第七章 發(fā)動機(jī)潤滑系

1、工程機(jī)械發(fā)動機(jī)構(gòu)造 第七章 發(fā)動機(jī)潤滑系 第一節(jié) 潤滑系的功用及組成 在發(fā)動機(jī)工作時連續(xù)不斷地將潔凈潤滑油輸送 至全部運(yùn)動件的摩擦表面，形成油膜，實(shí)現(xiàn)液體潤 滑，從而減少摩擦阻力，降低功率消耗，減輕機(jī)件 磨損，保證發(fā)動機(jī)工作可靠，提高耐久性 需要潤滑的主要運(yùn)動部件有： 曲軸主軸頸與主軸承、曲柄銷與連桿軸承、凸輪軸 頸與凸輪軸軸承、活塞及活塞環(huán)與氣缸壁面、配氣 機(jī)構(gòu)各運(yùn)動副及傳動齒輪等。 二、潤滑方式: （1）壓力潤滑：是以一定的壓力將潤滑油供入摩 擦表面的潤滑方式。顯然，壓力潤滑方式形成的 油膜承載能力高，具有緩沖及分散應(yīng)力的作用， 一般在負(fù)荷較大、相對運(yùn)動速度較高的轉(zhuǎn)動摩擦 副的摩擦表面上應(yīng)

2、用，如曲軸主軸頸與主軸承、 曲柄銷與連桿軸承、凸輪軸頸與凸輪軸軸承等摩 擦副，而活塞及活塞環(huán)與氣缸壁面這一滑動摩擦 副的相對線速度雖然很高，側(cè)壓力也很大，但無 法實(shí)現(xiàn)壓力潤滑方式。 （2）飛濺潤滑：利用發(fā)動機(jī)工作時運(yùn)動件濺潑起來 的油滴或油霧潤滑摩擦表面的潤滑方式。顯然， 這種潤滑方式形成的油膜強(qiáng)度較低，潤滑油容易 氧化變質(zhì)，用于氣缸壁面、活塞銷和配氣機(jī)構(gòu)的 凸輪、挺柱、推桿等零件的工作表面的潤滑。 四沖程發(fā)動機(jī)采用壓力潤滑方式為主、飛濺潤 滑方式為輔的連續(xù)不斷的壓力循環(huán)潤滑方式。 （3）潤滑脂潤滑：通過潤滑脂嘴定期加注潤滑脂來 潤滑摩擦表面的潤滑方式。如水泵及發(fā)電機(jī)軸承 、曲軸前后端油封處等

3、。 潤滑系組成 （1）機(jī)油泵其功用是保證潤滑油在潤滑系中循環(huán) 流動，不能間斷，并在發(fā)動機(jī)任何轉(zhuǎn)速下都能以足 夠高的壓力供應(yīng)足夠量的潤滑油。這里，一是保證 供油循環(huán)不間斷，二是保證油壓在任何轉(zhuǎn)速下基本 穩(wěn)定，前者表明機(jī)油泵應(yīng)始終能吸到油，后者表明 機(jī)油泵有壓力調(diào)節(jié)裝置。 （2）機(jī)油濾清器用來濾除潤滑油中的金屬磨屑、 機(jī)械雜質(zhì)和潤滑油氧化物，減少磨損，防止?jié)櫥?道堵塞。 （3）機(jī)油冷卻器潤滑油溫度過高會導(dǎo)致其粘度大 幅度下降，不利于在摩擦表面形成油膜，而且加 速潤滑油老化變質(zhì)。機(jī)油冷卻器的作用就是防止 潤滑油溫度過高。 （4）油底殼儲存潤滑油的容器。 （5）集濾器用金屬絲編織的濾網(wǎng)作為機(jī)油泵吸油

4、 口處的機(jī)油粗濾器，防止機(jī)油中粗大的雜質(zhì)進(jìn)入 機(jī)油泵。 此外，還有機(jī)油壓力表、機(jī)油溫度表、潤滑油管 和潤滑油道等。 潤滑油的牌號及其選擇潤滑油的牌號及其選擇 潤滑油的牌號依據(jù)機(jī)油粘度的大小來確定潤滑油的牌號依據(jù)機(jī)油粘度的大小來確定。通常用運(yùn)動。通常用運(yùn)動 粘度表示。運(yùn)動粘度是根據(jù)一定量的機(jī)油在一定的壓力下，粘度表示。運(yùn)動粘度是根據(jù)一定量的機(jī)油在一定的壓力下， 通過粘度計(jì)上一定直徑與長度的毛細(xì)管所需的時間來確定，通過粘度計(jì)上一定直徑與長度的毛細(xì)管所需的時間來確定， 其單位為其單位為mm2/s。所需時間愈長，。所需時間愈長，機(jī)油的運(yùn)動粘度愈大，機(jī)機(jī)油的運(yùn)動粘度愈大，機(jī) 油的牌號愈高油的牌號愈高。國

