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润滑系统检测

润滑系统检测

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润滑系统检测

润滑系统的技术状况,直接影响发动机的工作性能和使用寿命。在使用过程中,润滑系会产生机油压力变化、机油品质变化或机油消耗量增加过快等异常现象,这些异常现象除与润滑系本身技术状况有关外,还与曲柄连杆机构和配气机构有关。因此,检测机油压力、机油消耗量和机油品质变化程度,既能表征润滑系的技术状况,又可间接表明曲柄连杆机构和配气机构中有关轴承间隙的状况。

1机油压力的观测与诊断

发动机运转时,必须保持正常油压。如果油压过低,各摩擦表面会因得不到足够的润滑而使磨损加快;如果油压过高,易使油封、油管压坏,且浪费发动机的动力。机油压力是发动机润滑系的重要诊断参数。机油压力的大小,取决于机油的温度、黏度,机油泵的供油能力,限压阀的调整,机油通道和机油滤清器的阻力以及曲轴主轴承、连杆轴承和凸轮轴轴承的间隙等。
  机油压力值通常根据汽车仪表板上的机油压力表或油压信号指示灯显示而获得,虽然测试精度差,但能满足观测要求。汽车行驶时,发动机在常用转速范围内,汽油机油压应保持在196~490kPa(2~5kg/cm2),柴油机油压应保持在294~588kPa(3~6kg/cm2)。
  发动机油压在中等转速下不低于147kPa(1.5kg/cm2),在怠速下不低于98kPa(1kg/cm2),准确的油压规定值,可参阅各种车型的使用说明书。机油压力过高或过低,均属不正常,应进一步查明原因。发动机在正常温度和转速下,机油压力低于规定值的主要原因有:机油压力表失准;机油压力传感器效能不佳;机油黏度降低或被未燃气体和未燃柴油稀释;机油泵供油能力低;机油限压阀调整不当、关闭不严或其弹簧折断;主轴承、连杆轴承或凸轮轴轴承磨损松旷、合金脱落或烧损。
  机油压力高于规定值的主要原因有:机油压力表或油压传感器失准;机油限压阀卡滞或调整不当;机油油面太高或机油黏度大;油道阻塞或发动机大修后,主轴承、连杆轴承、凸轮轴轴承等装配间隙太小。

2机油消耗量的检测与诊断

在用车发动机机油消耗量的检测,可按照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,然后熄火停止运转。停止运转一定时间后测定机油消耗量,并且,每次测定时均应按相同的测试条件进行。
  1.油标尺测定法 测试时,车辆置于水平硬地面上,预热后停止发动机运转,将机油加至机油池规定的液面高度,然后在机油标尺上清楚地划上刻线,以记住这一油面位置。其后车辆投入实际运用,当车辆行驶一定里程时停止运行,仍置车辆于原地点,按原测试条件,向机油池内加入已知量的机油,使油面升至机油标尺上所划刻线的位置,所加油量即为机油消耗量。这种测试方法比较简单,但由于机油池内机油表面积太大,机油标尺上较小的高度误差,便会带来机油消耗量较大的测量误差。
  2.质量测定法 预热发动机至正常工作温度,停止运转后立即打开放油堵,放出机油池内的机油,当机油由流变成滴时,拧上放油堵,记下放油时间。然后将已知质量的机油加入机油池到规定液面,使车辆投入实际运行。当需要测试机油消耗量时,按同样的测试条件和放油时间,放出机油池内的在用机油,并秤量出其质量。加入和放出的质量之差即为机油消耗量。这种方法费力、费时,但测量精度较高。
  如需要求出百公里机油消耗量,只需把测得的机油消耗量除以两次测量间隔内行驶的公里数再乘一百即可。如百公里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间隙太大、活塞环密封性能降低等原因造成气缸窜油严重。如有必要,可结合汽车行驶里程、发动机排烟和火花塞油污情况等进行进一步确诊。

