技师论文--依维柯发动机机油压力偏低的故障分析与诊断

目录
摘要 (1)
引言 (2)
一、内燃机工作的特点 (2)
二、内燃机机油的作用 (3)
三、机油粘度的因素 (4)
四、检测运动件间隙及装配是否符合工艺要求 (4)
五、流速流量对机油压力的影响 (5)
六、通过比对找出问题 (6)
七、针对SOFIM发动机附件箱油道孔的改进 (6)
参考文献 (8)
摘要
随着内燃机尤其是柴油机向高速度，大功率方向的不断发展，其工作条件也越来越苛刻，运动零部件的摩擦面温度高，温差大；运动速度快；载荷重；易受环境因素影响，这就对发动机的润滑系统提出了更高的保障要求。

使发动机各运动零部件及时的得到充足的压力和流量，适宜的温度和清洁的机油去润滑，冷却，清洁，密封。

机油泵就起到了关键而重要的作用，对SOFIM8140发动机而言那就是——附件箱。

关键词：机油压力油道附件箱
依维柯发动机机油压力偏低的故障
分析与诊断
引言
过去，时常出现，发动机在试验台架上作磨合性能测试时，发动机的测试显示屏上各磨合性能点数据，显示的机油压力随着机油温度的升高而降低，达不到磨合试验规范的要求。

各性能点偏低值是：1500r/min转时机油温度≤127℃，机油压力≤0.17(Mpa)；1800r/min转时机油温度≤127℃，机油压力≤0.20 (Mpa)；2160r/min转时机油温度≤127℃，机油压力≤0.22 (Mpa) ；3600r/min转时机油温度≤127℃, 机油压力≤0.36 (Mpa) 。

有时甚至更低。

而磨合试验规范要求的各性能点正常值应为1500r/min转时机油温度≤127℃，机油压力≥0.20(Mpa)；1800r/min转时机油温度≤127℃,机油压力≥0.23(Mpa)；2160r/min转时机油温度≤127℃,机油压力≥0.26(Mpa)；3600r/min转时机油温度≤127℃, 机油压力≥0.38(Mpa)。

机油压力达不到磨合试验规范性能点的要求，将直接影响向运动副的润滑，影响发动机稳定性、可靠性，严重时会造成发动机运动零部件的失效或损坏，无法实现产品质量特性要求。

这是因为发动机的工作特点所决定。

一、内燃机工作的特点
（一）温度高，温差大
发动机工作产生的摩擦热和燃烧发热使各摩擦面处于较高温度，冷机启动及运转开始时，各摩擦面温度较低，此时极易发生干摩擦和半干摩擦。

（二）运动速度快
曲轴，连杆凸轮轴，增压器轴高速转动，在摩擦面上难于形成润滑油膜。

活塞与汽缸壁之间经常处于边界润滑状态。

热膨胀和热变形会影响各运动零部件正常的配合间隙，严重时会导致发生摩擦面粘着
和烧结等故障。

（三）载荷重
柴油机热效率高，要求质量小，功率大，因而运动零件单位摩擦面的载荷很大。

（四）易受到环境因素影响
内燃机在进气冲程中吸入的尘埃，燃料燃烧生产的废气和固态
物，以及润滑油在高温和低温下氧
化生产的积碳，漆膜和油泥等沉积
物，都会对各摩擦面起加速磨损和
增大腐蚀的作用，缩短摩擦零件的
使用寿命。

综上所述这些特点决定了发
动机就更需要良好的，符合设计要
求的，可靠的润滑系统，才能使发
动机正常工作。

因为润滑系统如
（图1），在机油泵的作用下机油图1发动机润滑系统可起到如下作用。

1-增压器2-喷油泵传动轴3-机油泵
二、内燃机机油的作用4-机油限压阀5-机油冷却器座
（一）润滑作用6-机油冷却器7-机油冷却器旁通阀
是指润滑油将摩擦表面隔开，8-机油滤清器9-机油集滤器总成
形成体摩擦，减少了摩擦阻力和机件磨损液。

（二）冷却作用
发动机工作时，机油不断的从各运动件的摩擦表面吸取热量，降低工作面温度的作用，一部分热量传导向温度较低的零件，另一部分热量随着内燃机的循环冷却器冷却而消散在循环水和曲轴箱中，然而内燃机油的热传导性相对是较差的，它能在发动机中起到冷却作用，主要在于单位时间内流量大，且直接作用于摩擦表面，循环流动快，且黏度小的内燃机油才能产生良好的冷却效果，润滑油的冷却带走的
热量一般为6%—14%。

