3.1 润滑系统常见故障诊断与处理
润滑系统是柴油机最重要的辅助系统,是确保柴油机能够连续不停地运转且不被损坏的关键,其运转状况直接影响到柴油机的性能指标、工作可靠性和耐用性。如果相对滑动的配合面(如曲轴与轴瓦、活塞环与缸套等)不能充分有效地润滑,将加速零件磨损,降低机械效率,严重时会出现烧瓦抱轴等恶性事故。
通常情况下,机油耗量过大、机油压力偏高或偏低、机油温度过高、机油变质过快等异常现象,是柴油机润滑系统最常发生的。准确分析故障原因,正确判断故障所在的位置并及时排除,加强日常维修保养,将能更好地使用柴油机,充分发挥工程机械的作用。柴油机润滑系统常见故障原因及故障的诊断与处理方法如下。
3.1.1 机油耗量过大故障的诊断与处理
一般而言,柴油机运转过程中,机油的正常消耗量约为0.5~3.5g/(kW·h),大致是燃油耗量的0.5%~1.5%。若超过额定消耗量的标准,则表明过量消耗。机油的消耗量一般随着柴油机转速、温度、运转模式及新旧程度的不同而不同。机油非正常消耗的要因有二:一是烧掉;二是漏掉。简要分析如下。
(1)机油被烧掉
①故障原因:主要原因是机油非正常进入燃烧室。
a.曲轴箱气阻。在柴油机工作时,总会有一部分废气从气缸间隙中窜入曲轴箱,导致曲轴箱废气压力较大,严重时会使曲轴箱内的机油上窜到燃烧室或经过通气口外溢,导致机油耗量增加。因此,在柴油机使用过程中,应保持通气孔畅通,通气阀负压阀片不变形、粘连或错装,通风管不能弯折,更不能用木塞代替设有通气孔的加油螺塞堵死通气口。
b.吸入燃烧室的机油过多。主要因素有:
● 活塞环过度磨损,活塞环边间隙与开口间隙过大,活塞环弹力太弱或卡死在环槽内,油环上的孔道堵塞,导致机油上窜进入燃烧室。
● 气缸套因圆柱度与圆度的误差过大而造成密封不良,导致机油过多地进入燃烧室。
● 气门杆与气门导管配合间隙过大、气门油封损坏等,也会导致机油消耗增大。
● 机油加注过多、油底壳油面过高,都可能导致机油消耗增加。
● 增压器浮动轴承磨损、密封环损坏,将导致机油消耗量明显增大。
②故障诊断与处理:由上述因素导致柴油机机油消耗量过大时,柴油机最为明显的现象是排气管冒蓝烟(燃烧后排出)或蓝白色烟雾(增压器涡轮机漏油),可能还伴随有轻微动力不足的故障现象(但如果活塞环严重磨损时,动力不足现象较为明显且柴油机还会出现启动困难等其他异常现象)。
a.柴油机排气冒蓝烟时,说明有机油非正常进入燃烧室,此时应重点检查气门密封情况、活塞环与气缸的磨损情况(测量气缸压力)及曲轴箱废气(下排气)压力是否正常等。根据检测结果酌情修复。
b.柴油机排气管冒蓝白烟时,说明有机油非正常进入排气管,此时应重点检查涡轮增压器、排气门等部位,然后予以修复。
温馨提示 通常情况下,柴油机的活塞环与气缸套磨损严重时,一定会导致曲轴箱废气压力过大。但反过来说,不一定成立,即曲轴箱废气压力过大,则不一定是活塞环或气缸套漏气所致。详见本章其他章节。
(2)漏机油
①故障原因:机油被漏掉或高温蒸发掉。
a.漏机油。曲轴前、后油封损坏,油底壳出现裂纹,油底壳与机体结合面密封损坏以及正时齿轮室密封不良等,都会使机油漏失,导致机油非正常消耗量增加。
b.机油蒸发。机油温度过高、使用的机油牌号不对、黏度不合适或者柴油机老化,都可能造成机油耗量过大。
②故障的诊断与处理:一般而言,漏机油时的现象较为明显,排除方法也较为简单,也就是对漏油部分进行再密封处理(涂抹密封胶、更换密封垫等)。至于因柴油机老化等因素造成的机油消耗,只能大修柴油机才能完全排除。
3.1.2 机油中有水故障的诊断与处理
(1)故障现象
①柴油机机油尺所反映的油量过多,机油的颜色变为乳白色,散热器内的冷却液减少;柴油机可能出现运行时乏力、启动困难等故障现象。此时如打开机油加注口盖,可以看到有大量的水蒸气冒出。
