搜索
1第七章发动机润滑系统§7.1润滑系统功能和润滑方式§7.2润滑系统的组成和润滑油§7.3润滑系统主要零部件§7.4润滑系统常见故障2§7.1润滑系统功能和润滑方式3§7.1.1润滑系统功能•发动机运动件和附件的运动部分在工作时，零件工作面处于高速运动状态，有的零部件还在很大的载荷下相对运动，因此工作表面必须进行润滑，以减少零部件的磨损、提高降低零部件寿命，减少摩擦损失所消耗功率。润滑油将相对运动的零件表面用油膜隔开，避免金属与金属或金属与非金属表面直接接触。一方面利用润滑油的滑动性能，减少了运动件的摩擦功率消耗；另一方面油膜冷却了相对运动的表面，降低了零件的温度。同时流动的润滑油还会冲刷掉摩擦面产生的磨料等杂质，更好地保护运动零件工作表面。•发动机润滑系统的功能:减少摩擦，降低摩擦功耗；冷却运动件，避免相对运动面温度太高；清洗运动件工作表面，减少杂质对运动表面的损伤。润滑油还起到将零部件和水、空气等隔离，防止生锈和在一些地方起辅助密封作用，如活塞与气缸壁间润滑油，加强了对燃气的密封。•要求：润滑系统提供连续地、有一定压力和流量的润滑油，延长了零部件的工作寿命，保证发动机可靠工作。在现代发动机中，润滑油还起到不解体判断发动机故障的作用，即根据对机油进行变质分析和磨料质量的测定，找出发动机故障部位，判断发动机是否应该大修。4§7.1.2发动机润滑方式•发动机零部件闻因相对运动速度不同和载荷差异，采用了不同的润滑方式。•压力润滑是发动机中最重要的一种润滑方式。它是通过润滑油泵，将一定压力和一定流量的润滑油，连续循环地提供给相对速度高，工作载荷大的重要运动件表面，使发动机能正常工作。采用压力润滑的发动机零部件有曲轴主轴颈和曲柄销的轴承、配气凸轮轴轴承、摇臂轴轴承等。有的发动机连杆小头轴承、摇臂与气门端接触面等也采用压力润滑。发动机工作时，必须监视润滑油压力，怠速暖机情况下的机油压力一般不能低于0.15～0.20MPa。•飞溅润滑主要润滑活塞与气缸壁间的工作面。它是利用曲柄连杆在旋转中，或采用专门加装的勺状件，或从连杆大头开孔，将润滑油滴溅泼或喷射到工作面上进行润滑。凸轮工作面、正时齿轮齿面和挺柱面等载荷较轻的工作面，有的发动机也采用飞溅润滑。为了保证润滑油飞溅起来，油底壳润滑油面必须保持一定高度。曲轴箱上的可拔出游标尺用来检测润滑油面高度。•掺混润滑•油雾润滑润滑油蒸发或飞溅的泊雾可以对一些载荷较小，或不允许油量太大而造成润滑油大量消耗的地方进行润滑，比如摇臂与气门间、气门导管、气门间隙调整螺钉与挺杆间等。•喷油润滑有的发动机正时齿轮工作面间，使用喷嘴将压力润滑油喷射到齿面进行润滑。实际发动机运行过程中，上述几种润滑方式都存在而成为复合润滑。•润滑脂润滑对附件如水泵轴、起动电机轴承、发电机轴承及分电器轴等，定期加注润滑脂或润滑油润滑。5压力润滑6飞溅润滑7掺混润滑8§7.2润滑系统的组成和润滑油§7.2.1润滑系统的组成§7.2.2润滑油9§7.2.1润滑系统的组成•润滑系统由油底壳、机油集滤器、机油泵、机油粗、精滤清器和润滑油道、机油冷却器、机油压力表、机油温度表•油底壳：用来储存润滑油。•机油泵：将足够量的润滑油以足够的压力供给给主油道，以克服机油滤清器及管道的阻力。•集滤器：安装在机油泵前，并置于油底壳内，用来滤除机油中较大直径的杂质。•机油粗、精滤清器：通过机油滤清器过滤杂质。•机油冷却器：冷却润滑油，使润滑油温度保持在一定范围内。•机油压力表、机油温度表：监视压力润滑油压力和温度10典型润滑系统介绍——桑塔纳2000•驱动/加油口•机油泵通过集滤器将润滑油从油底壳内抽出，送入机体主油道，通过机油滤清器过滤杂质，进入各润滑油道。•溢流阀：当机油输出压力太高时，溢流阀开启，保护机油泵以免过载。•旁通阀：当机油滤清器阻塞，旁通阀开启，以保证流入润滑油道的润滑油量。•限压阀：用来限制主油道润滑油压力。