扬州职业大学汽车与电气工程系汽车

扬州职业大学汽 车 与 电 气 工 程 系 汽 车 教 研 室 第 八 章 发 动 机 润 滑 系 知 识 目 标 1 简 单 叙 述 润 滑 系 的 功 用 、 结 构 组 成 及 其 工 作 原 理 ； 2 正 确 描 述 润 滑 方 式 以 及 润 滑 路 线 ； 3 正 确 描 述 润 滑 系 主 要 机 件 的 检 测 方 法 及 技 术 要 求 。 能 力 目 标 1 会 对 润 滑 系 主 要 机 件 进 行 熟 练 拆 卸 、 检 验 、 装 配 、 调 整 ； 2 会 做 润 滑 系 一 、 二 级 维 护 作 业 ； 3 能 解 决 润 滑 系 的 一 般 故 障 。 8.1 概 述一 、 润 滑 系 的 作 用 作 用 ： 1. 润 滑 ： 减 小 零 件 的 摩 擦 、 磨 损 和 功 率 消 耗 。 2.清 洁 ： 通 过 润 滑 油 的 流 动 将 这 些 磨 料 从 零 件表 面 冲 洗 下 来 ， 带 回 到 曲 轴 箱 。 3.冷 却 ： 润 滑 油 流 经 零 件 表 面 时 可 吸 收 其 热 量并 将 部 分 热 量 带 回 到 油 底 壳 散 入 大 气 中 。 4.密 封 ： 发 动 机 气 缸 壁 与 活 塞 、 活 塞 环 与 环 槽之 间 间 隙 中 的 油 膜 ， 减 少 了 气 体 的 泄 漏 ， 起 到 了密 封 作 用 。 5.防 蚀 ： 避 免 了 零 件 与 水 、 空 气 、 燃 气 等 的 直 接接 触 ， 起 到 了 防 止 或 减 轻 零 件 锈 蚀 和 化 学 腐 蚀 的作 用 。 二 、 润 滑 方 式 1.压 力 润 滑 对 负 荷 大 、 相 对 运 动 速 度 高 (如 主 轴 承 、 连 杆 轴 承 、凸 轮 轴 轴 承 等 )的 零 件 ， 以 一 定 压 力 将 机 油 输 送 到 摩 擦 面间 隙 中 进 行 润 滑 的 方 式 。 2.飞 溅 润 滑 对 外 露 、 负 荷 较 轻 、 相 对 运 动 速 度 较 小 (如 活 塞 销 、气 缸 壁 、 凸 轮 表 面 和 挺 杆 等 )的 工 作 表 面 ， 依 靠 运 动 零 件飞 溅 起 来 的 油 滴 或 油 雾 进 行 润 滑 的 方 式 。 3.定 期 润 滑 对 水 泵 、 发 电 机 、 起 动 机 的 轴 承 定 期 加 润 滑 脂 。 三 、 润 滑 系 的 组 成 润 滑 系 一 般 由 油 底 壳 ， 机 油 泵 ， 限 压 阀 及 旁 通 阀 ， 机 油 滤清 器 ， 机 油 散 热 器 ， 传 感 器 和 机 油 压 力 表 、 温 度 表 等 组 成 。 四 、 润 滑 剂 的 种 类 及 选 用润 滑 剂 的 分 类 润 滑 油润 滑 脂1、 我 国 润 滑 油 的 分 类 ：（ 1） 汽 油 机 润 滑 油 ： SC、 SD、 SE、 SF、 SG、 SH（ 2） 柴 油 机 润 滑 油 ： CC、 CD、 CD-II、 CF、 CF-42、 润 滑 脂 的 分 类 ： 钙 基 润 滑 脂 、 钠 基 润 滑 脂 、 钙 钠 基 润 滑 。 脂 、 复 合 钙 基 润 滑 脂 、 通 用 锂 基 润 滑 脂 、 石 墨 钙 基 润 滑 脂 。 8.2 润 滑 系 油 路 现 代 汽 车 发 动机 润 滑 系 油 路 布置 方 案 大 致 相 似 ，只 是 由 于 润 滑 系的 工 作 条 件 和 某些 具 体 结 构 的 不同 而 稍 有 差 别 。 