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揚州職業(yè)大學(xué) 汽車與電氣工程系汽車教研室 第八章 發(fā)動機潤滑系 知識目標(biāo) 1 簡單敘述潤滑系的功用 、 結(jié)構(gòu)組成及其工作原理； 2 正確描述潤滑方式以及潤滑路線； 3正確描述潤滑系主要機件的檢測方法及技術(shù)要求。 能力目標(biāo) 1 會對潤滑系主要機件進(jìn)行熟練拆卸 、 檢驗 、 裝配 、 調(diào)整； 2 會做潤滑系一 、 二級維護(hù)作業(yè)； 3 能解決潤滑系的一般故障 。 8.1 概 述 一、潤滑系的作用 作用： 1. 潤滑： 減小零件的摩擦、磨損和功率消耗。 2.清潔 ： 通過潤滑油的流動將這些磨料從零件 表面沖洗下來，帶回到曲軸箱。 3.冷卻 ： 潤滑油流經(jīng)零件表面時可吸收其熱量 并將部分熱量帶回到油底殼散入大氣中。 4.密封 ： 發(fā)動機氣缸壁與活塞、活塞環(huán)與環(huán)槽 之間間隙中的油膜，減少了氣體的泄漏，起到了 密封作用。 5.防蝕： 避免了零件與水、空氣、燃?xì)獾鹊闹苯?接觸，起到了防止或減輕零件銹蝕和化學(xué)腐蝕的 作用。 二、潤滑方式 1.壓力潤滑 對負(fù)荷大、相對運動速度高 (如主軸承、連桿軸承、 凸輪軸軸承等 )的零件，以一定壓力將機油輸送到摩擦面 間隙中進(jìn)行潤滑的方式。 2.飛濺潤滑 對外露、負(fù)荷較輕、相對運動速度較小 (如活塞銷、 氣缸壁、凸輪表面和挺桿等 )的工作表面，依靠運動零件 飛濺起來的油滴或油霧進(jìn)行潤滑的方式。 3.定期潤滑 對水泵、發(fā)電機、起動機的軸承定期加潤滑脂。 三、潤滑系的組成 潤滑系一般由 油底殼，機油泵，限壓閥及旁通閥，機油濾 清器，機油散熱器，傳感器和機油壓力表、溫度表 等組成。 四、潤滑劑的種類及選用 潤滑劑的分類 潤滑油 潤滑脂 1、我國潤滑油的分類： （ 1）汽油機潤滑油： SC、 SD、 SE、 SF、 SG、 SH （ 2）柴油機潤滑油： CC、 CD、 CD-II、 CF、 CF-4 2、潤滑脂的分類： 鈣基潤滑脂、鈉基潤滑脂、鈣鈉 基潤滑。脂、復(fù)合鈣基潤滑脂、 通用鋰基潤滑脂、石墨鈣基潤滑 脂。 8.2 潤滑系油路 現(xiàn)代汽車發(fā)動 機潤滑系油路布 臵方案大致相似， 只是由于潤滑系 的工作條件和某 些具體結(jié)構(gòu)的不 同而稍有差別。 一、轎車的潤滑油路 采用 復(fù)合式潤滑系統(tǒng) 的 上海桑塔納轎車 JV型 1.8L 汽油發(fā)動機潤滑油路：發(fā) 動機工作時，機油經(jīng)集濾 器 機油泵 機油濾清 器 : 主油道 主軸 承 連桿軸承 活塞銷 噴濺至活塞； 發(fā)動 機前端第一條斜向油道 中間軸； 主油 道的垂直油道 凸輪軸 軸徑 氣缸蓋回油孔 曲軸箱。 報警系統(tǒng) 裝有兩個報警開關(guān)：低壓油 壓開關(guān)（旁通閥）和高壓油壓 開關(guān)（限壓閥），均裝在既有 濾清器支架上。 發(fā)動機在機油溫度為 353K, 轉(zhuǎn)速為 800r/min時，機油壓力 大于或等于 0.03Mpa；在 200r/min時，機油壓力大于或 等于 0.20Mpa。 打開點火開關(guān)，儀表板上的 機油壓力警告燈開始閃爍。