•进入润滑油道的压力油，一部分润滑曲轴主轴颈，再通过曲柄臂斜油道润滑曲柄销，同时从连杆杆身的油道对活塞销润滑；另一部分经单向阀10和机体缸盖油道5到达气缸盖油道4，供给液压挺柱3所需的机油，同时润滑挺柱。到达凸轮轴的润滑油，对凸轮轴颈进行压力润滑。11典型润滑系统介绍——JL462Q•安全阀开启压力为0.45MPa，用来保护机油泵，防止过载•机油滤清器阻塞，旁通阀打开，以保证主油道的润滑油量。•该润滑系统要求机油压力在冷却液温度到达75～85℃，发动机转速在3000r/min情况下，为300～450kPa12典型润滑系统介绍——康明斯NTC855•齿轮式机油泵2•旁通阀3•机油冷却器4•机油滤清器5•压力调节器阀11•涡轮增压器8•空压机和附件传动10•活塞冷却913§7.2.2润滑油14§7.2.2润滑油1516润滑油发动机润滑油的主要指标有黏度、抗氧化性、抗起泡性和极压性等。•黏度：黏度对发动机的润滑性能有很大的影响，若黏度过低，则润滑油流动速度高，不容易在摩擦面形成油膜。黏度太高，润滑油不容易到达润滑表面，发动机冷起动困难。常规定机油的运动黏度值，黏度与温度有很大的关系，很稠的机油，温度升高也会变稀。•抗氧化性：机油氧化变质，会生成有机酸性物质和沥青等。变质机油对发动机零部件有强烈的腐蚀作用，尤其对铅铜或镉镍材料的轴承影响更甚，严重时令发动机不能工作。抗氧化性就是指机油在空气中和泄漏燃气中氧的作用下不变质的能力。添加氧化抑制剂可提高机油的抗氧化能力。添加防腐剂可提高机油的抗腐性。•抗起泡性：机油起泡，会降低机油泵的容积效率，影响润滑油供应量。起泡的机油使润滑和冷却条件变差。添加泡沫抑制剂可提高机油的抗起泡性。•极压性：当油膜厚度极小时，零件处于润滑和非润滑的边界状态，此时的润滑称为边界润滑。而零部件在高温高压下出现边界润滑，则称为极压润滑。机油在极压条件下的抗摩擦性能，即是机油的极压性。添加极压剂，可提高机油的极压性。17润滑油分类和选用•SAE(SocietyofAutomotiveEngineering)黏度分类法：–冬季油有6个牌号，即SAE0W、SAE5W、SAEl0W、SAE15W、SAE20W和SAE25W。–非冬季油有4个牌号，即SAE20、SAE30、SAE40和SAE50。–机油黏度随数字增大而增大，大标号的油品适合于更高温度环境下使用。•API(美国石油组织，AmericanPetroleumInstitute)–S系列汽油机机，用于汽油机，有SA、SB、SC、SD、SE、SF、SG和SH8个级别–C系列指柴油机机油，有CA、CB、CC、CD和CE5个级别。–级别越靠后的机油，适用性能越好。•我国的国家标准(GB／T7631.3—1995)参照API使用分类法–汽油机机油有SC、SD、SE、SF(同API,可以完全代用)、SG和SH6个级别–柴油机机油有CC(同API,可以完全代用)、CD(同API,可以完全代用)、CE、CD—II、CF一4。18润滑油分类和选用•润滑油选用原则：–在保证发动机润滑可靠的前提下，选用低粘度的润滑油，以减少摩擦损失和有利于发动机的起动。–根据发动机的工作条件，选用润滑油。低速发动机相对运动零件间油膜不易形成；旧发动机零件间间隙较大，润滑油易流动；大负荷或强化发动机轴承受力大，油膜不易形成，均需高粘度的润滑油。–主要考虑环境温度来选择，需要时要及时更换不同级别的机油。在炎热地区或夏季气温较高，宜选用高粘度的机油。19§7.3润滑系统主要零部件§7.3.1机油泵§7.3.2机油滤清器§7.3.3机油冷却器20§7.3.1机油泵(OilPump)•功用–为了保证润滑部位得到必要的润滑油量，主油道必须具有一定的供油压力。机油泵的作用就是将足够量的润滑油以足够的压力供给给主油道，以克服机油滤清器及管道的阻力。主油道的机油压力一般在0.08~0.8MPa之间。•分类–外啮合齿轮泵–内啮合齿轮泵–转子泵21机油泵22外啮合齿轮泵•外啮合齿轮泵以一对啮合的渐开线圆柱齿轮为工作齿轮，两齿轮的齿数相同，其中一个是由发动机曲轴或凸轮轴驱动的主动齿轮，一个是从动齿轮。