一 、 轿 车 的 润 滑 油 路 采 用 复 合 式 润 滑 系 统 的上 海 桑 塔 纳 轿 车 JV型 1.8L汽 油 发 动 机 润 滑 油 路 ： 发动 机 工 作 时 ， 机 油 经 集 滤器 机 油 泵 机 油 滤 清器 : 主 油 道 主 轴承 连 杆 轴 承 活 塞 销 喷 溅 至 活 塞 ； 发 动机 前 端 第 一 条 斜 向 油 道 中 间 轴 ； 主 油道 的 垂 直 油 道 凸 轮 轴轴 径 气 缸 盖 回 油 孔 曲 轴 箱 。 报 警 系 统 装 有 两 个 报 警 开 关 ： 低 压 油压 开 关 （ 旁 通 阀 ） 和 高 压 油 压开 关 （ 限 压 阀 ） ， 均 装 在 既 有滤 清 器 支 架 上 。 发 动 机 在 机 油 温 度 为 353K,转 速 为 800r/min时 ， 机 油 压 力大 于 或 等 于 0.03Mpa； 在200r/min时 ， 机 油 压 力 大 于 或等 于 0.20Mpa。 打 开 点 火 开 关 ， 仪 表 板 上 的机 油 压 力 警 告 灯 开 始 闪 烁 。 发动 机 起 动 后 ， 当 机 油 压 力 大 于030Mpa时 ， 限 压 阀 打 开 ， 警报 灯 熄 灭 ； 发 动 机 低 速 运 转 时 ， 旁 通 阀 油 压 传感 器限 压 阀警 报 指示 灯 警 报 指示 灯 油 压 传感 器旁 通 阀 限 压 阀机 油 压 力 低 于 0.30Mpa， 则低 油 压 开 关 触 电 闭 合 ， 机油 压 力 警 告 灯 闪 烁 。 当 发动 机 转 速 超 过 2150r/Min时 ，机 油 压 力 未 达 到 0.018Mpa，高 压 油 压 开 关 的 触 电 断 开 ，机 油 压 力 警 告 灯 闪 烁 ， 报警 蜂 鸣 器 也 同 时 报 警 。 发 动 机 在 机 油 压 力 未353K,转 速 为 800r/Min时 ，机 油 压 力 大 于 或 等 于0.03Mpa； 在 2000r/Min时 ，机 油 压 力 大 于 或 等 于0.20Mpa 。 基 本 润 滑油 路 及 其综 合 演 示1 基 本 润 滑油 路 及 其综 合 演 示2 点 击 图 片 播 放 东 风 EQ6100-1型发 动 机 采 用 的 是 综 合润 滑 方 式 ， 曲 轴 主 轴径 、 连 杆 轴 径 、 凸 轮轴 轴 径 、 凸 轮 轴 止 推凸 缘 、 正 时 齿 轮 、 分电 器 传 动 轴 等 均 采 用压 力 润 滑 ； 活 塞 、 活塞 环 、 活 塞 销 、 气 缸壁 、 气 门 、 挺 杆 、 凸轮 等 采 用 飞 溅 润 滑 。 斜 向 油 道二 、 载 货 车 的 润 滑 油 路 压 力 润 滑 油 路 发 动 机 工 作 时 ， 机 油 经集 滤 器 ： 大 部 分 机 油 经 粗 滤器 率 去 较 大 的 机 械 杂 质 ， 流入 纵 向 主 油 道 执 行 压 力 润 滑任 务 ； 小 部 分 机 油 （ 10%-15%） ， 经 机 油 细 滤 器 率 去较 细 的 杂 质 和 胶 质 后 流 回 油底 壳 。 进 入 主 油 道 的 机 油 ，通 过 七 条 并 联 的 横 向 油 道 分别 润 滑 主 轴 径 和 凸 轮 轴 径 。经 主 轴 径 机 油 从 曲 轴 中 的 斜向 油 道 润 滑 连 杆 轴 径 。 斜 向 油 道 机 油 从 凸 轮 轴 的 第 二 、第 四 轴 径 处 ， 经 两 个 上 油道 通 向 摇 臂 支 座 ， 润 滑 摇臂 轴 、 推 杆 球 头 和 气 门 端部 。 