大型运输车辆及工程设备的发动机动态监测,为发动机现场检修及计划性大修起到重要的指导作用。机油化验就是体现这种指导作用的具体应用。常用检测设备为石油产品水分试验器和闪点测定仪;多元素油料光谱分析仪;铁谱分析仪。
1.防冻液进入了发动机的油底壳
用石油产品水分试验器来定量分析水的含量。当水含量高于0.3%时,同时结合多元素油料光谱分析仪,分析油中硼、钼、钠、铜的含量,可判断油的状况。如果金属含量正常,证明机油内的水分属冷凝水或机油内进入雨水,只需更换机油;现机油内进入了防冻液,则金属含量会明显增加,一般硼和钼> 10μg/g、钠>100μg/g、铜>6μg/g。此时,必须对发动机水路系统进行彻底检查,如果进入的防冻液属于微量,进行低级别保养,同时应进行短期机油跟踪化验;如果防冻液进入量很大,必须检查机体内部水路是否泄漏、缸套水封圈是否失效。
2.柴油进入了发动机的油底壳
用石油产品闪点测定仪检查,若被测油样闪点低于标准油样(机油加入5%的柴油),证明机油被柴油稀释,闪点降低,机油润滑性能降低。此时必须检查喷油器是否工作正常,如有柴油泄漏,喷油器雾化不好,油杯破裂,喷油器密封环失效等,需要更换损坏的部件,重新校准喷油器。故障处理后,进行低级别保养。
3.发动机油底壳中机油金属含量的检测多元素油料光谱分析仪主要用于检测微小金属颗粒,铁谱分析仪主要用于检测较大金属颗粒。使用多元素油料光谱分析仪,当检测到金属元素含量超出标准值较大时,并且油样中有金属颗粒,就需要进一步进行铁谱分析,可以更准确地判断非正常磨损的原因。
如铝>10μg/g,表明活塞烧损或异物撞击活塞顶部,金属铝进入机油,发动机应停机检修。如果发现铝>30μg/g时,应是危险信号,可能活塞严重受损,必须立即停机检修,否则容易造成
活塞、连杆的拉断等重大机械事故。铁>50μg/g,钢套出现局部拉伤或机体内部铸件受损,应停机检查确认。当铁>70μg/g时,属危险信号,必须马上停机检修,更换损坏部件。此时如铝含量也超标,可判定为活塞缸套异常磨损,应更换相应部件。铜>6μg/g,轴瓦类磨损,如单一铜含量超标,可判断为铜制衬套磨损,例如前齿轮室正时齿轮轴的衬套。如同时铅含量超标,则判断为主轴瓦、凸轮轴瓦或连杆瓦磨损,应立即停机检查。铅>20μg/g,再结合铜含量标准判断轴瓦类故障。钼>10μg/g,钼、硼、钠元素是防冻液的主要表征元素,基本上同时含量超标,可判断防冻液进入机油中。硼>10μg/g,结合钼、钠含量判断防冻液的进入量。钠>100μg/g,结合钼、硼含量判断防冻液进入量。铬>5μg/g,铬元素是活塞环磨损的表征元素,新发动机使用的前期,会出现短期铬含量超标,经过50h保养后可恢复正常。如果正常运行的发动机铬含量超标,则表明活塞环磨损加剧,同时铁含量有所上升,必须停机检查缸套、活塞有无磨损。硅>15μg/g,硅是灰尘的表征元素,进气系统密封不严,空气滤清器失效,造成燃烧室进入灰尘,通过活塞环口间隙进入机油中。必须停机检查发动机,更换损坏的进气连接部件,更换空气滤清器滤芯,再结合铁、铬、铝元素的含量,进一步检查缸套及活塞磨损状况。
机油化验在发动机检修中起到很重要的故障早期预警作用,对设备使用寿命的延长,防止机械事故扩大化,降低发动机故障损失具有实际意义,同时可提高故障判断的准确性和检修效率。机油化验数据分析与故障检修紧密结合,用数据指导检修,用检修验证数据。经过长期的经验积累,逐步提高数据处理分析及故障判断的准确性和实际可操作性,能形成一整套科学的检测检修手段。
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