汽车发动机构造与维修（七）润滑系统

第 7章 润 滑 系 统学 习 目 标 了 解 润 滑 系 统 的 作 用 、 组 成 、 润 滑 方 式 理 解 润 滑 系 统 的 油 路 掌 握 润 滑 系 统 主 要 零 部 件 的 结 构 和 原 理 掌 握 润 滑 系 统 主 要 零 部 件 的 检 修 方 法 学 会 润 滑 系 统 的 故 障 分 析 和 排 除 方 法 第 一 节 概 述 润 滑 作 用 ： 润 滑 运 动 零 件 表 面 ， 减 小 摩 擦 阻 力 和 磨 损 ， 减 小 发 动 机 的 功 率 消 耗 。 清 洗 作 用 ： 机 油 在 润 滑 系 内 不 断 循 环 ， 清 洗 摩 擦 表 面 ， 带 走 磨 屑 和 其 它 异 物 。 冷 却 作 用 ： 机 油 在 润 滑 系 内 循 环 带 走 摩 擦 产 生 的 热 量 ， 起 到 冷 却 作 用 。 密 封 作 用 ： 在 运 动 零 件 之 间 形 成 油 膜 ， 提 高 它 们 的 密 封 性 ， 有 利 于 防 止 漏 气 或 漏 油 。 防 锈 蚀 作 用 ： 在 零 件 表 面 形 成 油 膜 ， 对 零 件 表 面 起 保 护 作 用 ， 防 止 腐 蚀 生 锈 。 液 压 作 用 ： 润 滑 油 可 用 作 液 压 油 ， 起 液 压 作 用 ， 如 液 压 挺 柱 。 减 震 缓 冲 作 用 ： 在 运 动 零 件 表 面 形 成 油 膜 ， 吸 收 冲 击 并 减 小 振 动 ， 起 减 震 缓 冲 作 用 。 一 、 润 滑 系 功 用 二 、 润 滑 方 式压 力 润 滑 ： 利 用 机 油 泵 ， 将 具 有 一 定 压 力 的 润 滑 油 源 源 不 断 地 送 往 摩 擦 表 面 。 例 如 ， 曲 轴 主 轴 承 、 连 杆 轴 承 及 凸 轮 轴 轴 承 、 摇 臂 等 处 形 成 油 膜 以 保 证 润 滑 。飞 溅 润 滑 ： 利 用 发 动 机 工 作 时 运 动 零 件 飞 溅 起 来 的 油 滴 或 油 雾 来 润 滑 摩 擦 表 面 的 润 滑 方 式 称 为 飞 溅 润 滑 。 可 使 裸 露 在 外 面 承 受 载 荷 较 轻 的 气 缸 壁 ， 相 对 滑 动 速 度 较 小 的 活 塞 销 ， 以 及 配 气 机 构 的 凸 轮 表 面 、 挺 柱 等 得 到 润 滑 。定 期 润 滑 ： 对 于 负 荷 较 小 的 发 动 机 辅 助 装 置 则 只 需 定 期 、 定 量 加 注 润 滑 脂 进 行 润 滑 。 例 如 水 泵 及 发 电 机 轴 承 等 。 它 不 属 于 润 滑 系 的 工 作 范 畴 。 近 年 来 在 发 动 机 上 采 用 含 有 耐 磨 润 滑 材 料 （ 如 尼 龙 、 二 硫 化 钼 等 ） 的 轴 承 来 代 替 加 注 润 滑 脂 的 轴 承 。 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 。 第 二 节 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 综 合 演 示 1 第三节润滑剂与机油泵 润 滑 剂 与 机 油 泵 的 功 用 机 油 的 选 用 与 机 油 泵 的 检 修 汽 车 发 动 机 润 滑 剂 包 括 机 油 和 润 滑 脂 两 种 ， 如 图 4-3所 示 。 机 油 的 功 用 1） 润 滑 2） 冷 却 3） 清 洗 4） 密 封 5） 防 锈 机 油 泵 的 功 用 是 保 证 机 油 在 润 滑 系 统 内 循 环 流 动 ， 并 在 发 动 机 任 何转 速 下 都 能 以 足 够 高 的 压 力 向 润 滑 部 位 输 送 足 够 数 量 的 机 油 。 