使油泵泵出的機油全部流入主油道,保證正常的油壓和油量。
在檢修和保養(yǎng)柴油機時,一般不允許拆掉鉛封,自行調(diào)整機油泵限壓閥。試運轉(zhuǎn)的新車或檢修過的機車,如果機油壓力較低,只能升到0.15 MPa,加大油門,提高柴油機轉(zhuǎn)速也不見回升,調(diào)整機油濾清器也不見成效,打開柴油機加油口蓋有大量油霧濺出時,一般可判斷為機油泵調(diào)壓閥壓力較低。此時機油在高壓腔還未來得及建立起規(guī)定的油壓,便推開彈力球,流回油底殼,絕大部分機油進行小循環(huán),進入機體油道的油量顯著減少。發(fā)動機轉(zhuǎn)速越高,小循環(huán)越快,而進入機體油道的油量并無明顯增加,故而油壓也不見回升。
調(diào)壓閥壓力較低的主要原因有:調(diào)整不當,彈簧壓力低;彈簧折斷;退火變軟等。遇有上述情況,應(yīng)拆下機油泵檢查,并在專門試驗臺上進行調(diào)整。調(diào)好后應(yīng)把鉛封封好,如沒有專門試驗臺檢查,最好換用新泵。
2 機油泵內(nèi)漏嚴重
在長期使用中,如因進油濾網(wǎng)損壞、機油過臟等原因使機油泵主動齒輪、從動齒輪、泵殼、泵蓋磨損超過規(guī)定極限時,高壓油腔與低壓油腔之間就密封不嚴,機油會從高壓油腔倒流回低壓油腔,即所謂機油內(nèi)漏嚴重。這時,高壓油腔也同樣建立不起規(guī)定的油壓。
在檢修機油泵時應(yīng)著重檢查:(1)主動齒輪、從動齒輪齒頂外圓與泵殼體內(nèi)圓之間的徑向配合間隙,標準間隙為0.07~0.14 mm,磨損極限為0.22 mm。(2)主動齒輪、從動齒輪與泵殼體之間的端面間隙,標準值為0.065~0.14 mm,磨損極限為0.2 mm。(3)主動齒輪軸與機油泵殼體襯套配合間隙,標準值為0.016~0.062 mm,磨損極限為0.1 mm。更換襯套時,不允許凸出油泵殼底面。
上述間隙超過磨損極限值后,機油泵內(nèi)漏嚴重,不但在高壓油腔建立不起規(guī)定的油壓,同時還會增加攪油損失,使油溫升高,加速機油劣化變質(zhì)等。因而機油泵磨損后,應(yīng)及時修復(fù)或換用新泵。
3 其它原因
(1)機油質(zhì)量不合規(guī)格,黏度不夠或機油過少。機油使用時間過長,就會使機油變質(zhì),黏度下降,機油壓力不足。因此,使用機油要注意機油的規(guī)格和更換周期,還要注意機油的季節(jié)性要求,夏季和冬季用機油有區(qū)別。
(2)柴油或冷卻水漏進油底殼內(nèi),使機油黏度降低、變稀。油底殼內(nèi)漏入柴油,主要是由于噴油嘴霧化不良,噴油泵嚴重漏油造成的;漏水主要是汽缸套裂紋所致。
(3)機油路發(fā)生堵塞。機油路堵塞大多是由于機油不干凈或維修時有臟物掉進油底殼而引起的。這樣在工作時,吸油盤、濾清器或機油道的狹窄拐角處便發(fā)生堵塞。
(4)主軸承與連桿軸承的配合間隙增大。發(fā)動機長期使用后,主軸承與連桿軸承的配合間隙逐漸增大,泄漏增加,機油壓力便下降。此配合間隙每增加0.01 mm,壓力就下降0.01 MPa。
(5)集濾器堵塞。集濾器堵塞造成機油泵吸油阻力增大而使吸油量不足,導致油機壓力低。集濾器堵塞,在小油門時因機油泵吸油量不大,主油道尚能建立起一定的壓力,因而油壓正常;但當加大油門高速運轉(zhuǎn)時,機油泵的吸油量會因集濾器阻力過大而明顯地減少,導致油機壓力低。