劉波

神華北電勝利能源有限公司，內(nèi)蒙古 錫林浩特 026000

0 引言

只有機(jī)油在潤滑系統(tǒng)中以適當(dāng)?shù)膲毫ο铝鲃?dòng)，才能起到潤滑作用。如果機(jī)油壓力過高，將導(dǎo)致既有難以產(chǎn)生應(yīng)有的作用，嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行，同時(shí)可能減少發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。因此，需要思考如何及時(shí)解決基于壓力過高的故障?；诖?，本文通過對(duì)機(jī)油壓力過高進(jìn)行分析，強(qiáng)調(diào)保持機(jī)油壓力中的重要作用，以引起重視。

1 機(jī)油的作用

在發(fā)動(dòng)機(jī)工作的過程中，各個(gè)零件表面之間的摩擦?xí)沟昧慵p、消耗功率，因此，為了減少磨損和減少摩擦力，延長零件的使用壽命，必須要有潤滑系統(tǒng)[1]。為了保證所有零件可以穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，潤滑系統(tǒng)可以將具備清潔能力的機(jī)油傳輸至所有運(yùn)動(dòng)零件被摩擦的表面。表面的機(jī)油在具備潤滑、冷卻、清潔以及密封下過的同時(shí)，還可以避免零件被腐蝕。

1.1 冷卻作用

發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油通過潤滑系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)，不停的流動(dòng)，以至于讓所有的軸承和各個(gè)運(yùn)動(dòng)零件都浸浴在機(jī)油中，在循環(huán)的過程中，通過空氣將摩擦表面產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱，從而使得各個(gè)零件的溫度不會(huì)太高[2]。而且摩擦生的熱量，可能導(dǎo)致零件表面燒損或膨脹后卡滯而沒有辦法正常運(yùn)轉(zhuǎn)工作。

1.2 潤滑作用

當(dāng)機(jī)油抹到各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)零件的表面時(shí)，就會(huì)在各個(gè)零件的表面形成一種潤滑油膜，因?yàn)橛辛诉@層潤滑油膜，各個(gè)零件之間的摩擦阻力減小，零件的磨損和消耗也隨之相應(yīng)的減少。

如果機(jī)油壓力過高，將出現(xiàn)如下表現(xiàn)。①機(jī)油壓力處于怠速狀態(tài)下可能正常，但是處于高速狀態(tài)下可能超過正常范圍。②機(jī)油壓力過高將導(dǎo)致機(jī)油泄漏，同時(shí)能夠頂開機(jī)油道存在的油堵，造成低速下無油壓的問題。③機(jī)油壓力過高油壓背景下，機(jī)油濾清設(shè)備可能產(chǎn)生脹裂的問題。④特殊情況下，可能導(dǎo)致液壓挺桿便無法正常運(yùn)行，造成氣門無法正常關(guān)閉。

2 原因分析

潤滑系統(tǒng)產(chǎn)生壓力主要就是因?yàn)闄C(jī)油流對(duì)系統(tǒng)的壓力部分會(huì)產(chǎn)生摩擦阻力，如果機(jī)油系統(tǒng)的流動(dòng)阻力高，在機(jī)油系統(tǒng)的高油壓，一定是由于系統(tǒng)中的機(jī)油過多造成的[3]。另外，油壓指示值異常，油壓值不準(zhǔn)確（即油壓過高），被誤認(rèn)為油系統(tǒng)油壓過高。造成機(jī)油流動(dòng)阻力提高的主要有如下幾個(gè)方面。

（1）機(jī)油黏度有待加強(qiáng)，機(jī)油粘稠度與發(fā)動(dòng)機(jī)溫度之間關(guān)系密切，兩者之間呈反比例關(guān)系，換言之伴隨發(fā)動(dòng)機(jī)溫度下降，機(jī)油黏稠度顯著提高，反之機(jī)油黏度會(huì)有所降低[4]。當(dāng)其黏度大時(shí)，其流動(dòng)性會(huì)變差但密封性卻會(huì)變好，所以泄漏的量就少。但隨著黏度高于規(guī)定值，其流動(dòng)性也會(huì)隨之減弱，摩擦阻力加強(qiáng)，壓力相應(yīng)升高，因此黏度和壓力值之間形成正相關(guān)?？梢?，如果發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度降低或機(jī)油自身黏稠度增加，機(jī)油的壓力也將隨之升高。

