探索润滑油与润滑系统:科普小知识
润滑油与润滑系统在机械运行中起着至关重要的作用。润滑油能减少摩擦,降低磨损,保护机械零件,延长设备寿命。本篇科普将介绍润滑油的种类和选择,润滑系统的工作原理,以及润滑油在机械设备中的应用。我们将解析润滑油的作用机制,讨论有效的润滑系统设计和维护方法。通过本文,读者将深入了解润滑油与润滑系统的关键作用,以及如何优化润滑方案,提高设备运行效率并降低维护成本。
1 内燃机的启动转速?
内燃机能够开始着火起动并保持自行运转的最低转速,称为起动转速。对于汽油机,是在电火花点燃下着火起动的最低转速;对于柴油机,是气缸内柴油自行着火起动的最低转速。在常温条件下,汽油机起动转速为3~40r/min,因在低转速时,压缩行程内的热量损失大,进气流速低,将使汽油雾化不良,导致气缸内混合气不易着火。为使汽油机在更低的温度下顺利起动,要求起动转速在50~70r/min之间。
02内燃机润滑系统的组成及功用
内燃机润滑系统主要由机油泵、机油滤清器、油底壳、集滤器等部件组成,其功用就是在发动机工作时连续不断地把数量足够的洁净润滑油(或称为机油)输送至全部运动件的摩擦表面,并在摩擦表面之间形成油膜,实现液体润滑,从而减少摩擦阻力、降低功率消耗、减轻部件磨损,达到提高发动机工作可靠性和耐久性的目的。
03为什么润滑油必须具备优良的使用性能?
发动机润滑油在润滑系统内循环流动,其工作条件十分恶劣。在循环过程中,润滑油与高温的金属壁面及空气频频接触,不断氧化变质;而窜入曲轴箱内的燃油蒸气、废气及金属磨屑和积炭等,又会使润滑油受到严重污染。另外,润滑油的工作温度变化范围很大:在发动机起动时,为环境温度;在发动机正常运转时,曲轴箱中润滑油的平均温度可达95摄氏度或更高;同时,润滑油还与180~300摄氏度的高温零件接触,受到强烈的加热。
04发动机润滑油应具有的使用性能
(1)适当的黏度。润滑油的黏度对发动机的工作有很大影响。(2)优异的氧化安定性。氧化安定性是指润滑油抵抗氧化作用不使其性质发生永久变化的能力。(3)良好的防腐性。为提高润滑油的防腐性,除增加润滑油的精制程度外,还要在润滑油中加入防腐添加剂。(4)较低的起泡性。由于润滑油在润滑系统中快速循环和飞溅,必然会产生泡沫。控制泡沫生成的方法是在润滑油中添加泡沫抑制剂。(5)强烈的清净分散性。为使润滑油具有清净分散性,必须加入清净分散添加剂。(6)高度的极压性。润滑油在极压条件下的抗磨性叫做极压性。
发动机烧机油原因
一般发动机都存在机油消耗的现象,在一定周期内不同发动机机油的消耗量也不尽相同,但只要不超过限定值都属于正常现象,所谓 “烧”机油则是指机油进入发动机的燃烧室,与混合气一起参与燃烧,从而导致出现机油消耗过快的现象,发动机为什么会烧机油、机油消耗量过高的原因下面来科普一下:
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1 机油外部渗漏
机油渗漏有许多原因,包括:机油管路,放油口,机油盘衬垫,气门室罩衬垫,机油泵衬垫,燃油泵衬垫,正时链条罩盖密封和凸轮轴密封处,可能渗漏因素均不可忽视,即使小渗漏也会导致大量的机油消耗,在启动发动机后仔细查看检漏。
2 前后油封故障
前后主轴承油封损坏肯定会导致机油渗漏,只有发动机带负荷运行时才能发现,主轴承油封磨损后必须更换,如同机油外渗漏一样,会导致很高的渗漏量。
3 主轴承磨损或故障
主轴承磨损或有故障会甩起过量的机油,并被甩至缸壁,随着轴承磨损的增加,会甩起更多机油。如轴承设计间隙0.04毫米能提供正常润滑和冷却功能,若轴承间隙能够保持,则甩出的油量是正常的,当间隙增大到0.08毫米时,甩出的油量会是正常量的5倍,若主轴承甩出过多机油,气缸上也会溅上更多,使活塞和活塞环无法有效控油。
4 连杆轴承磨损或损坏
连杆轴承间隙对机油的影响与主轴承类似,此外,机油更直接地甩到缸壁上,磨损或损坏的连杆轴承导致甩到缸壁上的机油过多,多余的机油会进入到燃烧室被烧掉。
注意:轴承间隙不足则不仅导致自身磨损,也会导致活塞、活塞环和缸壁的磨损。
5 凸轮轴轴承磨损或损坏
凸轮轴轴承通常是压力润滑的,如果间隙过大,过量的机油会漏失,漏失的机油会浸泡气门导管和气门杆处,造成机油消耗增加。
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6 缸套磨成锥形或失圆
对于磨成轻微锥度及失圆的缸套,机油的消耗可由活塞和活塞环控制,随着活塞与缸套的间隙增大,将导致活塞运行时的摆动,这种瞬时的倾斜摆动,将导致在活塞的一侧滞留过量的机油,同样的情况也出现在活塞环上,随着活塞往复摇摆运动,就有一些机油窜入燃烧室,在高速运行情况下,活塞环可能无法及时调整自身与缸套的配合间隙,发动机的机油消耗量就会过高。
