書名: 汽車保養與維修問答作者名: 曹海泉 張大鵬本章字數: 4147字更新時間: 2019-01-03 10:00:16
10.WD615發動機潤滑性能惡化的原因有哪些?
WD615系列發動機是一種技術先進、性能優良的高強化、大功率柴油機,這種柴油機對潤滑性能要求很高。但人們往往對此認識不足,在發動機使用、維護中存在一些錯誤做法,破壞了發動機潤滑,造成發動機因潤滑不良而出現燒瓦、拉缸、曲軸及連桿斷裂,甚至發動機報廢等嚴重的后果。分析、探究造成發動機潤滑性能不斷惡化的各種原因,有針對性地做好發動機維修和保養工作,時刻保持發動機處于良好的潤滑狀態,對延長發動機使用壽命是十分必要的。
(1)成因分析
①工作環境惡劣。WD615發動機內部多數機件工作在高壓、高溫、高速、大負荷環境中,這個環境極易加速機件磨損,對潤滑極為不利。WD615發動機汽缸總排量為9.726L,工作時爆發壓力達到5~10MPa,最高溫度達到1800~2200℃,為提高功率,大多數型號采用渦輪增壓技術,大大提高了進氣量,相應地增加了燃油噴射量,這樣功率提升很多,最大達到370ps(1ps=735.499W),但是發動機負荷也大大增加,尤其是曲軸連桿機構負荷增加很多。曲軸連桿機構高速運動,帶來機件的劇烈摩擦,因此需要可靠潤滑才能確保機件正常工作。惡劣的工作環境對潤滑破壞很大,機油不可避免出現氧化、分解、聚合、污染、稀釋等物理變化和化學反應,造成物理性質和化學性質發生改變,各項技術指標下降,潤滑性能變壞、失效。這是大功率、高強化柴油機潤滑性能隨運行時間延長而趨于惡化的必然結果,是其自身結構決定的,是不可避免的。
②機油選用不當。WD615發動機因其內部惡劣的工作環境,對機油的品質要求很高。這種機油必須具有良好的潤滑性及適當的黏度,凝點要低,黏溫特性、抗氧化性、安定性要好,不腐蝕銅鉛合金軸瓦,同時具備閃點高、無機械雜質及水分的性能。但在車輛實際使用中,經常出現機油選用不當的情況,一是不懂機油牌號、分類,選用低于APICD級別機油;二是只圖價格便宜,不選用正規生產廠家的質量可靠的機油;三是不能堅持使用汽車制造廠規定品牌、規定等級機油,將不同品牌、不同等級的機油混合使用;四是舊機油舍不得廢棄,反復使用,不能定期、定程更換機油。
③“三濾”性能失效。WD615發動機“三濾”包括空氣濾清器、柴油濾清器、機油濾清器,其性能的好壞,對發動機潤滑性能有直接影響。空氣濾清器效果不好,空氣中的塵粒會進入氣缸,加速氣缸的異常磨損,同時又污染了機油,加速機油變質,機油變質會造成零件磨損加劇,造成早期損壞。此外空氣濾清嚴重堵塞,會造成空氣濾清器到進氣歧管壓力降,由于壓力降作用,造成增壓器潤滑系出現漏油故障,甚至將機油從增壓器壓氣機端吸入氣缸燃燒。柴油濾清器性能不好,會導致柴油中的水或雜質不能濾除,水或雜質過多就會從噴油器、高壓油泵進入到發動機潤滑系統中,使機油的潤滑性能嚴重惡化,加劇機件磨損,造成發動機早期損壞。機油濾清器性能失效,對發動機的潤滑將直接產生嚴重的不良后果。濾清器過濾能力下降,雜質會直接進入到潤滑油路中,加劇機件磨損;濾清器如果堵塞,潤滑油路中會少油或斷油,機件摩擦表面會因為高溫摩擦而燒熔、燒結,造成發動機拉缸、燒瓦,甚至報廢。
④機油中混入其他液體。WD615發動機因內部工作時的高溫、高壓、大負荷等惡劣環境,對機油的潔凈度要求較高,但因其自身結構特點,機油中很容易混入水、柴油、液壓油等液體。出現這種情況,必然會改變機油成分和品質,嚴重破壞發動機潤滑性能。
