柴油机润滑系统多故障耦合关系分析及解耦技术
（大连中车柴油机有限公司，辽宁 大连 116000）
摘 要：柴油机是汽车、机车、船舶动力系统的核心设备，是保障安全运行的关键。润滑系统作为柴油机的关键子系统，其不良工作状态，将直接导致柴油机各运动件间无法建立起有效润滑油膜，对柴油机整机运行安全危害极大。长期以来，因摩擦副润滑不良而导致的柴油机停机事故在实际中时有发生。严重时，甚至引发柴油机拉缸、烧瓦等重大运行事故，造成巨大的经济损失。实施柴油机润滑系统故障诊断，及时发现润滑系统的异常状态，并准确定位故障源，已成为保障柴油机安全运行的迫切需求。
关键词：柴油机；润滑系统；故障诊断；多故障解耦引言
柴油机润滑系统的功用是把润滑油不间断地送到各零件的摩擦表面，以使各摩擦表面形成油膜，减少阻力，减轻零件磨损。柴油机在工作中，动配合的零件在相对运动的工作表面上产生相互摩擦，使摩擦表面发热和磨损，活塞与缸壁之间、气门导管与气门杆之间的润滑困难、工况恶劣，磨损严重；曲轴轴颈与轴承在循环冲击载荷作用下，因润滑不良、机油不清洁，磨损加剧，间隙增大，冲击更为剧烈，使轴颈、轴承造成严重损伤。这些均将破坏发动机的正常工作状态。柴油机润滑系具备良好的工作性能是实现柴油机正常工作所不可缺少的重要条件之一。柴油机润滑系统常见故障有机油压力过高、机油压力过低、机油消耗过高等，我们需要知道这些故障产生的原因，以便在工作中注意预防。
1 柴油机润滑系统结构及工作原理
柴油机润滑系统的典型结构见图 1，其包含泵、过滤器、冷却器及各种阀件。柴油机工作时，油底壳中的滑油经机带泵泵吸，并进入冷却器中冷却。机带泵后通常设有安全阀，以防止管路压力过高损坏部件。滑油冷却器与调温阀并联。阀件内安装热胀冷缩元件，其根据滑油温度调节阀口开度，从而改变进入冷却器的滑油流量，以达到控制油温的目的。冷却后的滑油进入过滤器，滤除油液中的磨粒等杂质。
旁通阀与过滤器并
联，该阀由过滤器
前、后两股液流控
制。当过滤器堵塞
时，旁通阀在过滤器
前后压差的作用下
打开，滑油不经过滤
器直接进入主油道，
避免柴油机发生干
摩擦。主油道设有调
压阀，以调节滑油进
机压力。大型船用柴
油机还设有预润滑
油路。柴油机起动
前，滑油由预润滑泵
泵送，对柴油机实施
预润滑，避免柴油机起动时发生摩擦磨损。
2 润滑方式
根据运行条件和润滑条件，润滑油进入各个零件面的方式主要有两种不同：(1)压力优化。润滑油在压力下通过油泵引导至摩擦面。此润滑可确保可靠的润滑、良好的润滑以及一定的清洗和冷却效果。此润滑适用于主轴承、连接杆、曲轴轴颈、摆动臂轴承等零件，这些零件具有较高的载荷和相对较快的移动速度。(2)喷水。发动机零件运动过程中溢出的油滴或油雾直接落在摩擦上，或由油孔润滑驱动摩擦。
负载较轻且移动速度较低的零件，以及压力分布的零件，例如例如，圆柱壁、活塞销、导向套筒、正齿轮、凸轮面等。牵引电动机通常同时用压力润滑摩擦不同部位的摩擦面。使用注射成型方法，此润滑系统称为复合润滑。此外，电机的某些部分还会进行手动润滑，例如 b .
