北京大型养路机械运用检修段 刘荣胜
摘 要:机油压力过低是发动机润滑系统常见故障之一,危害性很大,轻者会加速各运动部位的零件磨损,重者会发生烧瓦抱轴等严重事故。根据日常工作总结出一些发生故障的原因和处理办法,希望达到交流和相互借鉴的目的。
关键词:道依茨发动机;机油;压力低;润滑系统
1 润滑系统组成
道依茨发动机的润滑系统主要由油底壳、机油泵、机油滤清器、机油散热器、主油道、分油道、机油压力传感器、机油温度传感器、限压阀和旁通阀等组成,见图1。
图1 润滑系组成
2 润滑系统作用
(1)润滑作用:润滑运动零件表面,减小摩擦阻力和磨损,减小发动机的功率消耗;
(2)清洗作用:机油在润滑系内不断循环,清洗摩擦表面,带走磨屑和其他异物;
(3)冷却作用:机油在润滑系内循环还可带走摩擦产生的热量,起冷却作用;
(4)密封作用:在运动零件之间形成油膜,提高它们的密封性,有利于防止漏气或漏油;
(5)防锈蚀作用:在零件表面形成油膜,对零件表面起保护作用,防止腐蚀生锈;
(6)减震缓冲作用:在运动零件表面形成油膜,吸收冲击并减小振动,起减震缓冲作用。
3 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
3.1机油牌号不合适
不同的发动机需要添加不同牌号的机油,如果选用的机油不合适或劣质机油,发动机运转时就会因黏度过低而加大泄漏,压力降低。应正确、合理的选用机油。
3.2机油压力传感器不匹配
压力传感器和压力表要相互匹配,更换新的压力传感器时要看好型号是否正确,否则就会出现实际压力正常而显示压力值较低的情况。此时,需要用直读表测量实际压力值为多少,更换与压力表相匹配的压力传感器。
3.3油底壳机油油量不足
如果机油油量不足,会使机油泵的泵油量减小或者因进入空气而泵不上油,使机油压力下降,曲轴与轴承、缸套与活塞都会由于润滑不良而加剧磨损。因此,应在每天工作之前检查油底壳中的油位,保证油位的正常,不足时应添加同一厂家生产的同一型号的机油。
3.4发动机温度过高
如果发动机冷却系通散热不良、散热器节温阀故障、长时间超负荷作业或者喷油泵的供油提前角过小等都会使发动机过热,加速机油的老化、变质、变稀,从各配合间隙中泄漏,压力降低。应清理散热系统、更换节温阀、调整供油提前角、让发动机在额定负荷以内工作。
3.5压力传感器失灵或油道堵塞
如果压力传感器失灵或主油道至压力传感器的油道堵塞而油流不畅时,机油压力就会下降。可做如下检查:发动机怠速运转,松开油管接头,观察油流的情况,判断故障部位,更换压力传感器或清洗油道。
3.6机油滤清器堵塞
当机油滤清器堵塞而不能流通时,设在其底座上的旁通阀被打开,机油不经过滤直接进入主油道。如果旁通阀的开启压力设定过高,当机油滤清器被堵塞时就不能及时打开,机油泵压力就会上升,内漏就会增加,对主油道的供油量减小,机油压力就会下降。应保证机油滤清器的清洁;正确调整旁通阀的开启压力,及时更换或者修复损坏的元件或者配合面,恢复其正常的工作性能。
3.7限压阀设定压力过低
在润滑系中,油泵泵送的机油在到达发动机各润滑部件之前,必须保证适当的压力。如果限压阀设定压力过低、调压弹簧变软或者密封面泄漏,都会造成设定压力过低。此时应调整限压阀、更换弹簧和密封面使压力恢复正常。
3.8集滤器堵塞
在正常情况下,机油压力在大油门时应比小油门时高,但有时也会出现反常的情况。若油液过脏、过粘,就容易堵塞集滤器。当发动机小油门低速运转时,由于机油泵吸油量不大,主油道尚能建立起一定的压力,因而油压正常;但当加大油门高速运转时,机油泵的吸油量会因集滤器阻力过大而明显地减少,于是因主油道供油不足机油压力表的示值反而下降。应清洗吸集滤器或更换机油。