（三）清洁作用
内燃机在润滑循环过程中能将摩擦表面的杂质带走，送至曲轴箱中，并通过机油滤清器将杂质再滤出，从而起到清洁作用。

（四）密封作用
内燃机油在活塞与气缸壁之间形成的油层，具有密封作用，可保证活塞与气缸壁之间不漏气，也防止废气窜进曲轴箱，通常，高黏度内燃机油更好的密封作用。

（五）保护作用
金属表面保持的内燃机油膜，能使其与腐蚀性气体隔开，从而使其避免或减少腐蚀而得到保护。

（六）减振作用
润滑油使零件间的点接触变为液体面接触，分散了应力，减轻了振动。

以上这些作用是在润滑系统都正常的情况下，才能发挥的效能。

针对机油压力低的问题作以下分析：
三、机油粘度的因素
用类比法对使用的机油进行比较，同一类型的机油加同等的机油量用在不同的发动机上得出的压力参数就不同，绝大多数发动机都能达到磨合试验规范的要求，只有极少各别的达不到要求，据此可排除机油粘度造成的机油压力不达标的因素。

四、检测运动件间隙及装配是否符合工艺要求。

（一）曲轴主轴颈尺寸、曲轴主轴孔尺
寸、轴瓦的厚度尺寸（如图2）。

（二）连杆轴颈尺寸、连大端孔尺寸、连杆瓦厚度尺寸（如图3）。

图2 曲轴及瓦图3连杆
（三）凸轮轴颈尺寸、凸轮轴轴孔尺寸及其他们的配合间隙和装配要求都符合工艺要求。

（四）机油管路及管路德连接处，完好无泄漏；缸体、缸盖主油道及分支油道完好无泄漏。

（五）附件箱齿轮厚度、齿轮直径的尺寸，附件箱加工孔径、孔深度的尺寸，附件箱前盖、后盖、密封o型圈得装配等零件合成后都符合工艺要求。

（六）依据油压低、油压不稳的步骤进行检查。

1、检查附件箱前盖纸垫是否变形、破损；
2、检查附件箱后盖泄压阀体和限压阀孔是否因清洁度差而咬死；
3、检查曲轴轴承和连杆轴承间隙是否过大导致漏油严重；
4、检查凸轮轴轴颈和缸盖上凸轮轴座孔间隙是否过大导致漏油严重；
5、检查机油冷却喷嘴是否装配不当或有砂眼；
6、检查机体主油道、缸盖油道是否有泄漏；
7、检查曲轴、凸轮轴油道闷塞是否漏装。

通过以上步骤的查找，也没有找到油压低的根本原因。

五、流速流量对机油压力的影响
图4进油孔有铸造飞边 图5出油孔有铸造飞边
（一）转速对流速流量的影响
发动机各工况的转速都有一个恒定值，对附件箱机油泵而言机油泵齿轮的啮合次数也就有个恒定值，机油泵的泵油量是随发动机转速的高低而变化。

（二）油道口直径对流速流量的影响
当机油泵的进油道口有足够的油供给机油泵，机油泵的出口油量会随发动机转速的提高而增大，不会影响机油泵的固有泵油量、机油泵的性能参数及流入机油量和流出机油的压力。

然而如机油泵进油道口小于出油道口或者是出油道口小于缸体进油道口时，那将打破机油泵的固有泵油量，也就是机油泵的性能参数得不到保证，对流出机油量和流出机油的压力有很大的影响。

六、通过比对找出问题
为此对附件箱机油泵的进油道口和出油道口进行比对、查找，正常的附件箱（机油压力符合磨合试验规范要求）以不正常的附件箱（机油压力不符合磨合试验规范要求）进油道口和出油道口的大小是不一寸标注和加工要求，这就等于给毛坯生产过程和附件箱加工过程只是有个进、出油道孔就可以了。

（如图4、图5）
当机油泵进油道孔小于出油道孔或出油道孔过小（小于缸体主油道孔，主油道孔直径是14.2mm ）时，机油泵的固有性能参数将被破坏，泵油量将受到影响，从而影响发动机润滑系统的机油压力。

七、针对SOFIM 发动机附件箱油道孔的改进
针对以上因素，用扩孔、去飞边的方法进行修复试验，使被修发动机的机油
图6扩修后进油孔图7扩修后出油孔
压力达到了磨合试验规范性能点的要求。

（图6出油孔、图7）同时也将这信息反馈给附件箱毛坯生产厂家和加工单位引起注意。

并加工一刀，机油泵的进油孔直径不得小于18mm，出油孔直径不得小于14.5mm。

进、出油口处不得有飞边、毛边。

经过以上分析查找和改进解决了发动机机油压力偏低的难题，保证了生产任务顺利进行。

参考文献
1．陆耀祖主编. 内燃机构造与原理．北京：中国建材工业出版社.2001
2．王帮助主编．南京依维柯发动机分公司发动机检修手册．2000。