2.分析发动机油压报警可能的原因
(1)油底壳中的油量不足;(2)发动机温度和机油品质,机油耐高温能力差,机油钻度低;发动机长时间大负荷运转,机油冷却器效果不好,使油温过高机油变稀导致机油压力过低;(3)机油灯压力开关或线路存在故障;(4)发动机润滑系统压力导致机油灯报警;(5)机油滤清器堵塞;(6)机油泵内泄漏量过大,造成泵油能力不足;(7)机油限压阀或泄压阀弹簧过软,钢珠损伤造成阀的功能减弱导致机油压力降低;(8)曲轴轴承间隙过大,发动机曲轴与轴承配合间隙过大,造成机油大量泄漏,使主油道油压降低;(9)冷却活塞喷油嘴油路泄漏,喷油嘴损坏、固定螺丝松动或限压阀关闭不严泄压,也会降低主油道压力。
3.对发动机机油报警系统和润滑系统进行检查
(1)由底壳中的油量不足。发动机的油底壳是贮存机油的容器,油底壳的机油量是要有一定数量的。其油面过低会影响机油的压力,会使机油泵的泵油量减少或因进空气而泵不上油,致使机油压力下降,使曲轴与轴承、缸套与活塞都会因润滑不良而加剧磨损。检查发动机油面,在油尺的上刻线,机油量在正常范围。
(2)检查发动机温度过高。若发动机冷却系统水垢严重,工作不良或发动机长时间超负荷工作,都会引起机休过热,加速机油的老化、变质,且容易使机油稀释,从配合间隙中大量流失而导致油压下降。检查发动机水温90℃以上时,冷却风扇能够正常运转,发动机水温在正常范围。
(3)检查发动机油灯报警系统。按电路图检查机油灯报警灯线路,无搭铁短路和断路情况,线路检查正常;检查机油报警灯
油压开关,拔下机油压力开关插头报警灯熄灭,机油报警灯是得到开关控制信号点亮的。待发动机温度下降后,启动发动机怠速运转,仪表上的报警灯灯不亮,水温上升后机油报警灯点亮,但是加速到1800r/min以上,机油报警灯能够熄灭,排除机油压力开关及控制线路故障,说明是发动机润滑系统机油黏度小或泄压,导致机油报警灯点亮的。
(4)测量发动机润滑系统压力。维修人员连接机油压力表,凉车启动着车怠速运转时机油压力为290kPa,加速发动机到3000r/min机油压力上升到590kPa,冷车时机油压力正常。随着发动机温度的上升,发动机怠速转速时,机油压力下降到160kPa机油报警灯开始点亮,温度持续上升,机油压力继续下降,下降到150kPa时机油报警灯常亮,此时需要把发动机转速提高到2000r/nun以上机油报警灯才能熄灭。查阅资料,BPJ发动机温度在80℃以上,发动机转速在2000r/min时,机油压力应为270~450kPa。该车发动机温度在80℃时,怠速运转时机油压力在150kPa;发动机加速到2000r/min时,机油压力在300kPa,机油压力比正常值明显偏低。
(5)检查机油滤清器堵塞。机油滤清器的功能是清除润滑油中的杂质,保持润滑油的清洁。机油滤清器上设有旁通阀,当机油滤清器堵塞,润滑油通过短路阀进入主油道,防止发动机运动副因缺润滑油而烧坏。如果短路阀的开启压力调得过高,当滤清器被堵塞时就不能及时顶开,于是,机油泵压力升高,内漏增加,对主油道的供油量相应减少,会引起油压的下降。机油滤清器是新更换的,可以排除机油滤清器堵塞的可能。
(6)本着先外后内、先简后繁的原则,确认机油灯报警正常后,抬下发动机,拆下油底壳,检查机油集虑器未见堵塞情况,检查机汕泵和集虑器堵塞。检查机油泵吸油口集虑器无堵塞,检查机油泵链轮及驱动链条无损坏。用手转动机油泵齿轮,转动自如无卡阻现象。将机油灌入机油泵内,用拇指堵住油孔,转动泵轴有油喷出并能感到有压力,各个接合面无漏油现象,检查结果机油泵没有问题。
(7)检查机油压力释放阀。压力释放阀可以调节发动机机油的压力,但是如果调节阀内的调节弹簧折断或因疲劳而弹力减弱,进而使调节阀失去调节作用,使机油泵输出机油压力降低,不能将油压升高时,就会影响发动机工作。检查限压弹簧无损伤或疲劳变形,压力释放阀与阀座的配合面无异常、配合良好,释放阀检查正常。
(8)侧量曲轴与轴承配合问隙。当发动机长期使用后,曲轴与连杆轴承的配合间隙逐渐增大,因而形不成油楔,机油压力也随着下降,造成发动机的机油压力不足。据测定,该间隙每增加0.01 mm时,油庄就下降10kPa。检查主轴颈、连杆轴颈无椭圆或锥形磨损,轴承(大、小瓦)都是新的,用百分表测量曲轴、连杆轴颈与轴承的间隙,主轴颈与轴承的配合间隙为0.05~0.06mm,连杆轴颈与轴承的配合间隙为0.04~0.05mm,大、小瓦配合间隙都在正常范围。