②机油压力过低,柴油机水温过高。
③柴油机曲轴箱废气(下排气)口有大量白气(水蒸气)排出。
④柴油机排气管可能有蓝白色的废气或水排出。
(2)故障原因
① 气缸盖内部的水道产生裂纹。因某些原因导致气缸盖裂纹后,如果裂纹与进气道连通,柴油机的冷却液会进入气缸并经过活塞环与缸套之间的缝隙渗入油底壳的机油中;如果裂纹与排气道连通,则冷却液就会进入排气管被以白色烟雾(水蒸气)形式排出。
②气缸垫损坏。气缸垫由于受到高温、高压燃气和有压力机油、冷却水等多重作用下产生烧损、冲坏或变质。同时,气缸垫自身的弹性下降、气缸盖螺栓损坏、气缸盖翘曲变形等,使气缸垫不能补偿气缸盖与气缸体接合面的不平度。导致在气缸盖下端面与气缸体上端面之间的水道中的冷却水冲破气缸垫的密封经过气缸进入到油底壳与机油混合。
气缸垫损坏后,柴油机会出现严重的漏气声响、动力下降、气缸盖与机体接合面喷白气等异常现象。
③由气缸引起。主要原因是:
a.气缸套因穴蚀、裂纹等因素导致冷却水进入气缸内部而漏入油底壳;此时,柴油机会出现水温过高、翻水等异常现象且冷却液中有机油。
b.气缸套上的阻水密封圈因高温被烧蚀或因老化而失去密封性,使冷却水直接漏入油底壳中。
④由冷却系统部件引起。主要原因有:
a.水泵驱动轴的水封因损坏或老化失去密封性,也可能导致冷却水进入油底壳。
b.水冷式机油散热器裂纹或损坏,停机过程中也会导致冷却水进入油底壳。此时,柴油机冷却液中也会有机油。
⑤加注的机油中含水。由于机油里含有过多的水分,当柴油机运转时,在曲柄连杆机构的绞动及机油泵的作用下机油产生的流动性,使机油与水混合产生乳白色的物质。
(3)故障的诊断与处理
发现柴油机的机油中有冷却液,多数情况是气缸垫损坏、气缸套阻水密封圈失效和气缸盖裂纹因素所致。
因此,当出现这类故障现象后,首先应检查这些部位,一般需要拆机检修。如果机油中有水,同时冷却液中有机油,但柴油机运转基本正常时,则问题一般在机油散热器上。
3.1.3 机油压力异常故障
柴油机机油压力异常主要表现为:机油压力过低或过高。一般而言,柴油机的正常机油工作压力应在0.30~0.50MPa之间(具体以所修柴油机技术参数为准)。其中新机或刚启动时会高一些,旧机或运转时间长以后压力就低一些。在正常使用条件下,如果机油压力长期低于0.2MPa或突然高于0.8MPa,说明润滑系统可能存在问题。应立即停机检查,排除故障后方可重新使用,否则,将会造成烧瓦抱轴的恶性事故。
(1)机油压力偏低
①故障原因:
a.机油泵的出油量不足引起压力偏低。机油泵经长期使用磨损后,齿轮或转子的径向及端面的间隙增大或机油油量不足等,都可能导致机油泵因吸油不足而导致出油量减少,从而造成机油压力下降。
b.机油通道堵塞。机油进油口滤网堵塞、机油滤清器堵塞或机油散热器堵塞等都将导致机油因通过量不足而压力偏低。
c.调压阀损坏引起压力偏低。为保持主油道的正常机油压力,润滑系统一般都设有回油调压阀,若回油阀弹簧软化或调整不当,阀座与钢珠配合面磨损或被脏物卡住而关闭不严,其回油量就会大幅度上升,主油道机油压力也随之下降。另外,机油泵上也有一个调压阀,此阀设置不当,也会导致机油压力过低。
d.曲轴与轴瓦间隙过大引起压力偏低。柴油机经长期使用后,曲轴与轴瓦之间的配合间隙逐渐增大,形不成油膜,会引起机油压力下降。通常,其间隙每增加0.01mm,机油压力会下降0.01MPa左右。因此,机油压力下降的情况,常常被作为判断曲轴与轴瓦磨损程度及柴油机是否应进行大修的主要标志。
e.其他因素引起。机油牌号不对、黏度不符、乳化变质或机油压力传感器失效、油温表失灵等都可能引起机油压力偏低。