•发动机曲轴通过机油泵传动齿轮3带动主动齿轮18旋转，从动齿轮7与18反向旋转。机油从油泵齿轮对的左边，被齿轮齿槽与壳体8间的间隙带到齿轮对的右边，吸入润滑油不能从啮台在一起的齿轮间流人右边。左边于是出现部分真空，将润滑油从油底壳中被不断吸人齿轮泵壳体中。右边机油增多，压力升高，被送人主油道中。•壳体与齿轮端面间有极小间隙，约O.05～020mm，齿轮与壳体间间隙约020mm，若间隙太大，则输出机油油压会降低。•调压阀：限制油压最大值不能超过规定值，以防止机油泵过载或管道及部件断裂等不正常状态等发生。•卸载槽：一部分机油进入两啮合的齿中间，压力，产生很高的压力，此压力作用在齿轮轴上，造成轴承磨损合机油泵耗功增加。故在泵盖上加工铣一卸载槽，使该部分机油可以通过卸载槽进入压油腔。23内啮合齿轮泵•内啮合齿轮泵安装在发动机前端，用曲轴直接驱动。齿圈2比齿轮3多一个齿，曲轴带动齿轮转动，齿轮再带动齿圈在壳体17内转动。两个齿轮偏心安装，其间有月牙定子14。•当曲轴带动齿轮转动时，对齿圈差动传动。在齿轮与齿圈逐渐啮合的过程中，进油口16处的机油被啮合齿带动从进油腔向出油腔移动，空出容积，产生真空，把油底壳内机油不断抽到油泵中。带入出油腔的油，由于月牙定子阻止其回到进油腔而被加压，从出油口15排出。•为保证机油压力和流量，内齿轮与月牙定子间径向间隙控制在006～080mm，外齿圈与月牙定子间隙控制在0.25～0.40mm，两齿轮端面与机油泵盖间的侧隙为0.17mm。外齿圈与壳体间有0.3mm间隙，便于齿圈转动。24转子泵•转子泵的内齿轮与齿圈的齿数较少，齿圈比齿轮多一个齿，齿面型线可以是圆弧线和双曲线。齿轮与齿圈偏心安装，齿轮是主动轮，带动齿圈在壳体内差动转动。•在齿轮和齿圈的啮合过程中，使进油口处的油腔容积逐渐增加，将机油从油底壳不断吸人。吸入齿轮齿间的机油随齿轮转动，被带人上腔。上腔齿轮在脱离接触时，容积逐渐变小．将机油加压，从出油口排出。•齿轮和齿圈的齿面在齿轮转动的任何时候都处于接触状态，因此机油不会从齿面处泄漏。齿轮和齿圈等高，与壳体和油泵盖间有极小间隙，便于齿轮转动。25§7.3.2机油滤清器(OilFilter)集滤器粗滤器细滤器26机油滤清器•功用–用来滤清机油中的金属磨屑、机械杂质以及机油本身氧化的产物，如各种有机酸、沥青质及碳化物，防止它们进入零件的润滑表面而将零件拉毛、刮伤，使磨损加剧，以及防止润滑系通道堵塞而烧坏轴瓦等严重事故。机油滤清器性能的好坏直接影响到发动机的大修期限和使用寿命。•机油通到摩擦表面之前，经过滤清器滤清的次数越多，机油越清洁。但滤清次数过多，机油流动阻力越大。为解决滤清与油路的通畅的矛盾，在润滑系中一般装有几个不同滤清能力的滤清器：集滤器、粗滤器、细滤器。•全流式滤清器：与主油道串联的滤清器，全部循环的机油都通过。•分流式滤清器：与主油道并联的滤清器，一般只有总油量的10％～30％的循环油量通过。27集滤器•安装在机油泵之前，油底壳内机油油平面以下的固定式集滤器，主要作用是过滤掉机油中的较大杂质（0.1~0.15mm)，同时避免了机油泡沫被吸人而降低机油压力和流量。•集滤器属于粗滤器，用钢或铜金属网为过滤材料，使用中要定期检查滤，清除阻塞脏物，并清洗干净。28机油滤清器29机油粗滤器•机油粗滤器串联在润滑油路中，安装在机油泵之后，是全流式滤清器。粗滤器的功能是滤掉机油中的较大直径杂质(大于0.05～0.10mm)，同时保证主油路中有足够量的润滑油。•粗滤器一般有两种类型，刮片式和纸质滤心式，刮片式粗滤器基本淘汰。•柴油机滤清器：长螺栓14将纸质滤心2压紧在盖7和壳体13间，在螺栓和滤心中心孔间有机油流动空间。弹簧12、垫1和3保证滤心两个端面密封。机油从滤心外穿过滤心过滤后，从滤心内腔流出到主油道。•旁通阀的作用：当滤清器堵塞，旁通滤清器，机油直接从进油口流出出油口，保证机油的供给。30纸