(9)用压缩空气打压检查润滑系统泄漏情况。
①用压缩空气打压检查曲轴、连杆轴承泄漏情况。按规定力矩把曲轴、连杆轴承都安装好,把压缩空气接入主油道,观察各个摩擦副压缩空气的漏气量,曲轴轴承、连杆轴承漏气量(声音)一致,无异常情况。可以排除曲轴、连杆轴承间隙过大泄压,引起的发动机怠速时机油报警灯点亮。
②用压缩空气检查活塞冷却喷油嘴油路。该车活塞冷却喷嘴安装在发动机机体的主油道上,活塞采用内冷油腔设计,冷却机油通过喷嘴持续喷射、进入内冷油腔来冷却活塞。油腔内有合理的机油量,在油腔内振荡吸收活塞热量后流出,从而降低活塞温度,特别是活塞顶部的温度。首先检查活塞冷却喷油嘴喷管外观无变形或损坏,紧固喷油嘴的有两装螺栓无松动(如图8所示)。再用压缩空气打压检查活塞冷却喷油嘴的漏气量,扣压发现有2个喷油嘴的漏气声音比较大,于是拆下冷却喷油嘴检查,4个喷油嘴的喷管都无漏气现象。接着检查三通螺栓内的限压阀(三通螺栓及限压阀结构如图9所示),用嘴吹气时1缸和3缸限压阀吹不通、阀门在关闭位置(是正常的),检查2缸和4缸时限压阀门能吹通,阀门在开启位置(限压阀弹簧失效、已经损坏)。检查结果2缸和4缸活塞冷却喷油嘴限压阀门,在开启位置不能关闭,把主油道的压力泄掉一部分,使发动机怠速运转时机油灯报憋。同时正常的1缸、3缸的喷油量减少或不喷油,发动机活塞和气缸套冷却不足,导致发动机活塞、气门等异常磨损及严重损坏。
故障排除:更换了2缸和4缸三通螺栓(与限压阀一体如图10所示),装复后试车,机油灯不再点亮。在发动机温度80℃以上时,测量发动机机油压力,发动机怠速运转时油压为220kPa,发动机转速在2000r/min时,机油压力为400~450kPa,符合发动机的技术规格。无论发动机水温是否超过90℃或发动机长时间怠速运转,发动机机油灯都不再报警,发动机机油压力低、机油报警故障彻底排除。
故障总结:该车故障原因是由于活塞冷却喷油嘴限压阀弹簧失效、阀门卡滞在打开位置,在没有压力的情况下阀门常开,降低了卞油道的压力,造成发动机怠速运转时机油灯报警。该车累计行驶里程才13多万千米,行驶里程并不多,发动机进行了两次较大的修理,这次故障发生之前刚修完不久(凸轮轴等好多件都是新更换的),都是活塞冷却喷油嘴限压阀失效引起的。发动机机油压力偏低,车辆在高速行驶时机油报警灯又不亮,发动机机油压力不足、润滑不良情况在持续,车辆连续高速行驶时,造成如此后果。如果不出现发动机缺缸现象,驾驶人员是不易觉察到发动机润滑系统有间题。在修理方面这是一个非常典型的分析(检查)不到位,哪里坏了就换哪造成的后果。前一次维修时,维修人员没有对凸轮轴异常磨损的原因进行彻底的分析,就更换了凸轮轴等零件。分解
气缸盖时,气门从气门导管中取不出来,气门杆尾部环形槽严重的磨损和环形槽脱落等都是同一个原因。今天彻底分析了发动机机油报警系统和润滑系统的结构原理,了解到发动机活塞在工作时不断地从燃烧系统吸收热量,如果要保持活塞有较高的强度,满足发动机的使用要求,必须将活塞吸收的热量及时地传走。通常情况下,活塞吸收的热量是通过活塞环、活塞裙部和活塞内腔顶传递。但对于涡轮增压式发动机机活塞,仅靠这些方式已不能满足冷却活塞要求,为保证发动机的性能,因而采用了对活寨内腔顶部进行喷油冷却的措施,对活塞内腔顶部进行强制喷油冷却。在使用中要保证冷却喷嘴畅通、有效,否则将因得不到喷油冷却而使活塞顶部与第一道环槽的温度升高,造成活塞顶部异常膨胀、烧蚀,甚至拉缸,活塞环槽温度升高使机油胶结,造成卡环等发动机故障。于是找到了维修思路,在检查曲轴主轴承和连杆轴承的配合问隙正常的情况下,用压缩空气检查了连杆轴承、曲轴轴承的泄油情况。最后用压缩空气检查活塞冷却喷油嘴时,确认了限压阀弹簧弹力减弱,使限压阀失大调节作用,导致发动机怠速油压降低。维修人员虽然厂解发动机润滑系除了压力润滑和飞溅润滑润滑外,还有一套活塞冷却喷油嘴在也在主油道直接供油,却不知道活塞冷却喷油嘴的固定螺丝内有限压阀,两次维修都没有排除故障隐患。所以我们以后要举一反二,认真分析故障系统工作原理,找到故障的根源所在,才能完全彻底地排除故障。
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