摘要：康明斯公司在本文從潤滑系統(tǒng)主要組成部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理談起，進(jìn)一步提高用戶對(duì)柴油發(fā)電機(jī)潤滑系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，強(qiáng)調(diào)了潤滑系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)技術(shù)要點(diǎn)，以減少柴油發(fā)電機(jī)潤滑系統(tǒng)的故障。
一、潤滑系統(tǒng)原理和組成
1、潤滑系統(tǒng)的工作過程
柴油發(fā)電機(jī)潤滑系統(tǒng)的工作過程，如圖1所示。柴油發(fā)電機(jī)工作時(shí)，機(jī)油泵被驅(qū)動(dòng)，潤滑油經(jīng)機(jī)油集濾器吸入機(jī)油泵，增壓之后沿油管進(jìn)入潤滑油濾清器，經(jīng)濾清后的潤滑油進(jìn)入主油道，再分五路對(duì)柴油發(fā)電機(jī)的主軸瓦、連桿軸瓦及凸輪軸、正時(shí)齒輪等零件進(jìn)行潤滑。
潤滑油濾清器上裝有限壓閥，以限制潤滑油泵的出油壓力，保證供給主油道一定壓力的潤滑油。冷車啟動(dòng)時(shí)，潤滑油溫度低黏度大，或康明斯發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速高時(shí)，使?jié)櫥捅脡毫ρ杆偕撸?dāng)壓力超過限壓閥彈簧壓力時(shí)，調(diào)壓閥被打開，多余的潤滑油直接流回油底殼，避免潤滑系統(tǒng)壓力過高，防止機(jī)油泵過載，減少康明斯發(fā)電機(jī)組功率消耗。
在潤滑油濾清器上還裝有安全閥，該閥與潤滑油過濾器并聯(lián)。當(dāng)濾清器的濾芯堵塞時(shí)，潤滑油濾芯外部壓力升高，當(dāng)超過安全閥壓力時(shí)，安全閥被打開，潤滑油不經(jīng)濾清直接進(jìn)入主油道，保證零件表面得到必要的潤滑，避免配合表面因缺油而磨損，同時(shí)可避免濾芯損壞。
當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，從主軸承和連桿軸承溢出的潤滑油借離心力的作用被飛濺成油霧，使汽缸壁、活塞、活塞環(huán)、活塞銷及襯套等零件得到潤滑。流經(jīng)摩擦表面的潤滑油最后都流回油底殼，循環(huán)使用。
2、潤滑系統(tǒng)的主要機(jī)件
（1）機(jī)油泵
機(jī)油泵的功用是將油底殼內(nèi)的機(jī)油壓送到各油道，并分送到各相對(duì)運(yùn)動(dòng)的摩擦表面，使機(jī)油在油路中循環(huán)。柴油發(fā)電機(jī)用的機(jī)油泵有兩種形式：齒輪泵和轉(zhuǎn)子泵。轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵為內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)子泵，主要由殼體、內(nèi)轉(zhuǎn)子、外轉(zhuǎn)子和泵軸等組成。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、質(zhì)量輕、吸油真空度大和供油均勻等優(yōu)點(diǎn)。內(nèi)轉(zhuǎn)子有4個(gè)弧形凸緣，用圓錐銷固定在泵軸上，外轉(zhuǎn)子有5個(gè)凹緣，內(nèi)外轉(zhuǎn)子不同心。J285型柴油發(fā)電機(jī)上的轉(zhuǎn)子泵偏心距為2.8 mm。內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所形成的密封空腔容積不斷地變化。當(dāng)空腔容積由小變大時(shí)，空腔內(nèi)壓力降低，產(chǎn)生吸力，此時(shí)，機(jī)油從進(jìn)油道吸入;當(dāng)空腔容積由大變小時(shí)，空腔內(nèi)壓力上升，機(jī)油被加壓，并從出油道排出。內(nèi)外轉(zhuǎn)子連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，則機(jī)油不斷流入流出。機(jī)油泵內(nèi)外轉(zhuǎn)子的嚙合間隙不大于0.25 mm，外轉(zhuǎn)子與泵殼的間隙不大于0.25 mm，端面間隙不大于0.12 mm。端面間隙可用厚度為0.05 mm的紙墊調(diào)整。康明斯發(fā)電機(jī)組在額定工況工作時(shí)，主油道的壓力一般為0.2～0.4 MPa，長期使用后，正常轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)油壓不得低于0.15 MPa，怠速時(shí)，不得低于0.05 MPa。
