車輛集中潤滑技術(shù)源自德國，在二十世紀末隨歐洲高檔商用車CKD引進，經(jīng)過十多年發(fā)展，國產(chǎn)化車輛集中潤滑系統(tǒng)目前已占據(jù)國內(nèi)市場主流，而且已有國內(nèi)品牌在技術(shù)方面也突破了單純的“拿來主義”模式。結(jié)合車輛集中潤滑系統(tǒng)在國內(nèi)幾年來的普及應用，我們對該項技術(shù)的現(xiàn)狀、問題和創(chuàng)新發(fā)展作一深入探討。 

    一、應用現(xiàn)狀及問題 

    作為一項國家重點推廣的汽車新技術(shù)，交通部標準JT/T325-2002和建設(shè)部標準CJ/T162-2002均將汽車底盤集中潤滑系統(tǒng)規(guī)定為高二等級以上客車的標準配置，并且國家標準化管理委員會即將發(fā)布的GB級《公共汽車分等級技術(shù)要求與配置》進一步將集中潤滑系統(tǒng)列為中等級以上（含超級、高級、中級）城市客車的標準配置。

    車輛集中潤滑系統(tǒng)“定時定量、省工降費、安全高效環(huán)保、延長車輛壽命”的科學工作特點和良好潤滑效果，使其在國內(nèi)商用車及工程機械行業(yè)已經(jīng)得到了一定程度的普及和應用，特別是在公交公司及運輸集團等對運營效率和成本有較高要求的大型企業(yè)。 但在車輛集中潤滑多年的普及應用中，也暴露出諸多問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

    （1） 目前使用的潤滑脂多為NLGI-00# 極壓鋰基脂，粘稠度低，易流失，對車輛各摩擦副的潤滑效果欠佳，特別是高溫高速最需要潤滑的部位卻無法使用（如風扇皮帶輪軸等），而且稀油脂易污染車體及環(huán)境；在北方大部分地區(qū)冬季須更換為粘稠度更低的NLGI-000# 極壓鋰基脂，潤滑效果明顯降低。

    （2） 無論使用NLGI-00# 極壓鋰基脂還是NLGI-000# 極壓鋰基脂，在潤滑泵站的油箱底部均存在油脂沉積變質(zhì)現(xiàn)象，而且地區(qū)氣溫越低，沉積變質(zhì)越嚴重。

     （3） 在東北和西北高寒地區(qū)冬季，即使使用NLGI-000# 極壓鋰基脂或低溫脂，系統(tǒng)每年仍有長達2個月左右的時間處于頻繁欠壓報警狀態(tài)，致使車輛各摩擦副長期欠潤滑。

    （4） 目前使用的卸荷式分油器存在終端注脂壓力不足的缺限，對部分密封性要求高、排油阻力大的摩擦副（如自動調(diào)整臂等）潤滑不到位；在集中潤滑系統(tǒng)使用2年左右時，潤滑脂不到位或注油量不足問題更突出。

    （5） 潤滑齒輪泵等核心部件使用壽命短，后期使用維修成本高。

    二、問題分析

    結(jié)合車輛集中潤滑的工作原理和應用實踐，本文就上述相關(guān)問題作進一步的深入分析和探討。 其核心性能主要體現(xiàn)在潤滑泵站單元和分油器單元（多使用卸荷式分油器）。 

    1） 潤滑泵站單元 商用車底盤因受工作環(huán)境影響，客觀上需要高粘稠度油脂潤滑。而目前齒輪泵式的潤滑泵站的結(jié)構(gòu)決定了其泵送油脂的性能，油箱內(nèi)所加油脂粘稠度愈高、流動性愈差，則齒輪泵泵油性能愈差。甚至出現(xiàn)抽空現(xiàn)象而導致系統(tǒng)主油路壓力不足，分油器得不到足夠工作壓力，就無法實現(xiàn)有效地向終端摩擦副注脂潤滑。如此，低泵送性能的齒輪泵與車輛的高粘稠度潤滑脂使用需求則形成一對固有矛盾。 我們還需要了解集中潤滑用油脂的相關(guān)特性。潤滑脂主要由基礎(chǔ)潤滑油和稠化劑等混合而成，潤滑油與稠化劑在長期靜止狀態(tài)下易部分分離，進而出現(xiàn)油脂稠化劑部分沉積變質(zhì)現(xiàn)象。環(huán)境溫度是影響潤滑油脂粘稠度的主要因素之一，當環(huán)境溫度低于0℃時，油脂粘稠度快速提高，其流動性則明顯減弱。在氣溫低于-10℃環(huán)境中，即使NLGI-000#極壓鋰基脂也比常溫下的0#油脂的粘稠度高流動性差，我們可以將油脂在普通的家用冰箱冷凍后來對比驗證這一特性。 據(jù)以上分析，我們就不難理解：為何油箱底部油脂普遍存在沉積變質(zhì)現(xiàn)象？為何國內(nèi)集中潤滑系統(tǒng)多使用粘稠度較低的NLGI-00#極壓鋰基脂，而且在北方地區(qū)冬季須換為粘稠度更低的NLGI-000#極壓鋰基脂？對于東北地區(qū)冬季而言，為何潤滑系統(tǒng)即便使用NLGI-000#油脂仍會出現(xiàn)長達2個月左右的欠壓報警、不出油？

