周 晶，潘 平，張國勇

（1.四川化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川瀘州646005；2.瀘州凱聯(lián)汽車貿(mào)易有限公司，四川瀘州646005）

前言

在整車耐久性試驗(yàn)過程中，某型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)潤滑油壓力警告燈偶爾閃爍；試驗(yàn)車在150k m/h（轉(zhuǎn)速在4000r p m左右），從5檔換成空擋，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降到怠速時(shí)，潤滑油壓力警告燈點(diǎn)亮。在發(fā)動(dòng)機(jī)出廠試驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)了同系列其他發(fā)動(dòng)機(jī)也出現(xiàn)了從高速突卸，潤滑油壓力警告燈點(diǎn)亮，怠速油壓較低現(xiàn)象。

1.發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理：

發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系統(tǒng)的功能是把具有一定壓力和合適溫度的清潔潤滑油不斷地輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)各摩擦表面，使其間形成一層油膜，以減少摩擦損失和零件的磨損；把零件摩擦產(chǎn)生的熱量帶走，冷卻摩擦表面，并將摩擦表面的磨屑和雜質(zhì)清洗干凈，保證零件正常工作。它包括油底殼、潤滑油壓力報(bào)警器、潤滑油泵、潤滑油收集器、潤滑油濾清器、曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)，還有連接管路等。系統(tǒng)簡圖如圖1所示：

1.1 潤滑油壓力過低的危害：

發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸、連桿等重要部件因受到高壓氣體作用，潤滑系統(tǒng)需要將潤滑油建立較高的壓力后才能送到它們之間的摩擦表面。如果潤滑油路中壓力過低，將導(dǎo)致各零件表面潤滑不良，摩擦阻力增大，磨損加劇。短時(shí)間內(nèi)使發(fā)動(dòng)機(jī)受到嚴(yán)重破壞，并導(dǎo)致主要運(yùn)動(dòng)零件的惡性機(jī)械故障，影響發(fā)動(dòng)機(jī)壽命，甚至使其報(bào)廢。[1]

1.2 根據(jù)問題分析中的原因，主要針對(duì)該型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)做如下檢測與試驗(yàn)

圖1 系統(tǒng)簡圖

按照汽車故障診斷的基本原則：先簡單后復(fù)雜，先外后里，按照水、電、氣、油分系統(tǒng)檢查，綜合判斷的原則進(jìn)行。

因此，當(dāng)潤滑油壓力警告燈點(diǎn)亮、潤滑油壓力表顯示潤滑油壓力過低時(shí)，必須停車檢查，及時(shí)排除故障

2.潤滑油壓低的問題分析：

2.1 原因種類

（1）潤滑油油量少；（2）潤滑油粘度低；（3）潤滑油壓力報(bào)警器失效，以及報(bào)警器與報(bào)警燈間的線路故障；（4）集濾器濾網(wǎng)堵塞或漏氣；（5）主軸承、連桿軸承或凸輪軸承間隙過大；（6）潤滑油壓力限壓閥彈簧剛度不夠或卡在打開位置；（7）潤滑油泵間隙過大（間隙包括內(nèi)外轉(zhuǎn)子嚙合間隙、轉(zhuǎn)子端面間隙、外轉(zhuǎn)子與正時(shí)罩蓋徑向間隙）等。[2][5]

2.2 繪制魚刺圖：

圖2 魚刺圖

（1）在試驗(yàn)過程中，檢查所用潤滑油牌號(hào)，加潤滑油到接近上刻線；

（2）檢測潤滑油壓力報(bào)警器；

（3）檢查集濾器；

（4）檢測主軸承、連桿軸承或凸輪軸承間隙，并根據(jù)檢測結(jié)果更換相應(yīng)的軸瓦或軸承蓋；

（5）檢測限壓閥彈簧及閥體；

（6）檢測潤滑油泵。

3.實(shí)施過程：

3.1 對(duì)試驗(yàn)過程中潤滑油油量進(jìn)行檢查

潤滑油油位加到接近上刻線，過低的油位將導(dǎo)致潤滑油泵吸不到足夠的潤滑油，使得油路的潤滑油壓力偏低；檢查潤滑油為型號(hào)15W-40，滿足使用要求（該型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)所要求潤滑油型號(hào)為15W-40）。在整車試驗(yàn)中也檢查了潤滑油油位，不缺潤滑油。

3.2 檢測潤滑油壓力報(bào)警器

根據(jù)潤滑系統(tǒng)的工作原理，可能是壓力報(bào)警器故障而誤報(bào)壓力過低。因此，分析壓力報(bào)警器電路。由于報(bào)警器能工作，說明整個(gè)電路能供電，所以利用正常報(bào)警壓力來檢查是否是壓力報(bào)警器故障。用三通管、壓力表、萬用電表等組成檢測潤滑油壓力報(bào)警器的設(shè)備。經(jīng)檢測，發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油壓力報(bào)警器的報(bào)警壓力在50-60K P a之間，符合使用要求（報(bào)警器的報(bào)警壓力在50±10K P a）。