（2）潤滑部位之間的間隙過小或者細(xì)濾器堵塞，當(dāng)機(jī)油由于濾清設(shè)施因堵塞無法疏通時(shí)，安裝在濾清設(shè)備底座上的安全閥將被頂開，機(jī)油便在沒有經(jīng)過過濾的情況下直接流入主油道。若是安全閥的開啟壓力數(shù)值過高，當(dāng)濾清設(shè)備疏導(dǎo)堵塞之后，無法及時(shí)頂開。因此，機(jī)油泵壓力顯著增加，內(nèi)漏增長，為主油道的供油量對(duì)應(yīng)減少，引發(fā)油壓的降低。通過潤滑油路可知，機(jī)油循環(huán)對(duì)潤滑系統(tǒng)的阻力，是等于與平行流有關(guān)的并聯(lián)支路的油流阻力的總數(shù)之和。故而，如果潤滑劑的容量不足，細(xì)濾芯清潔度不足，將造成機(jī)油的濾清器蓋以及機(jī)油檢測器受損[5]。因此，需要定期保持機(jī)油濾清設(shè)備的清潔度，并合理調(diào)節(jié)安全閥開啟的壓力，通常在0.35～0.45Mpa內(nèi)，應(yīng)第一時(shí)間該環(huán)安全閥彈簧或是研磨鋼柱以及閥坐的配合面，使得設(shè)備盡快能夠正常運(yùn)行。

（3）機(jī)油的泵出油量較少。隨著機(jī)油泵泵軸和襯套間隔距離、齒輪端面、泵蓋間隔距離、齒側(cè)間隔距離以及徑向間隔距離由于磨損而超出正常范圍，設(shè)備的泵油量將顯著降低，引發(fā)潤滑壓力降低的問題。針對(duì)此狀況，建議及時(shí)更換相關(guān)設(shè)備；同時(shí)研磨泵蓋的表面，時(shí)期和齒輪端面間隔距離控制在0.07～0.27mm。

（4）曲軸與軸承配合間隙過大。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)被長時(shí)間應(yīng)用，衢州與連桿軸承的配合距離不斷增加，所以無法形成油楔，機(jī)油壓力也隨之減弱。根據(jù)監(jiān)測顯示，隨著間隙的增加，油壓將不斷減弱，間隔距離增加0.01mm，油壓即降低0.01Mpa[6]?？裳心デS、選擇適合規(guī)格的連桿軸承，使得配合間隙能夠及時(shí)恢復(fù)至正常范圍。

（5）機(jī)油泵故障。如果機(jī)油泵的驅(qū)動(dòng)齒輪和驅(qū)動(dòng)軸的固定銷剪斷或是配合鍵脫落；機(jī)油泵吸收異物使得泵油齒輪被卡死，機(jī)油的壓力將顯著升高。對(duì)此，工作人員應(yīng)及時(shí)更新銷軸或是鍵，機(jī)油泵吸油位置應(yīng)安裝濾清設(shè)備等[7]。

（6）機(jī)油量不足。機(jī)油量不足將導(dǎo)致油泵的泵油量減少，或是由于進(jìn)入空氣，而影響泵油的效果，曲軸和軸承、缸套和活塞都會(huì)由于潤滑效果不佳而使磨損更為嚴(yán)重。最佳的方法是保證充足的機(jī)油總量，減少過程中應(yīng)及時(shí)進(jìn)行加注，若是在短期內(nèi)減少量較多，還需要確認(rèn)車輛有無燒機(jī)油的現(xiàn)象。

3 故障分析診斷

圖1 機(jī)油壓力過高診斷流程圖

3.1 故障的原因

（1）空氣濾清器堵塞，空氣不暢，混合氣過濃或排氣管堵塞。

（2）怠速調(diào)整不正確，如CO調(diào)整錯(cuò)誤。

（3）機(jī)油黏度過大。

（4）發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低。

（5）機(jī)油主油道堵塞。

（6）減壓閥彈簧壓力調(diào)整過大。

（7）機(jī)油濾清設(shè)備暢通性不佳，旁通閥無法開啟。

（8）曲軸箱通風(fēng)閥（PCV）堵塞。

（9）油壓檢測器故障。

（10）應(yīng)用新配置的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸軸承或是連桿軸承間隔距離過短。