第 三 横 向 油 道 通 向汽 油 泵 传 动 轴 ； 第 一 条 横向 油 道 通 过 喷 油 嘴 ， 喷 射出 去 的 机 油 用 来 润 滑 正 时齿 轮 副 。 在 第 一 、 第 二 横 向 油道 之 间 接 出 的 油 管 通 到 空气 压 缩 机 曲 轴 中 心 的 油 道 ，对 其 连 杆 润 滑 后 的 机 油 由回 油 管 回 到 油 底 壳 中 。 斜 向 油 道 机 油 压 力 传 感 器 和 油 压 过 低 信 号 器 装 在 主 油 道 中 ， 通 过 导线 分 别 连 接 于 驾 驶 室 中 的 机 油 压 力 表 和 压 力 过 低 警 报 灯 连 接 。 为 保 证 发 动 机 的 正 常 润 滑 ， 在 机 油 泵 与 主 油 道 之 间 ， 与 粗滤 器 并 联 设 置 了 一 个 机 油 滤 清 器 旁 通 阀 。 当 机 油 粗 滤 器 进 油 和出 油 道 中 的 压 力 差 达 到 0.15-0.18Mpa时 ， 旁 通 阀 被 推 开 使 机 油支 不 经 粗 滤 器 而 直 接 流 入 主 油 道 。 压 力 过 高 会 使 发 动 机 功 率 损 失 增 加 ， 在 机 油 泵 端 盖 内 设 置了 柱 塞 式 限 压 阀 。 当 机 油 压 力 超 过 0.6Mpa时 ， 限 压 阀 打 开 是 一部 分 机 油 流 回 到 机 油 泵 的 进 油 口 ， 在 机 油 泵 内 进 行 小 循 环 。 在 东 风 EQ6100-1型 发 动 机 润 滑 系 中 ， 在 机 油 细 滤 器 下 面 还设 置 了 可 接 机 油 散 热 器 的 阀 门 。 柴油机润滑系示意图 6135型 柴 油 机 润 滑 系 油 路 的 特 点 机 油 细 滤 器 与 粗 滤 器 并 联 。 机 油 泵 压 出 的 机 油 绝 大 部分 经 粗 滤 器 进 入 主 油 道 ， 少 部 分 惊 细 滤 器 流 回 油 底 壳 ； 曲轴 为 空 心 的 ， 其 空 腔 形 成 润 滑 油 道 。 机 油 经 此 分 别 润 滑 各个 连 杆 轴 颈 ； 曲 轴 主 轴 承 为 滚 动 轴 承 ， 以 飞 溅 方 式 润 滑 ；润 滑 气 门 传 动 机 构 的 润 滑 油 由 第 二 个 凸 轮 轴 轴 承 引 出 的 油道 ， 一 直 通 道 气 缸 盖 上 气 门 摇 臂 轴 的 中 心 油 道 中 。 再 由 此流 向 各 个 摇 臂 的 工 作 面 ， 然 后 顺 推 杆 表 面 下 流 到 杯 形 的 挺柱 内 ； 凸 轮 工 作 表 面 由 挺 柱 下 部 两 个 油 孔 流 出 的 机 油 及 飞溅 的 机 油 润 滑 。 在 发 动 机 标 定 转 速 （ 1800r/Min） 下 ， 机 油 压 力 应 保持 在 0.3-0.4Mpa之 间 。 限 压 阀 与 机 油 细 滤 器 相 连 。 中 型 货 车 发 动 机 润 滑 油 路 ：机 油 集 滤 器 机 油 泵 10%到 细 滤 器 油 底 壳 90%到 粗 滤 器 主 油 道 曲 轴 主 轴 承 连 杆 轴 承 油 底 壳 凸 轮 轴 轴 承 摇 臂 轴 油 底 壳 正 时 齿 轮 机 油 泵 、 分 电 器 驱 动 轴 空 压 机细 滤 器 并 联 在 主 油 道 上 分 流 式粗 滤 器 串 联 在 主 油 道 上 全 流 式 8.3 润 滑 系 主 要 部 件 1.机 油 泵 （ 1） 转 子 式 机 油 泵 工 作 原 理 主 动 的 内 转 子 有 四 个 凸 齿 ， 从 动 的 外 转 子 有 五 个 内 齿 ，外 转 子 在 泵 壳 内 可 自 由 转 动 ， 内 外 转 子 间 有 一 定 的 偏 心 距 。 