定期添加钙基床的泵轴承，用一定量的油填充泵驱动，定期更换油。
3 柴油机润滑系统多故障耦合关系分析
采用时间因果图描述润滑系统各状态变量间、以及状态变量与结构参数间的解析关系，建立柴油机润滑系统的时间因果图见图 2。图中，1、1R 表示两参数正相关，比例系数分别为 1 和 1R，-1 表示两参数负相关，=表示两参数相等，dt 表示两参数间存在积分因果关系，父结点是子结点的时间导数，1C 为常数因子。本文忽略曲轴至机带泵的传动故障。时间因果图实际上描述了柴油机润滑系统状态参数间的迭代求解关系。将柴油机润滑系统故障表示为状态参数或结构参数的劣化（增大、减小），由时间因果图表征的因果知识，可得到该故障下，柴油机润滑系统各项运行参数的响应特性。以过滤器堵塞（旁通阀未开启）为例，得到该故障下柴油机润滑系统各项运行参数的劣化趋势见图 3。
4 机油温度过高柴油机的油温表明超过了该值，油耗增加。油温过热的主要原因是油的温度不排放，或者油的热量过多。原因：(1)气缸盖污物过多，冷却不足，发动机温度过高，因而油温过高，再加上水温过高，分析机油温度是否因发动机过热而升高，并修复导致发动机温度升高的故障。(2)活塞环磨损或堵塞严重，导致曲柄箱油封内温度升高，导致机油过热，连同曲柄箱的换油量和烧蚀量，确定活塞环是否磨损严重，然后决定是否需要拆卸活塞以检查活塞。当活塞环磨损时更换活塞环。
(3)油量太小，达不到规定的油面高度，降低了油的循环发热。此时，将检查油底壳的高度，并在必要时进行检查。加了油。
5 机油压力忽高忽低
使用柴油机时，机油压力突然过低，显示为机油压力指标。造成这种情况的主要原因有两个：(1)病例阀经常打开。我们知道，当机油粘度过高或维护太迟时，主管路上的压力低于油脂滤芯正面的机油通道压力。当压降大于 0.35 ~ 0.45 MPa 时，落差阀打开，将未经过滤的污油引入主油管道，加剧零件磨损。当两侧压力基本平衡时，安全阀会在自己弹簧的影响下关闭。这使得安全阀打开时主管路的机油压力暂时增大，安全阀关闭时减小，导致油压计摆动。如果油粘度波动太大，则在机油温度升高到 70°C 以上时，振荡自然会消除。如果是滤芯的污染引起的波动，则清洁滤芯后指针不再摆动。当机油压力计在两个陈述后摆动时，安全阀阀座可能松动，导致安全阀开启压力低于0.35 ~ 0.45 MPa，从而导致频繁开启。在这种情况下，拆下粗滤芯并用大螺丝刀固定安全阀，使其不再松动。如果存在试验台，则在顶阀冲击后，安全阀开启压力应设置为 0.35 ~ 0.45 MPa；没有试验台，阀座就固定住了。(2)止回阀经常打开。当主风管上的机油压力大于 0.2-0.3 MPa时止回阀打开。当止回阀下降而回流弹簧倾斜时，止回阀打开时压力会减小，止回阀打开时会稍有下降，导致油压计指针摆动。由于这些原因，更换磨头或油阀弹簧时指针的摆动消失。(3)油箱内缺乏机油，滤清器边界处的油层吸油口或机油管道内的污染并未完全堵塞，因此油泵有时是空的，机油压力突然过低。机油压力计在完好运行时摆动，是一种“慢性”疾病，不会直接导致诸如以下事件。B.WW 驻波。在这种情况下，不要惊慌。根据上述根本原因分析检查排除项。
6 维护保养
(1)正确选用机油。机油是润滑的主要手段，与人体血液相对应。
在使用说明书中，各种发动机明确规定了机油牌号，并要求严格按照使用说明书选择。汽油不得代替柴油，因为汽油与柴油差异性较大，可造成作业温度、速度、负荷不同。建议不要混合不同品牌的机油，不同品牌可能包含不同的添加剂，混合造成可用性降低。(2)定期对机油取样化验，确保粘度、闪点、金属元素等参数指标合格，提升柴油机保养措施。
参考文献
[1]韩立新.柴油机润滑系统的技术维护要点[J].农机使用与维修，2019(11)：70.
[2]孙玉苹.柴油机润滑系常见故障分析[J].农机使用与维修，2019(11)：
71.
[3]С.А.Петухов，宋忠明.优化柴油机润滑系统[J].国外机车车辆工艺，2019(05)：22-24.
