汽油发动机润滑系统故障分析与排除
2015-12-13符永奋
符永奋
(海南省技师学院,海南 海口 570100)
汽车发动机润滑系统故障主要表现为机油消耗异常,机油压力不正常,机油变质等三个表征。
发动机的运行过程中,因润滑系统故障,破坏了发动机的正常润滑条件,直接影响发动机的使用性能和使用寿命,严重的突发性故障,有可能造成机损事故,必须引起充分的关注。
1 机油消耗异常
发去路机在使用过程中,因为受热效应的影响,机油逐渐损耗,就在客车而言,正常的机油消耗量为0.1-0.5 L/100km,若机油消耗量超过正常值均属消耗异常,应予以检查排除。
渗漏是机油消耗异常,主要有机油渗漏有内、外渗和外泄两种原因。外泄机油一般是从气缸盖、油底壳、气门罩、曲轴前、后油封的结合面处渗出,都有明显的渗漏痕迹,机油外渗一般因密封盖板变形、密封垫损坏及装配工艺错误造成的。这类故障主要找到外渗部位,就可以排除。在机油外渗故障中,较难排除的是曲轴后油封、挡油环或回油槽渗漏,引起曲轴后油封、挡油环或回油槽渗漏的原因较多,其中油封的损坏及曲轴轴向变形是主要原因,特别是曲轴的轴向变形必须拆下曲轴检测并加以调整或更换曲轴。曲轴变形给予修复后,曲轴前后的滑动支承、挡油环、气缸体的油封套等必须同时予以更换。机油内渗,因为没有明显的表征,必须认真分拆故障的原因,并针对性予以排除。
从发动机构造可知,油底壳的机油内渗有两种途径:一是通过缸体本身缺陷或缸盖与缸体的接合面或机油冷却器渗入缸体水套中,另一种是通过活塞与气缸套配合面窜入燃烧室。
第一种途径的内渗会导致冷却水含有漂离机油,往往容易发现,排除方法也可以通过检查气缸垫开始,逐一确定是气缸垫击穿还是接合而缺陷,最后检查机油冷却器的机油管与接头的完好,对症排除,机油管道与水套相通是一个互渗过程。也有可能冷却水渗入机油管道中造成油底壳机油面升高,若出现这种现象,须特别注意是否有人添加机油,若确定无人加入机油,可将机油标尺插到底,再拔出观察机油尺末端是否有水珠,一般来说油底壳油面升高,应考虑有水渗入机油,然后再作详细检查。
第二种途径的内渗往往是因活塞与气缸配合松旷造成的,故障伴随出现异响和排气异常,需要认真分拆。
机油上窜造成混合气的辛烷值下降而导致混合气不完全燃烧而使排气带黑色且带有异味,所以说,若发现机油消耗增大,排气有黑烟,基本上确认为机油上窜气缸。
造成机油上窜燃烧室的原因有活塞与气缸配合间隙过大和活塞环弹性减弱或折断,或装配不符合标准。
对于政府而言,水权初始分配除了需要考虑诸多因素以确保分配结构合理外,还需要确保分配规则满足时代发展需要。从历史发展来看,水权合理分配规则呈现动态发展之势,它是时间和空间的产物,会随时空的变化而变迁。影响水权合理分配规则变化的因素主要有两个:一是自然环境的变化;二是社会环境变化。
气缸与活塞磨损或活塞环弹性减弱、折断都伴随有明显的敲击声(这里不阐述异响的判断方法),若发动机经过长时间工作,发现机油消耗量增加,排气有黑烟且伴有敲击声(特别是冷车和高速时),基本上可以定为活塞与气缸组件损坏造成机油上窜燃烧室,即应视故障的严重程度,必要时拆检活塞、活塞环进行检查,并及时排除。
2 机油使用性能变坏。机油中的闪点和针入度两项性能指标,在使用过程中,在热化学作用下不断降低,性能也随着硫化物和胶质不断增加而增加,润滑性能人渐变向突变发展。随着机油中的磨料沉淀物的增多,机油逐渐变成硫化物与磨料胶桨状混合物而渐失润滑的功能,这高是机油变质的过程。
机油变质后,其流动性变差,沉定物增多,除了极易将机油管道堵塞和沿路中的阀门卡死造成油压升高或降低外,还因腐蚀而使配合件表面产生斑蚀,最终使配合件的表面润滑受到破坏,可能导致机损事故的发生。
变质机油的危害很大,故在发动机运行过程中,必须注意经常检查机油的质变状态,若发动机机油的压力过高或过低时,应先检查机油的质量,这也是为什么把检查机油列入驾驶员例保内容的主要原因。
3 机油压力变化。机油压力异常除了机油变质的因素外,还有机油泵、阀的机械故障、曲轴轴承和连杆轴承配合间隙松旷等原因。