3机油品质的检测与分析

机油品质在发动机使用过程中会逐渐变化,表现为颜色变黑、黏度下降、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主要指运动机件表面因摩擦剥落下来的金属微粒,以及末完全燃烧的重质燃料和积炭等。这些杂质在机油中或处于悬浮状态,或沉积到油泥中去。从气缸漏入机油池内的未燃烧油蒸气和水蒸气也会影响机油品质。其中,未燃烧油蒸气会稀释机油,而微小的水滴则与机油构成乳浊液。此外,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的腐蚀作用,机油中氧化产物和氧化聚合物逐渐增多的品质变化,通常称为机油老化。
  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,实行按质换油非常重要。对在用机油品质的检测与分析,目前我国多采用滤纸斑点分析法和润滑油质量检测仪。
  1.滤纸斑点分析法 按GB/Tt8030—87《润滑油现场检验法》有关规定,获取滤纸斑点并与典型斑点图谱对比分析,从而判断含有清净剂和分散剂的发动机机油的清净分散性,以此反映发动机机油的清净剂和分散剂作用的丧失程度。具体做法是:把一滴在用机油按规定条件滴在专用滤纸上,油滴会逐渐向四周浸润扩散。由于机油中所含杂质数量和粒度不同,剩余清净分散能力不同,所以扩散程度亦不同,于是在滤纸上形成颜色深浅不同的多圈环形斑点。把滴定的斑点图与标准斑点图谱对比分析,就可成为现场分析机油品质的一种简单、快速的方法。
  滤纸斑点形态基本分为三个环。
  (1)沉积环。在斑点中心,呈淡灰至黑色,为大颗粒不溶物沉积区。机油接近报废时,清净剂和分散剂消失,沉积环直径小,颜色黑。
  (2)扩散环。在沉积环外圈呈淡灰色或灰色的环带,它是悬浮在机油内的细颗粒杂质向外扩散留下的痕迹。宽度越宽,分散性越好。窄或消失,表示洁净剂和分散剂已耗尽。
  (3)油环。在扩散环外圈,是颜色由淡黄到棕红色的浸油区。此环可反映机油的氧化程度。新机油的油环透明,而氧化越探,颜色越暗。
  测定时注意:油样应在补加新油前,在发动机运转5min后采取,并充分搅动;滤纸斑点在室内放置2~3h后,再进行分析判断。
  按国家标准的规定,标准滤纸斑点图谱分6级,每级标准滤纸斑点图特征和对在用机油滤纸斑点图的对比分析方法。
  2.润滑油质量检测仪 快速测定在用机油质量的仪器已在油质监测中得以广泛应用,这类仪器一般不是直接测定油品指标,而是选择有变化规律且能反映油品质量的某一参数作为测定参数。用于快速检测润滑油质量,确定在用润滑油被污染的程度,从而决定是否更换,同时从油质变化状况可判断发动机工况,有助于及时发现隐患和排除故障。该类检测仪器很多,主要有美国产NI—2B型润滑油质量检测仪和国产RZJ—2A型润滑油质量微电脑检测仪及AOLI—RZ型润滑油质量分析仪等。
  RZJ—2A型润滑油质量微电脑检测仪的外形如图7—37所示,该仪器是国产检测仪中较常用的一种。
  (1)仪器工作原理。检测仪通过检测标准油和在用油的介电常数的相对变化量,来测定润滑油的质量。介电常数的增或减与被测润滑油中杂质的相对浓度成比例。检测仪配用对污染物有较大灵敏度的平面电容器作为传感器,通过专用数字电路,将检测信号变为数子信号,再送入微电脑处理并与参考数字信号比较。当显示为零时,说明所测数字信号与参考信号相等;当显示不为零时,说明所测数字信号大于或小于参考信号,表示油的介电常数发生改变(变化量越大,机油污染程度越严重),从而达到检测润滑油质量的目的。
  (2)仪器主要特点。本油质检测仪的主要特点如下:
  ①采用微电脑技术,数字显示,操作简单,测量快速准确,便于携带;
②配有自检功能,可断开CPU、程序片、按键和传感器两条螺旋线短路等故障;
③交、直流两套供电电源可供选择,若直流供电的电压低于7.5V时,显示屏左上方有“LOBAT”字符显示。
  (3)主要技术参数。该仪器的主要技术参数如表7—3所示。
  (4)检测程序。使用该仪器对在用润滑油检测时,按如下程序进行:
  ①开机、自检;
  ②清洁传感器油槽,滴入3~5滴与被测润滑油牌号相同的新油,按“清零”按钮,2s后仪表显示“±100”,4s后擦净油槽;③滴入油槽3~5滴被测润滑油,按“清零”按钮,仪器显示综合测量值,30 s后显示水分测量值,此后每隔2s,仪表交替显示以上两种数值。
  (5)建议换油标准。综合测量值4.2~4.7为汽油机润滑油换油标准,5.0~5.5为柴油机润滑油换油标准。
  (6)机油质量变化分析。从数字显示屏获得读数后,继续观察显示屏内数字的变化,以便找出机油质量变化的原因。机油质量变化有下述三类情况:
  ①数字为“+”稳定不动:表明机油为一般常见污染老化变质,即机油中含有氧化物、油泥、污物、炭和酸性物质等;
②数字向“+”方向漂移激烈:说明机油中有较多的水、防冻液和大颗粒金属微粒;
③数字向“-”方向漂移:说明机油被汽油稀释;但机油被柴油稀释时,数字不向“-”漂移。
  可以看出,利用润滑油质量检测仪,不仅能监测机油品质的变化程度,确定换油时机,而且可以分析出机油品质变化的原因。

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