5、產(chǎn)機(jī)油根據(jù)。國產(chǎn)機(jī)油根據(jù)100c情況下的機(jī)油粘度值進(jìn)行情況下的機(jī)油粘度值進(jìn)行 分類。汽油機(jī)機(jī)油分為四類，用分類。汽油機(jī)機(jī)油分為四類，用HQ打頭；柴油機(jī)機(jī)油分為三打頭；柴油機(jī)機(jī)油分為三 類，用類，用HC打頭。打頭。冬天時應(yīng)選擇牌號低的機(jī)油；夏天應(yīng)選擇牌冬天時應(yīng)選擇牌號低的機(jī)油；夏天應(yīng)選擇牌 號高的機(jī)油號高的機(jī)油。國外進(jìn)口高檔機(jī)油大多采用稠化機(jī)油，四季通。國外進(jìn)口高檔機(jī)油大多采用稠化機(jī)油，四季通 用，如用，如SAE10W-30表示在低溫下使用時，其粘度與表示在低溫下使用時，其粘度與SAE10W一一 樣，而在高溫下使用時，其粘度與樣，而在高溫下使用時，其粘度與SAE30一樣。一樣。 機(jī)油的黏度分類

6、機(jī)油的質(zhì)量 分級 二、內(nèi)燃機(jī)的 潤滑系 三、 潤滑系主要部件 一、機(jī)油泵一、機(jī)油泵 機(jī)油泵的結(jié)構(gòu)形式有兩種：機(jī)油泵的結(jié)構(gòu)形式有兩種：齒輪式機(jī)油泵和轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵齒輪式機(jī)油泵和轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵。轎車。轎車 發(fā)動機(jī)一般用轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵。發(fā)動機(jī)一般用轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵。 （1）齒輪式機(jī)油泵）齒輪式機(jī)油泵 工作原理：齒輪的端面由機(jī)油泵蓋封閉，工作原理：齒輪的端面由機(jī)油泵蓋封閉， 泵體、泵蓋和齒輪的各個齒槽組成工作腔。泵體、泵蓋和齒輪的各個齒槽組成工作腔。 當(dāng)主動齒輪（半圓鍵）帶動從動齒輪旋轉(zhuǎn)當(dāng)主動齒輪（半圓鍵）帶動從動齒輪旋轉(zhuǎn) 時，進(jìn)油腔時，進(jìn)油腔1的容積由于輪齒逐漸脫離嚙的容積由于輪齒逐漸脫離嚙 合而增大，腔內(nèi)產(chǎn)

7、生一定的真空，機(jī)油從合而增大，腔內(nèi)產(chǎn)生一定的真空，機(jī)油從 進(jìn)油口進(jìn)入，被輪齒帶到出油腔，此處的進(jìn)油口進(jìn)入，被輪齒帶到出油腔，此處的 容積由于輪齒逐漸進(jìn)入嚙合而減小，壓力容積由于輪齒逐漸進(jìn)入嚙合而減小，壓力 增大，機(jī)油經(jīng)出油口壓入潤滑油道。主動、增大，機(jī)油經(jīng)出油口壓入潤滑油道。主動、 從動齒輪完全處于嚙合時，工作腔容積最從動齒輪完全處于嚙合時，工作腔容積最 小，壓力極高，使齒輪軸極易損壞，因此小，壓力極高，使齒輪軸極易損壞，因此 在泵蓋一側(cè)開有卸壓槽在泵蓋一側(cè)開有卸壓槽3，使接近完全嚙合的齒輪副之間的容積與，使接近完全嚙合的齒輪副之間的容積與 出油腔相通。出油腔相通。 齒輪式機(jī)油泵的典型結(jié)構(gòu)如圖