發(fā) 動機起動后，當(dāng)機油壓力大于 030Mpa時，限壓閥打開，警 報燈熄滅；發(fā)動機低速運轉(zhuǎn)時， 旁通閥 油壓傳 感器 限壓閥 警報指 示燈 警報指 示燈 油壓傳 感器 旁通閥 限壓閥 機油壓力低于 0.30Mpa，則 低油壓開關(guān)觸電閉合，機 油壓力警告燈閃爍。當(dāng)發(fā) 動機轉(zhuǎn)速超過 2150r/Min時， 機油壓力未達(dá)到 0.018Mpa， 高壓油壓開關(guān)的觸電斷開， 機油壓力警告燈閃爍，報 警蜂鳴器也同時報警。 發(fā)動機在機油壓力未 353K,轉(zhuǎn)速為 800r/Min時， 機油壓力大于或等于 0.03Mpa；在 2000r/Min時， 機油壓力大于或等于 0.20Mpa 。 基本潤滑 油路及其 綜合演示 1 基本潤滑 油路及其 綜合演示 2 點擊圖片播放 東風(fēng) EQ6100-1型 發(fā)動機采用的是 綜合 潤滑 方式，曲軸主軸 徑、連桿軸徑、凸輪 軸軸徑、凸輪軸止推 凸緣、正時齒輪、分 電器傳動軸等均采用 壓力潤滑；活塞、活 塞環(huán)、活塞銷、氣缸 壁、氣門、挺桿、凸 輪等采用飛濺潤滑。 斜向油道 二、載貨車的潤滑油路 壓力潤滑油路 發(fā)動機工作時，機油經(jīng) 集濾器 ： 大部分機油經(jīng)粗濾 器率去較大的機械雜質(zhì)，流 入縱向主油道執(zhí)行壓力潤滑 任務(wù)；小部分機油（ 10%- 15%），經(jīng)機油細(xì)濾器率去 較細(xì)的雜質(zhì)和膠質(zhì)后流回油 底殼。 進(jìn)入主油道的機油， 通過七條并聯(lián)的橫向油道分 別潤滑主軸徑和凸輪軸徑。 經(jīng)主軸徑機油從曲軸中的 斜 向油道 潤滑連桿軸徑。 斜向油道 機油從凸輪軸的第二、 第四軸徑處，經(jīng)兩個上油 道通向搖臂支座，潤滑搖 臂軸、推桿球頭和氣門端 部。 第三橫向油道通向 汽油泵傳動軸；第一條橫 向油道通過噴油嘴，噴射 出去的機油用來潤滑正時 齒輪副。 在第一、第二橫向油 道之間接出的油管通到空 氣壓縮機曲軸中心的油道， 對其連桿潤滑后的機油由 回油管回到油底殼中。 斜向油道 機油壓力傳感器和油壓過低信號器裝在主油道中，通過導(dǎo) 線分別連接于駕駛室中的機油壓力表和壓力過低警報燈連接。 為保證發(fā)動機的正常潤滑， 在機油泵與主油道之間，與粗 濾器并聯(lián)設(shè)臵了一個機油濾清器旁通閥。 當(dāng)機油粗濾器進(jìn)油和 出油道中的壓力差達(dá)到 0.15-0.18Mpa時，旁通閥被推開使機油 支不經(jīng)粗濾器而直接流入主油道。 壓力過高會使發(fā)動機功率損失增加， 在機油泵端蓋內(nèi)設(shè)臵 了柱塞式限壓閥。 當(dāng)機油壓力超過 0.6Mpa時，限壓閥打開是一 部分機油流回到機油泵的進(jìn)油口，在機油泵內(nèi)進(jìn)行小循環(huán)。 在東風(fēng) EQ6100-1型發(fā)動機潤滑系中，在機油細(xì)濾器下面還 設(shè)臵了可接機油散熱器的閥門。 柴 油 機 潤 滑 系 示 意 圖 6135型柴油機潤滑系油路的特點 機油細(xì)濾器與粗濾器并聯(lián)。 機油泵壓出的機油絕大部 分經(jīng)粗濾器進(jìn)入主油道，少部分驚細(xì)濾器流回油底殼； 曲 軸為空心的，其空腔形成潤滑油道。 