柴油机润滑系统的维护保养
黄志刚
摘 要：从润滑系统主要组成部件的结构特点和工作原理谈起，进一步提高人们对柴油机润滑系统的认识，强调了润滑系统维护保养技术要点，以减少柴油机润滑系统的故障。
关键词：柴油机;润滑系统;维护保养
中图分类号：S218.5??????? 文献标识码：A
doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.09.030
0 引言
柴油机润滑系统的功用就是在发动机工作时连续不断地把数量足够、温度适当的洁净机油输送到机件的摩擦表面，并在摩擦表面之间形成油膜，实现液体摩擦，从而减小摩擦阻力、降低功率消耗、减轻机件磨损，以达到提高发动机工作可靠性和耐久性的目的。机油压力过低或过高是柴油机润滑系统常见故障，机油压力过低造成润滑油无法到达需要润滑的摩擦表面，机油压力过高会导致一些密封装置被冲破。为了减少润滑系统的故障，保证润滑系统的工作性能，必须需要了解润滑系统的工作过程、主要机件的工作特点、常见故障发生的原因，重视对润滑系统的维护保养工作。
1 润滑系统的工作过程
柴油机润滑系统的工作过程，以四缸柴油机为例进行说明。柴油机工作时，机油泵被驱动，润滑油经机油集滤器吸入机油泵，增压之后沿油管进入润滑油滤清器，经滤清后的润滑油进入主油道，再分五路对柴油机的主轴瓦、连杆轴瓦及凸轮轴、正时齿轮等零件进行润滑。
润滑油滤清器上装有限压阀，以限制润滑油泵的出油压力，保证供给主油道一定压力的润滑油。冷车启动时，润滑油温度低黏度大，或发动机转速高时，使润滑油泵压力迅速升高，当压力超过限压阀弹簧压力时，调压阀被打开，多余的润滑油直接流回油底壳，避免润滑系统压力过高，防止机油泵过载，减少发动机功率消耗。
在润滑油滤清器上还装有安全阀，该阀与润滑油过滤器并联。当滤清器的滤芯堵塞时，润滑油滤芯外部压力升高，当超过安全阀压力时，安全阀被打开，润滑油不经滤清直接进入主油道，保证零件表面得到必要的润滑，避免配合表面因缺油而磨损，同时可避免滤芯损坏。
当曲轴旋转时，从主轴承和连杆轴承溢出的润滑油借离心力的作用被飞溅成油雾，使汽缸壁、活塞、活塞环、活塞销及衬套等零件得到润滑。流经摩擦表面的润滑油最后都流回油底壳，循环使用。
2 润滑系统的主要机件
（1）机油泵。机油泵的功用是将油底壳内的机油压送到各油道，并分送到各相对运动的摩擦表面，使机油在油路中循环。柴油机用的机油泵有两种形式：齿轮泵和转子泵。转子式机油泵为内啮合转子泵，主要由壳体、内转子、外转子和泵轴等组成。它具有结构紧凑、体积小、质量轻、吸油真空度大和供油均匀等优点。内转子有4个弧形凸缘，用圆锥销固定在泵轴上，外转子有5个凹缘，内外转子不同心。J285型柴油机上的转子泵偏心距为2.8 mm。内转子转动时，带动外转子转动，内外转子转动时所形成的密封空腔容积不断地变化。当空腔容积由小变大时，空腔内压力降低，产生吸力，此时，机油从进油道吸入;当空腔容积由大变小时，空腔内压力上升，机油被加压，并从出油道排出。内外转子连续转动，则机油不断流入流出。机油泵内外转子的啮合间隙不大于0.25 mm，外转子与泵壳的间隙不大于0.25 mm，端面间隙不大于0.12 mm。端面间隙可用厚度为0.05 mm的纸垫调整。发动机在额定工况工作时，主油道的压力一般为0.2～0.4 MPa，长期使用后，正常转速范围内油压不得低于0.15 MPa，怠速时，不得低于0.05 MPa。
（2）机油滤清器。机油滤清器的功用是滤除机油中的机械杂质，如金属磨屑、尘土、积碳等，保证机油的清洁，减少对零件的磨损和其它损伤。农用柴油机的机油滤清器多为全流式，即滤清器与主油道串联，大多采用单级纸质滤芯，它主要由壳体部件、折叠式纸质滤芯、旁通阀、调压阀部件等组成。机油滤清器的旁通阀的作用是当滤芯被脏物堵塞时，机油经此阀直接进入主油道，避免机油供应中断，引起摩擦表面损坏。在正常情况下旁通阀是不开启的，只有当滤芯阻塞时，滤芯前后的压力差大于0.15 MPa左右时，旁通阀才打开。调压阀的作用是调整供油压力，主油道的油压一般为0.2～0.4 MPa。当油压过高时，调压阀的钢球打开，部分机油就不经过滤芯而直接返回油底壳，保护滤芯和机油压力表不致因压力过大而损坏。调整调压阀的螺钉，即可改变供油压力。