3.2 故障診斷與排除

如果發(fā)現(xiàn)壓力過高，應(yīng)當(dāng)立即關(guān)閉系統(tǒng)，從而可以消除誤差如圖2所示。

圖2 機(jī)油壓力高排除方法

（1）首要步驟檢驗(yàn)機(jī)油的黏度是否高于規(guī)定值，限制閥有無到位（彈簧硬度）。

（2）對(duì)于新裝的發(fā)動(dòng)機(jī)而言，轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸就可以感覺到其轉(zhuǎn)動(dòng)的靈活性。如果發(fā)動(dòng)機(jī)在旋轉(zhuǎn)時(shí)感覺沉重，那么可能是由于曲軸總成過緊，從而導(dǎo)致機(jī)油壓力過大[8]。若是油壓數(shù)值增加，可能導(dǎo)致部分零件受損，進(jìn)而引發(fā)漏油問題，若是發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)油塞的問題，均會(huì)因?yàn)橛蛪簲?shù)值增長而產(chǎn)生漏油的問題。

（3）如果機(jī)油的壓力突然增高，但又沒有出現(xiàn)其他異常現(xiàn)象，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)檢查儀表盤、機(jī)油壓力傳感器和線路是否存在接地故障。

（4）拔出油尺并檢查潤滑油黏度。如果黏度太高，請(qǐng)更換。

（5）拆卸曲軸箱通風(fēng)管同時(shí)檢驗(yàn)PCV閥情況。若是發(fā)現(xiàn)存在堵塞的問題，則是因?yàn)榍S箱通風(fēng)不暢所致，應(yīng)及時(shí)換新。

（6）冷卻液溫度過低，應(yīng)當(dāng)檢查。

（7）如果機(jī)油壓力超過標(biāo)準(zhǔn)值，即證明目前機(jī)油壓力傳感器或是機(jī)油壓力表無法正常應(yīng)用，需要及時(shí)換新。

（8）主油道機(jī)油壓力調(diào)節(jié)閥不靈敏，應(yīng)檢修并調(diào)整。

（9）機(jī)油泵安裝不合理，需要檢驗(yàn)并及時(shí)更換機(jī)油泵。

（10）油加注過多，排出多余的機(jī)油。

（11）如果機(jī)油壓力超過正常值，需要拆卸旁通閥，并拆卸旁通閥之中的彈簧，開啟發(fā)動(dòng)機(jī)，使其怠速運(yùn)轉(zhuǎn)；如果此刻機(jī)油壓力穩(wěn)定，即表示機(jī)油濾清器暢通性不足、旁通閥無法正常開啟，使得機(jī)油壓力提高。由于壓力過高，容易導(dǎo)致沖裂機(jī)油濾清器外殼或機(jī)油傳感器，甚至引起燒毀軸瓦的嚴(yán)重后果[9]。機(jī)油黏度過大，機(jī)油主油道、缸體、濾清器有阻塞處時(shí)，機(jī)油限壓閥調(diào)整不要與新安裝的發(fā)動(dòng)機(jī)軸承空隙過小。

正常情況下，如果機(jī)油壓力表指示數(shù)值依舊不低于正常值，即需要調(diào)節(jié)限壓閥將其控制在正常范圍內(nèi)。試機(jī)后機(jī)油壓力仍偏高，則需要查看機(jī)油的牌號(hào)，看機(jī)油黏度是不是太大，若是機(jī)油黏度不大，則可能是潤滑系統(tǒng)油道堵塞，這時(shí)使用潔凈柴油進(jìn)行清潔。因柴油光滑性很差，清潔時(shí)可用啟動(dòng)機(jī)帶曲軸旋轉(zhuǎn)3～4s（注意：千萬不能啟動(dòng)發(fā)起機(jī)）。

