1、单元二:发动机检测实训项目七:发动机润滑系统的检测5.6发动机润滑系统检测 发动机润滑系的功能是对发动机运动部件的摩擦副进行润滑、清洗、冷却和起到密封作用。发动机润滑系技术状况,能直接影响整机的工作性能和使用寿命。在使用过程中,润滑系有时会产生机油压力变化、机油品质变化或机油消耗量过快等异常现象。为了减少机件磨损、保证发动机正常工作,延长使用寿命,必须对机油压力、机油品质和机油消耗量等几个方面进行检测。5.6.1机油压力的检测 机油压力是发动机润滑系技术状况的重要指标,机油压力的大小,一般可直接通过汽车仪表板上的机油压力表或油压信号指示灯显示而测得,虽然精度不太高,但能满足使用中的检测要求。常
2、用的检测方法是,当打开点火开关时,机油压力表指针指示为“0”,如装有油压指示灯则灯亮。发动机起动后,油压指示灯在数秒内熄灭。机油压力表则表示为某一较高的数值,并随发动机热起逐渐指示正常。一般汽油机机油压力应180-392kPa,柴油机应为204-588kPa。当机油压力不符合要求时,可采用人工经验判断。5.6.2机油品质的检测 机油品质在发动机使用过程中会逐渐变化,表现在颜色变黑,粘度下降或上升,添加剂性能丧失等。机油品质变化的主要原因,是机械杂质对其污染和机油自身理化性能指标降低。污染机油的机械杂质包括通过气缸进入机油池的道路尘埃,运动机件表面因摩擦剥落下来的金属微粒,以及未完全燃烧的重质燃
3、料、胶质和积炭等。这些杂质在机油中或处于悬浮状态,或沉积到油泥中去。除上述固体杂质外,从气缸漏入机油池内的未燃燃油蒸气和水蒸汽也会影响机油品质。其中未燃燃油蒸气会稀释机油,而微小的水滴则与机油构成乳浊液。机油在发动机工作过程中的高温和氧化作用下,能生成氧化产物和氧化聚合物。这些物质对机件有一定腐蚀作用。机油中氧化产物和氧化聚合物逐渐增多的质量变化,通常称为机油老化。综上所述,机油品质变化对发动机润滑会导致严重后果,因而加强对在用机油的定期检测与分析,实行按质换油,具有极为重要的意义。这不仅可以节约机油,保证发动机良好润滑,而且可以掌握润滑系甚至整机技术状况的变化。对在用机油的检测与分析,有理化
4、性能指标检测法、滤纸斑点分析法、清净性分析法、介电常数分析法、光谱分析法、铁谱分析法和磁性探测器分析法等。下面介绍使用最为广泛的油滴斑点试验法,该方法主要是分析机油的污染性质和程度。5.6.2机油品质的检测 1测试原理 用机油尺取一滴发动机内的机油滴在专用滤纸上,油内的污染物便随油向滤纸四周扩散。2-3h后,滤纸上便形成颜色深浅不同的晕环,一般在3个或3个以上(见右图)。中心有黑色的圆核,外围有一条色度很深的圆带,这就是中心沉淀区。油内粗颗粒的杂质都集中在该区。所以,中心沉淀区的色度表示出油的污染程度。如果发动机磨损异常,这里便可偶然发现金属屑粒。中心沉淀区以外是油内细小分散的悬浮物向外扩散的
5、痕迹,越向外颜色越浅。向外扩散的宽度代表着机油残余清净分散性的好坏。如果扩散的环很宽,甚至中心沉淀区和扩散区无明显界限,说明油的清净性还好,油内的清净分散剂性能亦佳。反之,滤纸中只有中心沉淀区而无扩散区,则表明油的清净分散剂已消耗殆尽。把油样加热到200保持5min,再滴一个油斑与未加热的油班进行比较,更能说明油的清净分散剂性能。不含添加剂的机油即使污染很轻,也没有扩散区。如果油内有2以上的水分,油滴扩散受到阻碍,从中可以看出油中水的含量。最外层是机油及油内可溶性氧化物的扩散环,颜色从淡黄到深褐,表示出油的氧化程度。1-中心沉淀区;2-圆带;3-扩散区;4-油环5.6.2机油品质的检测 2测试
