WD615发动机润滑性能恶化的原因有哪些?

WD615系列发动机是一种技术先进、性能优良的高强化、大功率柴油机,这种柴油机对润滑性能要求很高。但人们往往对此认识不足,在发动机使用、维护中存在一些错误做法,破坏了发动机润滑,造成发动机因润滑不良而出现烧瓦、拉缸、曲轴及连杆断裂,甚至发动机报废等严重的后果。分析、探究造成发动机润滑性能不断恶化的各种原因,有针对性地做好发动机维修和保养工作,时刻保持发动机处于良好的润滑状态,对延长发动机使用寿命是十分必要的。

(1)成因分析

①工作环境恶劣。WD615发动机内部多数机件工作在高压、高温、高速、大负荷环境中,这个环境极易加速机件磨损,对润滑极为不利。WD615发动机汽缸总排量为9.726L,工作时爆发压力达到5~10MPa,最高温度达到1800~2200℃,为提高功率,大多数型号采用涡轮增压技术,大大提高了进气量,相应地增加了燃油喷射量,这样功率提升很多,最大达到370ps(1ps=735.499W),但是发动机负荷也大大增加,尤其是曲轴连杆机构负荷增加很多。曲轴连杆机构高速运动,带来机件的剧烈摩擦,因此需要可靠润滑才能确保机件正常工作。恶劣的工作环境对润滑破坏很大,机油不可避免出现氧化、分解、聚合、污染、稀释等物理变化和化学反应,造成物理性质和化学性质发生改变,各项技术指标下降,润滑性能变坏、失效。这是大功率、高强化柴油机润滑性能随运行时间延长而趋于恶化的必然结果,是其自身结构决定的,是不可避免的。

②机油选用不当。WD615发动机因其内部恶劣的工作环境,对机油的品质要求很高。这种机油必须具有良好的润滑性及适当的黏度,凝点要低,黏温特性、抗氧化性、安定性要好,不腐蚀铜铅合金轴瓦,同时具备闪点高、无机械杂质及水分的性能。但在车辆实际使用中,经常出现机油选用不当的情况,一是不懂机油牌号、分类,选用低于APICD级别机油;二是只图价格便宜,不选用正规生产厂家的质量可靠的机油;三是不能坚持使用汽车制造厂规定品牌、规定等级机油,将不同品牌、不同等级的机油混合使用;四是旧机油舍不得废弃,反复使用,不能定期、定程更换机油。

③“三滤”性能失效。WD615发动机“三滤”包括空气滤清器、柴油滤清器、机油滤清器,其性能的好坏,对发动机润滑性能有直接影响。空气滤清器效果不好,空气中的尘粒会进入气缸,加速气缸的异常磨损,同时又污染了机油,加速机油变质,机油变质会造成零件磨损加剧,造成早期损坏。此外空气滤清严重堵塞,会造成空气滤清器到进气歧管压力降,由于压力降作用,造成增压器润滑系出现漏油故障,甚至将机油从增压器压气机端吸入气缸燃烧。柴油滤清器性能不好,会导致柴油中的水或杂质不能滤除,水或杂质过多就会从喷油器、高压油泵进入到发动机润滑系统中,使机油的润滑性能严重恶化,加剧机件磨损,造成发动机早期损坏。机油滤清器性能失效,对发动机的润滑将直接产生严重的不良后果。滤清器过滤能力下降,杂质会直接进入到润滑油路中,加剧机件磨损;滤清器如果堵塞,润滑油路中会少油或断油,机件摩擦表面会因为高温摩擦而烧熔、烧结,造成发动机拉缸、烧瓦,甚至报废。

④机油中混入其他液体。WD615发动机因内部工作时的高温、高压、大负荷等恶劣环境,对机油的洁净度要求较高,但因其自身结构特点,机油中很容易混入水、柴油、液压油等液体。出现这种情况,必然会改变机油成分和品质,严重破坏发动机润滑性能。

