柴油发电机润滑系统故障分析、诊断与检修

摘要：柴油机润滑系统的功能,就是让活塞、活塞环与气缸套,活塞销与销座和连杆两端衬套,各轴与轴承、正时齿轮等部位形成油膜,实现液体摩擦,达到减小摩擦阻力、清洗接触面、散热冷却、密封防腐等目的。由于柴油发电机性能指标、工作耐用与可靠性在一定程度上直接取决于润滑系统的工作状况,故而对其存在的故障进行分析,及时、准确地找出故障位置并排除,加强预防措施,能使柴油机的性能指标得到更好的发挥。

柴油机润滑系统工作原理图

1、机油压力过低

正常的机油压力是确保柴油机各摩擦副良好润滑的重要条件。柴油机在中高速时机油的压力应保持在200～500kPa之间，低速时应不低于100kPa。如果油压过低，各摩擦副表面会因得不到足够的润滑而发生干摩擦，造成部件过早磨损，甚至出现机械故障。故障现象一般为机油压力表指示压力过低，且油压指示灯闪亮。主要故障原因如下：

（1）机油牌号不符合要求。

机油粘度过高造成机油输送困难，从而导致机油供应量不足，机油压力降低。机油粘度过低造成润滑表面难以形成油膜而流失，也会导致机油压力降低。

（2）主油道堵塞。

（3）机油泵滤网堵塞，机油泵吸油量不够，造成机油压力过低。

（4）引机油盘中的吸油管松动漏气，机油泵吸入空气导致机油压力过低。

（5）机油泵磨损严重。

对于转子式机油泵，其内外转子间隙、端面与泵盖间隙变大，油泵轴端方样与下平衡轴端槽口等严重磨损，内转子与轴的连接销松动。对于齿轮式机油泵，其齿顶与泵壳间隙、齿轮侧面与泵盖间隙及轮齿间隙变大，造成机油泵内部泄漏过大，泵油量减少。

（6）机油滤清器回油阀弹簧开启，压力调整过低造成机油回油过早，使机油压力过低。

（7）机油泵限压阀磨损，弹簧过软或折断，油量不够，引起机油压力偏低。

（8）机油滤清器堵塞。机油中的杂质、燃烧室的积碳，摩擦表面磨下的金属粉末等，均会造成机油滤清器堵塞。

（9）主轴颈与主轴承、连杆轴颈与连杆轴承配合间隙过大，或曲轴连杆轴颈的两端堵油螺栓松脱，导致机油泄漏过多，使机油压力不足。

（10）主轴承油孔安装时未对正，或者由于定位销脱落，工作中摩擦和振动使主轴承发生位移，油孔错位，导致机油供应不足。

（11）输油泵、喷油泵磨损过大，使燃油漏入曲轴箱内，导致机油粘度降低，润滑性能变差，造成机油压力降低；另外由于气缸盖、气缸套破裂，气缸套下部水封圈密封不良，使冷却液漏入油底壳，不仅使机油粘度降低，还会形成大量泡沫，导致机油不能连续输送，也会造成机油压力降低。

2、机油变质

在机油的循环使用中，由于各种因素的影响，会劣化变质，继续使用，就会引起主轴承早期损坏。机油变质常见的有以下几种情况:

（1）机油颜色墨黑、黏度增加。

机油黏度增加后，流动性能和飞溅性能降低，润滑油不易飞溅进入动配合件的配合间隙中，如曲轴主轴承润滑轨道，导致轴承润滑出现半流体润滑。特别是冬季刚起步时，轴承润滑轨道更不易进入润滑油。促使润滑油黏度增加，颜色变黑的原因通常有以下几种:

①机油长期在过热状态下工作，氧化变质，生成不溶于机油的黑色或深褐色固体炭粒，悬浮在机油中;

②空气滤清器和柴油滤清器的滤清效果不佳，大量杂质颗粒随空气和柴油进入汽缸，燃烧后生成固体不溶物渗入润滑油;

③柴油雾化燃烧不良，生成不完全燃烧物渗入润滑油中。

（2）黏度下降。

当柴油机燃油系统或起动系统出现故障时，柴油和起动用的燃油都可能从汽缸渗漏到油底壳，使润滑油稀释，黏度迅速降低，不能形成正常的润滑油膜，从而导致润滑不良，配合件过热，磨损加剧。润滑油中渗入柴油后，还会使机油酸值增加，即润滑油有较大的酸性，会腐蚀被润滑件如轴承滚道，降低使用寿命。

（3）润滑油乳化。

机油掺水后即被乳化。乳化后机油颜色变浅，并发生氧化变质，失去润滑性能，加剧配合件的磨损。润滑油劣化变质后，除及时更换外，还应仔细查找原因，不可盲目继续使用，否则不仅将降低柴油机重要配合件的使用寿命，很可能还会引起其它故障。

3、曲轴箱通风装置维护

用真空压力表在机油塞尺处检查怠速和50%额定转速时的曲轴箱的压力，压力不得为正值。

检查PCV滤清器是否堵塞，如堵塞应立即更换，有些丝状的PCV滤清器堵塞后可用清洗剂清洗，除去污垢后，涂上少许机油继续使用；清洗油轴箱通风装置，保证清洁畅通、连接可靠，各阀门没有堵塞卡滞现象，灵敏有效，符合规定。

4、机油泵故障维护与检修

（1）泵壳的检查与修理

检查油泵轴孔的磨损程度，轴孔是否损坏，壳体有无裂纹。机油泵的主轴孔与轴的配合间隙应为0.03~0.07mm，较大不得超过0.2 mm。间隙超过规定或晃动泵轴有明显空旷感觉时，可将主轴涂镀加粗或用镶套法进行修复，泵壳破裂应更换或补焊。