6、方法 油斑中心区和扩散区的杂质浓度可用两区域的透光度评价。透光度大,则杂质浓度小;反之,则杂质浓度大。测试两区域透光度所采用的滤纸油斑检验光度计的原理框图。该仪器是通过检测油斑的透光度以评价机油分散性的品质。油内的杂质浓度与不透光度成正比。杂质浓度越高,透光度越差。5.6.3机油消耗量的检测 机油消耗量的检测,可按一定的行驶里程定期进行。测定前,发动机预热至正常工作温度,待机油的温度稳定后,停机测定机油消耗量。而且,每一次测定的条件应相同。润滑油消耗量的检测目前实际使用的是油标尺测定法和质量测定法两种。1油标尺测定法 测试前,汽车置于水平地面上,预热后停机,将润滑油加至润滑油底壳规定的液面高度
7、,然后在油尺上清楚地划上刻线,以记住这一油面位置。其后汽车投入实际运用,使润滑油消耗至油尺下限或行驶一定里程时,停止运行,仍置汽车于原地点,按原测试条件,向油池内加入已知量(质量或体积)的润滑油,使油面仍升至油尺上的刻线,所加油量为润滑油消耗量。这种测定方法比较简单,但由于机油内机油表面积太大,机油标尺上较小的高度误差,测量误差较大。2质量测定法 预热发动机至正常温度,按测试条件打开油底壳的放油螺塞,放出油底壳内的润滑油,至润滑油由流变成滴时,拧上油底壳的放油螺塞,记下放油时间,然后将已知质量的润滑油加入油底壳至规定的液面,使汽车投入实际运行。汽车行驶若干里程后,当需要测试润滑油消耗量时,只要
8、按同样的测试条件和放油时间,放出油底壳内的在用润滑油,并秤量出其质量就可以了。放入和放出的质量之差即为润滑油消耗量。这种方法费力费时,但测量精度比油标尺测定法高。5.6.4检测标准及检测结果分析 1机油压力的检测标准及检测结果分析 机油压力不正常有两种情况,一种是机油压力过低,另一种是机油压力过高。(1)机油压力过低的原因有很多,主要有以下几个方面:机油压力表失准;机油压力传感器效能不佳;机油黏度降低;汽油泵膜片破裂使汽油漏入油底壳或燃烧未燃气体漏入油底壳,将机油稀释;油底壳油面太低;机油泵齿轮磨损、泵盖磨损或泵盖衬垫太厚造成供油能力降低;机油集滤器滤网堵塞;机油限压阀调整不当、关闭不严或弹簧
9、折断;内外管路有泄漏之处;曲轴主轴承、连杆轴承或凸轮轴轴承磨损松旷,轴承盖松动,减摩合金脱落或烧损。第一次起动发动机时,注意观察机油压力表的指示情况。第一次起动发动机时,若刚起动时机油压力就低,说明故障不在油底壳的存油多少上,可先检查润滑系外露部分有无明显泄漏之处,如无泄漏,再检查机油压力表和传感器的技术状况。检查机油压力表技术状况时,可先检查机油压力表与传感器导线两端的连接状况。若机油压力表良好,应检查传感器的效能。如机油限压阀位于发动机机体外部,可停熄发动机检查限压阀的技术状况,若限压阀磨损严重、弹簧太软、弹簧折断或调整状况不佳,则故障在此。若限压阀良好,可拔出机油尺,用手指捻试其上机油的
10、黏度,若机油太稀,说明机油黏度发生变化;若机油中有汽油味,说明机油被汽油或被汽油蒸气稀释。若机油粘度良好,说明机油压力过低的原因,可能在机油泵、集滤器、内部管路或各处轴承间隙上,此时须拆下发动机油底壳才能诊断出结果。5.6.4检测标准及检测结果分析 (2)机油压力过高的原因有机油压力表失准;机油变稠或新换机油黏度太大;主油道及分油道内积垢太多或曲轴主轴承、连杆轴承、凸轮轴轴承间隙太小;限压阀调整不当等。未起动发动机前,首先检查机油压力表指针能否回零,若不能回零,则故障在机油压力表。若压力表良好,拔出油尺,检查油面高度。若油面太高,则故障在此;若油面不高,可用手捻试机油。如机油限压阀位于发动机机
