引言：柴油發(fā)電機工作時，各配合副間相互接觸，高速相對運動，零件表面必然要產(chǎn)生摩擦，加速磨損。為了減輕磨損，減小摩擦阻力，延長柴油發(fā)電機使用壽命，柴油發(fā)電機上設(shè)有潤滑系統(tǒng)。以下就康明斯KTA19柴油發(fā)電機做范例，講解關(guān)于潤滑系統(tǒng)的組成及作用。
一、潤滑系統(tǒng)工作原理
柴油發(fā)電機工作時，機油經(jīng)集濾器初步過濾后被吸入機油泵，于是機油泵將機油經(jīng)機體中的油道壓送到機油濾清器。機油進入濾清器后分成兩路:一路經(jīng)機油細濾器過濾后直接流回油底殼，另一路經(jīng)機油粗濾器過濾后流往機油冷卻器(如果濾芯堵塞，則經(jīng)旁通閥流向機油冷卻器)。冷卻后的機油進入傳動機構(gòu)蓋板，然后雙分成兩路:一路經(jīng)曲軸前軸上的油孔進入曲拐的中空部分，再從連桿軸頸上的油孔出來潤滑連桿軸承;另一路則再分成兩路，其中大部分經(jīng)機體上的油道、第一道凸輪軸軸承，進入凸輪軸中心油道，然后流向機油壓力表和凸輪軸各個軸承。第二和第四道凸輪軸軸承上有油孔，機油從此孔流出分別經(jīng)機體上的垂直油道進入氣缸蓋內(nèi)的油道去潤滑搖臂軸。另外，還有一小部分機油經(jīng)傳動機構(gòu)蓋板上的噴油嘴噴到各傳動齒輪上對齒輪進行潤滑。
連桿大頭軸承流出的機油和其他摩擦表面流出的機油，與旋轉(zhuǎn)的曲軸和連桿大頭碰撞時，形成油?；蛴挽F，飛濺到活塞、氣缸壁和曲軸主軸承上對其進行潤滑。油環(huán)刮下的機油進入連桿小頭的兩個油孔內(nèi)，對活塞銷和連桿襯套進行潤滑。凸輪軸上的凸輪則靠從挺桿上的兩個油孔流出的機油和部分飛濺的油粒和油霧來潤滑。
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圖1 潤滑系統(tǒng)工作原理圖 |
圖2 柴油發(fā)電機潤滑系統(tǒng)功能框圖 |
二、柴油機潤滑系統(tǒng)組成
潤滑系統(tǒng)主要由油底殼、機油集濾器、機油泵、機油濾清器、機油冷卻器和潤滑油道等組成。機油泵通過集濾器、吸油管將機油從油底殼中吸出，加壓后的機油先經(jīng)過機油冷卻器進行散熱，然后再經(jīng)過濾清器濾除雜質(zhì)，最后送到主油道進行分配。康明斯KTAI9柴油發(fā)電機的潤滑油路布置。
1、油底殼
用來存儲發(fā)動機機油，還可以起到一定的散熱作用。
2、機油泵
它的主要作用是從油底殼中把機油抽出并加壓后給到發(fā)動機各機油管路和零件表面進行潤滑，維持潤滑油的循環(huán)。機油泵一般都是裝在油底殼里面，由正時皮帶、鏈條或齒輪來驅(qū)動。
3、機油泵吸油管和濾網(wǎng)
是機油進入潤滑系統(tǒng)的第一個通道，一般都是浸泡在油底殼的底部，吸入機油通過油泵加壓到各零部件表面。
4、機油濾清器
用來過濾機油中的雜質(zhì)，油泥，小鐵屑和水分來保證油道里干凈清潔的潤滑油。
5、機油冷卻器
機油冷卻器的作用是冷卻潤滑油，保持油溫在正常工作范圍之內(nèi)。在大功率的強化發(fā)動機上，由于熱負荷大，必須裝用機油冷卻器。發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，由于機油粘度隨溫度升高而變稀，降低了潤滑能力。因此，有些發(fā)動機裝用了機油冷卻器，其作用是降低機油溫度，保持潤滑油一定的粘度。機油冷卻器布置在潤滑系循環(huán)油路。