⑤零件老化、变形、磨损严重。零件老化、变形、磨损严重,必然导致机件配合间隙过大,性能下降或失效,从而影响到发动机润滑性能。如曲轴油封老化、变形会导致发动机前后端漏油,油底壳、气门室盖等处密封垫损坏;润滑油路管线老化会导致发动机外部漏油。此外活塞与缸套、曲轴与轴瓦、气门导管与气门杆这些对配合间隙有严格技术要求的部位,如果磨损过大,会造成机油泄漏,油压下降,破坏机件表面正常润滑,加剧机件磨损。

(2)预防措施

①正确选用机油,防止机油使用不当。机油一定要选用正规生产厂家、正规来源的机油,而且坚持使用同一品牌、同一级别的机油,不要将不同品牌、不同级别的机油混用。例如,适用于WD615发动机的机油为APICD级柴油机油,通常选用CD15W/40机油,它是我国除严寒地区外全年通用的多级润滑油。

②加强“三滤”保养,防止“三滤”失效。

一要做好空气滤清器保养。WD615发动机采用干式空气滤清器,滤清效率很高,灰尘透过率为0.1%~0.3%,由内、外滤芯组成,外滤芯采用微孔滤纸,表面经树脂处理,内滤芯由高级细孔毛毡制成,是安全滤芯。清洁空气滤清外滤芯时,将外滤芯一端在轮上轻敲,抖掉里面尘土,再用0.4MPa以下的干燥压缩空气,从内向外吹扫,千万不能用水、油清洗,防止油、水浸染滤芯。汽车每行驶2000~4000km时,对空气滤清器进行清洁。当驾驶室仪表盘上空气滤清器阻塞信号灯亮时,表明滤芯已堵塞,应及时拆卸清扫。一般情况下,汽车行驶12000km时更换外滤芯,内滤芯每2年更换1次,外滤芯若有裂纹、穿孔、铁网破裂或上、下端粘接处开裂等其他形式损坏,一律予以更换。空气滤清器密封胶圈易老化变形,空气容易从密封垫缝隙流过,把灰尘带入气缸,如果密封垫老化破损,应更换新品。发动机在严寒及多尘条件下使用时,每天应倒空并清理空气滤清器集尘杯。集尘杯橡胶套脱落或损坏时,应及时装换新件。

二要做好机油滤清器保养。WD615发动机机油滤清器为两只水平对置旋装式纸质滤清器,滤芯为树脂处理过的滤纸,滤清效果好,阻力小,过滤能力较强。这种滤清器不能清洗,只能定期更换,更换机油滤清器时,必须更换机油,即换机油与换机油滤清器应同步进行,决不能更换机油而不更换机油滤清器。机油的更换周期应根据车辆的使用情况而定。从经验看,以车辆运行12000~14000km进行全车二级技术保养时换油为最好。

三要做好柴油滤清器保养。WD615发动机柴油滤清器采用三级过滤,第一级集滤器安装在车架上,为金属网滤芯结构,底部有排污旋钮,可用来清污排放,其主要作用是滤除燃油中较大杂质和燃油中的水分;第二、第三级分别为粗、细滤清器,采用串联式安装在发动机上,粗滤器为毛毡滤芯,可清洗重复使用,细滤器为一次性纸质滤清器,滤清器座上“→”标记指明燃油流向。安装粗、细滤芯时,燃油先过粗滤器,再过细滤器。发动机在按级保养时,必须清洗燃油集滤器,同时更换燃油滤清器滤芯,车辆在正常运行中,要经常对燃油集滤器进行排污处理。

③经常检查机油液面高度,防止机油“不降反升”。驾驶员对发动机机油液面高度要勤于检查。检查液面高度可以发现发动机润滑系统中的一些早期故障,防止故障进一步恶化,造成严重后果。发动机经过一段时间运行,机油液面不降反升一定说明发动机润滑系统混入其他液体,这些液体不外乎水、柴油、液压油三种,至于是何种液体,要经过认真地检查、分析、判断。可以从油底壳中取出一点机油,观察颜色变化,若有水渗入,机油应是乳白色,在油与水还未充分混合时,从油底壳放油时,在磁性螺塞上应有水滴;如果在加冷却液时,发现有机油漂浮并逐渐增多,则机油中一定混入冷却液;如果取出机油闻到柴油气味,同时柴油消耗量大,或者发动机还伴有冒黑烟现象,就可判定是柴油混入机油中。如果没有上述特征,机油液面不降反升就要看液压油罐中液压转向油是否少了,是否需经常添加,若需经常添加而转向液压系统又无外部渗漏现象,则可判定机油中漏入了液压油。