②故障的诊断与处理:机油压力过低故障出现后,柴油机必须停机,然后进行相应的检查与维修。分两种情况进行,简要介绍如下:
a.运转正常。当柴油机出现机油压力过低,但运转基本正常时,应重点检查:
● 油路堵塞因素。因油路堵塞原因引起机油压力较低时,柴油机运转基本正常。此时,应重点检查机油箱机油是否充足、油路(主要是进油口)是否堵塞等。如果没有异常,则进行第二步的检查。
● 调压阀因素。如果上一步的检查没有发现问题,则可检查主油道的调压阀(也称回油阀),适当拧紧调压螺母,观察机油压力是否有变化。如果有变化,则问题是调压阀设置不当所致。如果压力没有变化,则问题不在调压阀。然后进入第三步。
注意:检查与调整主油道调压阀时,柴油机必须是停机调整、再启动观察;不能在运转过程中进行调整,防止因操作不当使机油中断而损坏柴油机。
● 机油泵因素。在上述检查没有结果后,因机油泵因素引起柴油机机油压力过低时,柴油机的运转也基本正常。重点检查机油泵是否磨损、机油泵调压阀是否设置正确等。需要拆下机油泵专业调试。
b.运转不正常。如果柴油机机油压力过低,且运转有不正常现象时,应重点检查:
● 柴油机在出现机油压力过低时,还伴有机油温度升高过快、变质过快等异常现象,则可能是机油质量存在问题。此时应更换机油并清洗柴油机的机油油道。
● 当柴油机出现机油压力过低,且伴随有动力不足、排气冒蓝烟、启动困难、机油变黑严重等异常现象时,一般是轴瓦间隙过大或部分轴瓦内层脱落所致。此时,可以在机油中发现金属磨削或其他金属微粒。这种情况出现后,必须大修柴油机。
(2)机油压力偏高
机油压力过低不好,但柴油机的机油压力也不是越高越好。如果柴油机运转过程中,机油压力突然升高,也属于不正常现象,同样需要查明原因并做出相应的维修处理。
柴油机在冬季工作时,刚启动后常常会发现机油压力偏高,待预热后油压就将降至正常,此种现象正常,不需要处理。但如果热机后油压仍超过正常值或机油压力突然升高,应停机检查调整。
①故障原因:
a.机油牌号不对。如在冬季使用了应在夏季所使用的润滑油,这样不仅使柴油机启动困难,而且影响润滑系的正常工作。因此,要根据不同季节合理选择机油牌号。
b.油路不畅或堵塞。旁通机油滤清器堵塞、机油的循环遇到阻塞或流通不畅,致使油压偏高,影响运动部件的润滑,甚至会出现烧结现象。此时,应及时清洗油路或更换机油滤清器等易堵塞部件。
c.限压阀(包括机油泵上的调压阀)和(主油道)回油阀(调压阀)弹簧压力调整过大,使开启压力过高,这样不仅会增加润滑油的消耗,可能还会胀破油管。应按技术要求调整阀门的压力。
d.装配不当。主要原因是主轴瓦或连杆轴瓦选用不合适、配合间隙过小,使润滑油不易压入。此时,应重新调整轴瓦间隙。
②故障的诊断与处理:柴油机在使用过程中出现机油压力突然升高的现象后,应停机检查。在排除了机油压力传感器或机油压力表故障因素后,首先需要检查(旁通)机油滤清器、离心式滤清器等部件是否损坏或堵塞。在未找到机油压力升高的原因前,建议慎用柴油机。而大修机或新机的机油压力偏高,可以对限压阀进行适当调整。
(3)机油压力忽高忽低
①故障原因:一般来说,机油压力在大油门时比在小油门时高,但有时会发生反常现象,油压忽高忽低,压力表指针来回摆动,出现这种故障的原因有以下几个。
a.油底壳机油量不足。当柴油机刚启动运转时,油压正常,运行时间很短(如30s左右)就会降到0.1MPa以下,中、高速油门运转时压力又会稍高一点,随着运转时间的增长,油温的升高,机油压力变得更低。此现象一般是机油加注不足所致。此时应首先抽出油尺检查机油是否充足,不足时按标准加入同牌号同厂家的合格油。