当 内 转 子 旋 转 时 ， 带 动 外 转 子 一 起 旋 转 ， 无 论 转 子 转 到 任 何角 度 ， 内 外 转 子 每 个 齿 的 齿 形 轮 廓 上 总 有 接 触 点 ， 内 外 转 子间 便 形 成 了 四 个 工 作 腔 。 由 于 内 外 转 子 的 速 比 大 于 1， 外 转 子 总 是 慢 于 内 转 子 ， 且由 于 偏 心 距 的 存 在 ， 使 工 作 腔 的 容 积 不 断 变 化 。 当 某 一 工 作腔 从 进 油 腔 转 过 时 ， 腔 内 容 积 增 大 ， 产 生 真 空 吸 力 ， 机 油 便经 进 油 口 被 吸 入 。 当 该 工 作 腔 与 出 油 腔 连 通 时 ， 腔 内 容 积 减小 ， 油 压 升 高 ， 机 油 便 经 出 油 口 压 出 去 。 转 子 式 机 油 泵 （ 2） 内 啮 合 齿 轮 式 机 油 泵 主 要 是 由 内 齿 圈 、 机 油泵 盖 、 小 齿 轮 和 限 压 阀 等组 成 。 一 般 用 曲 轴 驱 动 ， 安 装在 曲 轴 的 前 端 。 （ 3） 外 啮 合 齿 轮 式 机 油 泵 工 作 时 ， 主 动 齿 轮 带动 从 动 齿 轮 反 向 旋 转 。 两齿 轮 旋 转 时 ， 充 满 在 齿 轮 齿槽 间 的 机 油 沿 油 泵 壳 壁 由 进油 腔 带 到 出 油 腔 ， 在 进 油 腔一 侧 由 于 齿 轮 脱 开 啮 合 以 及机 油 被 不 断 带 出 而 产 生 真 空 ，使 油 底 壳 内 的 机 油 在 大 气 压力 作 用 下 经 集 滤 器 进 入 进 油腔 ， 而 在 出 油 腔 一 侧 由 于 齿轮 进 入 啮 合 和 机 油 被 不 断 带入 而 产 生 挤 压 作 用 ， 机 油 以一 定 压 力 被 泵 出 。 进油口出油口 吸 油 ： 机 油 泵 进 油 腔 齿 轮 的轮 齿 脱 开 啮 合 ， 其 容 积 增大 ， 产 生 真 空 吸 力 ， 机 油便 经 进 油 口 被 吸 入 进 油 腔 。 压 油 ： 机 油 泵 齿 轮 的 轮 齿 将机 油 带 入 到 出 油 腔 ， 出 油腔 齿 轮 的 轮 齿 进 入 啮 合 ，其 容 积 减 小 ， 油 压 增 大 ，机 油 便 经 出 油 口 被 压 送 到发 动 机 油 道 中 。 2.机 油 滤 清 器按 滤 清 方 式 分 过 滤 式 滤 清 器 和 离 心 式 滤 清 器 。按 滤 清 器 的 工 作 情 况 分 集 滤 器 、 粗 滤 器 和 细 滤 器 。按 滤 清 器 与 主 油 道 的 连 接 方 式 分 全 流 式 滤 清 器 和分 流 式 滤 清 器 。全 流 式 滤 清 器 ： 与 主 油 道 串 联 的 滤 清 器 ， 主 油 道 的机 油 全 部 流 经 它 ， 称 全 流 式 滤 清 器 。分 流 式 滤 清 器 ： 与 主 油 道 并 联 的 滤 清 器 ， 主 油 道 的机 油 不 流 经 它 ， 称 分 流 式 滤 清 器 。 集 滤 器 作 用 ： 防 止 较 大 的 机 械 杂 质 进 入 机 油 泵 。 它 装 在 机 油 泵之 前 。 类 型 ： 有 固 定 式 和 浮 动 式 两 种 。 目 前 多 用 固 定 式 。 机 油 粗 滤 器 1.作 用 ： 用 来 过 滤 润 滑 油 中 颗 粒 较 大 （ 直 径 为 0.04mm以上 ） 的 杂 质 。 