機油經(jīng)此分別潤滑各 個連桿軸頸；曲軸主軸承為滾動軸承，以 飛濺方式 潤滑； 潤滑氣門傳動機構(gòu)的潤滑油由第二個凸輪軸軸承引出的油 道，一直通道氣缸蓋上氣門搖臂軸的中心油道中。再由此 流向各個搖臂的工作面，然后順推桿表面下流到杯形的挺 柱內(nèi)；凸輪工作表面由挺柱下部兩個油孔流出的機油及飛 濺的機油潤滑。 在發(fā)動機 標(biāo)定轉(zhuǎn)速（ 1800r/Min） 下，機油壓力應(yīng)保 持在 0.3-0.4Mpa之間。限壓閥與機油細(xì)濾器相連。 中型貨車發(fā)動機潤滑油路 ： 機油 集濾器 機油泵 10%到細(xì)濾器 油底殼 90%到粗濾器 主油道 曲軸主軸承 連桿軸承 油底殼 凸輪軸軸承 搖臂軸 油底殼 正時齒輪 機油泵、分電器驅(qū)動軸 空壓機 細(xì)濾器并聯(lián)在主油道上 分流式 粗濾器串聯(lián)在主油道上 全流式 8.3 潤滑系主要部件 1.機油泵 （ 1）轉(zhuǎn)子式機油泵 工作原理 主動的內(nèi)轉(zhuǎn)子有四個凸齒 ， 從動的外轉(zhuǎn)子有五個內(nèi)齒 ， 外轉(zhuǎn)子在泵殼內(nèi)可自由轉(zhuǎn)動 ， 內(nèi)外轉(zhuǎn)子間有一定的偏心距 。 當(dāng)內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時 ， 帶動外轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn) ， 無論轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到任何 角度 ， 內(nèi)外轉(zhuǎn)子每個齒的齒形輪廓上總有接觸點 ， 內(nèi)外轉(zhuǎn)子 間便形成了四個工作腔 。 由于內(nèi)外轉(zhuǎn)子的速比大于 1， 外轉(zhuǎn)子總是慢于內(nèi)轉(zhuǎn)子 ， 且 由于偏心距的存在 ， 使工作腔的容積不斷變化 。 當(dāng)某一工作 腔從進(jìn)油腔轉(zhuǎn)過時 ， 腔內(nèi)容積增大 ， 產(chǎn)生真空吸力 ， 機油便 經(jīng)進(jìn)油口被吸入 。 當(dāng)該工作腔與出油腔連通時 ， 腔內(nèi)容積減 小 ， 油壓升高 ， 機油便經(jīng)出油口壓出去 。 轉(zhuǎn)子式機油泵 （ 2）內(nèi)嚙合齒輪式機油泵 主要是由內(nèi)齒圈、機油 泵蓋、小齒輪和限壓閥等 組成。 一般用曲軸驅(qū)動，安裝 在曲軸的前端。 （ 3）外嚙合齒輪式機油泵 工作時， 主動齒輪帶 動從動齒輪反向旋轉(zhuǎn) 。兩 齒輪旋轉(zhuǎn)時，充滿在齒輪齒 槽間的機油沿油泵殼壁由進(jìn) 油腔帶到出油腔，在進(jìn)油腔 一側(cè)由于齒輪脫開嚙合以及 機油被不斷帶出而 產(chǎn)生真空 ， 使油底殼內(nèi)的 機油在大氣壓 力作用下經(jīng)集濾器進(jìn)入進(jìn)油 腔 ，而在出油腔一側(cè)由于齒 輪進(jìn)入嚙合和機油被不斷帶 入而產(chǎn)生擠壓作用，機油以 一定壓力被泵出。 