b.机油过脏过黏,堵塞吸油盘。当柴油机小油门低速运转时,因机油泵吸油量不大,主油道尚能保持一定的压力,因而油压正常。但当加大油门高速运转时,机油泵吸油量会因吸油盘阻力过大而明显减少,主油道供油不足,油压反而下降。这种情况,应清洗吸油盘(机油泵进油管进口滤网),清洗油道,换新机油。
c.回油阀弹簧变形或折断,开闭不灵。当柴油机小油门运转时,阀门处于关闭状态,主油道能保持一定的压力;当大油门运转时,供油量剧增,会使阀门突然打开,机油压力下降,但因阀门开闭不灵,阀门可能无法及时回位,主油道要保持应有的压力就比小油门运转时困难,出现油压忽高忽低的现象。此时应对回油阀按技术要求进行修理。
②故障的诊断与处理:机油压力忽高忽低,多数情况是机油加注不足所致。因此,此类故障出现后,应首先检查机油加注量,然后检查其他相关部位,酌情予以排除。
(4)机油压力为“0”
①故障原因:机油压力为“0”,即没有机油压力。此类故障的原因有:
a.对于在用柴油机,主要有四种情况:油底壳(或机油箱)中的机油因某些原因而漏掉,因无机油而导致机油压力为“0”;机油泵驱动轴断裂或齿轮碎裂,导致机油泵不供油;机油泵进油口完全堵塞;油压传感器或压力表失效。
b.对于大修机(或新机),主要原因是:机油进油管口被堵塞;机油泵内因为有空气而吸油不足;机油泵出油口和主油道进口接通不良而导致机油大量漏出;机油泵安装错误等。
②故障的诊断与处理:无论什么原因,当柴油机出现机油压力为“0”的不正常现象后,柴油机必须立即停机,然后根据停机前机油压力的变化情况进行检查和处理。
a.柴油机运行过程中,机油压力缓慢降低,短时间内(如1~2min)降为“0”。此类现象一般是机油被完全漏掉所致,可以一目了然地看到漏油部位,然后酌情修复。
注意:如果柴油机机油压力为“0”后自动停机,则多数情况下已经产生抱轴或拉缸故障,此时柴油机曲轴不能转动。
b.柴油机在运行过程中,机油压力突然降为“0”,随后柴油机转速急速下降而自动熄火,此现象一般是机油泵损坏所致。此时,柴油机已出现因润滑不良烧瓦抱轴或拉缸的故障,柴油机曲轴不能被转动。
以上两种情况都必须解体柴油机进行大修处理。
c.如果机油压力突然为“0”,但柴油机运行正常,没有自动停机,一般是压力表或传感器失效所致。此时,也必须停机检查。
停机后,可以立即拆下传感器观察:如果有机油漏出,表示主油道有压力机油进入,故障原因是传感器或压力表失灵引起,应更换传感器或压力表。
d.大修机(或)新机启动没有机油压力时,应重点检查机油加注是否充足、机油泵进油口和出油口安装是否合适、是否存在堵塞或气阻等异常现象,然后酌情修复。
(5)故障案例
表3-1所列故障案例可供排除同类故障时参考。
表3-1 机油压力异常故障案例
3.1.4 机油温度过高故障的诊断与处理
柴油机工作过程中有燃料燃烧产生的热量和主轴承、连杆轴承旋转过程中自身产生的摩擦热,润滑系统循环机油带走的热量约占柴油机散热总量的30%,柴油机的工作循环不可避免地会使机油温度升高,但一般应保持在90~95℃为好。
(1)故障危害
机油温度过高,一使机油变稀,冷却和散热效果变差;二使机油黏度大大下降,导致润滑不良,柴油机运动部件磨损加快,配合间隙增大,机油压力下降;三是失去密封作用,使气缸与活塞间漏气,这反过来又会加剧机油温度的升高,使机油变质加快。
(2)故障原因
①冷却系统有故障。如缸体、缸盖水套或散热器内部的水垢太多、太厚,引起散热不良,柴油机温度升高,引起机油热负荷加重,从而使油温过高。
②润滑系统不清洁,机油太脏,油路有堵塞现象。如机油粗滤器堵塞,阻力增加,使部分甚至全部机油不能通过粗滤器及散热器而直接从安全阀进入主油道,造成机油温度过高。
