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          通過油液分析查找發動機抱軸故障原因
          來源:汽車維修與保養  作者:佚名  2020-11-18 09:24:27

               汽修技師平時經常會跟各種油液打交道,但真正利用油液檢測設備通過定量分析油液而找到故障原因的還不多,多數技師還停留在憑經驗檢查油液的層面,如用眼睛觀察油液是否乳化變色、用鼻子聞油液是否有焦糊味,用手感知油液中的顆粒物是否超標等。

              筆者最近經手一個通過對油液進行定量分析找到發動機抱軸的故障原因,不但避免了不必要的經濟損失,而且如果用常規方法憑經驗去診斷,很可能會走很大一段彎路,且最后還未必能找到真正的故障原因。在案例的診斷過程中,筆者有些心得體會,現呈現出來與廣大汽修技師朋友一起分享。
          一、故障現象
              一輛經過改裝的某款越野車,行駛里程近180000km,在進行常規換油保養后,發動機噪音變大,但未引起車主及修理廠技師的足夠重視,導致車輛在外出越野過程中,突然不能行駛,拆解后發現發動機已損壞,初步判斷是發動機出現了抱軸故障。圖1是該車油底殼及機油濾清器的狀況,油泥深厚、臟污嚴重,很明顯潤滑系統的工作環境比較惡劣。
          二、故障原因剖析
              首先簡單說明一下故障車出現故障前修理廠所做的工作,因為這有助于我們分析和判斷車輛的故障原因。由于車主是修理廠的老客戶,修理廠為了給車主提供優質服務,在保養過程使用了“設備換油”,而沒有采用傳統的“重力換油”。使用設備換油前,通常需用清洗油對發動機進行循環清洗,然后再用養護設備進行換油。設備換油的優勢是清潔,徹底,效率高,客戶體驗好,當然費用也相對較高。
              車輛出現故障后,車主認為發動機剛剛進行過保養,責任在修理廠,是其養護不當造成發動機潤滑不良而引發發動機故障。為此,車主不同意維修發動機,而提出了更換發動機的訴求。
              修理廠使用的是筆者所在單位提供的養護設備和清洗油,因此懷疑是由于使用了我們清洗油,是清洗油殘留導致潤滑油變質而引發此次故障,并要求我們提供技術支持,并解決問題。
              在進行設備換油前,故障車輛已經行駛了近180000km,再加上該車經常進行越野行駛,屬于有一定養護風險的車輛。在進行養護作業時,修理廠未進行發動機養護前的基本檢查,且養護后車主提出噪音過大時,也未能給予足夠的重視,未及時進行檢查。這些的確是修理廠工作不到位,操作不規范的具體體現。根據車輛故障發生后發動機分解照片,內部惡劣潤滑狀況沒能及時發現,油泥結膠嚴重,但這是導致車輛故障的唯一原因嗎?還有沒有其他可能引起發動機抱軸的故障原因?
              在與修理廠進行詳細溝通并了解具體的養護細節后分析,導致發動機抱軸的故障原因雖然很多,但潤滑不良的確屬于可能的故障原因之一。既然車主懷疑是養護不當,造成發動機潤滑不良,那我們就從潤滑油入手進行分析。
              我們知道潤滑油都是由基礎油和添加劑組成,其中添加劑又包括很多種類(圖2)。
              行業內對在用油液(使用后的油液)進行分析時,通常會用到紅外光譜分析儀(圖3)。
              紅外光譜儀的工作原理是:基于有機化合物中不同的官能團在不同的波長下,具有不同的吸收特征。而石油產品正是由不同的烴類及其他有機化合物組成的混合物,所以,紅外光譜無論是在新油分析,還是在用油(已使用的油)或廢油分析中都有其應用。它可以判斷潤滑油的基礎油是礦物型還是合成型;可以分析潤滑油中所加的添加劑類型;可以分析在用油中添加劑的耗解情況以及氧化副產物的組分,如內燃機油的氧化、硝化和硫化等情況。
              紅外光譜監測在用潤滑油中添加劑的耗解、基礎油的降解以及污染物,其中污染檢測包括水(油中含水)、煙貪(潤滑油殘余)、燃油(油中混有汽油)、乙二醇(油中混有冷卻液)、以及其他潤滑油、基礎油的降解等。因為這些物質的吸收波峰都是不同的,如水的吸收峰在3150~3500之間,而抗磨組分ZDDP的吸收峰在960~1025之間。
              圖4是從故障車發動機內提取的發動機殘油,利用紅外光譜儀對油樣進行針對性的分析,主要是監測與磨損、摩擦故障相關添加劑成分如抗磨劑、抗氧化劑的狀態,檢測潤滑油中是否混入冷卻液、燃油等雜質導致失效。另外,考慮到車主在養護后曾進行沙漠越野,還要檢查是否有沙子進入進氣道。
              將故障車上在用機油添加劑及雜質的檢測數據與原廠新油的相關檢測數據進行對比
          (表1),發現在用機油的抗磨劑含量比原廠新油的抗磨劑低了近7倍,這應該不會是添加劑正常消耗所致,而很可能是故障車當初保養時添加的機油有問題。

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