2.与 主 油 道 的 连 接 关 系 ： 串 联 于 机 油 泵 与 主 油 道 之 间 ，属 于 全 流 式 滤 清 器 ， 因 其 对 润 滑 油 的 流 动 阻 力 较 小 。 3.粗 滤 器 由 壳 体 、 纸 质 滤 芯 、 旁 通 阀 、 进 油 口 和 出 油 口等 组 成 。 滤 芯 由 经 过 树 脂 处 理 的 多 孔 滤 纸 折 叠 而 成 。 滤 芯的 两 端 由 环 形 密 封 圈 密 封 ， 滤 芯 内 有 金 属 网 或 带 有 网 眼 的薄 铁 皮 作 为 滤 芯 的 骨 架 。 机 油 粗 滤 器 原 理 机油粗滤器 国 产 汽 车 发 动 机 一 般 采 用 纸 质 或锯 末 作 为 粗 滤 器 的 滤 芯 。 金属片式 纸 质 滤 芯 式 机 油粗 清 器 滤 芯 是 用 微 孔 滤 纸 制 成的 ， 为 增 大 过 滤 面 积 ，微 孔 滤 纸 一 般 都 折 叠 成扇 形 和 波 纹 形 。 微 孔 滤纸 经 过 酚 醛 树 脂 处 理 ，具 有 较 高 的 强 度 ， 抗 腐蚀 能 力 和 抗 水 湿 性 能 ，具 有 质 量 小 、 体 积 小 、结 构 简 单 、 滤 清 效 果 好 、过 滤 阻 力 小 、 成 本 低 、保 养 方 便 的 特 点 。 锯 末 滤 芯 式 机 油粗 滤 清 器 锯 末 滤 芯 式 粗 滤 器滤 芯 为 酚 醛 树 脂 粘 结的 锯 末 滤 芯 ， 它 阻 力小 ， 滤 清 效 果 好 ， 使用 寿 命 长 。特 点 金 属 片 式 粗 滤 器 由 于 质 量 大 、 结 构复 杂 、 制 造 成 本 高 等 缺点 ， 已 基 本 被 淘 汰 。特 点 机 油 细 滤 器 （ 三 ） 机 油 细 滤 器 机 油 细 滤 器 用 以 清除 细 小 的 杂 质 ， 它 对 机油 的 流 动 阻 力 较 大 ， 多数 做 成 分 流 式 ， 与 主 油道 并 联 ， 只 有 少 量 的 机油 通 过 它 滤 清 后 又 回 到油 底 壳 。 细 滤 器 有 过 滤式 和 离 心 式 两 种 ， 过 滤式 机 油 细 滤 器 存 在 着 滤清 能 力 与 通 过 能 力 的 矛盾 。 为 此 多 数 发 动 机 采用 离 心 式 细 滤 器 。 离 心 式 细 滤 器 工 作 原 理利 用 离 心 力 清 除 机 油 中 杂 质 。进 油 限 压 阀 油道 喷 嘴转 子 体 离心式机油滤细器工作演示 离心式机油滤细器影片介绍 （ 四 ） 复 合 式 机 油 滤 清 器 是 粗 滤 芯 5装 在 纸 质 细 滤芯 4外 面 ， 形 成 粗 、 细 滤 芯 串联 的 复 合 式 结 构 。 与 主 油 道 串联 ， 粗 、 细 滤 芯 有 各 自 的 安 全阀 与 旁 通 阀 ， 一 旦 粗 、 细 滤 芯堵 塞 ， 它 们 就 分 别 打 开 各 自 的安 全 阀 与 旁 通 阀 ， 机 油 绕 过 滤芯 ， 直 接 进 入 主 油 道 。 45 3.机 油 尺 4.机 油 散 热 器 为 了 使 机 油 保 持 最 有 利 的 工 作 温 度 ， 除 了 靠 油 底 壳 和其 他 零 件 的 自 然 散 热 外 ， 有 的 发 动 机 还 装 有 机 油 散 热 器 。机 油 散 热 器 多 装 在 冷 却 水 散 热 器 的 前 面 ， 利 用 空 气 或 水 来冷 却 。 机 油 散 热 器 热 负 荷 较 大 的 发 动 机 ， 为 使 润 滑 油 保 持 在 最 有 利 的 范 围 内工 作 ， 保 持 润 滑 油 具 有 一 定 的 粘 度 ， 装 置 有 机 油 散 热 器 以 便 对润 滑 油 进 行 强 制 性 冷 却 。 