7 缸套变形
如受热不均或缸盖螺栓紧度不均等因素,都可能导致缸套的扭曲变形,造成活塞环无法与缸套表面形成适当的配合接触,刮油功能降低,结果导致局部残留过多的机油,最终窜入燃烧室被烧掉,造成机油消耗量升高。
8 活塞环槽磨损
活塞环槽的端面平整与否,活塞环与活塞环槽之间的间隙正确与否,是活塞环能否起到良好密封作用的重要因素,当活塞上下移动时,活塞环必需恰当地嵌在活塞环槽中,如活塞环槽变形,将导致活塞环无法正常工作,机油会窜入燃烧室。
9 气门杆或导管磨损
如果气门杆和导管发生磨损,进气时产生的真空吸力会将气门杆和导管间的油及油蒸气吸入进气歧管,最终进入燃烧室烧掉,如这种情况得不到改善,那么当发动机更换了新的活塞环后,由于进气真空吸力增大,机油消耗也将随之增加,气门导管间隙过大而引起的高机油消耗问题,必须通过更换气门杆和气门导管才能彻底解决。
10 连杆弯曲变形
弯曲变形的连杆将导致活塞无法沿缸套直线运行,影响活塞环发挥正常的密封功能,导致机油消耗增加,此外,弯曲变形的连杆还将导致连杆轴承与活塞销间的配合间隙发生变化,造成连杆轴承过早磨损,使更多的机油被甩到气缸壁上,造成机油消耗过量现象。
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11 活塞环磨损或位置不当
如活塞环磨损或装配不当,机油被甩到气缸壁上,而活塞环无法将多余的机油刮除,这不仅导致直接的机油过度损耗,而且形成的积炭还会堵塞油路,导致活塞环卡死。
12 活塞销装配过紧
如果活塞销两端装配过紧,在发动机反复的冷热交替的工作环境下,活塞无法进行相应的正常膨胀和收缩,导致活塞变形,进而造成缸壁的刮伤,不可避免地导致下窜气和机油过度损耗。
13 油路阻塞
发动机在恶劣的工况下经过长期运行,产生的积炭及外界异物极易阻塞活塞和活塞环中的油路,机油无法按正常途径返回曲轴箱,而是滞留在某些诸如气门导管等部位,导致机油消耗增加,如连杆中或其它部位的油路阻塞,将导致发动机润滑不良,磨损加剧,机油消耗增加。
14 主轴承盖螺栓或连杆螺栓扭矩不平衡
如果主轴承盖螺栓或连杆螺栓扭矩不平衡,将导致轴承失圆变形,降低轴承使用寿命,使过量的机油从轴承被甩出,在安装轴承盖螺栓时,必须使用扭矩扳手,严格按制造商的要求扭矩拧紧。
15 缸盖螺栓扭矩不平衡
缸盖螺栓扭矩不平衡所产生的应力将导致气缸严重变形,出现窜油情况,在安装缸盖螺栓时,必须使用扭矩扳手,严格按制造商的要求扭矩及顺序拧紧。
·······¥#所谓“烧机油”是指润滑油大量进入让冬季的燃烧室,与混合气体一起参与燃烧,导致汽车尾气发蓝,润滑油消耗量超出标准大幅增加,较短时间必须补充润滑油的一个过程。
润滑油在循环过程中,有微量参与到燃烧中,主要由于挂壁、活塞环遗留微量的原因,这部分在标准内的损耗是正常的,尾气也不会呈现蓝色,只有大量润滑油参与到燃烧中时,尾气才会呈现蓝色。
烧机油不进造成润滑油浪费,而且会造成动力下降。会加剧气缸与活塞的摩擦,同时还会使气缸内积碳增多,汽油车辆中,未燃烧充分的润滑油与燃油混合物会污染火花塞,导致点火能量降低,输出功率降低,导致燃油消耗增加。所有车辆出现烧机油状况后,为其排放将大幅度降低,加重空气污染,无法通过检测。
气缸的密封性差是造成“烧机油”的主要原因,通常大修后或者行驶环境特别恶劣、待报废车辆很可能出现这样的问题,以下为“烧机油”故障原因的判断技巧:
如果只在车辆启动时,排气管冒蓝烟,这说明润滑油是在车辆熄火后进入燃烧室,这种状况最大的原因可能是气门导管与导管承孔密封不严造成润滑油泄露,进而在启动时参与燃烧造成的。
如果排气管在正常工作时冒蓝烟,这说明活塞与缸壁密封良好,可能是气门杆磨损过度,或气门杆油封失效,使气门室内的润滑油被吸入燃烧室所致,也可能是曲轴箱通风单向阀密封不好或装反,使润滑油随可燃混合气体经进气管进入燃烧室造成的。
如果出了排气管冒蓝烟,还可以看到从润滑油加注口冒出脉动蓝烟,这说明润滑油燃烧后的废气进入曲轴箱,并从润滑油加注口脉动冒出,可初步判定活塞连杆组密封填充效果不好,活塞连杆组如活塞与缸壁间隙过大,活塞环弹力小、抱死或对口,活塞环磨损使端隙、边隙过大等问题,是活塞环产生泵润滑油现象。 德国嘉德盾卓越的低温流动性确保油品在最短时间内到达发动机各个润滑部位,实现摩擦与磨损最小化,从而提高燃油燃烧效率,降低燃油消耗。超强的酸中和能力,从容应对使用乙醇/甲醇燃料引起的酸腐蚀,可以有效缓解德系高温发动机烧机油工况。