     2） 卸荷式分油器 目前國內(nèi)外市場上常用分油器為卸荷式，卸荷式分油器的直接排油壓力來自儲油彈簧自身的性能，所以在設(shè)計卸荷式分油器時，我們期望儲油彈簧彈力盡可能大以保證足夠高的排油壓力，但儲油腔內(nèi)徑（其決定了內(nèi)部儲油彈簧尺寸）的大小又受到潤滑點精確注脂量要求的限制而不可能過大，進而限制了儲油彈簧的彈力。市場使用的儲油腔內(nèi)徑基本為12mm，如離合器輪軸處潤滑脂需求量為0.1毫升，注脂時儲油腔行程僅為1毫米，卸荷式分油器初始有效排油壓力約為1.5Mpa。根據(jù)圖示卸荷式分油器的工作原理，若不改變分油器的結(jié)構(gòu)，無論是冬季主油管路壓力自動提高，還是我們設(shè)計泵站時刻意提高主油路工作壓力，都無法提高其儲油彈簧的排油壓力。此外，目前的卸荷式分油器儲油彈簧為提高壓力已利用至材料的比例極限，且一直處于接近壓并圈狀態(tài)，加上其彈性疲勞衰減必然導致分油器排油壓力性能不穩(wěn)定，呈現(xiàn)逐年減弱。 因此，卸荷式分油器適用于潤滑阻力較低的、普通開放式軸銷類和以稀油脂作潤滑介質(zhì)的摩擦副；對密封性高及要求以較粘稠油脂作潤滑介質(zhì)，潤滑注脂阻力較大的摩擦副（如自動調(diào)整臂等），卸荷式分油器不能確保此類摩擦副得到良好持久的潤滑。 據(jù)以上分析，我們就不難理解：為何采用卸荷式分油器的潤滑系統(tǒng)個別潤滑點會出現(xiàn)排油量不足的現(xiàn)象？為何卸荷式分油器使用2、3年后，潤滑點注脂不到位或排油量不足現(xiàn)象更突出更普遍？

     三、技術(shù)創(chuàng)新 

    1） 高泵送型油脂泵站 為提高車輛集中潤滑系統(tǒng)的泵送性能，鄭州奧特車輛科技有限公司聯(lián)合國家級科研院所的資深專家經(jīng)過長期潛心研究，對目前應用的齒輪泵-容積式車輛集中潤滑系統(tǒng)進行了系統(tǒng)的技術(shù)研發(fā)，成功開發(fā)出高泵送性能AR60H型車輛集中潤滑系統(tǒng)，如圖4所示。該項目已獲得多項國家專利，如智能型油脂集中潤滑泵站（專利號200620030167.3）、重力平衡式油箱油位傳感器（專利號 200620029892.9）、潤滑泵卸壓閥（專利號 200720089156.7）、高吸油性能潤滑齒輪泵（專利號 200620030107.1）等，其綜合性能遠遠領(lǐng)先于國內(nèi)外同類產(chǎn)品。