机油泵齿轮端隙增加,齿隙增大、节流阀(安全阀)阀门弹簧性减弱、阀门泄漏、曲轴连杆轴承配合间隙增大等是机油压力降低的主要原因。若在发动机运行过程中发现机油压力过低,如经检查机油变质严重,应考虑阀门卡死不能关闭,经清洗后若仍不能排除,必须逐一检查阀门弹簧弹性,再拆检机油泵检查端隙。若发现机油压力过低,又伴有曲轴连杆轴承响声,则可以认定为轴承松旷。经以上针对不同表征逐一检查,并予以修复,调整排除,可达到事半功倍的效果。
机油压力过高,并非表示机油量供油量的增加,相反可视为某一润滑点缺油,其危险性比机油压力过低更为严重。
机油压力过高多因机油道堵塞或阀门无法打开或高压弹簧弹性过大,无论是何种原因,均会使润滑终端机油量减少而导致不正常润滑的发生。若机油压力过高,还可能导致管道接头破裂而失去润滑。上述状况均有可能导致突发性机损事故的发生。
机油压力过高,大部分因机油变质严重引起,也有因使用或维修过程中装配调节不当所造成。
若发现机油严重变质伴随机油压力过高,应清洗油道、油泵阀门、并同时更换机油。为避免工作重复,在清洗时应检查油泵齿轮端隙、齿隙,调节限压阀(安生阀)压力弹簧弹性。
4 案例
4.1 一辆装备HM4830Q发动机的海南马自达轿车,故障表现为发动机的油底壳与气缸体的结合面出现大量机油渗漏,气门室盖沿气缸盖接合面也有不同程度的渗漏,经分拆以上各拼命面渗漏均属于修理时不按操作规范使接合面变形而破坏密封性,通过按规定预紧力装配和清洁接合面,同时更换新的曲轴和曲轴油封,最终使故障得到了彻底的排除。
4.2 一辆装备EQ6100-1发动机的大客车,每行驶100km所耗机油量为2L~2.5L,远远超过正常消耗值,但发动机外表没有机油泄漏现象,检查冷却系统中的水,也未发现有机油渗入,唯一消耗机油的途径只有机油进入燃烧室燃烧,拆检活塞连杆组,检查气缸的磨损量,活塞与气缸的配合间隙及气门与气门导管的配合间隙。
检查结果:气缸的失圆度变了0.02mm(极限为汽油发动机使用根限为0.05)符合使用要求。活塞与气缸的配合间隙为0.05mm(极限值为0.06mm)符合使用要求。气门导管与气们杆的配合间隙为:排气为0.10mm(极限0.012mm)排气为0.12mm(极限值为0.15mm)符合使用要求。对活塞环槽的磨损为0.01mm(极限为0.15mm)活塞环槽符合使用要求。对活塞的检查,活塞环的弹力,压缩弹力为35N(极限为41N~51N),油环弹力32N(极限为34N~49N)。
这表明活塞环弹力不合格,最后确定该发动机更换活塞环,当按规定选配和按规定装配更换发动机活塞环后,其机油消耗量恢复正常。
4.3 车号为琼A01092大宇客车,该车装用CDW68801H柴油发动机运行了十多万km后,机油耗量突然增多(3~5L/100km)同时机油压力也明显下降,排气也大量冒黑烟,其动力性也有所下降,没有其他漏油迹象。对机油质量的检查机油中含有大量的碳质混合物,同时,进气系统中的废气涡轮增压器,由于增压器的转轴弯曲变形。密封套不能起密封作用,使机油经进气岐管进入燃烧室里燃烧。同时含有大量杂质的机油,使机油泵的安全阀不严、造成机油压力下降,通过更换发动机机油和更换新的涡轮增压器,从而故障得到排除。
4.4 一辆装备Q6100-1发动机的教练车、在二级维护后,当发动机加大油门高速时,高压的机油突然从细滤器的中间密封胶垫喷出来。拆检细虑器发现由于清洗转子虚芯时采用密封胶来密封壳体结合面,结果不注意多余密封胶液流进旁通阀,粘死阀门,因而在高压时阀门不能开启机油不能及时地回流到油库壳去,引起压力过高所致,通过清洗后,重新装配,发动机高速时,虽然机油没有冲破密封胶。但机油压力仍然很高,通过检查发动机气门摇臂上的喷口没有机油喷射出,该油道从主油道经凸轮轴承后,从缸盖螺栓来到气门摇臂轴上的细孔供给摇臂由于在缸盖螺检处有变质的机油中的杂物堵塞,引起了机油压力的增高而摇臂得到良好的润滑,经清洗该油道畅通后,机的压力恢复正常。摇臂上的机油喷口也喷出机油,恢得润滑。
[1] 姜文华.汽车修理工艺[M].北京:人民交通出版社,2001.
[2] 董国平.汽车维修与故障排除[M]. 北京:人民交通出版社,2000.