8、所示。齒輪式機(jī)油泵的典型結(jié)構(gòu)如圖所示。 來自集濾器來自集濾器 通向全流式濾清器通向全流式濾清器 通向離心式通向離心式 濾清器濾清器 齒輪式機(jī)油泵齒輪與泵體的徑向間隙一般不超過 0.20mm，齒輪端面間隙不超過0.050.20mm。間隙過大，潤 滑油壓力降低，泵油量減少。 在泵體與泵蓋之間有襯墊，既可以防止漏油，又可以 用來調(diào)整齒輪的端面間隙。 在機(jī)油泵蓋上裝有限壓閥，它可將主油道的油壓控制 在正常范圍內(nèi)（0.150.6兆帕）。若油壓超出上述范圍， 可增加或減小墊片7的厚度，以調(diào)整彈簧8的預(yù)緊力，從而 保證主油道內(nèi)的油壓在正常范圍內(nèi)。 齒輪式機(jī)油泵由曲軸或凸輪軸經(jīng)中間傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動， 汽油機(jī)的齒輪

9、式機(jī)油泵典型的傳動方式是機(jī)油泵與分電器 由凸輪軸或中間軸上的曲線齒齒輪經(jīng)同一個傳動軸驅(qū)動。 齒輪式機(jī)油泵的優(yōu)點(diǎn)是齒輪式機(jī)油泵的優(yōu)點(diǎn)是 效率高，功率損失小，結(jié)構(gòu)簡效率高，功率損失小，結(jié)構(gòu)簡 單，工作可靠，制造較容易單，工作可靠，制造較容易 ； 缺點(diǎn)是需要中間傳動機(jī)構(gòu)，體缺點(diǎn)是需要中間傳動機(jī)構(gòu)，體 積大，制造成本較高，供油不積大，制造成本較高，供油不 均勻等。國產(chǎn)普通桑塔納、捷均勻等。國產(chǎn)普通桑塔納、捷 達(dá)和奧迪等轎車都采用齒輪泵。達(dá)和奧迪等轎車都采用齒輪泵。 （2）轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵）轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵 轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵主要由內(nèi)、外轉(zhuǎn)子，機(jī)油泵體及機(jī)油泵蓋等零件轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵主要由內(nèi)、外轉(zhuǎn)子，機(jī)油泵體及機(jī)油泵蓋等

10、零件 組成。內(nèi)轉(zhuǎn)子固定在機(jī)油泵傳動軸上，外轉(zhuǎn)子自由地安裝在泵體內(nèi)，組成。內(nèi)轉(zhuǎn)子固定在機(jī)油泵傳動軸上，外轉(zhuǎn)子自由地安裝在泵體內(nèi)， 并與內(nèi)轉(zhuǎn)子嚙合轉(zhuǎn)動。內(nèi)、外轉(zhuǎn)子之間有一定的偏心距。內(nèi)轉(zhuǎn)子一并與內(nèi)轉(zhuǎn)子嚙合轉(zhuǎn)動。內(nèi)、外轉(zhuǎn)子之間有一定的偏心距。內(nèi)轉(zhuǎn)子一 般有四個或以上的凸齒，外轉(zhuǎn)子的凹齒數(shù)比內(nèi)轉(zhuǎn)子的凸齒數(shù)多一個，般有四個或以上的凸齒，外轉(zhuǎn)子的凹齒數(shù)比內(nèi)轉(zhuǎn)子的凸齒數(shù)多一個， 內(nèi)、外轉(zhuǎn)子的齒形輪廓為次擺線。內(nèi)、外轉(zhuǎn)子的齒形輪廓為次擺線。 工作原理：機(jī)油泵傳動軸通過半圓鍵帶動內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，內(nèi)轉(zhuǎn)子通工作原理：機(jī)油泵傳動軸通過半圓鍵帶動內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，內(nèi)轉(zhuǎn)子通 過與外轉(zhuǎn)子共扼曲線齒形輪廓的嚙合，同方向帶動外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動過

11、與外轉(zhuǎn)子共扼曲線齒形輪廓的嚙合，同方向帶動外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動 （外轉(zhuǎn)子與機(jī)油泵體內(nèi)孔間隙配合）。注意到內(nèi)轉(zhuǎn)子將外轉(zhuǎn)子內(nèi)（外轉(zhuǎn)子與機(jī)油泵體內(nèi)孔間隙配合）。注意到內(nèi)轉(zhuǎn)子將外轉(zhuǎn)子內(nèi) 腔分割成四個工作腔，由于內(nèi)外轉(zhuǎn)子中心偏置，這四個工作腔容腔分割成四個工作腔，由于內(nèi)外轉(zhuǎn)子中心偏置，這四個工作腔容 積隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動發(fā)生了變化，容積增大的區(qū)域形成了一定真空，積隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動發(fā)生了變化，容積增大的區(qū)域形成了一定真空， 進(jìn)油口設(shè)在這里；容積減小的區(qū)域壓力提高，出油口設(shè)在這里。進(jìn)油口設(shè)在這里；容積減小的區(qū)域壓力提高，出油口設(shè)在這里。 轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，供油量大而且油 壓均勻，噪聲小，吸油真空度較高。而且，當(dāng)