此类故障一般是由于维护保养不认真、不及时且使用了不符合规定的劣质机油、牌号不对的机油、太脏的机油等原因而造成的。因此,恶劣环境下工作的柴油机要求每工作50~60h后,清洗一次粗滤器。
③气缸漏气。高温气体窜入曲轴箱,使油温升高,此种情况在曲轴箱处能清晰地听到类似敲缸的声音,并有大量气体冒出,漏气的直接原因是:活塞环与缸壁不密合,在工作行程开始的瞬间,部分高温气体窜入曲轴箱,活塞环弹力不足,或开口间隙过大,或装配时造成各环开口重合,造成漏气;气缸壁因磨损而导致与活塞及活塞环配合关系的恶化,也会造成不密封而漏气。
④柴油机运转因素。柴油机长时间的超负荷运转,或机油泵的供油量不足,或曲轴轴径与主轴瓦及连杆瓦之间的配合间隙过小等,都可能导致机油温度过高。
⑤机油散热器堵塞。对于外挂式机油散热器,如果风道被尘土或灰尘堵塞,将导致散热能力下降,机油温度会升高。
⑥机油质量。如果使用了劣质机油,即便是柴油机其他部位正常,柴油机也可能出现机油温度过高的故障现象。
(3)故障的诊断与处理
机油温度升高且超过许用温度后,柴油机应立即降速冷却数分钟,待机油温度正常后,再重新带负荷作业。注意:在进行机油温度过高故障的诊断与处理时,首先要保证机油加油量充足。
①如果柴油机启动后运转时间不长,仅仅小负荷作业,机油温度就快速上升并超过许用温度,则应重点检查如下内容:
第一步:首先检查机油质量是否存在质量问题,如果此时机油压力很低,且拔出机油油标尺时发现机油很稀(像水一样),没有黏度感,则可以判断机油质量有问题;此时,需要更换机油。
第二步:如果第一步检查没有发现问题,则需要检查机油散热器是否堵塞,一般是外部风道堵塞,此项工作可以直观地看到;如果发现机油散热器有堵塞现象,则必须清洁机油散热器外部空气通道和内部机油通道。
②如果柴油机运转一段时间后,机油温度和冷却液温度又同时快速升高,则需要进行下列检测:
第一步:首先检查冷却系统是否存在风扇转速慢、风扇驱动皮带打滑等异常现象,先排除这方面的因素;如果问题没有解决,则进入下一步。
第二步:重点检查气缸、缸盖等部件是否存在裂纹(或穴蚀)等导致燃烧气体进入冷却系统的可能,然后根据检查结果酌情修复柴油机。
重要提示 柴油机不能在机油温度过高的状态下长时间工作,如此会带来柴油机润滑不良、机油变质、运动部件磨损甚至拉缸抱轴等严重故障。因此,当出现机油温度超过许用温度后,柴油机必须降速冷却一段时间后停机,然后检查并排除可能出现的问题。之后柴油机才能投入正常使用。
3.1.5 机油过快变质的原因分析与处理
机油一般都有一个正常的换油时间(如车用柴油机为7500~10000km,工程机械用柴油机为200~250h——此数值仅供参考,具体以使用机型的技术参数为准),如果机油没有到这个时间就已经严重变质,则说明有问题。
(1)故障原因分析
①水分渗入机油。当柴油机出现湿式缸套穿孔、气缸套阻水圈损坏、机油散热器损坏、气缸垫损坏、气缸盖损坏等原因时,冷却水就会进入机油中,使机油乳化而变质。这种情况可以通过观察冷却液是否异常消耗过多、机油是否因含水乳化等现象来判断。
机油中含有水分,会加快油泥的形成,机油受污染变质(俗称老化),此时添加剂的抗氧化性和分散性能减弱,又促使泡沫的形成,机油变成乳化液,破坏了油膜。试验证明,当水分达到1%时,机件磨损率将提高2.5倍。
②曲轴箱通气孔不良或产生气阻。柴油机工作时,总会有一部分可燃气体和废气经活塞环和气缸壁的间隙进入曲轴箱内,若活塞环严重损坏,此现象将更为严重。进入曲轴箱内的燃油蒸气凝结后将稀释机油,废气中的酸性物质和水蒸气将侵蚀零件,同时导致机油逐渐稀释、老化和结焦,使机油性能变坏。
另外,进入曲轴箱内的气体将使箱内温度和压力升高,造成机油从油封、衬垫等处渗出;由于活塞的往复运动,曲轴箱内的气体压力周期性变化,影响发动机的正常工作,严重时会使曲轴箱内的机油上窜至燃烧室和气缸盖罩内。
