カザフスタン製高稼働時間ディーゼル機器における速度変化時の間欠的な油圧低下の原因究明 - オイルポンプ駆動ギアのトルク伝達に関する調査

ケース背景

カザフスタンで稼働している高稼働時間の建設用ディーゼル機器において、エンジン回転速度の急激な変化時にエンジンオイル圧が間欠的に低下する現象が発生しました。

定常アイドリングおよび中程度の回転数では、潤滑圧は正常に見えました。ピックアップスクリーンは清掃されており、オイルレベルは適切で、オイルポンプ自体も点検中に明らかな内部損傷は見られませんでした。

圧力低下は、単にオイルが熱い、または低回転数というよりも、エンジン回転速度の変化と相関していたため、技術者は「エンジンがオイルポンプを機械的にどのように駆動しているか」を調査しました。

健全なポンプでも継続的な機械的入力が必要

エンジンアーキテクチャによっては、オイルポンプは次のように駆動される場合があります。

• ギア;
• チェーン;
• キー;
• スプライン;
• またはその他の機械的インターフェース。

基本的な連鎖は次のとおりです。

クランクシャフト/ギアトレイン → オイルポンプ駆動ギア → ポンプシャフト → ポンプエレメント → 潤滑油の流れ

駆動インターフェースが摩耗した場合、トルクが正しく伝達される限り、ポンプは圧力を生成できる可能性があります。

この故障は、トルクが常に連続的に伝達されないために発生します。

速度変化が故障を露呈した理由

定常回転数では、摩耗した部品は一方向に負荷がかかったままでトルク伝達を継続できます。

加速または減速中:

• 回転力が変化する;
• バックラッシュが摩耗した表面を横切って移動する;
• 損傷したキー、スプライン、またはギアインターフェースがシフトする可能性がある;
• ポンプ速度が一時的にエンジン速度からずれる可能性がある;
• 駆動接触が再び安定するまで油圧が低下する。

これにより、定常的なワークショップテスト中に再現が困難な間欠的なパターンが生じます。

調査はポンプを逆にたどった

技術者は、オイルポンプ以降のオイル圧のみに集中するのではなく、次のものを点検しました:

• 駆動ギア;
• キーまたはスプライン;
• ポンプシャフト;
• ギア歯;
• 保持ハードウェア;
• バックラッシュ;
• および相対的な動きによる痕跡。

また、オイル粘度、レギュレーティングバルブの作動、ベアリングクリアランスのチェックも継続し、駆動機構が証拠なしに非難されないようにしました。

ポンプが点検をパスした理由

オイルポンプは、次の項目で許容範囲内である可能性があります。

• ロータークリアランス;
• ギアの状態;
• ハウジングの状態;
• および圧力能力

その外部駆動インターフェースが劣化している間。

これにより、診断上の区別が生まれます。

ポンプ機構は健全

しかし

ポンプの回転が確実に維持されていない。

カザフスタンでの高稼働時間運用が摩耗を関連付けた

長時間の稼働時間を蓄積した建設用エンジンは、ギアトレインやアクセサリードライブを通じて繰り返しのトルクサイクルを経験します。

以前のポンプまたはタイミングシステムの修理も、駆動アライメントやコンポーネントの保持に影響を与える可能性があります。

したがって、サービス履歴が調査の一部となりました。

ポンプ交換のみで故障が繰り返される理由

摩耗した駆動ギアまたは損傷したメスティングスプラインに新しいポンプを取り付けた場合、新しいコンポーネントでもドライブが失われる可能性があります。

機械的インターフェースの両側を評価する必要があります。

技術的な教訓

油圧診断には、次のものだけでなく、次のものを含める必要があります。

オイル供給 → ポンプ → ギャラリー

しかし、次のものも含まれます。

エンジン回転 → ポンプ駆動。

ポンプは、エンジン条件の変化を通じて機械的駆動が継続されない限り、信頼性の高い潤滑圧を生成できません。

FAQ

オイルポンプは正常にテストできても、間欠的な圧力低下を引き起こす可能性がありますか？

はい、ポンプ自体は健全でも、その駆動インターフェースが滑ったりトルクを失ったりする場合です。

なぜ加速中に主に故障が現れるのですか？

トルクとバックラッシュの変化は、定常速度ではあまり目立たない摩耗を露呈する可能性があります。