進(jìn) 油 口 出 油 口 吸油： 機油泵進(jìn)油腔齒輪的 輪齒脫開嚙合 ， 其容積增 大 ， 產(chǎn)生真空吸力 ， 機油 便經(jīng)進(jìn)油口被吸入進(jìn)油腔 。 壓油： 機油泵齒輪的輪齒將 機油帶入到出油腔 ， 出油 腔齒輪的輪齒進(jìn)入嚙合 ， 其容積減小 ， 油壓增大 ， 機油便經(jīng)出油口被壓送到 發(fā)動機油道中 。 2.機油濾清器 按濾清方式分過濾式濾清器和離心式濾清器。 按濾清器的工作情況分集濾器、粗濾器和細(xì)濾器。 按濾清器與主油道的連接方式分全流式濾清器和 分流式濾清器。 全流式濾清器：與主油道串聯(lián)的濾清器，主油道的 機油全部流經(jīng)它，稱全流式濾清器。 分流式濾清器：與主油道并聯(lián)的濾清器，主油道的 機油不流經(jīng)它，稱分流式濾清器。 集濾器 作用： 防止較大的機械雜質(zhì)進(jìn)入機油泵。它裝在機油泵 之前。 類型： 有固定式和浮動式兩種。目前多用固定式。 機油粗濾器 1.作用： 用來過濾潤滑油中顆粒較大（直徑為 0.04mm以 上）的雜質(zhì)。 2.與主油道的連接關(guān)系： 串聯(lián)于機油泵與主油道之間， 屬于全流式濾清器，因其對潤滑油的流動阻力較小。 3.粗濾器 由殼體、紙質(zhì)濾芯、旁通閥、進(jìn)油口和出油口 等組成。濾芯由經(jīng)過樹脂處理的多孔濾紙折疊而成。濾芯 的兩端由環(huán)形密封圈密封，濾芯內(nèi)有金屬網(wǎng)或帶有網(wǎng)眼的 薄鐵皮作為濾芯的骨架。 機油粗濾器原理 機 油 粗 濾 器 國產(chǎn)汽車發(fā)動機一般采用紙質(zhì)或 鋸末作為粗濾器的濾芯。 金屬片式 紙質(zhì)濾芯式機油 粗清器 濾芯是用微孔濾紙制成 的 ， 為增大過濾面積 ， 微孔濾紙一般都折疊成 扇形和波紋形 。 微孔濾 紙經(jīng)過酚醛樹脂處理 ， 具有較高的強度 ， 抗腐 蝕能力和抗水濕性能 ， 具有質(zhì)量小 、 體積小 、 結(jié)構(gòu)簡單 、 濾清效果好 、 過濾阻力小 、 成本低 、 保養(yǎng)方便的特點 。 鋸末濾芯式機油 粗濾清器 鋸末濾芯式粗濾器 濾芯為酚醛樹脂粘結(jié) 的鋸末濾芯，它阻力 小，濾清效果好，使 用壽命長。 特 點 金屬片式粗濾器 由于質(zhì)量大、結(jié)構(gòu) 復(fù)雜、制造成本高等缺 點，已基本被淘汰。 特 點 機油細(xì)濾器 （三）機油細(xì)濾器 機油細(xì)濾器用以清 除細(xì)小的雜質(zhì) ， 它對機 油的流動阻力較大 ， 多 數(shù)做成分流式 ， 與主油 道并聯(lián) ， 只有少量的機 油通過它濾清后又回到 油底殼 。 細(xì)濾器有過濾 式和離心式兩種 ， 過濾 式機油細(xì)濾器存在著濾 清能力與通過能力的矛 盾 。 為此多數(shù)發(fā)動機采 用離心式細(xì)濾器 。 離心式細(xì)濾器工作原理 利用離心力清除機油中雜質(zhì)。 進(jìn)油限壓閥 油 道 噴嘴 轉(zhuǎn)子體 離 心 式 機 油 濾 細(xì) 器 工 作 演 示 離 心 式 機 油 濾 細(xì) 器 影 片 介 紹 （四）復(fù)合式機油濾清器 是 粗 濾芯 5裝在紙質(zhì) 細(xì) 濾 芯 4外面，形成粗、細(xì)濾芯串 聯(lián)的復(fù)合式結(jié)構(gòu)。