（12）安裝潤滑系統(tǒng)限壓閥。限壓閥也可稱之為泄壓閥、壓力控制閥等，通常含有柱塞或是閥體、閥座、調(diào)壓螺釘以及密封墊圈等零構(gòu)件。其工作原理如下：大部分情況下，潤滑系統(tǒng)處于壓力不足最大規(guī)定的置狀態(tài)，且限壓閥需要關(guān)閉。當(dāng)潤滑系統(tǒng)內(nèi)部的機(jī)油壓力超出最大規(guī)定壓力值，即機(jī)油壓力大于調(diào)節(jié)彈簧彈力，限壓閥隨之開啟，部分機(jī)油經(jīng)過限壓閥流入油底殼內(nèi)，使得潤滑系統(tǒng)內(nèi)部的機(jī)油壓力減弱。伴隨潤滑系統(tǒng)內(nèi)部機(jī)油壓力減弱，調(diào)節(jié)彈簧也相應(yīng)恢復(fù)，泄油量開始降低，直至閉合狀態(tài)。利用限壓閥如此持續(xù)的調(diào)整，使得潤滑系統(tǒng)內(nèi)部機(jī)油壓力時(shí)刻處于規(guī)定水平之上，維持潤滑系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。利用限壓閥針對(duì)潤滑系統(tǒng)之中機(jī)油壓力的調(diào)整，避免機(jī)油壓力數(shù)值過高，機(jī)油流入較少時(shí)，造成機(jī)油耗損量增加，也避免了機(jī)油壓力過高，引發(fā)管路或是機(jī)油濾清設(shè)備爆破等問題。

（13）若是更換機(jī)油之后，機(jī)油壓力增加，即證明機(jī)油牌號(hào)選擇不合理。如冬季挑選了黏度較高的機(jī)油，將導(dǎo)致機(jī)油壓力增長，建議選擇適合當(dāng)前季節(jié)的機(jī)油。機(jī)油的牌號(hào)數(shù)值越高，即證明黏稠度越低，相反，如果牌號(hào)數(shù)值越小，即證明機(jī)油的黏稠度越大，通常環(huán)境溫度下，建議選擇HC-14號(hào)機(jī)油，如果環(huán)境相對(duì)寒冷，建議選用HC-11與HC-8號(hào)機(jī)油。

4 危害

如果機(jī)油壓力過高，將導(dǎo)致各個(gè)零件表面之間潤滑效果不理想，提高摩擦的阻力，加快零件的磨損度。嚴(yán)重的潤滑不良將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)過熱，并造成關(guān)鍵性運(yùn)動(dòng)零件產(chǎn)生惡性機(jī)械故障，縮減發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用時(shí)長，甚至令其報(bào)廢。機(jī)油壓力過高可以在短期內(nèi)即令發(fā)動(dòng)機(jī)受到嚴(yán)重?fù)p害，例如氣缸壁長期潤滑不良將引發(fā)拉缸；曲軸的主承軸潤滑效果較差，特別嚴(yán)重的情況下，可能引發(fā)燒瓦等問題。故而，如果機(jī)油壓力表顯示當(dāng)前機(jī)油壓力過低，乃至為零，或是機(jī)油壓力報(bào)警器報(bào)警等，必須停車予以檢驗(yàn)，第一時(shí)間清除故障。

油壓過高，首先很難在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部進(jìn)行有效潤滑，且條件較低，影響曲軸承載的使用壽命，使軸承通道過早脫落。若是壓力數(shù)值增長，將造成機(jī)油濾清設(shè)備受損或脫落等現(xiàn)象，乃至誘發(fā)大規(guī)模機(jī)油于機(jī)油濾清設(shè)備支架的機(jī)油壓力傳感設(shè)備區(qū)域發(fā)生泄漏。并且若是壓力調(diào)節(jié)不合理，應(yīng)及時(shí)調(diào)整壓力限制閥。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于正常工作狀態(tài)下，機(jī)油將在發(fā)動(dòng)機(jī)不同部件表面構(gòu)成一層油膜，有效避免了發(fā)動(dòng)機(jī)受損，同時(shí)降低了運(yùn)轉(zhuǎn)期間形成的多余的熱量。若是發(fā)動(dòng)機(jī)各構(gòu)件表面缺少油膜，將導(dǎo)致各部件呈干摩擦狀態(tài)，使得發(fā)動(dòng)機(jī)磨損更為嚴(yán)重，同時(shí)造成發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部短時(shí)間內(nèi)形成大量熱量，不利于發(fā)動(dòng)機(jī)得勁健康。

大部分發(fā)動(dòng)機(jī)處于冷起動(dòng)狀態(tài)下，均將形成磨損。因?yàn)樵谠撨^程中，各個(gè)零件的表面還并沒有形成一層油膜，所以此時(shí)的摩擦阻力很大。直到當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，機(jī)油將快速傳輸至各個(gè)需要潤滑的部件表層構(gòu)建油膜，極大程度減少了摩擦的阻力。