使 机 油 保 持 在 最 有 利 的 温 度 范 围 内工 作 。 机 油 散 热 器 有 风 冷 式 和 水冷 式 两 种 形 式 。 风 冷 式 一 般 安装 在 发 动 机 冷 却 系 散 热 器 的 前 面 ，利 用 冷 却 风 扇 的 风 力 使 机 油 冷 却 。水 冷 式 机 油 散 热 器 （ 机 油 冷 却 器 ）装 在 发 动 机 冷 却 水 路 中 ， 当 油 温较 高 时 靠 冷 却 液 降 温 ， 而 起 动 期间 油 温 较 低 时 ， 则 从 冷 却 液 吸 热迅 速 提 高 机 油 温 度 。 8.4 曲 轴 箱 通 风 发 动 机 工 作 时 漏 到 曲 轴 箱 内 的 汽 油 ， 一 部 分 泄 漏 到 曲 轴箱 内 的 汽 油 蒸 汽 凝 结 后 ， 将 使 润 滑 油 粘 度 变 小 ； 废 气 的 高温 和 酸 性 物 质 及 水 蒸 汽 将 侵 蚀 零 件 ， 使 润 滑 油 性 能 变 坏 。另 外 ， 由 于 混 合 气 和 废 气 进 入 曲 轴 箱 ， 使 曲 轴 箱 内 的 压 力增 大 ， 温 度 升 高 ， 易 使 机 油 从 油 封 、 衬 垫 等 处 向 外 渗 漏 。因 此 ， 曲 轴 箱 必 须 设 有 通 风 装 置 ， 使 漏 入 的 气 体 排 出 并 加以 利 用 ， 同 时 使 新 鲜 气 体 进 入 曲 轴 箱 ， 形 成 不 断 地 对 流 。一 、 曲 轴 箱 通 风 原 因一 种 是 自 然 通 风 ， 另 一 种 是 强 制 通 风 。二 、 通 风 方 式 1. 自 然 通 风 从 曲 轴 箱 抽 出 的 气 体 直接 导 入 大 气 中 的 通 风 方 式称 为 自 然 通 风 。 柴 油 机 多采 用 这 种 曲 轴 箱 自 然 通 风方 式 。 在 曲 轴 箱 连 通 的 气门 室 盖 或 润 滑 油 加 注 口 接出 一 根 下 垂 的 出 气 管 ， 管口 处 切 成 斜 口 ， 切 口 的 方向 与 汽 车 行 驶 的 方 向 相 反 。利 用 汽 车 行 驶 和 冷 却 风 扇的 气 流 ， 在 出 气 口 处 形 成一 定 真 空 度 ， 将 气 体 从 曲轴 箱 抽 出 。 2. 强 制 通 风 从 曲 轴 箱 抽 出 的 气 体导 入 发 动 机 的 进 气 管 ，吸 入 气 缸 再 燃 烧 。 这 种通 风 方 式 称 为 强 制 通 风 ，汽 油 机 一 般 都 采 用 这 种曲 轴 箱 强 制 通 风 方 式 ，这 样 ， 可 以 将 窜 入 曲 轴箱 内 的 混 合 气 回 收 使 用 ，有 利 于 提 高 发 动 机 的 经济 性 。 一 汽 奥 迪 100轿 车 所采 用 的 负 压 通 风 方 式工 作 机 理 ：发 动 机 工 作 时 ， 在 进 气 管内 真 空 度 作 用 下 ， 窜 入 曲轴 箱 内 的 可 燃 混 合 气 将 经通 气 道 连 接 软 管 送 入 空 气滤 清 器 ， 最 后 由 进 气 管 吸入 气 缸 燃 烧 。 V型发 动机 曲轴 箱强 制通 风示 意图 三 、 单 向 阀 （ PVC阀 ）1、 功 用 ：为 了 防 止 在 发 动 机 低速 、 小 负 荷 使 进 气 管 的 真空 度 太 大 而 将 机 油 从 曲 轴箱 内 吸 出 。2、 构 造 及 工 作 原 理见 右 图 所 示 四 、 曲 轴 箱 通 风 演 示