机 油 泵 结 构形 式 可 分 为 齿 轮式 和 转 子 式 两 类 。齿 轮 式 机 油 泵 又分 内 接 齿 轮 式 和外 接 齿 轮 式 ， 一般 把 后 者 称 为 齿轮 式 机 油 泵 。 内 、 外 啮 合式 齿 轮 、 转 子 式机 油 泵 实 物 及 示意 图 ， 如 图 4-4所 示 。 我 国 采 用 国 际 上 通 用 的 美 国 SAE粘 度 分 类 法 和 API使 用 分 类 法 。 SAE粘度 分 类 法 将 内 燃 机 油 分 为 两 组 粘 度 等 级 系 列 ： W组 粘 度 等 级 系 列 有 0W、 5W、10W、 15W、 20W和 25W六 个 低 温 粘 度 等 级 ； 非 W组 粘 度 等 级 系 列 有 ： 20、 30、40、 50和 60五 个 高 温 粘 度 等 级 。 内 燃 机 油 按 粘 度 级 划 分 牌 号 ， 有 单 级 油 和 双 级 油 之 分 ， 仅 标 有 一 个粘 度 级 号 的 油 为 单 级 油 ， 仅 符 合 一 个 级 号 的 粘 度 要 求 。 API使 用 分 类 法 将 内 燃 机 油 分 为 两 个 系 列 ： Q系 列 （ 汽 油 机 油 ） 迄 今有 QA、 QB、 QC、 QD、 QE、 QF、 QG和 QH七 个 级 别 ； C系 列 （ 柴 油 机 油 ） 有 CA、CB、 CC、 CD、 CD 和 CE等 。 使 用 时 ， 应 根 据 汽 车 说 明 书 的 要 求 ， 全 面 对 照 油 的 名 称 ， 既 看 品 种 ，又 看 牌 号 ， 合 理 选 择 使 用 。 其 原 则 是 ： （ 1） 根 据 工 作 条 件 的 苛 刻 程 度 选 用 适 当 的 品 种 （ 使 用 级 ） ； （ 2） 根 据 地 区 季 节 气 温 ， 结 合 发 动 机 的 热 负 荷 ， 选 用 适 当 的 牌 号 。 检 查 主 、 被 动 齿 啮 合 间 隙 （ 如 图 4-5a、 b） ， 可用 厚 薄 规 在 互 成 120 处 分 三 点 测 量 ， 啮 合 间 隙 一 般 为 0.05 0.25mm， 各点 测 量 误 差 不 应 超 过 0.1mm， 不 符 合 规 定 应 修 复 或 予 以 更 换 。 用 千 分 表 检 查 泵 轴 是 否 弯 曲 ， 指 针 摆 差 不 应 超过 规 定 值 ， 否 则 应 进 行 校 正 。 主 动 轴 与 轴 套 孔 的 配 合 间 隙 ， 一 般 为0.03 0.08mm， 最 大 不 得 超 过 0.16mm。 从 动 齿 轮 的 轴 向 间 隙 一 般 为0.02 0.05mm， 超 过 0.15mm时 ， 应 修 复 或 更 换 。 泵 盖 与 齿 轮 的 间 隙 （ 如 图 4-5c） ， 不 得 超 过 规定 值 （ 一 般 为 0.05 0.25mm） ， 如 果 间 隙 不 符 合 要 求 ， 可 增 减 垫 片 或 磨削 泵 壳 与 盖 接 合 面 。 泵 盖 平 面 上 有 轻 微 的 拉 毛 时 ， 可 在 平 板 上 磨 光 ； 有 明 显台 阶 时 ， 应 测 量 其 平 面 度 误 差 ， 当 误 差 超 过 0.10mm时 ， 可 在 机 床 上 磨 平 或 车 平 。 a 第三节机油滤清器与冷却器 润 滑 系 统 的 构 造 润 滑 系 统 的 检 修 润 滑 系 统 的 故 障 排 除 （ 1） 分 类 机 油 滤 清 器 按 其 材 料 形 式 可 分 为 纸 质 式 与 金 属 片 式 的 分 类 ， 如 图 4-6所 示 。 （ 2） 作 用 机 油 滤 清 器 的 功 用 是滤 除 机 油 中 的 金 属 磨 屑 、机 械 杂 质 和 机 油 氧 化 物 。 离心式机油细滤器工作演示 （ 3） 机 油 滤 清 的 方 式 机 油 滤 清 的 方 式 有 两 种 ： 全 流 式 和 分 流 式 ， 如 图 4-7所 示 。 （ 4） 机 油 滤 清 器 的 维 修 集 滤 器 的 损 坏 形 式 有 ： 油 管 和 滤 网 堵 塞 、 浮 子 破 损 下 沉 等 。 机 油 滤 网 堵 塞 ， 应 用 柴 油 或 煤 油 清 洗 后 用 压 缩 空 气 吹 干 。 浮 子 有 破损 ， 应 进 行 焊 修 。 一 般 汽 车 每 行 驶 12000km， 应 更 换 一 次 滤 芯 。 无 特 殊 情 况 不 得 拆 卸 和 调 整 旁 通 阀 ， 以 免 开 启 压 力 发 生 变 化 。 向 气 缸 体 上 安 装 滤 清 器 时 ， 应 先 在 滤 清 器 内 充 满 机 油 。 发 动 机 润 滑 系 统 的 故 障 主 要 包 括 机 油 压 力 过 低 或 过 高 以 及 机 油 消 耗过 多 等 三 个 方 面 的 内 容 。 其 中 以 油 压 过 低 较 多 见 ， 且 危 害 最 严 重 。 油 压过 低 ， 不 但 会 摩 擦 表 面 润 滑 不 良 而 加 快 磨 损 ， 而 且 严 重 时 还 会 导 致 烧 瓦 、拉 缸 等 大 事 故 。 机 油 压 力 和 机 油 消 耗 量 的 变 化 ， 可 以 用 机 油 压 力 表 和 机 油 尺 检 测 。 汽 车 行 驶 时 ， 润 滑 油 的 压 力 一 般 应 保 持 在 0.2 0.5MPa； 发 动 机 温 度较 高 而 转 速 较 低 时 ， 油 压 应 不 低 于 0.2MPa； 发 动 机 温 度 较 低 而 转 速 较 高时 ， 油 压 应 不 高 于 0.5MPa。 发 动 机 怠 速 运 转 时 ， 油 压 应 不 低 于 0.1MPa。 （ 5） 机 油 压 力 表 及 其 传 感 器 和 报 警 电 路 的 故 障 及 检 测 当 机 油 压 力 表 显 示 的 机 油 压 力 过 低 或 过 高 时 ， 有 可 能 是 油 道 中 的 油压 真 的 过 低 或 过 高 ； 有 可 能 是 实 际 油 压 正 常 而 油 压 传 感 器 、 机 油 压 力 表等 油 压 显 示 装 置 出 现 了 故 障 ， 呈 现 出 显 示 值 与 实 际 不 符 。 因 此 ， 在 诊 断油 压 不 正 常 的 原 因 时 ， 应 首 先 进 行 后 者 的 除 外 诊 断 。 若 主 油 道 中 的 实 际 机 油 压 力 正 常 （ 将 合 格 的 机 械 式 油 压 表 接 在 主 油道 上 检 查 ） ， 而 机 油 压 力 表 指 示 的 机 油 压 力 不 正 常 ， 或 低 压 报 警 灯 点 亮 ，则 为 油 压 传 感 器 的 导 线 断 路 （ 无 油 压 指 示 ） 或 搭 铁 （ 指 示 油 压 过 高 ） ，或 油 压 传 感 器 、 油 压 表 损 坏 ； 若 油 压 过 低 时 ， 油 压 报 警 灯 不 亮 ， 则 为 油压 报 警 开 关 断 路 损 坏 或 其 导 线 断 路 、 报 警 灯 烧 坏 等 。 检 查 断 路 故 障 可 用 万 用 表 逐 点 测 直 流 电 压 法 ， 检 查 搭 铁 故 障 可 用 逐 点 拆 线 法 。 发 动 机 机 油 冷 却 器 分 为 （ 如 图 4-8所 示 ） 风 冷 式 和 水 冷 式 两 类 。 