为此,柴油机特设有通气管(呼吸管),使曲轴箱内外压力处于平衡状态,从而延长机油的使用时间。当曲轴箱通气孔不良或产生气阻时,将会加速机油的氧化变质。
③柴油机过热。使柴油机过热的主要原因为冷却水不足、冷却系内水垢过多、水泵发生故障使冷却水循环中断,杂物堵塞散热器、散热器盖和节温器不良,风扇皮带过松或断裂,炎热时节大负荷长时间运行,燃烧室积炭的影响及润滑油系统机油不足等。当柴油机过热时,将会引起机油温度升高,从而加速机油的老化变质。
柴油机的机油在高温、高压下工作时,其抗氧化安定性变坏,加剧了热分解、氧化和聚合的过程。在高温的情况下,机油与燃烧不完全的产物、凝结的水蒸气以及进气中夹带的灰尘混合,将导致机油变质速度加快。
④柴油机保养不当。在更换机油时,若不清洗润滑系统或没有认真清洗曲轴箱,若机油滤清器或机油散热器清洗不彻底或漏装机油滤清器的密封垫圈,则柴油机在加入新机油后,即使使用时间较短(只有几个小时),也会使机油重新被残留污染物严重污染,从而加速机油的变质。
⑤混合使用不同牌号的柴油机机油。各种不同牌号的机油,除了其黏度等级不同外,其组成的化学成分也有所区别,主要是组成机油的添加剂品种和数量不同。
一般情况下,机油的品种和质量等级是按照其添加剂成分的品种和数量来划分的。因为不同类型的添加剂其化学性能不同,所以添加剂种类不同的机油不能混合使用,否则就可能使油中的添加剂发生化学反应,使机油的使用性能急剧下降,加速变质。
⑥机油牌号使用不当。由于各种不同型号的柴油机在工作时技术状况和性能要求不同,要求选用的机油牌号也不相同。如果柴油机所使用的机油不符合规定,就会造成柴油机不能正常工作,导致机油变质加速。
⑦使用了不符合质量要求的劣质机油、假机油或柴油机使用了汽油机用机油,都可能使机油过快变质。
(2)故障的诊断与处理
如果机油没有达到换油周期而感觉已经变质时,可以使用下列方法判断机油是否已经变质。
①理化检验法。机油在使用过程中会不断地劣化,当其劣化到一定程度,就不能满足柴油机的润滑要求。当运行中的柴油机机油的任何一项指标衰变到表3-2所示的标准时,均应更换新的机油。
表3-2 机油更换指标
②直接观察法
a.首先拔出机油尺在阳光下观察机油的色泽,用手捻机油或使用专用机油定性滤纸滴油观察。具体见本章3.3最后一段(机油更换时间直接观察确定操作要点)叙述。
b.用两个直径0.5cm、长20cm的玻璃试管,分别装入19cm高的新机油和用过的机油,封好后两管同时倒置,记录气泡上升的时间,如果两者相差超过20%时,则说明使用过的机油黏度下降过多,应更换。
(3)预防机油变质的措施
①经常查看机油的油位。此项检查应在柴油机启动之前或停机10min以后进行,待10min后再次检查油位。补充机油时应严格注意清洁并检查是否有渗漏现象。
②经常检查机油的质量。在检查油位时,应注意检查机油的污染程度,机油尺上的机油不应有变色(机油变黑现象除外)的现象。当机油达到使用的间隔里程或达到换油指标时,应及时更换机油。多级油在使用时容易变黑,属于正常现象。
③适时更换机油。机油虽然有规定的换油周期,但因柴油机磨损程度不同,机油质量有差异,再加上地区、气候与作业条件的不同,都会影响机油的更换周期。换早了造成浪费,换迟了又会因机油老化而引起柴油机的其他事故。
更换机油时,应启动柴油机使之运转达到正常工作温度(80℃以上),然后将柴油机熄火,在热车状态下放出油底壳和滤清器内的旧机油。有些柴油机的油底壳放油螺塞为磁性螺塞,待机油放净后,应将放油塞吸附的铁屑清除干净后拧上。如果有条件,更换机油时,最好使用真空换油设备,该装置可以将旧机油吸得比较干净。
