單元七 潤 滑 系 統(tǒng)

PAGE17PAGE1第頁教學目標知識目標：了解潤滑方式、潤滑劑；掌握潤滑系統(tǒng)的功能和組成。能力目標：能夠檢修發(fā)動機機油泵素質(zhì)目標：教學重點潤滑系統(tǒng)部件的工作原理教學難點機油泵的結(jié)構(gòu)及原理教學手段理實一體實物講解小組討論、協(xié)作教學學時教學內(nèi)容與教學過程設(shè)計注釋單元七潤滑系統(tǒng)〖理論知識〗一、潤滑系統(tǒng)概述1.潤滑方式由于發(fā)動機各運動零件的工作條件不同,對潤滑強度的要求也就不同,因而要相應地采取不同的潤滑方式。常用的潤滑方式有壓力潤滑、飛濺潤滑和定期潤滑三種形式。2.潤滑劑發(fā)動機的潤滑劑有潤滑油和潤滑脂。潤滑油習慣上稱為機油,品種很多。1）機油（1）機油的功用。潤滑機油在運動零件的所有摩擦表面之間形成連續(xù)的油膜,以減小零件之間的摩擦；機油在循環(huán)過程中流過零件工作表面,可以降低零件的溫度；機油可以帶走摩擦表面產(chǎn)生的金屬磨屑及沖洗掉沉積在氣缸、活塞、活塞環(huán)及其他零件上的積炭；機油附著在氣缸壁、活塞及活塞環(huán)上的油膜可起到密封防漏的作用；機油有防止零件發(fā)生銹蝕的作用。（2）機油的使用特性。汽車發(fā)動機機油應具有下列使用性能。①適當?shù)酿ざ取＂趦?yōu)異的氧化安定性。③良好的防腐性。④較低的起泡性。⑤強烈的清凈分散性。⑥高度的極壓性。（3）機油的分類。國際上廣泛采用美國SAE黏度分類法和API使用分類法,而且它們已被國際標準化組織(ISO)確認。美國工程師學會(SAE)按照機油的黏度等級,把機油分為冬季用機油和非冬季用機油。冬季用機油有6種牌號:SAE0W、SAE5W、SAE10W、SAE15W、SAE20W和SAE25W。非冬季機油有4種牌號:SAE20、SAE30、SAE40和SAE50。號數(shù)較大的機油黏度較大,適于在較高的環(huán)境溫度下使用。API使用分類法是美國石油學會(API)根據(jù)機油的性能及其最適合的使用場合,把機油分為S系列和C系列兩類。S系列為汽油機油,目前有SC、SD、SE、SF、SG、SH、SJ和SL八個級別。C系列為柴油機油,目前有CD、CF、CF4、CH和CH4五個級別。級號越靠后,使用性能越好,適用的機型越新或強化程度越高。（4）合成機油。合成機油是利用化學合成方法制成的潤滑劑。其主要特點是有良好的黏度溫度特性,可以滿足大溫差的使用要求；有優(yōu)良的熱氧化安定性,可長期使用不需更換。使用合成機油,發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性會稍有改善,并可降低發(fā)動機的冷起動轉(zhuǎn)速。2）潤滑脂潤滑脂是將稠化劑摻入液體潤滑劑中所制成的一種穩(wěn)定的固體或半固體產(chǎn)品,其中可以加入旨在改善潤滑脂某種特性的添加劑。潤滑脂在常溫下可附著于垂直表面而不流淌,并能在敞開或密封不良的摩擦部位工作,具有其他潤滑劑所不能代替的特點。因此,汽車的許多部位都使用潤滑脂潤滑。二、潤滑系統(tǒng)的組成及潤滑油路1.潤滑系統(tǒng)的組成1）貯油裝置貯油裝置即油底殼,其容量除了要滿足潤滑系統(tǒng)工作時最大循環(huán)油量的要求,還應考慮機油自然散熱的要求。2）泵油裝置泵油裝置主要有機油泵、油管和集濾器等。3）濾清裝置濾清裝置包括集濾器和機油濾清器（常分為粗濾器和細濾器兩種），用來濾除機油中的各種雜質(zhì),保證潤滑油的清潔。4）檢示裝置檢示裝置包括機油壓力表和機油溫度表、機油標尺等,用來指示潤滑系統(tǒng)的工作狀況。5）安全裝置安全裝置包括限壓閥、回油閥（亦稱調(diào)壓閥）和旁通閥（亦稱安全閥）。6）散熱裝置散熱裝置包括機油散熱器及油管、轉(zhuǎn)換開關(guān)等。2.潤滑系統(tǒng)的潤滑油路現(xiàn)代汽車發(fā)動機潤滑系統(tǒng)的油路大致相同,如圖7-2所示為奧迪100轎車發(fā)動機潤滑系統(tǒng)油路。圖7-2奧迪100轎車發(fā)動機潤滑系統(tǒng)油路三、潤滑系統(tǒng)的主要部件1.機油泵1）外嚙合齒輪式機油泵（1）結(jié)構(gòu)。外嚙合齒輪式機油泵結(jié)構(gòu)由主動軸、主動齒輪、從動軸、從動齒輪、泵殼等組成。兩個齒數(shù)相同的齒輪相互嚙合,裝在殼體內(nèi),齒輪與泵殼的徑向和端面間隙很小。主動軸與主動齒輪用鍵聯(lián)接,從動齒輪空套在從動軸上。（2）工作原理。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油腔帶到出油腔,在進油腔一側(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)集濾器進入進油腔,而在出油腔一側(cè)由于齒輪進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,如圖7-4所示。圖7-4外嚙合齒輪式機油泵原理圖2）內(nèi)嚙合齒輪式機油泵內(nèi)嚙合齒輪式機油泵主要由主動齒輪、從動齒輪、月牙板、殼體等組成。主動齒輪為外齒輪,從動齒輪為內(nèi)齒輪,在殼體上有一個月牙板,把主、從動齒輪不嚙合的部分隔開,并形成兩個工作腔,分別為進油腔和出油腔。