    該泵站主要通過以下兩方面改進來提高其核心性能——泵送性能： ①大幅降低齒輪泵轉(zhuǎn)速，改善泵站吸脂性能，同時降低齒輪泵的周期磨損。 ②創(chuàng)造性改變泵站內(nèi)部結(jié)構(gòu)，發(fā)明油脂撥板輸送裝置輔助結(jié)構(gòu)，促進高粘稠度潤滑脂在泵站泵油時向油泵吸油口流動，進而有效地提高泵站吸脂性能。同時為了解決潤滑脂在泵站底部長期沉積而變質(zhì)的問題，經(jīng)優(yōu)化設(shè)計的撥板輸送機構(gòu)被安置于油箱泵站底部異側(cè)，其每工作一次就將油箱底部的油脂攪動一次，促進油箱內(nèi)油脂的內(nèi)循環(huán)流動。該技術(shù)已向德國、日本、美國、俄羅斯等國家申請了國際發(fā)明專利（油脂撥板輸送裝置及潤滑泵站，國際發(fā)明受理號PCT/CN2008/070070）。 鄭州奧特AR60H高泵送型車輛集中潤滑在系統(tǒng)核心性能的突破，更突破了國內(nèi)外同行在該項技術(shù)上多年來止步不前的現(xiàn)狀，其結(jié)果是實現(xiàn)了潤滑效果更良好的高粘稠度NLGI-0# 鋰基脂在全國地區(qū)的常年應用，而且能夠充分滿足車輛油脂摩擦副包括高溫高速摩擦副的潤滑需求。 AR60H高泵送型車輛集中潤滑還取得了另外一項意義重大的應用突破，就是讓車輛集中潤滑在高寒地區(qū)應用的“不可能”變?yōu)?ldquo;可能”。眾所周知，在南方地區(qū)夏季都無法泵送高粘稠度NLGI-0# 鋰基脂的潤滑系統(tǒng)是不可能實現(xiàn)在高寒地區(qū)（如我國的東北地區(qū)和西北地區(qū)）長期極低溫環(huán)境中的正常工作。AR60H高泵送型車輛集中潤滑已在我國高寒地區(qū)實現(xiàn)批量應用，其性能穩(wěn)定，市場反映良好。

    2）新型加壓式分油器 鑒于卸荷式分油器存在注油壓力有限、彈性壓力不穩(wěn)定的缺點，我們經(jīng)過技術(shù)改進和大量對比試驗，最終將分油器定型于新型加壓式分油器，其特點：計量精確，性能穩(wěn)定，能夠充分利用主油路壓力，排油壓力大且可調(diào)整。加壓式分油器以往應用于其它行業(yè)的稀油潤滑，我們對其進行了重要的結(jié)構(gòu)改進以實現(xiàn)對高粘稠度油脂的高壓定量分配，進而充分滿足進油阻力大的摩擦副潤滑需求，并且適用于高寒地區(qū)嚴冬季節(jié)。其工作原理如圖5所示：系統(tǒng)運行時，主油路加壓供脂，直接利用主油管壓力分別克服各潤滑點摩擦副阻力后，將分油器內(nèi)上一工作循環(huán)計量好的油脂經(jīng)分油管分配到系統(tǒng)各潤滑點；運行結(jié)束，主油管卸壓后，分油器計量儲油。 相對直角卸荷式分油器排油壓力來自儲油彈簧間接儲存的較小勢能，加壓式分油器的排油壓力則直接源自系統(tǒng)主油管壓力。車輛集中潤滑系統(tǒng)運行時，主油管與分油器連接處的壓力可達3.5 Mpa，分油器排油口可持續(xù)維持3.0 Mpa以上的排油壓力，滿足了車輛集中潤滑系統(tǒng)以高粘稠度的NLGI-0# 極壓鋰基脂作潤滑介質(zhì)時的潤滑需求。而且根據(jù)實際需要，我們還可以調(diào)整潤滑油泵以提高主油管路壓力，進而提高加壓式分油器等排油壓力，以完成某些特殊高阻力摩擦副潤滑點。 在高寒地區(qū)冬季，隨氣溫降低，AR60H型潤滑泵站出口壓力將由常溫時的3.8 MPa自動升高，使主油管壓力升高，對加壓式分油器來說，其排油壓力可相應升高，克服隨油脂變稠而增大的流動阻力，確保潤滑效果。而卸荷式分油器受其結(jié)構(gòu)限制，則沒有這種自動增加排油壓力的功能。

