发动机润滑中,轴瓦的润滑是很重要的。然而,若对润滑油选用不当,并在运行中忽视保养工作,常常出现烧瓦或加速磨损现象。烧瓦就是发动机曲轴轴承与连杆轴承的瓦片摩擦表面温度过高,使瓦片合金熔化脱落。烧瓦时,柴油机突然运转吃力并冒黑烟,严重时柴油机熄火,咬死,手摇曲轴转不动。烧瓦不但使轴瓦损坏,也引起轴颈擦伤,曲轴、连杆和机体变形,柴油机失去工作能力。在调研中发现,柴油机烧瓦故障是多发故障。为什么会烧瓦,应如何预防,本文着重对润滑油的品质进行了探讨。
1 烧瓦的原因分析
轴瓦的损坏主要由下面四种异常磨损造成,即腐蚀磨损、疲劳磨损、磨料磨损和粘着磨损。“烧瓦”是一种破坏性的粘着磨损,常常由于润滑油供应不足而引起。在发动机高速重负荷运行情况下,因油温升高,轴承过热,润滑油黏度降低,油膜强度下降,油膜变薄,以致断裂,从而出现半流体摩擦、边界摩擦,乃至干摩擦,导致两摩擦面微观顶峰直接接触,产生局部的烧着和熔着,生成粘着烧结现象,称之“烧瓦”。其具体成因有如下几方面:
1.1润滑油的质量等级和猫度牌号选用不当
国产车用柴油机机油牌号常用:CA、CB、CC、CD、CE、CF、CG表示质量等级,其中第一个字母C表示柴油机用油,第二个字母A、B、C、D、E、F、G表示润滑油的质量等级,级别越向后,油品质越高。机油黏度共有0W、5W、10W、15W、20W、25W等级别。不同字母表示不同黏度级别,字母越向后,黏度级别越高。冬季寒冷地区(我国东北和西北地区),应选用私度小的润滑油。有些机手在选用机油时,不注意机油牌号和钻度标识,随意使用。若柴油机选用汽油机机油,就会加速轴瓦磨损。因为汽油机机油含添加剂的比例比柴油机机油少。在气温较高的地区,使用多年的汽车、拖拉机,轴瓦间隙较大,应选用黏度较高的机油,若选用低黏度机油,在夏天重负荷作业时,容易造成烧瓦,或加速轴瓦的磨损。进口拖拉机或新的国产大马力拖拉机,厂家要求使用质量档次较高的机油,若选用普通机油也会造成早期烧瓦。
1.2长期使用劣化变质的机油
目前,很多机手不按规定的期限将油底壳旧机油换掉,而是只加不换,有的甚至1~2年仍不换,对机油滤芯则很少清洗,很多滤芯已破烂或胶结硬化不起过滤作用,污秽的机油通过安全阀直接润滑轴瓦,在轴瓦上难以形成良好的油膜,加速轴瓦磨损或烧瓦。
1.3柴油机超负荷工作
好多拖拉机手为了多挣钱,不注意机车的额定载重量,将货车厢加高加长加宽,有的机车实际装载大于额定装载量一倍多。发动机因长期超负荷作业,发动机温度高、转速低,轴瓦的承载力增加,机油泵供油量相应减少,加之机油在高温下黏度降低,更容易造成烧瓦。
1.4平时不保养不修理
拖拉机使用过程中不注重保养的现象很普遍,不定期更换机油,不清洗机油滤清器、空气滤清器,对发动机异响、冒烟现象不重视,认为只要机器能转,就不必维修。导致轴瓦磨损严重,机油压力过低,不能形成连续油膜,出现半干摩擦或干摩擦状态而烧瓦。
2 延长轴瓦使用期限和预防烧瓦的措施
2.1合理选用润滑油
根据柴油机使用时间长短和运动副磨损情况选油,新柴油机应选用戮度小些的润滑油;而使用时间较长,磨损较大的(间隙增大)柴油机,则可选用茹度较大的润滑油;负荷大的柴油机也应选用私度稍大的机油。
2.2按期更换旧机油
(1)按机器制造厂产品说明书注明的使用机油级别、牌号和推荐换油周期进行。换油时应将旧油放尽,使用过的机油由于高温氧化,已经含有大量的酸性物质、黑色油泥以及水分和杂质。它们不仅对发动机造成损伤,也会污染新加入的机油,影响使用性能。
(2)根据发动机工作情况,随时检查旧机油污秽老化程度,决定提早或延迟更换。在没有理化试验设备的情况下,常用如下简易方法分析:①外观、气味和手捻搓感觉检查。从发动机油底壳取机油油样放试管中,与新油对比,如果呈现不透明的褐色或土黄色,表示被水污染严重。机油气味异常是机油污染的象征,机油高温氧化,具有“灼烧”或刺激的气味;机油被柴油严重稀释会出现燃油气味。手捻搓感觉法:手指蘸一点机油尺上的机油,用大拇指与食指反复研磨,手感磨屑少、无摩擦感、有舒缓的润滑性为好。②油滴斑点试验。在白色滤纸上滴上已用润滑油并与新机油比较,如中心黑点(沉淀区)较大,呈黑褐色且均匀无颗粒,表明润滑油已变质该换;如中问黑点较小而色较浅,四周的黄色润色(扩散区)较大,表明润滑油仍可继续使用。如果中间黑点与四周的黄色浸润痕迹的边界不很明显,则表明添加剂未完全失效;如边界清晰,表明添加剂已耗完,该换油。
(3)油底壳机油量应控制在机油尺的上下刻度线内,不能过多或过少。如果加入的润滑油油量过多,发动机内部机件运行阻力增大,造成不必要的功率损失。而且过量的润滑油会窜入燃烧室,造成发动机烧机油,尾气排放超标、冒蓝烟,机油消耗量明显增大,发动机内部积碳增多,甚至导致早燃、爆震、拉缸,严重损害发动机。