發(fā)動機(jī)機(jī)油油樣分析對故障判斷的重要性

郜國強(qiáng) 王曉燕

摘 要：發(fā)動機(jī)油的一個比較大的作用就是減少發(fā)動機(jī)各活動部件間的摩擦，保證發(fā)動機(jī)靈活運(yùn)轉(zhuǎn)。我們把這個叫作潤滑作用。其實(shí)，發(fā)動機(jī)機(jī)油除了潤滑作用，還有清潔、冷卻、防銹、密封、抗氧化、緩沖等作用。發(fā)動機(jī)潤滑系正常工作時，機(jī)油不斷地在發(fā)動機(jī)內(nèi)循環(huán)流動，保證發(fā)動機(jī)的正常工作。但變質(zhì)的機(jī)油不但起不到潤滑作用，還會加劇磨損。該文通過闡述機(jī)油的作用，機(jī)油污染物的來源，重點(diǎn)介紹發(fā)動機(jī)機(jī)油油樣取樣分析對故障判斷的重要性，為今天運(yùn)用該技術(shù)提高發(fā)動機(jī)管理水平提供參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)油 油樣分析 故障

中圖分類號：TH17 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）07（a）-0074-02

發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)是發(fā)動機(jī)最重要的系統(tǒng)之一，潤滑系統(tǒng)運(yùn)行的好壞直接決定發(fā)動機(jī)運(yùn)行的可靠性和耐久性，選用優(yōu)質(zhì)的機(jī)油是保證發(fā)動機(jī)技術(shù)性能的重要保證。傳統(tǒng)的通過感官判斷發(fā)動機(jī)故障的方法已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)代電控發(fā)動機(jī)故障維修的需要，采取現(xiàn)代學(xué)技術(shù)，通過機(jī)油油樣分析機(jī)油中污染物和金屬微粒及自身性能指標(biāo)的變化可以精確判斷發(fā)動機(jī)的故障部位，找出故障原因，對于預(yù)防發(fā)動機(jī)早期磨損，提高發(fā)動機(jī)壽命顯得尤為重要。

1 發(fā)動機(jī)機(jī)油的作用

（1）潤滑：發(fā)動機(jī)機(jī)油的首要作用是潤滑運(yùn)動機(jī)件。機(jī)油在金屬表面之間形成液壓油膜，避免金屬部件直接接觸，并減小摩擦。當(dāng)油膜不足以避免避免金屬部件直接接觸時，會出現(xiàn)以下情況：摩擦產(chǎn)生熱量；產(chǎn)生局部粘結(jié)金屬轉(zhuǎn)移造成擦傷或卡死。

（2）極端壓力磨損控制：現(xiàn)代潤滑劑包括極端壓力（EP）抗磨損添加劑。當(dāng)機(jī)件的負(fù)荷足夠高，無法形成液壓油膜時，這些添加劑在高壓下在金屬表面上形成一層化學(xué)鍵合分子油膜，避免直接接觸和磨損。

（3）清潔：機(jī)油沖刷重要部件上的污染物，起到發(fā)動機(jī)清潔劑的作用。活塞、活塞環(huán)、氣門桿和油封上的油泥、漆膜和氧化物堆積會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)嚴(yán)重?fù)p壞，這可能源于沒有得到機(jī)油的控制。配入最佳添加劑的機(jī)油會使這些污染物保持懸浮狀態(tài)，直到機(jī)油過濾系統(tǒng)濾除或者在換油過程中去除這些污染物。

（4）防腐保護(hù)：機(jī)油提供保護(hù)性屏障，隔離非類似金屬，以避免腐蝕。腐蝕與磨損一樣會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)零件上的金屬碎屑脫落。磨蝕就像作用緩慢的磨損過程。

（5）冷卻：發(fā)動機(jī)需要冷卻內(nèi)部部件，而主冷卻系統(tǒng)則無法提供。機(jī)油是一種出色的熱傳導(dǎo)介質(zhì)。通過與不同部件的接觸，熱傳遞到機(jī)油，然后再傳遞到機(jī)油冷卻器中的主冷卻系統(tǒng)。

（6）密封：機(jī)油填充缸套、活塞、氣門桿和發(fā)動機(jī)其他內(nèi)部部件的不平表面，起到燃燒廢氣密封的作用。

（7）減振：接觸面之間的油膜起到緩沖和減振的作用。高負(fù)荷區(qū)（比如軸承、活塞、連桿和齒輪系）必須需要減振作用。

（8）液壓作用：機(jī)油是一種發(fā)動機(jī)內(nèi)部的液力工作介質(zhì)。這類例子包括利用機(jī)油操縱發(fā)動機(jī)制動和STC噴油器挺桿。