與主油道串 聯(lián)，粗、細(xì)濾芯有各自的安全 閥與旁通閥，一旦粗、細(xì)濾芯 堵塞，它們就分別打開各自的 安全閥與旁通閥，機油繞過濾 芯，直接進(jìn)入主油道。 4 5 3.機油尺 4.機油散熱器 為了使機油保持最有利的工作溫度，除了靠油底殼和 其他零件的自然散熱外，有的發(fā)動機還裝有機油散熱器。 機油散熱器多裝在冷卻水散熱器的前面，利用空氣或水來 冷卻。 機油散熱器 熱負(fù)荷較大的發(fā)動機，為使?jié)櫥捅３衷谧钣欣姆秶鷥?nèi) 工作，保持潤滑油具有一定的粘度，裝臵有機油散熱器以便對 潤滑油進(jìn)行 強制性冷卻 。 使機油保持在最有利的溫度范圍內(nèi) 工作。 機油散熱器有 風(fēng)冷式 和 水 冷式 兩種形式。風(fēng)冷式一般安 裝在發(fā)動機冷卻系散熱器的前面， 利用冷卻風(fēng)扇的風(fēng)力使機油冷卻。 水冷式機油散熱器（機油冷卻器） 裝在發(fā)動機冷卻水路中，當(dāng)油溫 較高時靠冷卻液降溫，而起動期 間油溫較低時，則從冷卻液吸熱 迅速提高機油溫度。 8.4 曲軸箱通風(fēng) 發(fā)動機工作時 漏到曲軸箱內(nèi)的汽油 ，一部分泄漏到曲 軸箱內(nèi)的汽油蒸汽凝結(jié)后，將使?jié)櫥驼扯茸冃?；廢氣的 高溫和酸性物質(zhì)及水蒸汽將侵蝕零件，使?jié)櫥托阅茏儔摹?另外，由于混合氣和廢氣進(jìn)入曲軸箱，使曲軸箱內(nèi)的壓力 增大，溫度升高，易使機油從油封、襯墊等處向外滲漏。 因此，曲軸箱必須設(shè)有通風(fēng)裝臵，使漏入的氣體排出并加 以利用，同時使新鮮氣體進(jìn)入曲軸箱，形成不斷地對流。 一、曲軸箱通風(fēng)原因 一種是 自然通風(fēng) ，另一種是 強制通風(fēng) 。 二、通風(fēng)方式 1. 自然通風(fēng) 從曲軸箱抽出的氣體 直接導(dǎo)入大氣中的通風(fēng)方 式稱為自然通風(fēng)。 柴油機 多采用 這種曲軸箱自然通 風(fēng)方式。在曲軸箱連通的 氣門室蓋或潤滑油加注口 接出一根下垂的出氣管， 管口處切成斜口，切口的 方向與汽車行駛的方向相 反。 利用汽車行駛和冷卻 風(fēng)扇的氣流，在出氣口處 形成一定真空度，將氣體 從曲軸箱抽出。 2. 強制通風(fēng) 從曲軸箱抽出的氣 體導(dǎo)入發(fā)動機的進(jìn)氣管， 吸入氣缸再燃燒。這種 通風(fēng)方式稱為強制通風(fēng)， 汽油機 一般都采用這種 曲軸箱強制通風(fēng)方式， 這樣，可以將竄入曲軸 箱內(nèi)的混合氣回收使用， 有利于提高發(fā)動機的經(jīng) 濟性。 一汽奧迪 100轎車所 采用的 負(fù)壓通風(fēng)方式 工作機理： 發(fā)動機工作時，在進(jìn)氣管 內(nèi)真空度作用下，竄入曲 軸箱內(nèi)的可燃混合氣將經(jīng) 通氣道連接軟管送入空氣 濾清器，最后由進(jìn)氣管吸 入氣缸燃燒。 V型 發(fā)動 機曲 軸箱 強制 通風(fēng) 示意 圖 三、單向閥（ PVC閥） 1、功用： 為了防止在發(fā)動機低 速、小負(fù)荷使進(jìn)氣管的真 空度太大而將機油從曲軸 箱內(nèi)吸出。 2、構(gòu)造及工作原理 見右圖所示 四、曲軸箱通風(fēng)演示