（2）機(jī)油濾清器
機(jī)油濾清器的功用是濾除機(jī)油中的機(jī)械雜質(zhì)，如金屬磨屑、塵土、積碳等，保證機(jī)油的清潔，減少對(duì)零件的磨損和其它損傷。農(nóng)用柴油發(fā)電機(jī)的機(jī)油濾清器多為全流式，即濾清器與主油道串聯(lián)，大多采用單級(jí)紙質(zhì)濾芯，它主要由殼體部件、折疊式紙質(zhì)濾芯、旁通閥、調(diào)壓閥部件等組成。機(jī)油濾清器的旁通閥的作用是當(dāng)濾芯被臟物堵塞時(shí)，機(jī)油經(jīng)此閥直接進(jìn)入主油道，避免機(jī)油供應(yīng)中斷，引起摩擦表面損壞。在正常情況下旁通閥是不開啟的，只有當(dāng)濾芯阻塞時(shí)，濾芯前后的壓力差大于0.15 MPa左右時(shí)，旁通閥才打開。調(diào)壓閥的作用是調(diào)整供油壓力，主油道的油壓一般為0.2～0.4 MPa。當(dāng)油壓過高時(shí)，調(diào)壓閥的鋼球打開，部分機(jī)油就不經(jīng)過濾芯而直接返回油底殼，保護(hù)濾芯和機(jī)油壓力表不致因壓力過大而損壞。調(diào)整調(diào)壓閥的螺釘，即可改變供油壓力。
（3）加油口和呼吸器
加機(jī)油口的蓋子一般也是曲軸箱的呼吸器。由于柴油發(fā)電機(jī)工作時(shí)，有一部分高溫廢氣經(jīng)活塞環(huán)漏到曲軸箱中，會(huì)使油底殼里的機(jī)油氧化變質(zhì)，同時(shí)使曲軸箱內(nèi)壓力增高，降低零件接合面密封的可靠性。因此，柴油發(fā)電機(jī)曲軸箱必須有通氣裝置。在加機(jī)油口蓋上裝一個(gè)小的空氣過濾器，防止在吸氣時(shí)灰塵進(jìn)入曲軸箱，也避免在呼氣時(shí)，機(jī)油從曲軸箱中竄出。有的柴油發(fā)電機(jī)在汽缸蓋罩上增加一個(gè)加油口，同時(shí)也是一個(gè)呼吸器，使用中要定期檢查和清潔加油口蓋，除去堵塞物，保持曲軸箱與大氣暢通。
（4）機(jī)油散熱器和監(jiān)視儀表
機(jī)油散熱器的功用是冷卻機(jī)油，降低機(jī)油的溫度，以保持機(jī)油有一定的黏度和減緩機(jī)油氧化變質(zhì)。機(jī)油散熱器的結(jié)構(gòu)形式一般與冷卻水散熱器類似，與冷卻水散熱器一起裝在柴油發(fā)電機(jī)前面。有的柴油發(fā)電機(jī)無專門的機(jī)油散熱器，僅在油底殼上有散熱片。機(jī)油壓力表監(jiān)視柴油發(fā)電機(jī)主油道的機(jī)油壓力，在單缸柴油發(fā)電機(jī)上有機(jī)油壓力指示器，指示頭升起表示機(jī)油壓力正常，否則，表示機(jī)油壓力低或有故障，應(yīng)檢查排除。機(jī)油溫度表指示的溫度為主油道的油溫或油底殼的油溫。
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圖1 潤滑系統(tǒng)工作原理圖 |
圖2 潤滑系統(tǒng)部件組成 |
三、潤滑系統(tǒng)常見故障
1、機(jī)油壓力低
故障現(xiàn)象：內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速、溫度達(dá)到正常值，機(jī)油低于正常值或無壓力。
原因：集濾器堵塞，機(jī)油油面低，機(jī)油泵傳動(dòng)軸滾鍵，齒輪泵限壓閥回油閥封閉不嚴(yán)，齒輪泵磨損嚴(yán)重，軸瓦間隙過大，離心油腔工藝堵漏油，機(jī)體主油道有裂紋或砂眼，機(jī)油變質(zhì)、被柴油或水稀釋黏度過低，機(jī)油壓力表失靈等，造成機(jī)油壓力低。
2、機(jī)油壓力高
故障現(xiàn)象：內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速溫度正常、機(jī)油壓力偏高。
原因：機(jī)油黏度過大，限壓閥、回油閥限壓過高，油路堵塞，軸瓦間隙過小，機(jī)油壓力表失靈等，造成機(jī)油壓力高。
3、油底殼油面升高
故障現(xiàn)象：正常工作機(jī)油油面會(huì)下降，但隨著內(nèi)燃機(jī)工作油面反而升高。
原因：缸墊、缸蓋、缸套、阻水圈等損壞，造成有水進(jìn)入油底殼，高壓齒輪泵前油封損壞有油進(jìn)入油底殼，噴油泵前油封損壞，柴油進(jìn)入油底殼等。
四、維護(hù)保養(yǎng)
1、正確選用機(jī)油
推薦康明斯專用機(jī)油見圖3。機(jī)油是潤滑系統(tǒng)工作的主要介質(zhì)，相當(dāng)于人體的血液。各種型號(hào)的拖拉機(jī)在使用說明書中都對(duì)機(jī)油的牌號(hào)做了明確的規(guī)定，應(yīng)嚴(yán)格按說明書選用。不能用汽油機(jī)機(jī)油代替柴油發(fā)電機(jī)機(jī)油，因?yàn)槠蜋C(jī)和柴油發(fā)電機(jī)使用燃料、工作溫度、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷等多方面存在不同。兩種不同品牌的機(jī)油最好不要混合使用，因不同品牌的油品采用的添加劑可能不同，混用可能會(huì)造成油品變質(zhì)。