    3） 智能溫控型LCD監(jiān)控單元 根據(jù)對市場上以發(fā)光二極管指示燈模式為主的集中潤滑系統(tǒng)自動控制器使用調(diào)研，顯示其不易觀察，經(jīng)常被盲目手動強制工作，往往出現(xiàn)早期破損；而且其完全照搬國外2分鐘多泵站固定工作時間運行程序易加大系統(tǒng)核心部件磨損。 我們經(jīng)系統(tǒng)改進設(shè)計，鄭州奧特AR60系列產(chǎn)品一經(jīng)推出就全面采用ECU液晶監(jiān)控器，其能夠動態(tài)顯示潤滑系統(tǒng)各重要參數(shù)，如油路油壓、工作累計次數(shù)、休止倒計時、運轉(zhuǎn)計時，同時在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，顯示屏準確顯示故障代碼并進行聲光報警。監(jiān)控器控制程序更先進， 將運行時間由固定的2.6分鐘設(shè)置為動態(tài)時間（根據(jù)工作環(huán)境溫度和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜程度變化），即潤滑作業(yè)時主油路最遠端到達設(shè)定壓力后油壓開關(guān)閉合，再延續(xù)運轉(zhuǎn)40秒，一般情況下系統(tǒng)累計運轉(zhuǎn)60秒左右，實踐證明這一改進不僅可確保注油壓力和計量精度，而且還有效降低了系統(tǒng)等過量等無效工作磨損。
為了滿足高寒地區(qū)冬季車輛集中潤滑的需求，奧特科技開發(fā)出了具有溫控設(shè)置的AK智能型液晶監(jiān)控器，對于年最低氣溫低于-15℃的區(qū)域，系統(tǒng)設(shè)置溫控傳感器。當環(huán)境氣溫低于設(shè)定氣溫值時，顯示器上顯示“▉▉▉”，若期間在監(jiān)控器休止倒計時至00:00時，系統(tǒng)則進入低溫待機狀態(tài)；當環(huán)境氣溫升高到設(shè)定氣溫值時，“▉▉▉”消失，溫控傳感器閉合，潤滑系統(tǒng)運行注油。這樣，集中潤滑系統(tǒng)可避開當天的極低溫時段，自動選擇較高氣溫時段運行，確保集中潤滑系統(tǒng)在高寒地區(qū)嚴冬季節(jié)順利運行，同時也拓寬了其適用區(qū)域。該項發(fā)明專利也是AR60H高泵送型車輛集中潤滑突破高寒地區(qū)應用瓶頸的核心技術(shù)之一。

    通過系統(tǒng)改進，鄭州奧特AR60系列車輛集中潤滑產(chǎn)品綜合性能較以往產(chǎn)品更大地滿足了市場需要，而且潤滑系統(tǒng)核心部件的磨損也得益于全面改進而大幅度降低，壽命也數(shù)倍提高，相關(guān)主要因素有：①優(yōu)化控制程序，將運行時間由固定的2.6分鐘改為動態(tài)時間（隨車況及環(huán)境變化，約60秒），②應用低功率低轉(zhuǎn)速電機，轉(zhuǎn)速約為市場競品的50%，③NLGI-0# 極壓鋰基脂有效潤滑時間顯然較NLGI-00#油脂延長，系統(tǒng)潤滑周期延長約50%。 四、結(jié)束語 筆者根據(jù)自己在車輛集中潤滑行業(yè)多年的市場調(diào)研和技術(shù)開發(fā)，希望借此機會，拋磚引玉，讓車輛集中潤滑技術(shù)和產(chǎn)品更全面的為市場所了解，提高商用車企業(yè)技術(shù)質(zhì)量的添加、引進及提升普及率，進而為推動行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和持續(xù)發(fā)展盡一份綿薄之力。 

    參考資料：

    【1】趙冬章,韓清水.車輛自動集中潤滑新技術(shù)[J].客車技術(shù)與研究,2007,(1):42-55
    【2】韓清水.AR60車輛自動集中潤滑系統(tǒng)的技術(shù)特點[J].城市公共交通,2007,(4):19-21
    【3】潘斌,金鑫等.車輛集中潤滑應用現(xiàn)狀之問題分析[J].客車技術(shù)與研究,2008,(3):37-55
    【4】趙冬章.車輛集中潤滑技術(shù)在高寒地區(qū)應用的突破[J]城市公共交通,2007,(12):19-21
    【5】趙民章.高吸油性能潤滑齒輪泵[P]中華人民共和國國家知識產(chǎn)權(quán)局2006 2 0030107.1