5 案例分析

某桑塔納JV型發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過大修之后，試車表現(xiàn)良好，檢驗(yàn)符合要求。但用戶反饋早晨冷車容易啟動(dòng)，熱車狀態(tài)下其他正常，且曾經(jīng)沖洗過一次機(jī)油濾芯墊。針對(duì)該車輛開展冷氣啟動(dòng)試驗(yàn)，起動(dòng)機(jī)開關(guān)接通，發(fā)動(dòng)機(jī)立刻啟動(dòng)，但未能持續(xù)10s即熄火，且無法再次啟動(dòng)。當(dāng)再次開啟開關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速顯著加快，仿佛缺少氣缸壓力的感受，發(fā)動(dòng)機(jī)盡管沒有啟動(dòng)，但是機(jī)油濾芯墊受到損害。

為了證明啟動(dòng)故障和環(huán)境溫度的差異，改換了機(jī)油濾芯墊把車輛放在烤漆房之中，溫度升高至30℃，保溫2h后開啟發(fā)動(dòng)機(jī)，可以正常啟動(dòng)。結(jié)合上述情況分析，認(rèn)為引發(fā)故障的主要原因如下：①發(fā)動(dòng)機(jī)首次冷啟動(dòng)后即熄火，且無法啟動(dòng)，推論是因?yàn)闅飧讐毫Σ蛔闼拢虎诔掷m(xù)兩次機(jī)油濾芯墊受損，并非濾芯墊質(zhì)量較差，可能是因?yàn)闄C(jī)油壓力過高導(dǎo)致的，為此檢驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸壓力以及主油道機(jī)油壓力。通過汽缸壓力表檢驗(yàn)各個(gè)缸壓力，部分壓力僅為98kPa，最高值未超過196kPa，和標(biāo)準(zhǔn)值差距較大。通過起動(dòng)機(jī)帶發(fā)動(dòng)起動(dòng)機(jī)元轉(zhuǎn)檢測，機(jī)油壓力高達(dá)1372kPa，檢驗(yàn)結(jié)果與之前分析相同。拆卸機(jī)油泵，檢驗(yàn)顯示限閥柱塞被卡死，限壓閥喪失了正常的安全控制效果，使得機(jī)油壓力偏高，修復(fù)限壓閥之后，機(jī)油壓力恢復(fù)，冷車無法啟動(dòng)的問題也隨之消除。

將車輛放置在低溫環(huán)境下，使發(fā)動(dòng)機(jī)逐漸冷卻，此刻的液壓挺桿在正常工作狀態(tài)下中止運(yùn)行，氣門處于正常閉合的狀態(tài)，因此具有發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的條件。當(dāng)下一次進(jìn)行冷車啟動(dòng)，可以迅速啟動(dòng)。但是在潤滑系提供油的瞬間，因?yàn)橛蛪浩撸簤和s的正常工作環(huán)境受到損害，導(dǎo)致氣門無法關(guān)閉，氣缸壓力減弱，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，且無法再次啟動(dòng)。當(dāng)環(huán)境溫度提高后或是熱車過程中，機(jī)油粘度減弱，流動(dòng)性改善，油壓隨之降低，液壓挺桿即恢復(fù)正常，氣門可以正常閉合。故而，熱車過程中發(fā)動(dòng)機(jī)更為容易啟動(dòng)?？梢?，機(jī)油如果壓力過高，將提高機(jī)油泄漏的可能性，同時(shí)減弱潤滑系工作可靠性，乃至影響液壓挺桿正常運(yùn)行，所以必須及時(shí)排除。

6 結(jié)語

伴隨汽車科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，用戶對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的潤滑系統(tǒng)的要求更為嚴(yán)格。作為汽車維修人員，供應(yīng)熟悉潤滑系統(tǒng)機(jī)油壓力增長及其故障的根本原因，并明確相應(yīng)的故障現(xiàn)象、故障引發(fā)原因以及診斷排查方法，同時(shí)合理應(yīng)用輔助設(shè)備檢驗(yàn)車輛故障，以便精準(zhǔn)地尋找故障，避免盲目拆卸增加工作量。綜上所述，汽車機(jī)油壓力過高并不是一件好事，因?yàn)樗鼤?huì)給汽車直接帶來功率損失，從而導(dǎo)致功率消耗增大，所以我們應(yīng)當(dāng)加以判別。