6、限壓閥
安裝在機油濾清器底座旁邊，主要作用是當機油濾清器堵塞時打開旁通閥讓潤滑油直接進入主油道來防止機油泵的壓力過大，同時在主油道的潤滑壓力過低時保證主油道的潤滑效果，防止要潤滑的零件受損。
7、主油道
潤滑系統(tǒng)的重要組成部分，直接在缸體和氣缸蓋上鑄出，來保證發(fā)動機各系統(tǒng)輸送潤滑油。
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機油泵結(jié)構(gòu)剖面圖 |
機油濾清器和機油冷卻器裝配圖 |
三、柴油機潤滑系統(tǒng)的作用
柴油發(fā)電機潤滑系統(tǒng)的功用是將壓力、溫度適宜的清潔機油連續(xù)不斷地輸送到所有需要潤滑的零部件表面之間。潤滑系統(tǒng)作用主要包括以下幾個方面：
1、潤滑作用
在相對運動零件表面之間形成一層油膜，減少摩擦和磨損。由于機油有一定的黏性，能黏附在摩擦表面上，形成一層油膜，從而使兩個摩擦表面并不直接接觸。當配合付間相對運動時，每一零件與黏在它表面上的油層一同運動，這樣各接觸面的干摩擦就變成了液體摩擦。因為液體摩擦因數(shù)比干摩擦因數(shù)小得多，所以摩擦阻力顯著減小，從而降低了功率損耗，并減輕了零件的磨損。
2、防銹作用
機油能附著在金屬零件表面，防止水、空氣和酸性氣體與零件表面接觸，發(fā)生氧化和腐蝕。
3、液壓作用
潤滑油還可用作液壓油，如康明斯柴油發(fā)電機的jake brake（柴油發(fā)電機制動器），就是利用機油的液壓作用進行工作的。
4、減振緩沖作用
在運動零件間形成油膜，吸收沖擊并減小振動。氣缸壓力急劇上升時，突然作用到活塞、活塞銷、連桿、曲軸軸頸上的力很大，這個力經(jīng)過軸承的傳遞，施加到油膜上，減緩了機件之間的直接沖擊。
5、冷卻作用
在柴油發(fā)電機工作時，由于摩擦的存在以及混合氣的燃燒，機件吸熱在所難免，溫度必然升高。潤滑系統(tǒng)工作時，循環(huán)流動的機油會將摩擦表面的熱量帶走，這使零件溫度不致過高。
6、清洗作用
機油在潤滑系統(tǒng)內(nèi)不斷循環(huán)，清洗摩擦表面，帶走磨屑和其他異物。這防止了零件之間形成磨料磨損。
7、密封作用
機油附著于運動零件表面，形成油封，提高了零件的密封效果。機油密封作用主要體現(xiàn)在氣缸壁、活塞環(huán)、活塞表面形成的油膜。正是機油的這種填充作用，才使得氣缸壓力得以建立。
四、潤滑系統(tǒng)的維護保養(yǎng)
1、參閱使用手冊，選用恰當?shù)臋C油。盡量避免使用偽劣產(chǎn)品。同時注意在嚴寒地區(qū)，使用適宜低溫環(huán)境標準的機油。
2、留意機油燈的警示：有警告就要馬上檢查，防患于未然。
3、定期換油：不要認為早點、晚點問題不大，一拖就是十天半月。每次更換機油后，應(yīng)將發(fā)動機做短時間的無負荷運轉(zhuǎn)，以保證潤滑油進入各潤滑部位。
4、定期更換濾清器。不要圖省錢，該換新時別吝嗇。
5、注意機油油面。一周檢查一次機油尺并不麻煩，關(guān)鍵是要養(yǎng)成好習慣。
6、了解系統(tǒng)的工作原理，嚴格按操作規(guī)程操作。
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