（2）齿顶与壳体内侧间隙的检测

齿顶与壳体内侧间隙的使用极限为0.2mm。

（3）泵盖的检查与修理

齿轮式机油泵驱动齿轮啮合时，产生的轴向力一般都向下，它使齿轮端与泵盖内表面摩擦，泵盖若有磨损或翘曲凹陷超过0.05 mm时，应用车床车平或研磨等方法进行修复。

（4）齿轮啮合间隙的检查与维修

检查时，从动齿轮的啮合间隙的方法为：用塞尺在互成120°处分3个点进行测量，齿隙增大的原因是由于齿轮的磨损或主动轴与泵壳、从动轴与齿轮轴孔之间的磨损引起的。如齿轮磨损不严重，可将齿轮翻过来使用；如磨损超过使用极限，应成对更换旧的齿轮，主从动齿轮与传动齿轮面上有毛刺，可用油石光磨后再继续使用。

（5）泵轴的检查与维修

使用百分表检查泵轴是否弯曲，如百分表指针摆动差超过0.06mm时，应进行校正。主动轴与配套的间隙为0.15mm，从动轴如有单面的磨损，可将轴压出，调转180℃，再压入孔内继续使用。

（6）限压阀的检查与修理

检查限压阀弹簧的压力与阀体的磨损情况，阀体的阀孔灵活且密封性良好为合格，否则应更换体或阀座。弹簧压力可用弹簧称进行测试，不合格则需要更换。

检修齿轮式机油泵时，应检查主动轴孔与轴的配合间隙，齿轮与泵壳内侧的间隙，泵盖的磨损或翘曲和齿轮啮合的间隙，若超过规定应修复或更换，检修和调整限压阀。机油泵装复后，可采用经验法进行检验。

5、机油温度过高

（1）故障原因

① 润滑系统供油量不足或中断。

机油泵磨损过大，机油滤清器堵塞、机油管路堵塞、润滑系统漏油、安全阀弹簧过紧、回油阀弹簧折断或弹力不足、曲轴箱内机油量过少、机油黏度过大等原因，均会造成进入磨损表面的机油量减少或中断，使摩擦加剧，产生较多的热量，使机油温度过高。

② 机油过脏。

柴油机工作时间过长，使机油过脏，机油中含有较多的金属粉末或其它硬的杂质或机油滤清器的滤网破裂，使这些杂质进入摩擦表面，导致摩擦加剧，使机油温度升高。

③ 机油黏度过大或过小。

如果机油黏度过大，流动性差降低了滤清器的通过能力，使进入摩擦表面的机油量减少。同时进入摩擦表面的机油难以均布，机油中的杂质难以沉淀分离而进入摩擦表面，使润滑效果降低，摩擦加剧，机油温度升高。如果机油黏度过小，进入摩擦表面的机油很容易流失，特别是在配合间隙较大的情况下尤为严重，难以形成润滑油膜，致使摩擦加剧，机油温度升高。

④ 摩擦表面配合间隙过大或过小。

如果摩擦表面配合间隙过大，进入摩擦表面的机油容易流失，难以形成油膜。同时配合间隙过大会产生敲击现象，使摩擦表面承受较大的冲击载荷。这些都会使摩擦加剧，摩擦生热增多，使机油温度过高。如果摩擦表面配合间隙过小，机油难以进入摩擦表面形成油膜，使零件表面直接接触相互摩擦，导致机油温度过高。

⑤ 柴油机超负荷运转时间过长。

如柴油机超负荷过大，运转时间过长，摩擦表面因承受的载荷过大，导致摩擦加剧。同时，超负荷运转，使机件的热负荷增大，工作温度升高，导致机油温度过高。

⑥ 柴油机产生后燃。

如果柴油机产生后燃，热负荷大大提高，气缸盖、气缸套、活塞的工作温度明显升高，从而加热了气缸壁上的机油，导致机油温度过高。

⑦ 燃烧室密封不良，大量燃气泄漏到曲轴箱内。

由于磨损过大，装配不良等原因，使气缸套与活塞的配合间隙过大、活塞环失圆、弹性减弱或消失、气缸套失圆、活塞环切口未错开等现象发生，导致燃烧室密封不良，以致大量的高温燃气窜入曲轴箱内，大大加热了气缸壁上和曲轴箱内的机油，造成机油温度过高。

⑧ 机油冷却器失效，机油温度表失灵。

在没有机油冷却器的柴油机中，由于冷却水量不足、调节不当、油路和水路堵塞等原因，使机油在冷却器内得不到很好的冷却，亦导致机油温度过高。

（2）检查判断

① 从使用维护方面检查。检查机油牌号是否用错；检查拖拉机工作状况是否处于长期超负荷工作；检查机油是否太脏或有杂质。

② 检查燃烧系统。若曲轴箱比一般机件温度高，应考虑是否燃烧室密封不良，要拆卸活塞，检查活塞环安装及技术状态是否正常。

③ 检查机油温度表是否失灵。

总结：

  润滑系统出现故障会使摩擦副之间得不到良好的润滑而使摩擦热量增多、摩擦磨损加剧，甚至发生抱瓦、烧瓦等严重机械事故。润滑系统技术状况的好坏，不仅取决于润滑系统组成机件本身的技术状况，而且与柴油机的技术状况有相当一部分的关系统，因此必须对润滑系统部件进行恢复性试验，保证其在正常的基础上对柴油机定期检查。必须按照规定定期保养，定期更换机油，这样才能使润滑系统所供给的各个部件润滑胎油压正常，润滑才有**。