（3）加油口和呼吸器。加机油口的盖子一般也是曲轴箱的呼吸器。由于柴油机工作时，有一部分高温废气经活塞环漏到曲轴箱中，会使油底壳里的机油氧化变质，同时使曲轴箱内压力增高，降低零件接合面密封的可靠性。因此，柴油机曲轴箱必须有通气装置。在加机油口盖上（如J285型柴油机）装一个小的空气过滤器，防止在吸气时灰尘进入曲轴箱，也避免在呼气时，机油从曲轴箱中窜出。有的柴油机在汽缸盖罩上增加一个加油口，同时也是一个呼吸器，使用中要定期检查和清洁加油口盖，除去堵塞物，保持曲轴箱与大气畅通。
（4）机油散热器和监视仪表。机油散热器的功用是冷却机油，降低机油的温度，以保持机油有一定的黏度和减缓机油氧化变质。机油散热器的结构形式一般与冷却水散热器类似，与冷却水散热器一起装在柴油机前面。有的柴油机无专门的机油散热器，仅在油底壳上有散热片。机油压力表监视柴油机主油道的机油压力，在单缸柴油机上有机油压力指示器，指示头升起表示机油压力正常，否则，表示机油压力低或有故障，应检查排除。机油温度表指示的温度為主油道的油温或油底壳的油温。
3 润滑系统常见故障
3.1 机油压力低
故障现象：内燃机转速、温度达到正常值，机油低于正常值或无压力。
原因：集滤器堵塞，机油油面低，机油泵传动轴滚键，齿轮泵限压阀回油阀封闭不严，齿轮泵磨损严重，轴瓦间隙过大，离心油腔工艺堵漏油，机体主油道有裂纹或砂眼，机油变质、被柴油或水稀释黏度过低，机油压力表失灵等，造成机油压力低。
3.2 机油压力高
故障现象：内燃机转速温度正常、机油压力偏高。
原因：机油黏度过大，限压阀、回油阀限压过高，油路堵塞，轴瓦间隙过小，机油压力表失灵等，造成机油压力高。
3.3 油底壳油面升高
故障现象：正常工作机油油面会下降，但随着内燃机工作油面反而升高。
原因：缸垫、缸盖、缸套、阻水圈等损坏，造成有水进入油底壳，高压齿轮泵前油封损坏有油进入油底壳，喷油泵前油封损坏，柴油进入油底壳等。
4 维护保养
（1）正确选用机油。机油是润滑系统工作的主要介质，相当于人体的血液。各种型号的拖拉机在使用说明书中都对机油的牌号做了明確的规定，应严格按说明书选用。不能用汽油机机油代替柴油机机油，因为汽油机和柴油机使用燃料、工作温度、转速、负荷等多方面存在不同。两种不同品牌的机油最好不要混合使用，因不同品牌的油品采用的添加剂可能不同，混用可能会造成油品变质。
（2）使用中要防止机油早期变质。加强柴油机维护，防止冷却水漏入油底壳进入机油中，防止燃油系统的油内漏进入机油，造成机油黏度下降。柴油机高温燃气进入油底壳，会加速机油的老化变质，并形成胶质，要避免缸内废气对机油的侵蚀。
（3）适时检查机油油面，及时添加机油。每班柴油机启动前应用油尺检查油底壳油面是否在油标尺上、下刻线之间。油面过高，会增加运转阻力，消耗功率，油温升高，同时容易窜入燃烧室，使机油消耗量增加，柴油机冒蓝烟;油面过低，不能保证零件表面的充分润滑，可能引起烧瓦或零件早期磨损。
（4）定期更换机油，必要时清洗润滑油道。换油周期因机型而异，应按照说明书的规定执行。柴油机在使用中，要保证纸质滤芯端面和中心孔的密封，橡胶密封垫失去作用时应更换。根据滤芯使用时间的长短和机油污染程度，定期与不定期地对滤芯进行清洗保养或更换新件。
（5）选用润滑系统护理剂。①润滑系统清洁护理剂。在发动机不解体的情况下，通过专业设备（润滑系统清洗机）或不采用专业设备，但使用润滑系统清洁护理剂来提高润滑油的抗氧化性能，抑制沉积物的生成，并中和润滑油中的酸性物质，防止发动机内部零件的腐蚀，减少运动摩擦副的磨损，延长机件使用寿命。②护理修复剂。柴油机长期运动必然导致运动摩擦副的磨损，致使振动、噪声加大，动力性、经济性下降。通过对润滑系中加入护理修复剂，便可恢复磨损配合件的间隙，使发动机工作更平稳有力，并有效地抑制发动机烧机油、冒蓝烟的现象发生。③止漏剂。由于发动机密封垫的磨损和老化会引起其内、外部润滑油渗漏。通过对润滑系统内添加专用的止漏用品，便可使润滑系统内外的密封件恢复其密封功能。
