韓鳳禹
摘 要:通過(guò)對(duì)柴油機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)工作方式及主要部件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的介紹,提高人們對(duì)柴油機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),以提高柴油機(jī)使用與維修的質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:柴油機(jī);潤(rùn)滑系統(tǒng);主要部件;結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
中圖分類(lèi)號(hào):S219.07 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
doi:10.14031/j.cnki.njwx.2020.01.051
柴油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)是依賴(lài)其零件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件之間必然產(chǎn)生摩擦和磨損。干摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱,使零件溫度升高,磨損加劇,表面擦傷、膠合,甚至咬死。因此,不潤(rùn)滑柴油機(jī)就不能工作;潤(rùn)滑不良,會(huì)使柴油機(jī)出現(xiàn)故障,縮短壽命。根據(jù)統(tǒng)計(jì),使用中柴油機(jī)的故障有50%~60%是由于潤(rùn)滑不當(dāng)引起的。因此,柴油機(jī)有良好的潤(rùn)滑系統(tǒng),連續(xù)不斷地供給各個(gè)摩擦表面潤(rùn)滑劑(潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂),以減少摩擦,降低磨損,保護(hù)摩擦表面。潤(rùn)滑油除了有潤(rùn)滑作用外,還可以起散熱作用、帶走摩擦表面的污物作用,以及短時(shí)間防銹作用,對(duì)于柴油機(jī)汽缸活塞組還有密封作用。
1 潤(rùn)滑方式
對(duì)零件表面的潤(rùn)滑,根據(jù)其工作條件和潤(rùn)滑部位的不同,潤(rùn)滑油輸送至各零件表面的方法也不同,主要有以下兩種方式:
(1)壓力潤(rùn)滑。潤(rùn)滑油在機(jī)油泵的作用下,以一定的壓力輸送至摩擦表面。這種潤(rùn)滑方式能保證潤(rùn)滑可靠,潤(rùn)滑效果好,并且有一定的清洗和冷卻作用。像主軸承、連桿軸承、凸輪軸軸頸、氣門(mén)搖臂軸承等承受負(fù)荷較大及相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較高的零件采用這種潤(rùn)滑方式。
(2)飛濺潤(rùn)滑。由發(fā)動(dòng)機(jī)零件運(yùn)動(dòng)過(guò)程中飛濺起來(lái)的潤(rùn)滑油滴或油霧,直接落在摩擦表面或經(jīng)過(guò)收集后從油孔流到摩擦表面進(jìn)行潤(rùn)滑。承受負(fù)荷較小及相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較低的零件和一些難以實(shí)現(xiàn)壓力潤(rùn)滑的零件,如汽缸壁、活塞銷(xiāo)座、連桿小頭襯套、正時(shí)齒輪、凸輪表面等采用這種潤(rùn)滑方式。
拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)一般同時(shí)采用壓力式和飛濺式潤(rùn)滑方式分別對(duì)不同部位的摩擦表面供油潤(rùn)滑。這種潤(rùn)滑系統(tǒng)稱(chēng)為復(fù)合式潤(rùn)滑。另外,發(fā)動(dòng)機(jī)的某些部位還采用人工加油潤(rùn)滑,如水泵軸承要定期加入鈣基潤(rùn)滑脂,噴油泵調(diào)速器要加注一定量的機(jī)油,并定期更換機(jī)油。
2 潤(rùn)滑系統(tǒng)的主要機(jī)件
2.1 機(jī)油泵
機(jī)油泵一般有齒輪式和轉(zhuǎn)子式兩種,295柴油機(jī)采用轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵。轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵結(jié)構(gòu)緊湊,吸油真空度高,在機(jī)體內(nèi)的安裝位置高低均可。
轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵由內(nèi)轉(zhuǎn)子、外轉(zhuǎn)子、油泵殼體等組成。油泵工作時(shí),內(nèi)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)外殼向同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)。內(nèi)轉(zhuǎn)子有四個(gè)凸齒,外轉(zhuǎn)子有五個(gè)凹齒,它們可以看作是一對(duì)只相差一個(gè)齒的內(nèi)嚙合傳動(dòng),其轉(zhuǎn)速比為5∶4。無(wú)論轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到任何角度,內(nèi)外轉(zhuǎn)子各齒形之間總有接觸,分隔成5個(gè)空腔。進(jìn)油道一側(cè)的空腔,由于轉(zhuǎn)子脫開(kāi)嚙合,容積增大,產(chǎn)生真空度(即空腔內(nèi)壓力低于外界壓力),機(jī)油被吸入空腔。轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn),機(jī)油被帶到出油道一側(cè),這時(shí)轉(zhuǎn)子進(jìn)入嚙合,油腔容積逐漸減小,機(jī)油壓力升高,并從齒間擠出,從出油道送出。
內(nèi)、外轉(zhuǎn)子與殼體的軸向側(cè)隙約0.04~0.08 mm;內(nèi)、外轉(zhuǎn)子徑向間隙約0.06~0.15 mm。間隙過(guò)大會(huì)降低機(jī)油泵的泵油效率,造成供油不足。當(dāng)因磨損使軸向間隙增大到0.15 mm、徑向間隙增大到0.22 mm時(shí),潤(rùn)滑油量和機(jī)油壓力會(huì)明顯下降,影響正常潤(rùn)滑。這時(shí)可通過(guò)調(diào)整機(jī)油泵體與機(jī)油泵蓋的墊片來(lái)調(diào)整轉(zhuǎn)子的軸向間隙。內(nèi)、外轉(zhuǎn)子的嚙合間隙超過(guò)磨損極限時(shí)應(yīng)更換新件。
山東295T型柴油機(jī)機(jī)油泵安裝于曲軸下方殼體內(nèi),由曲軸正時(shí)齒輪直接帶動(dòng)旋轉(zhuǎn),機(jī)油泵距油面高度較低。寧波295型柴油機(jī)的機(jī)油泵安裝在曲軸的左上方,由曲軸正時(shí)齒輪通過(guò)凸輪軸正時(shí)齒輪帶動(dòng)機(jī)油泵旋轉(zhuǎn)。
2.2 機(jī)油濾清器
按濾清方式不同,機(jī)油濾清器可分為過(guò)濾式和離心式兩大類(lèi)。過(guò)濾式濾清器按其結(jié)構(gòu)形式又可分為濾網(wǎng)式、刮片式、紙質(zhì)濾芯式、線(xiàn)繞式和復(fù)合式等。拖拉機(jī)柴油機(jī)的機(jī)油濾清器廣泛采用單級(jí)紙質(zhì)濾清器。濾芯為圓筒折疊式紙質(zhì)濾芯。濾紙經(jīng)化學(xué)處理,具有無(wú)數(shù)微細(xì)小孔,兩端與端蓋粘合密封。機(jī)油通過(guò)濾紙的微孔進(jìn)入內(nèi)腔時(shí)得到過(guò)濾,然后流入主油道。主油道的機(jī)油壓力可以用濾清器上的調(diào)壓閥調(diào)整,此壓力一般為0.2~0.4 MPa。在濾清的過(guò)程中,如果濾芯過(guò)臟或冷車(chē)啟動(dòng)潤(rùn)滑油黏度增加,機(jī)油通過(guò)濾芯的阻力增大,使油道中機(jī)油量不足時(shí),機(jī)油就沖開(kāi)旁通閥(安全閥),不經(jīng)過(guò)濾直接進(jìn)入油道。旁通閥的開(kāi)啟壓力一般為0.1~0.2 MPa。
2.3 機(jī)油集濾器
295型柴油機(jī)機(jī)油集濾器一般由銅絲濾網(wǎng)和骨架組成。其功用是利用濾網(wǎng)清除潤(rùn)滑油中體積較大的污物,如金屬屑、泥沙等雜質(zhì),起粗濾潤(rùn)滑油的作用。機(jī)油集濾器安裝在油底殼中,安裝時(shí)應(yīng)注意集濾器在油中的位置,不要過(guò)高或過(guò)低,其底面最好與油底殼底面平行。低了容易將油底殼底部沉淀的雜質(zhì)吸入濾網(wǎng),高了又可能將油中的泡沫吸入,使油路中存有空氣。整個(gè)油路應(yīng)保持密封,不要有破裂、縫隙和螺栓松動(dòng)現(xiàn)象,以免吸入空氣,使?jié)櫥凸┙o不足,甚至斷油而造成事故。
2.4 機(jī)油壓力調(diào)節(jié)閥(限壓閥)
機(jī)油壓力調(diào)節(jié)閥一般安裝在機(jī)體油道上,與整個(gè)潤(rùn)滑油路并聯(lián),以限制潤(rùn)滑油路中的最高機(jī)油壓力,以免油壓過(guò)高損壞密封件等。當(dāng)機(jī)油泵泵油量超過(guò)需要量,油路中油壓升高,超過(guò)調(diào)壓彈簧的預(yù)緊力時(shí),潤(rùn)滑油會(huì)頂開(kāi)鋼球,使一部分油流回油底殼,從而降低潤(rùn)滑油路中的壓力。調(diào)壓彈簧的預(yù)緊力可用調(diào)節(jié)螺釘來(lái)改變,回油壓力也隨之改變。