⑤零件老化、變形、磨損嚴重。零件老化、變形、磨損嚴重,必然導致機件配合間隙過大,性能下降或失效,從而影響到發動機潤滑性能。如曲軸油封老化、變形會導致發動機前后端漏油,油底殼、氣門室蓋等處密封墊損壞;潤滑油路管線老化會導致發動機外部漏油。此外活塞與缸套、曲軸與軸瓦、氣門導管與氣門桿這些對配合間隙有嚴格技術要求的部位,如果磨損過大,會造成機油泄漏,油壓下降,破壞機件表面正常潤滑,加劇機件磨損。
(2)預防措施
①正確選用機油,防止機油使用不當。機油一定要選用正規生產廠家、正規來源的機油,而且堅持使用同一品牌、同一級別的機油,不要將不同品牌、不同級別的機油混用。例如,適用于WD615發動機的機油為APICD級柴油機油,通常選用CD15W/40機油,它是我國除嚴寒地區外全年通用的多級潤滑油。
②加強“三濾”保養,防止“三濾”失效。
一要做好空氣濾清器保養。WD615發動機采用干式空氣濾清器,濾清效率很高,灰塵透過率為0.1%~0.3%,由內、外濾芯組成,外濾芯采用微孔濾紙,表面經樹脂處理,內濾芯由高級細孔毛氈制成,是安全濾芯。清潔空氣濾清外濾芯時,將外濾芯一端在輪上輕敲,抖掉里面塵土,再用0.4MPa以下的干燥壓縮空氣,從內向外吹掃,千萬不能用水、油清洗,防止油、水浸染濾芯。汽車每行駛2000~4000km時,對空氣濾清器進行清潔。當駕駛室儀表盤上空氣濾清器阻塞信號燈亮時,表明濾芯已堵塞,應及時拆卸清掃。一般情況下,汽車行駛12000km時更換外濾芯,內濾芯每2年更換1次,外濾芯若有裂紋、穿孔、鐵網破裂或上、下端粘接處開裂等其他形式損壞,一律予以更換。空氣濾清器密封膠圈易老化變形,空氣容易從密封墊縫隙流過,把灰塵帶入氣缸,如果密封墊老化破損,應更換新品。發動機在嚴寒及多塵條件下使用時,每天應倒空并清理空氣濾清器集塵杯。集塵杯橡膠套脫落或損壞時,應及時裝換新件。
二要做好機油濾清器保養。WD615發動機機油濾清器為兩只水平對置旋裝式紙質濾清器,濾芯為樹脂處理過的濾紙,濾清效果好,阻力小,過濾能力較強。這種濾清器不能清洗,只能定期更換,更換機油濾清器時,必須更換機油,即換機油與換機油濾清器應同步進行,決不能更換機油而不更換機油濾清器。機油的更換周期應根據車輛的使用情況而定。從經驗看,以車輛運行12000~14000km進行全車二級技術保養時換油為最好。
三要做好柴油濾清器保養。WD615發動機柴油濾清器采用三級過濾,第一級集濾器安裝在車架上,為金屬網濾芯結構,底部有排污旋鈕,可用來清污排放,其主要作用是濾除燃油中較大雜質和燃油中的水分;第二、第三級分別為粗、細濾清器,采用串聯式安裝在發動機上,粗濾器為毛氈濾芯,可清洗重復使用,細濾器為一次性紙質濾清器,濾清器座上“→”標記指明燃油流向。安裝粗、細濾芯時,燃油先過粗濾器,再過細濾器。發動機在按級保養時,必須清洗燃油集濾器,同時更換燃油濾清器濾芯,車輛在正常運行中,要經常對燃油集濾器進行排污處理。
③經常檢查機油液面高度,防止機油“不降反升”。駕駛員對發動機機油液面高度要勤于檢查。檢查液面高度可以發現發動機潤滑系統中的一些早期故障,防止故障進一步惡化,造成嚴重后果。發動機經過一段時間運行,機油液面不降反升一定說明發動機潤滑系統混入其他液體,這些液體不外乎水、柴油、液壓油三種,至于是何種液體,要經過認真地檢查、分析、判斷。可以從油底殼中取出一點機油,觀察顏色變化,若有水滲入,機油應是乳白色,在油與水還未充分混合時,從油底殼放油時,在磁性螺塞上應有水滴;如果在加冷卻液時,發現有機油漂浮并逐漸增多,則機油中一定混入冷卻液;如果取出機油聞到柴油氣味,同時柴油消耗量大,或者發動機還伴有冒黑煙現象,就可判定是柴油混入機油中。如果沒有上述特征,機油液面不降反升就要看液壓油罐中液壓轉向油是否少了,是否需經常添加,若需經常添加而轉向液壓系統又無外部滲漏現象,則可判定機油中漏入了液壓油。