当放出的机油较脏时,应清洗润滑油道内的旧机油。操作时,向柴油机的油底壳内加入标准容量60%~80%的清洗油(稀机油或掺入20%柴油的机油),启动柴油机,怠速运转3~5min(切不可高速运转),最后放净清洗油,加入清洁的新机油即可。
④选用合适的机油。选择合适的机油是保证柴油机正常工作的重要因素,也是延长机油使用寿命的根本保证。在实际工作中应按照以下要求来选择机油。
a.严禁柴油机使用汽油机机油。只有在柴油机制造厂有代用说明或标明是汽油机和柴油机的通用机油时,才可代用或在标明的级别范围里使用。禁止使用无牌无号的劣质机油。
b.应尽量使用多级油。多级油的黏温性能好,在柴油机中使用的时间长、节省燃料,而且四季通用,便于管理。使用多级油时,油色容易变黑,机油压力也比普通机油小些,这些都是正常现象,不影响使用。
c.关于机油的混合使用。单级机油和多级机油不要混用;不同牌号机油必要时可临时混用,但不要长期混用。
⑤提高保养质量。定期保养柴油机,使柴油机始终处于良好的工作状态也是避免机油过快变质的有效方法之一。
3.1.6 机油中有柴油故障的诊断与处理
柴油机机油(油底壳或机油箱)中渗入柴油,使机油油面升高。机油中混入柴油对柴油机的危害很大,柴油稀释了机油,导致机油变稀,失去润滑和冷却作用,将导致柴油机产生过热和烧瓦等严重故障。
(1)故障原因
①喷油器质量。喷油嘴因烧结而滴油、不雾化或喷油器额定压力高,而调定压力值偏低,可使喷油泵供油量过大,燃烧不完全,多余的柴油沿气缸壁流入油底壳。
②与喷油泵连体的输油泵损坏,内漏严重,也可使柴油进入喷油泵机油腔,进而随回流机油进入油底壳,导致机油油面升高。
③个别气缸出现拉缸故障而使该缸压缩压力过低,喷入气缸的燃油不燃烧,使柴油顺缸壁流入曲轴箱油底壳,导致机油油面升高。
(2)故障的诊断与处理
柴油机机油中有柴油后,会出现下列故障现象:柴油机运转时会有动力不足、启动时排白烟而大负荷时排黑烟、启动困难等现象,此时如果发现机油变稀且有柴油气味,多数情况下是喷油器故障所致,其他因素有但较为少见。
因此,出现此类故障现象后,首先应检查喷油器的喷油质量,然后再根据检查结果进一步确认故障点。
3.1.7 机油滤清器被吸瘪故障的原因及处理
机油滤清器是润滑系统的重要部件之一,如果出现问题,将严重影响机油过滤质量,这对高速旋转的运动部件(如曲轴及轴瓦等)是极为不利的。
在实际使用中,会出现机油滤清器外壳被吸瘪的现象,很多人无法理解这种现象,如果说机油滤清器被胀破,人们不难理解。那为什么机油滤清器外壳会被吸瘪呢?
(1)故障原因
如图3-2所示,根据机油滤清器的内部结构所知,在机油滤清器的内部有一个(橡胶)止回阀片,其作用是防止长时间停机后机油滤清器内的机油回流油底壳,避免再次启动时瞬间润滑不足。如果该止回阀片失效或质量有问题(主要是关闭不严),柴油机长时间停机后机油滤清器内的机油回流油底壳。
这主要是柴油机在运转过程中,机体内因油气雾化而有一定的正压力,而柴油机停机后温度下降,油气雾化气就会液化,机体内部就会形成一定的负压。当天气寒冷并长时间停机后,负压相对增大,机油滤清器内机油会被吸干。如果该机油滤清器外壳的强度不足,就会被吸扁。
图3-2 机油滤清器的内部结构示意图
因此,导致机油滤清器被吸瘪的主要原因是:机油滤清器的止回阀片失效。止回阀片失效的主要原因是:长时间没有更换机油滤清器,或机油滤清器自身存在质量问题(如劣质机油滤清器或假冒机油滤清器等)。
(2)故障排除
机油滤清器被吸瘪后,应该立即予以更换。
重要提示 如果是新换的机油滤清器就被吸瘪,则该机油滤清器一定是劣质机油滤清器或假冒机油滤清器。此时,必须更换品牌机油滤清器或厂家指定的机油滤清器。