风 冷式 机 油 冷 却 器 很 像 一 个 小 型 散 热 器 ， 利 用 汽 车 行 驶 时 的 迎 面 风 对 机 油 进行 冷 却 。 这 种 机 油 冷 却 器 散 热 能 力 大 ， 多 用 于 赛 车 及 热 负 荷 大 的 增 压 汽车 上 。 水 冷 式 机 油 冷 却 器 外 形尺 寸 小 ， 布 置 方 便 ， 且 不 会使 机 油 冷 却 过 度 ， 机 油 温 度稳 定 ， 因 而 在 轿 车 上 应 用 较广 。 （ 1） 发 动 机 起 动 后 ， 机 油 压 力 迅 速 降 低 。 （ 2） 发 动 机 在 运 转 过 程 中 ， 机 油 压 力 低 于 规 定 值 。 （ 1） 曲 轴 箱 机 油 黏 度 低 或 机 油 不 足 。 （ 2） 限 压 阀 弹 簧 过 软 或 折 断 。 （ 3） 机 油 滤 清 器 旁 通 阀 弹 簧 过 软 和 折 断 。 （ 4） 润 滑 油 进 油 管 接 头 松 动 或 油 管 破 裂 。 （ 5） 机 油 泵 工 作 不 良 ， 机 油 油 路 严 重 泄 漏 。 （ 6） 汽 油 泵 膜 片 破 裂 ， 汽 油 漏 入 曲 轴 箱 稀 释 机 油 。 （ 7） 气 缸 衬 垫 损 坏 ， 冷 却 水 漏 入 曲 轴 箱 ， 使 润 滑 油 变 质 ， 黏度 下 降 。 （ 8） 曲 轴 主 轴 承 、 连 杆 轴 承 及 凸 轮 轴 承 配 合 间 隙 过 大 而 泄 漏 。 （ 9） 机 油 滤 清 器 堵 塞 ， 使 旁 通 阀 开 启 压 力 过 高 或 卡 住 ， 机 油不 能 进 入 主 油 道 。 （ 10） 机 油 集 滤 器 堵 塞 。 （ 1） 首 先 拔 出 机 油 尺 ， 检 查 曲 轴 箱 内 机 油 油 面 。 （ 2） 检 查 机 油 传 感 器 。 （ 3） 发 动 机 运 转 时 ， 机 油 压 力 突 然 降 低 ， 应 及 时 停 车 熄 火 ，检 查 有 无 机 油 泄 漏 ， 如 机 油 滤 清 器 衬 垫 损 坏 、 油 管 断 裂 等 。 （ 4） 拆 下 传 感 器 （ 或 压 力 开 关 ） 作 短 暂 发 动 ， 若 机 油 喷 出 无 力 ， 应 检 查 机 油 滤 清 器 、 集 滤 器 及 机 油 泵 等 。 （ 1） 接 通 点 火 开 关 ， 机 油 压 力 表 指 示 为 196kPa， 发 动 后 上 升 至490kPa以 上 。 （ 2） 发 动 机 运 转 中 机 油 压 力 突 然 增 高 。 （ 3） 机 油 滤 清 器 胀 裂 或 机 油 传 感 器 冲 裂 。 （ 1） 机 油 黏 度 过 大 ， 限 压 阀 卡 住 或 调 整 不 当 。 （ 2） 气 缸 体 主 油 道 堵 塞 。 （ 3） 机 油 滤 清 器 芯 堵 塞 ， 旁 通 阀 不 开 启 。 （ 4） 机 油 压 力 表 或 与 油 压 传 感 器 工 作 不 良 。 （ 5） 曲 轴 主 轴 承 ， 连 杆 轴 承 间 隙 过 小 。 （ 6） 曲 轴 箱 机 油 加 注 过 多 ， 机 油 太 脏 。 （ 1） 首 先 检 查 机 油 油 量 。 拔 出 量 油 尺 ， 检 视 油 面 是 否 过 高 ， 察看 机 油 黏 度 是 否 过 大 。 （ 2） 机 油 油 压 突 然 增 高 ， 应 检 查 机 油 滤 清 器 芯 是 否 堵 塞 ， 旁 通阀 弹 簧 是 否 过 硬 ， 润 滑 油 道 是 否 堵 塞 ， 机 油 泵 限 压 阀 是 否 卡 死 。 （ 3） 接 通 点 火 开 关 ， 机 油 表 有 压 力 指 示 ， 应 检 查 机 油 表 传 感 器 是 否 完 好 。 （ 1） 机 油 变 黑 并 有 杂 质 。 （ 2） 油 滴 外 缘 呈 黄 色 ， 而 核 心 呈 黑 色 。 （ 3） 机 油 严 重 稀 释 ， 出 现 燃 油 气 味 ， 机 油 高 温 氧 化 有 刺 激 的 气 味 。 （ 1） 机 油 高 温 氧 化 ， 含 有 酸 性 物 质 、 胶 质 铁 屑 、 沥 青 等 杂 质 。 （ 2） 外 部 灰 尘 渗 入 曲 轴 箱 ， 因 与 机 油 搅 动 形 成 油 泥 。 （ 3） 燃 烧 室 油 废 气 和 未 燃 混 合 气 漏 入 曲 轴 箱 ， 使 机 油 稀 释 。 （ 4） 机 油 滤 清 器 性 能 不 佳 。 （ 5） 选 用 的 机 油 品 质 不 佳 或 牌 号 不 符 。 （ 1） 防 止 脏 物 、 杂 质 侵 入 润 滑 系 统 ， 在 保 管 和 加 注 时 ， 应 注 意 保 洁 ，加 注 润 滑 油 口 的 盖 要 严 密 。 （ 2） 定 期 更 换 机 油 和 机 油 滤 清 器 ， 必 要 时 清 洗 油 道 。 （ 3） 曲 轴 箱 通 风 装 置 ， 要 完 好 有 效 ， 要 定 期 检 查 并 清 洗 通 风 阀 、 通风 管 ， 防 止 机 油 过 热 和 汽 油 冲 淡 机 油 。 （ 4） 正 确 诊 断 机 油 变 质 情 况 ： 查 看 机 油 黏 度 ， 颜 色 ； 有 无 汽 油 、 水分 和 杂 质 渗 入 。 可 用 手 捻 油 性 ， 检 视 机 油 是 否 变 黑 ， 或 同 时 滴 一 滴 机 油在 滤 纸 上 ， 视 其 扩 散 情 况 ， 中 心 为 粗 粒 杂 质 沉 淀 区 ， 若 机 油 受 到 严 重 污染 呈 黑 色 ， 并 有 金 属 粒 或 沙 粒 。 若 机 油 没 有 污 染 ， 其 扩 散 越 宽 ， 油 质 越好 。 若 机 油 有 水 ， 会 出 现 明 显 的 水 痕 。 （ 5） 正 确 选 择 机 油 ， 重 视 其 品 质 和 黏 度 要 求 。 油 压 过 低 或 过 高 ， 快 速 维 修 建 议 如 表 4-1与 4-2， 机 油 压 力 不 正 常 表现 为 机 油 泄 漏 ， 多 分 为 外 部 泄 漏 与 机 油 消 耗 过 大 两 种 情 况 ， 其 快 速 维 修建 议 如 表 4-3所 示 。 机 油 压 力 可 以 用 专 用 的 机 油 压 力 表 来 测 量 ， 也 可 以 用 普 通 的 油 压 表（ 量 程 为 1MPa左 右 ） 配 上 相 应 的 高 压 软 管 和 接 头 来 测 量 。 测 量 机 油 压 力的 方 法 如 下 ： （ 1） 拔 下 机 油 压 力 传 感 器 的 线 束 插 头 ，拆 下 机 油 压 力 传 感 器 。 （ 2） 将 机 油 压 力 表 的 软 管 接 头 拧 入 安装 机 油 压 力 传 感 器 的 螺 孔 内 ， 并 拧 紧 接 头（ 如 4-9图 所 示 ） 。 （ 3） 将 机 油 压 力 表 放 置 在 不 会 接 触 到发 动 机 旋 转 部 件 及 高 温 部 件 的 地 方 。 （ 4） 起 动 发 动 机 ， 检 查 机 油 压 力 表 接头 处 有 无 漏 油 ， 如 有 漏 油 ， 应 熄 火 后 重 新拧 紧 接 头 。 （ 5） 运 转 发 动 机 使 之 达 到 正 常 的 工 作温 度 ， 分 别 在 怠 速 和 2000r/min时 检 查 油 压 表 的 读 数 ， 并 与 标 准 压 力 值 进 行 比 较 。