2、使用中要防止機(jī)油早期變質(zhì)
加強(qiáng)柴油發(fā)電機(jī)維護(hù)，防止冷卻水漏入油底殼進(jìn)入機(jī)油中，防止燃油系統(tǒng)的油內(nèi)漏進(jìn)入機(jī)油，造成機(jī)油黏度下降。柴油發(fā)電機(jī)高溫燃?xì)膺M(jìn)入油底殼，會(huì)加速機(jī)油的老化變質(zhì)，并形成膠質(zhì)，要避免缸內(nèi)廢氣對(duì)機(jī)油的侵蝕。
3、適時(shí)檢查機(jī)油油面，及時(shí)添加機(jī)油
每次柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)前應(yīng)用油尺檢查油底殼油面是否在油標(biāo)尺上、下刻線之間。油面過高，會(huì)增加運(yùn)轉(zhuǎn)阻力，消耗功率，油溫升高，同時(shí)容易竄入燃燒室，使機(jī)油消耗量增加，柴油發(fā)電機(jī)冒藍(lán)煙;油面過低，不能保證零件表面的充分潤滑，可能引起燒瓦或零件早期磨損。
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圖3 康明斯專用機(jī)油（藍(lán)至尊）
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柴油機(jī)機(jī)油液面檢查 |
4、定期更換機(jī)油，必要時(shí)清洗潤滑油道
換油周期因機(jī)型而異，應(yīng)按照說明書的規(guī)定執(zhí)行。柴油發(fā)電機(jī)在使用中，要保證紙質(zhì)濾芯端面和中心孔的密封，橡膠密封墊失去作用時(shí)應(yīng)更換。根據(jù)濾芯使用時(shí)間的長短和機(jī)油污染程度，定期與不定期地對(duì)濾芯進(jìn)行清洗保養(yǎng)或更換新件。
5、選用潤滑系統(tǒng)護(hù)理劑
① 潤滑系統(tǒng)清潔護(hù)理劑。
在康明斯發(fā)電機(jī)組不解體的情況下，通過專業(yè)設(shè)備（潤滑系統(tǒng)清洗機(jī)）或不采用專業(yè)設(shè)備，但使用潤滑系統(tǒng)清潔護(hù)理劑來提高潤滑油的抗氧化性能，抑制沉積物的生成，并中和潤滑油中的酸性物質(zhì)，防止康明斯發(fā)電機(jī)組內(nèi)部零件的腐蝕，減少運(yùn)動(dòng)摩擦副的磨損，延長機(jī)件使用壽命。
② 護(hù)理修復(fù)劑。
柴油發(fā)電機(jī)長期運(yùn)動(dòng)必然導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)摩擦副的磨損，致使振動(dòng)、噪聲加大，動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性下降。通過對(duì)潤滑系中加入護(hù)理修復(fù)劑，便可恢復(fù)磨損配合件的間隙，使康明斯發(fā)電機(jī)組工作更平穩(wěn)有力，并有效地抑制康明斯發(fā)電機(jī)組燒機(jī)油、冒藍(lán)煙的現(xiàn)象發(fā)生。
③ 止漏劑。
由于康明斯發(fā)電機(jī)組密封墊的磨損和老化會(huì)引起其內(nèi)、外部潤滑油滲漏。通過對(duì)潤滑系統(tǒng)內(nèi)添加專用的止漏用品，便可使?jié)櫥到y(tǒng)內(nèi)外的密封件恢復(fù)其密封功能。
總結(jié)：
柴油發(fā)電機(jī)潤滑系統(tǒng)的功用就是在康明斯發(fā)電機(jī)組工作時(shí)連續(xù)不斷地把數(shù)量足夠、溫度適當(dāng)?shù)臐崈魴C(jī)油輸送到機(jī)件的摩擦表面，并在摩擦表面之間形成油膜，實(shí)現(xiàn)液體摩擦，從而減小摩擦阻力、降低功率消耗、減輕機(jī)件磨損，以達(dá)到提高康明斯發(fā)電機(jī)組工作可靠性和耐久性的目的。機(jī)油壓力過低或過高是柴油發(fā)電機(jī)潤滑系統(tǒng)常見故障，機(jī)油壓力過低造成潤滑油無法到達(dá)需要潤滑的摩擦表面，機(jī)油壓力過高會(huì)導(dǎo)致一些密封裝置被沖破。為了減少潤滑系統(tǒng)的故障，保證潤滑系統(tǒng)的工作性能，必須需要了解潤滑系統(tǒng)的工作過程、主要機(jī)件的工作特點(diǎn)、常見故障發(fā)生的原因，重視對(duì)潤滑系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)工作。
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