11、体外部,可检查限压阀的技术状况。如限压阀调整不当,球阀或柱塞发卡,则为故障原因。5.6.4检测标准及检测结果分析 2滤纸斑点标准图谱及检测结果分析 1级:滤纸斑点图的核心区和扩散环,光亮五色或颜色很浅,无明显沉积环。在用机油滤纸斑点图如属此类,说明是新机油或使用时间很短的机油,尚无污染,继续使用。2级:滤纸斑点图的沉积环与扩散环界限分明,扩散环很宽,油环明亮。在用机油滤纸斑点图如属此类,说明机油使用时间不长,污染程度很轻,清净分散性良好,继续使用。3级:滤纸斑点图沉积环暗黑,扩散环较宽,油环明亮。在用机油滤纸斑点图如属此类,说明机油使用时间较久,污染程度较重,但清净分散性尚好,继续使用。4级:
12、滤纸斑点图沉积环深黑,扩散环开始缩小,油环浅黄。在用机油滤纸斑点图如属此类,说明机油使用时间很长,污染严重,沉积物增多,清净分散性下降,尚可继续使用。5级:滤纸斑点图沉积环深黑,甚至呈油泥状,不易干,扩散环狭窄,油环扩大且呈黄色。在用机油滤纸斑点图如属此类,说明机油的污染已很严重,清净分散性已很差,清净分散剂消耗将尽,不能继续使用,必须换用新油。6级:滤纸斑点图只剩极黑的沉积环与棕黄色油环,扩散环已完全消失。在用机油滤纸斑点图如属此类,说明机油的污染已十分严重,污染杂质完全凝聚在沉积环内,清净分散剂耗尽,清净分散性消失,早就超过了换油期。滤纸斑点分析法简单、快速,适合现场作业,并能给人以直观印
13、象。但是,它只能概略地分析机油品质,无法实现定量分析。5.6.4检测标准及检测结果分析 3机油消耗量检测标准与检测结果分析 一般情况下,消耗的机油与燃油的比为0.5-1为正常,技术状况良好的发动机机油的消耗可降至0.3-0.6。如果机油的消耗大于1就不正常了。机油消耗过多的主要原因有两方面:一是漏机油;二是烧机油。如机油消耗量明显增加,外部检视也无渗漏,说明是由于气缸活塞配合副间隙太大、活塞环密封性能降低等原因造成气缸上油严重。如有必要,可结合发动机行驶里程、排气烟色和火花塞油污情况等进行确诊。(1)首先检查外部是否有漏油处。应特别注意曲轴前端和后端的漏油,曲轴的前端油封破裂损坏、老化或曲轴皮
14、带轮与油封接触面磨损,会引起曲轴前端滑油;曲轴的后端油封破裂损坏、或后主轴承盖的回油孔过小,回油受阻,会引起曲轴后端漏油。另外还应注意凸轮轴后端油堵是否漏油。再详细检查出其它的漏油部位。(2)若发动机前后气缸盖罩、前后气门挺杆室、粗细机油滤清器、油底壳衬垫及发动机的前后油封中的多处有机油渗出,但又找不出明显的漏油处,应检查曲轴箱通风装置,清理曲轴箱管道中、尤其是通风流量控制阀处的积炭和结胶。若通风受阻,就会引起曲轴箱内压力升高,出现机油渗漏故障。(3)若机油滤清器盖和一些管路接头处经过紧固后还是漏油,应注意机油压力是否过高,应检查机油限压阀是否失去泄油限压的功能。(4)若排气管明显冒蓝烟,则是
15、烧机油造成的。当发动机大负荷、高速运转时,排气管大量冒蓝烟,同时机油加注口(设在下曲轴箱内)也向外冒蓝烟,则为活塞、活塞环与气缸壁磨损过甚,或活塞环的端隙、背隙和边隙过大,多个活塞环对口、扭曲环装反等,使机油窜入燃烧室。(5)若发动机大负荷运转时,排气管冒大量蓝烟,但机油加注口不冒烟,而气缸盖罩内却向外窜烟,则为气门杆油封损坏,气门导管磨损过甚(尤其是进气门),使机油被吸入燃烧室烧掉。(6)若短时间冒蓝烟后停止,而油底壳的机油未见减少,则是湿式空气滤清器内的油面过高,或滤清器堵塞,使空气滤清器内的机油被吸入气缸。(7)对于用压缩空气制动的汽车,若从贮气筒的放污螺塞放出较多的机油,则为空气压缩机的活塞、活塞环与气缸壁磨损过甚。(8)有些汽车的机油散热器管子装在水套内或水泵的进水管内,机油主要靠水来冷却,若发现水箱内有机油,其原因多为散热器管子脱焊、腐蚀或破裂,或进出油管接头处密封垫损坏。