（9）機(jī)油添加劑：機(jī)油配入了一些添加劑，在其整個使用壽命中用于防止特定污染物的指標(biāo)不超標(biāo)。所用的添加劑對于發(fā)動機(jī)的整體性能的作用比對機(jī)油本身更重要。如果沒有添加劑，即使是最優(yōu)質(zhì)機(jī)油也不能滿足發(fā)動機(jī)要求。

2 機(jī)油油樣分析對故障判斷的重要性

從機(jī)油的作用中可以看到，機(jī)油在使用過程中必定會滲入污染物和金屬顆粒，這些污染對機(jī)油粘度和元素含量等指標(biāo)產(chǎn)生變化，通過取樣分析與發(fā)動機(jī)正常工作狀態(tài)下的污染物水平指標(biāo)對比，找出污染源，從而判斷發(fā)動機(jī)的故障來源和預(yù)防早期磨損。

（1）機(jī)油污染物主要來源[1]：①燃燒副產(chǎn)品，通過活塞環(huán)、氣門導(dǎo)管和渦輪增壓器密封件泄漏進(jìn)入曲軸箱的廢氣（竄氣）。這些氣體包括碳、水、酸性物質(zhì)、部分燃燒的燃油、漆膜和油漆的微粒。所有這些微粒都會污染機(jī)油。②酸性物質(zhì)、漆膜和油泥，當(dāng)機(jī)油與高溫發(fā)動機(jī)部件接觸時，或者當(dāng)高溫機(jī)油接觸到進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣時，機(jī)油會產(chǎn)生氧化和分解，從而形成像酸性物質(zhì)、漆膜和油泥這類的污染物。③磨蝕物質(zhì)或異物，這些污染物通過燃燒氣體、燃油、發(fā)動機(jī)磨損的零件和不當(dāng)保養(yǎng)操作進(jìn)入發(fā)動機(jī)中。它們連同燃燒副產(chǎn)品以各種方式進(jìn)入曲軸箱。④燃油或冷卻液，這些污染物通常是伴隨發(fā)動機(jī)故障而產(chǎn)生的。但是，也可能因發(fā)動機(jī)怠速時間過長或反復(fù)短時間停機(jī)造成機(jī)油被燃油稀釋。⑤煙塵，因噴射正時滯后和燃燒燃油與缸套上機(jī)油混合會產(chǎn)生這種污染物。過多煙塵造成氣門和噴油器系統(tǒng)非正常磨損。⑥環(huán)境，特定的工作環(huán)境會帶來其他污染物。例如灰塵和像砂礫和路鹽這樣的磨蝕物質(zhì)。

（2）通過機(jī)油油樣分析污染物判斷故障來源[2]。

3 結(jié)語

通過對潤滑油的作用介紹，闡述潤滑油污染物的來源，分析了觸發(fā)機(jī)油油樣取樣分析監(jiān)測項目指標(biāo)變化的故障主要有：燃油稀釋；冷卻液進(jìn)入；灰塵進(jìn)入；活塞環(huán)及缸套磨損；軸承和襯套磨損。通過機(jī)油取樣分析，對同臺發(fā)動機(jī)采取間隔取樣對比，找出金屬元素及性能指標(biāo)的變化趨勢，進(jìn)一步證明機(jī)油油樣取樣分析在故障判斷方面的重要性，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，大多數(shù)企業(yè)已經(jīng)意識到傳統(tǒng)的故障診斷已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前設(shè)備管理的需要，精確的預(yù)知維修和設(shè)備故障趨勢分析對提升企業(yè)設(shè)備管理水平，減少零件早期磨損方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢，希望發(fā)動機(jī)機(jī)油油樣取樣分析判斷發(fā)動機(jī)故障方法能夠為今后發(fā)動機(jī)管理水平的提高提供一定參考。

參考文獻(xiàn)

[1] Cummins發(fā)動機(jī)機(jī)油和機(jī)油分析推薦規(guī)程[Z].康明斯公司服務(wù)技術(shù)公告，2008-11-03.

[2] 大馬力柴油發(fā)動機(jī)機(jī)油分析方法[Z].康明斯公司服務(wù)技術(shù)公告，2008-11-03.