3.9机油泵不转
如果机油泵的驱动齿轮与驱动轴的平键损坏或者脱落;集滤器破损使机油泵吸入异物,齿轮被卡死,都会使机油泵停转,机油压力降为零。
3.10机油泵磨损
机油泵泵轴与衬套之间的间隙、齿轮端面与泵盖的间隙、齿侧间隙或径向间隙因磨损而过大时,都会导致泵油量减小,使机油压力下降。此时应更换磨损的零件,研磨泵盖内平面,使之与齿轮端面的间隙恢复到标准范围。
3.11主轴承与连杆轴承的配合间隙增大
发动机长期使用后主曲轴与连杆轴承的配合间隙逐渐增大,泄漏增加,机油压力便下降。此配合间隙每增加0.01mm,压力就下降0.01MPa。此时,需要大修发动机,更换新的连杆瓦和主轴瓦,使主轴瓦和连杆瓦配合间隙恢复到正常范围内。
4 典型故障案例
4.1机型:F12L513发动机
(1)故障现象:机械车机油压力过低
(2)故障分析:接上机油压力直读表,在低速和高速时分别测量机油压力,发现机油压力低于1.5bar,正常情况下机油压力低速(800~1000r/min)时为1.5bar,高速(2000r/min)时为3~5bar,测量机油压力确实偏低,不能达到正常压力。在检查机油滤清器座上的旁通阀时,拆开阀后发现钢球与阀座配合面之间密封不严,造成机油的泄漏,压力降低。
(3)故障处理:通过研磨密封面,恢复其密封性能,调整压力达到标准值,机油压力恢复正常,故障解除。
4.2机型:BF12L513C发动机
(1)故障现象:新大修的发动机在实验台上出现机油压力过低的情况
(2)故障分析:机油的油量、油质都不会有问题,大修的各个部件配合间隙也都是正常范围内,压力传感器型号也没有问题,Z后分析到了机油泵,拆下油底壳,发现新换的机油泵上面有一个油堵(如图2箭头位置)漏装了,导致机油泵泵油量不足,导致油压过低。
图2
(3)故障处理:将旧机油泵上面的油堵,更换到新的机油泵上面,重新安装试机,压力恢复正常。发动大修过程任何一个细节都不能忽略,否则可能产生严重后果。
4.3机型:F12L513发动机
(1)故障现象:捣固车在进行捣固作业时,连续作业超过半个小时后机油温度超温报警,同时伴有机油油压下降约1bar的现象。
(2)故障分析:实测的机油温度超过110℃,发动机因油温过高而导致机油压力下降。拆解机油散热器后发现节温阀处没有机油,拆解散热器节温阀,检测节温阀,发现节温阀不能正常工作。更换新节温阀后,发现发动机运转时测油底壳机油温度持续下降,机油压力也随之恢复正常,再次进行连续捣固作业时机油温度报警情况消失,实测机油压力已在正常范围内。
4.4机型:BFM1013发动机(用于09-3X捣固车)
(1)故障现象:这是一起较严重的抱瓦故障,从图3可以看出损坏的活塞、连杆(图4)在箱体里面脱落将箱体侧面撞出一个窟窿,从图5可以看出主轴瓦的损坏程度是从一缸到六缸逐渐加重的。
图3

图4

图5
(2)故障分析:从主轴瓦的损坏程度可以看出,距离机油泵近一些的一缸损坏程度小一些,而距离机油泵Z远的六缸损坏Z为严重,可以初步判断是因发动机机油供应量不够,主轴瓦润滑效果差导致的,通过对拆解的各个部件检查,发现集滤器处有大量胶泥。
(3)故障过程:因集滤器处的大量胶泥导致集滤器堵塞,从而进入机油泵的油量受到了限制,当机械车跑运行需要大功率时,机油油量供应不足,油压显著下降,导致发动机末端的6缸严重缺少机油,导致活塞拉缸,进一步导致严重抱轴故障。发动机要定期保养维护,在作业和运行状态时,要时刻监视机油的压力和温度是否在正常范围内,及时发现就不会产生严重后果。
来源:《大型养路机械》