3.3 檢測潤滑油集濾器

根據(jù)潤滑系統(tǒng)的工作原理，潤滑油經(jīng)過集濾器和粗濾器后進(jìn)入主油道，如果這兩個(gè)濾清器堵塞也會(huì)導(dǎo)致潤滑油壓力過低。因此，拆下發(fā)動(dòng)機(jī)的集濾器，經(jīng)觀察，沒有堵塞現(xiàn)象；并用通風(fēng)管向集濾器中通氣，沒有堵塞現(xiàn)象。因更換潤滑油時(shí)，粗濾器一起更換。所有潤滑油濾清器不是造成壓力低的原因。

3.4 更換全新曲軸主軸瓦

根據(jù)潤滑系統(tǒng)的工作原理，潤滑油潤滑各個(gè)摩擦表面后，由各個(gè)縫隙流出，滴落回油底殼，曲軸主軸承的軸瓦為潤滑油泄漏量最大處。因此，檢查此處非常必要。將發(fā)動(dòng)機(jī)換上新主軸瓦合上缸體后，在性能臺(tái)架上試驗(yàn)，從高速突卸，怠速油壓最低出現(xiàn)54K P a，達(dá)到了報(bào)警壓力范圍。說明主軸瓦間隙不是造成壓力低的主要原因。[4]

3.5 檢測潤滑油泵

3.5.1 測量數(shù)據(jù)分析

在油泵試驗(yàn)臺(tái)上檢測該型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油泵流量，數(shù)據(jù)為表1所示：

圖紙上技術(shù)要求為：油泵轉(zhuǎn)速650r p m，出口壓力為 300K P a時(shí)[6]，流量≥3.8L/min（試驗(yàn)油10W/30，油溫85±5℃）。 所以油泵怠速時(shí)流量明顯低于要求的流量。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油壓力過低的故障點(diǎn)應(yīng)為油泵故障。[7][8]

表1 該型號(hào)發(fā)動(dòng)潤滑油泵測試數(shù)據(jù)

3.5.2 查找原因

（1）拆檢該發(fā)動(dòng)機(jī)限壓閥彈簧與限壓閥閥體：①檢測結(jié)果為：彈簧長度為44.76mm（標(biāo)準(zhǔn)要求為45±0.5mm）；彈簧彈力為37.2mm時(shí)，力值為70.20N（標(biāo)準(zhǔn)要求為64±6N）。閥體處沒有異物，閥體表面沒有明顯的劃痕。雖然彈簧彈力超出了標(biāo)準(zhǔn)要求，但彈簧的剛度越大，回位應(yīng)越快，密封會(huì)更緊密[9]。②將彈簧彈力更高的限壓閥彈簧裝在該油泵上試驗(yàn)：新彈簧自由長度為45.09mm；彈簧彈力為37.2mm時(shí)，力值為72.39N。換裝彈簧后在性能臺(tái)架試驗(yàn)，從2000r p m突卸，怠速油壓為57K P a（油溫95℃）依然在報(bào)警壓力范圍內(nèi)。所以限壓閥彈簧、限壓閥體不是油壓低的主要原因。[11]

（2）檢測油泵轉(zhuǎn)子：利用塞尺檢測油泵間隙，數(shù)據(jù)如表2所示：

從檢測結(jié)果可以看出,內(nèi)外轉(zhuǎn)子嚙合間隙，外轉(zhuǎn)子與正時(shí)罩蓋徑向間隙超差較嚴(yán)重。外轉(zhuǎn)子與正時(shí)罩蓋間隙雖超出了標(biāo)準(zhǔn)要求，但比要求的最小間隙要小，不會(huì)影響潤滑油壓力。另外，還檢測了其它油壓低的發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油泵，都存在內(nèi)外轉(zhuǎn)子嚙合間隙超差現(xiàn)象，都超過了0.20mm（用下劃線標(biāo)出）[3][10]。所以發(fā)動(dòng)機(jī)怠速油壓低主要原因是怠速時(shí)潤滑油泵供油量不足，而供油量不足是因?yàn)橛捅棉D(zhuǎn)子配合間隙嚴(yán)重超出標(biāo)準(zhǔn)要求。試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)換裝新潤滑油泵后，在性能臺(tái)架上進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，怠速潤滑油壓力恢復(fù)正常。

表2 油泵轉(zhuǎn)子數(shù)據(jù)

4.結(jié)束語：

1.本文采用魚刺圖對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油壓低的問題進(jìn)行研究，研究表明，此方法對(duì)于潤滑油壓問題的研究提供較為理想的方法

2.某型發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油壓低的問題中采用了實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行相關(guān)影響因素的排除，為找到其影響因素具有較強(qiáng)的實(shí)踐性。

3．本文的研究對(duì)于類似的故障問題提供了理論與實(shí)踐依據(jù)。