④注意機油消耗數量,防止“排油、燒油”現象發生。發動機機油消耗量與運行時間、技術狀況有關,正常的消耗量約為燃油的0.8‰,即耗1000kg燃油消耗掉8kg機油。若機油消耗數量過大,發動機要么“燒機油”,要么“排機油”,有可能是潤滑系統出現故障,越早發現這些故障,越早排除,對發動機損害越小。若發動機排氣冒藍煙,說明發動機潤滑油路中機油進入到氣缸中,造成內部“燒機油”,對于WD615發動機而言,在兩排氣歧管連接部位,如果有機油滴漏現象,也說明發動機燒機油。發動機外部若有滲油、滴油現象,而漏出的物質是機油,這說明發動機有外部“排油”的現象,這些現象用肉眼認真觀察是不難發現的,主要集中在發動機安裝了密封油封、密封墊圈的部位以及一些與潤滑有關聯的管路,應及時加以排除。
⑤注意觀察機油壓力表指示,防止油壓過高或過低。機油壓力表指示是否正常是監測發動機潤滑性能好壞最有效、最直觀的方法。行車中,機油壓力出現異常,切不可貿然行駛,一定要查明是監測電路出現故障,還是潤滑油路出現故障。如果是監測電路出現故障,一般可繼續行駛,返回后排除故障即可;如果是潤滑油路出現故障,必須立即停車,排除故障后方可繼續行駛,否則將給發動機帶來嚴重傷害,尤其是機油壓力過低造成的惡果最為嚴重。查看機油壓力表指示異常,通常有以下三種情況。
一是指針偏到最大位置。正常情況打開鑰匙開關,機油壓力在沒有啟動發動機時應為0,此時油壓報警紅燈亮,蜂鳴器響。如果打開鑰匙開關,沒有啟動發動機,機油壓力表指示已達到最大位置,關掉鑰匙開關,油壓表指針為0,該故障多是機油感應塞上的油壓測量接線頭掉下來搭鐵所致。將該線頭接上,故障即可排除。若打開鑰匙開關,紅燈不亮,蜂鳴器不響,則可檢查機油感應塞上的油壓警報開關接線頭是否掉下來了或連接線是否斷路。
二是機油壓力表指示偏低。發動機怠速時主油道壓力不低于100kPa,工作時為350~500kPa。如果機油實際壓力達到上述下限要求,但機油壓力表指示偏低,此時應為電器故障。
三是機油壓力表指針出現抖動。機油壓力表指針出現抖動一般是由機油濾清器堵塞所致。更換機油濾清器,故障即可消失。
除上述三種情況外,機油黏度過高、機油泵安全閥調整不當或卡死、主油道或缸體內通向曲軸軸承油道堵塞、曲軸軸瓦與軸頸間隙不當等,均會造成油壓表指示壓力不正常。
⑥嚴格遵守發動機使用與保養規定,防止違規操作。WD615系列柴油機有嚴格的使用和保養規定,新車都配有《使用與保養說明書》,違規操作將加速發動機的磨損和損壞,縮短使用壽命,特別是影響發動機潤滑性能的不當操作,將給發動機造成致命損害。因此,在使用過程中,應注意以下事項。
一是發動機熄火前,如果溫度和轉速較高時,應怠速運轉3~5s后再熄火,突然熄火會造成增壓器轉子高速干磨而損壞;二是發動機啟動后,應怠速運轉3~5min,使機油壓力高于150kPa、冷卻液溫度高于60℃后,方可正常使用,千萬不能啟動后猛轟油門,使發動機在低溫狀態下高速運轉;三是長期停止使用的增壓發動機,必須先拆下增壓器機油油管,從進油口處加注機油后,才能運行啟動。