12、機(jī)油泵安 裝在曲軸箱外或安裝位置較高時，采用轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵比 較合適。其缺點(diǎn)是內(nèi)、外轉(zhuǎn)子的嚙合表面滑動阻力較大 ，發(fā)動機(jī)功率消耗增多，而且由于轉(zhuǎn)速較高，容易產(chǎn)生 氣泡，影響正常供油。 二、機(jī)油濾清器 機(jī)油濾清器濾芯的過濾能力與通過能力成反比。 在潤滑系油路中一般裝用幾個不同濾清能力的濾清器集濾器、 粗濾器和細(xì)濾器。 主油道中不允許斷油，因此，不同濾清能力的濾清器分別串聯(lián) 和并聯(lián)在主油道中。 與主油道串聯(lián)的濾清器稱為全流式濾清器；與主油道并聯(lián)的濾 清器稱為分流式濾清器。顯然，粗濾清器是全流式濾清器，細(xì)濾清 器是分流式濾清器。 細(xì)濾器的作用只是在一定時間內(nèi)將全部機(jī)油過濾一遍，起潔凈 機(jī)油的作用，過濾

13、后的機(jī)油重新流回油底殼，并不參加摩擦表面的 潤滑。當(dāng)機(jī)油主油道內(nèi)壓力過低時機(jī)油不通過細(xì)濾器（單向閥）。 （1）集濾器）集濾器 浮筒式集濾器由浮子、濾網(wǎng)、罩及焊在浮子上的吸油管所 組成。浮子是空心的，以使浮在油面上。固定管通往機(jī)油泵， 安裝后固定不動。吸油管活套在管中，使浮子能自由地隨油面 升降。浮子下面裝有金屬絲制成的濾網(wǎng)。濾網(wǎng)有彈性，中央有 環(huán)口，平時依靠濾網(wǎng)本身的彈性，使環(huán)口緊壓在罩上。罩的邊 有缺口，與浮子裝合后便形成狹縫。當(dāng)機(jī)油泵工作時，機(jī)油從 罩與浮子之間的鋏縫被吸入，經(jīng)過濾網(wǎng)濾去粗大的雜質(zhì)后，通 過油管進(jìn)入機(jī)油泵。當(dāng)濾網(wǎng)被淤塞時，濾網(wǎng)上方的真空度增大 ，克服濾網(wǎng)的彈力，濾網(wǎng)便上升而

14、環(huán)口離開罩。此時機(jī)油不經(jīng) 濾網(wǎng)而直接從環(huán)口進(jìn)入吸油管內(nèi)，以保證機(jī)油的供給不致中斷 。 （2）全流式濾清器（紙質(zhì)樹脂處理）全流式濾清器（紙質(zhì)樹脂處理） （三）機(jī)油散熱裝 置 轎車發(fā)動機(jī)一般采 用水冷式機(jī)油冷卻 器。 出水管出水管 進(jìn)水管進(jìn)水管 四、曲軸箱通風(fēng) 發(fā)動機(jī)潤滑油消耗率劇增的主要原因有以下幾個原因：發(fā)動機(jī)潤滑油消耗率劇增的主要原因有以下幾個原因： 1、連桿彎曲偏磨，機(jī)油上竄；、連桿彎曲偏磨，機(jī)油上竄； 2、活塞環(huán)磨損，密封失效，機(jī)油上竄；、活塞環(huán)磨損，密封失效，機(jī)油上竄； 3、氣門導(dǎo)管橡膠密封圈損壞，機(jī)油下竄；、氣門導(dǎo)管橡膠密封圈損壞，機(jī)油下竄； 4、曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)失效，機(jī)油上竄。、曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)失效，機(jī)油上竄。 發(fā)動機(jī)工作時，總有一部分可燃混合氣和廢氣經(jīng) 活塞環(huán)漏到曲軸箱。漏到曲軸箱內(nèi)的汽油蒸汽凝結(jié)后 造成機(jī)油變稀，性能變壞；廢氣促使機(jī)油氧化變質(zhì)， 更使曲軸箱內(nèi)壓力