第七章 發(fā)動機潤滑系

1、工程機械發(fā)動機構(gòu)造第七章 發(fā)動機潤滑系第一節(jié) 潤滑系的功用及組成 在發(fā)動機工作時連續(xù)不斷地將潔凈潤滑油輸送至全部運動件的摩擦表面，形成油膜，實現(xiàn)液體潤滑，從而減少摩擦阻力，降低功率消耗，減輕機件磨損，保證發(fā)動機工作可靠，提高耐久性 需要潤滑的主要運動部件有： 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、配氣機構(gòu)各運動副及傳動齒輪等。 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、相對運動速度較高的轉(zhuǎn)動摩擦副的摩擦表面上應(yīng)用，如曲軸主軸頸與主軸承

2、、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，但無法實現(xiàn)壓力潤滑方式。（2）飛濺潤滑：利用發(fā)動機工作時運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)電機軸承、曲軸前后端油封處等。 潤滑系組成（1）機油泵其功用是保證潤滑油在潤滑

3、系中循環(huán)流動，不能間斷，并在發(fā)動機任何轉(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，前者表明機油泵應(yīng)始終能吸到油，后者表明機油泵有壓力調(diào)節(jié)裝置。（2）機油濾清器用來濾除潤滑油中的金屬磨屑、機械雜質(zhì)和潤滑油氧化物，減少磨損，防止?jié)櫥偷蓝氯?。?）機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)。機油冷卻器的作用就是防止?jié)櫥蜏囟冗^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)作為機油泵吸油口處的機油粗濾器，防止機油中粗大的雜質(zhì)進入機油泵。 此外，還有機油壓力表、機油溫

4、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)機油粘度的大小來確定潤滑油的牌號依據(jù)機油粘度的大小來確定。通常用運動。通常用運動粘度表示。運動粘度是根據(jù)一定量的機油在一定的壓力下，粘度表示。運動粘度是根據(jù)一定量的機油在一定的壓力下，通過粘度計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，機油的運動粘度愈大，機機油的運動粘度愈大，機油的牌號愈高油的牌號愈高。國產(chǎn)機油根據(jù)。國產(chǎn)機油根據(jù)100c情況下的機油粘度值進行情況下的機油粘度值進行分類。汽油機機油分

5、為四類，用分類。汽油機機油分為四類，用HQ打頭；柴油機機油分為三打頭；柴油機機油分為三類，用類，用HC打頭。打頭。冬天時應(yīng)選擇牌號低的機油；夏天應(yīng)選擇牌冬天時應(yīng)選擇牌號低的機油；夏天應(yīng)選擇牌號高的機油號高的機油。國外進口高檔機油大多采用稠化機油，四季通。國外進口高檔機油大多采用稠化機油，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。機油的黏度分類機油的質(zhì)量分級二、內(nèi)燃機的 潤滑系三、 潤滑系主要部件一、機油泵一、機油泵 機油泵的結(jié)構(gòu)形式有兩種：機油泵的

6、結(jié)構(gòu)形式有兩種：齒輪式機油泵和轉(zhuǎn)子式機油泵齒輪式機油泵和轉(zhuǎn)子式機油泵。轎車。轎車發(fā)動機一般用轉(zhuǎn)子式機油泵。發(fā)動機一般用轉(zhuǎn)子式機油泵。（1）齒輪式機油泵）齒輪式機油泵工作原理：齒輪的端面由機油泵蓋封閉，工作原理：齒輪的端面由機油泵蓋封閉，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，進油腔時，進油腔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)生一定的真空，機油從合而增大，腔內(nèi)產(chǎn)生一定的真空，機油從進油口進入，被輪齒帶到出油腔，此處的進油口進入，被輪齒帶到出油腔，此處的容

7、積由于輪齒逐漸進入嚙合而減小，壓力容積由于輪齒逐漸進入嚙合而減小，壓力增大，機油經(jīng)出油口壓入潤滑油道。主動、增大，機油經(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。齒輪式機油泵的典型結(jié)構(gòu)如圖所示。齒輪式機油泵的典型結(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 齒輪式機油泵齒輪與泵體

8、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)。 齒輪式機油泵由曲軸或凸輪軸經(jīng)中間傳動機構(gòu)驅(qū)動，汽油機的齒輪式機油泵典型的傳動方式是機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。 齒輪式機油泵的優(yōu)點是齒輪式機油泵的優(yōu)點是效率高，功率損失小，結(jié)構(gòu)簡效率高，功率

9、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 ；缺點是需要中間傳動機構(gòu)，體缺點是需要中間傳動機構(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)子式機油泵）轉(zhuǎn)子式機油泵 轉(zhuǎn)子式機油泵主要由內(nèi)、外轉(zhuǎn)子，機油泵體及機油泵蓋等零件轉(zhuǎn)子式機油泵主要由內(nèi)、外轉(zhuǎn)子，機油泵體及機油泵蓋等零件組成。內(nèi)轉(zhuǎn)子固定在機油泵傳動軸上，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

10、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

11、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)子式機油泵的優(yōu)點是結(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)機油泵安裝在曲軸箱外或安裝位置較高時，采用轉(zhuǎn)子式機油泵比較合適。其缺點是內(nèi)、外轉(zhuǎn)子的嚙合表面滑動阻力較大，發(fā)動機功率消耗增多，而且由于轉(zhuǎn)速較高，容易產(chǎn)生氣泡，影響正常供油。二、機油濾清器 機油濾清器濾芯的過

12、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)將全部機油過濾一遍，起潔凈機油的作用，過濾后的機油重新流回油底殼，并不參加摩擦表面的潤滑。當(dāng)機油主油道內(nèi)壓力過低時機油不通過細(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。固定管通往機油泵

13、，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)機油泵工作時，機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，通過油管進入機油泵。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)便上升而環(huán)口離開罩。此時機油不經(jīng)濾網(wǎng)而直接從環(huán)口進入吸油管內(nèi)，以保證機油的供給不致中斷。（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）機油散熱裝置轎車發(fā)動機一般采用水冷式機油冷卻器。出水管出水管進水管進水管四、曲軸箱通風(fēng) 發(fā)動機潤滑油消耗率劇增的主要原因有以下幾個原因：發(fā)動機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，機油上竄；、連桿彎曲偏磨，機油上竄； 2、活塞環(huán)磨損，密封失效，機油上竄；、活塞環(huán)磨損，密封失效，機油上竄； 3、氣門導(dǎo)管橡膠密封圈損壞，機油下竄；、氣門導(dǎo)管橡膠密封圈損壞，機油下竄； 4、曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)失效，機油上竄。、曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)失效，機油上竄。 發(fā)動機工作時，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)后造成機油變稀，性能變壞；廢氣促使機油氧化變質(zhì)，更使曲