④注意机油消耗数量,防止“排油、烧油”现象发生。发动机机油消耗量与运行时间、技术状况有关,正常的消耗量约为燃油的0.8‰,即耗1000kg燃油消耗掉8kg机油。若机油消耗数量过大,发动机要么“烧机油”,要么“排机油”,有可能是润滑系统出现故障,越早发现这些故障,越早排除,对发动机损害越小。若发动机排气冒蓝烟,说明发动机润滑油路中机油进入到气缸中,造成内部“烧机油”,对于WD615发动机而言,在两排气歧管连接部位,如果有机油滴漏现象,也说明发动机烧机油。发动机外部若有渗油、滴油现象,而漏出的物质是机油,这说明发动机有外部“排油”的现象,这些现象用肉眼认真观察是不难发现的,主要集中在发动机安装了密封油封、密封垫圈的部位以及一些与润滑有关联的管路,应及时加以排除。

⑤注意观察机油压力表指示,防止油压过高或过低。机油压力表指示是否正常是监测发动机润滑性能好坏最有效、最直观的方法。行车中,机油压力出现异常,切不可贸然行驶,一定要查明是监测电路出现故障,还是润滑油路出现故障。如果是监测电路出现故障,一般可继续行驶,返回后排除故障即可;如果是润滑油路出现故障,必须立即停车,排除故障后方可继续行驶,否则将给发动机带来严重伤害,尤其是机油压力过低造成的恶果最为严重。查看机油压力表指示异常,通常有以下三种情况。

一是指针偏到最大位置。正常情况打开钥匙开关,机油压力在没有启动发动机时应为0,此时油压报警红灯亮,蜂鸣器响。如果打开钥匙开关,没有启动发动机,机油压力表指示已达到最大位置,关掉钥匙开关,油压表指针为0,该故障多是机油感应塞上的油压测量接线头掉下来搭铁所致。将该线头接上,故障即可排除。若打开钥匙开关,红灯不亮,蜂鸣器不响,则可检查机油感应塞上的油压警报开关接线头是否掉下来了或连接线是否断路。

二是机油压力表指示偏低。发动机怠速时主油道压力不低于100kPa,工作时为350~500kPa。如果机油实际压力达到上述下限要求,但机油压力表指示偏低,此时应为电器故障。

三是机油压力表指针出现抖动。机油压力表指针出现抖动一般是由机油滤清器堵塞所致。更换机油滤清器,故障即可消失。

除上述三种情况外,机油黏度过高、机油泵安全阀调整不当或卡死、主油道或缸体内通向曲轴轴承油道堵塞、曲轴轴瓦与轴颈间隙不当等,均会造成油压表指示压力不正常。

⑥严格遵守发动机使用与保养规定,防止违规操作。WD615系列柴油机有严格的使用和保养规定,新车都配有《使用与保养说明书》,违规操作将加速发动机的磨损和损坏,缩短使用寿命,特别是影响发动机润滑性能的不当操作,将给发动机造成致命损害。因此,在使用过程中,应注意以下事项。

一是发动机熄火前,如果温度和转速较高时,应怠速运转3~5s后再熄火,突然熄火会造成增压器转子高速干磨而损坏;二是发动机启动后,应怠速运转3~5min,使机油压力高于150kPa、冷却液温度高于60℃后,方可正常使用,千万不能启动后猛轰油门,使发动机在低温状态下高速运转;三是长期停止使用的增压发动机,必须先拆下增压器机油油管,从进油口处加注机油后,才能运行启动。

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