當主動齒輪轉(zhuǎn)動時,帶動從動齒輪（內(nèi)齒圈）在泵體內(nèi)旋。在進油腔處主動齒輪與從動齒輪脫開嚙合,形成真空狀態(tài),將機油吸入進油腔；在出油腔處主動齒輪與從動齒輪進入嚙合,形成擠壓狀態(tài),將機油擠入出油腔。3）轉(zhuǎn)子式機油泵（1）結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)子式機油泵由內(nèi)轉(zhuǎn)子、外轉(zhuǎn)子和泵蓋等組成。（2）工作原理。由于內(nèi)外轉(zhuǎn)子的齒數(shù)不同,轉(zhuǎn)速也不等。轉(zhuǎn)子齒形齒廓設(shè)計得使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到任何角度時,內(nèi)、外轉(zhuǎn)子每個齒的齒形齒廓線上總能互相成點接觸,在內(nèi)、外轉(zhuǎn)子間形成４個工作腔,隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動,這４個工作腔的容積是不斷變化的。在進油道的一側(cè)空腔,由于轉(zhuǎn)子脫開嚙合,容積逐漸增大,產(chǎn)生真空,機油被吸入,轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn),機油被帶到出油道的一側(cè),這時,轉(zhuǎn)子正好進入嚙合,使這一空腔容積減小,油壓升高,機油從齒間擠出并經(jīng)出油道壓送出去。這樣,隨著轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn),機油就不斷地被吸入和壓出。2.機油濾清器機油按濾清器在油路中所處的位置不同分為全流式和分流式兩種。按濾清方法和結(jié)構(gòu)特點不同,機油濾清器又可分為過濾式和離心式兩類。1）集濾器機油集濾器是一個金屬網(wǎng)式濾清器,安裝于油底殼內(nèi)機油泵進油管上,它的作用是過濾掉較大的機械雜質(zhì),防止較大的機械雜質(zhì)進入機油泵。常見的有浮筒式和淹沒式兩種。（1）浮筒式集濾器。圖7-8浮筒式集濾器2）淹沒式集濾器。淹沒式集濾器如圖7-9所示。圖7-9淹沒式集濾器2）紙質(zhì)濾芯式粗濾清器機油粗濾清器用于濾去機油中粒度較大的雜質(zhì)。由于它對機油流動阻力較小,所以一般是串聯(lián)在機油泵與主油道之間,屬于全流式濾清器。傳統(tǒng)的粗濾器多采用縫隙式和繞線式金屬片,現(xiàn)多采用紙質(zhì)式。圖7-10紙質(zhì)濾芯式粗濾清器構(gòu)造圖7-11紙質(zhì)濾芯的構(gòu)造3）離心式細濾器（1）結(jié)構(gòu)。在濾清器和濾清器罩內(nèi)裝有轉(zhuǎn)子總成,轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子體和轉(zhuǎn)子罩組成,轉(zhuǎn)子體的上、下中心壓入青銅襯套作為軸承,安裝在轉(zhuǎn)子軸上。轉(zhuǎn)子內(nèi)設(shè)有上、下兩個導流罩。上導流罩使轉(zhuǎn)子軸出油孔與轉(zhuǎn)子內(nèi)腔相通,下導流罩使轉(zhuǎn)子內(nèi)腔與轉(zhuǎn)子下端兩個水平噴孔（圖中只畫了一個）相通,兩個噴孔方向相反。濾清器底座進油口處裝有進油限壓閥。（2）工作原理。發(fā)動機工作時,當主油道機油壓力高于147～196kPa,進油限壓閥開啟,從機油泵來的部分機油進入轉(zhuǎn)子軸中心油道，又從出油孔流出后經(jīng)上導流罩進入轉(zhuǎn)子內(nèi)腔，再經(jīng)下導流罩從噴孔高速噴出。由于高速噴出的機油對轉(zhuǎn)子的反作用力,使轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)。當轉(zhuǎn)子內(nèi)機油壓力為294～343kPa時,轉(zhuǎn)速可達6000r/min以上。于是轉(zhuǎn)子內(nèi)腔機油中的雜質(zhì)在離心力的作用下被甩向四周,并沉積在轉(zhuǎn)子內(nèi)壁上。由于機油是經(jīng)過上下導流罩和轉(zhuǎn)子內(nèi)腔后才從噴孔噴出的,因此噴出的機油已經(jīng)是雜質(zhì)很少的干凈機油了。這部分機油通過底座中的回油通道流回油底殼。3.機油散熱器和機油冷卻器1）機油散熱器機油散熱器一般安裝在冷卻水散熱器的前面,與主油道并聯(lián)。機油泵工作時,一方面將機油供給主油道,另一方面經(jīng)限壓閥、機油散熱器開關(guān)從進油管進入機油散熱器內(nèi),冷卻后從出油管流回機油盤,如此循環(huán)流動,如圖7-13所示,風冷式機油散熱器散熱能力強,多用于熱負荷大的增壓汽車。圖7-13風冷式機油散熱器2）機油冷卻器風冷式機油冷卻器在發(fā)動機起動后需要很長的暖機時間才能使機油達到正常的工作溫度,所以普通轎車上很少采用。水冷式機油冷卻器外形尺寸小,布置方便,且不會使機油冷卻過渡,機油溫度穩(wěn)定,在轎車上應用廣泛。如圖7-14所示,將水冷式機油冷卻器置于冷卻水路中,利用冷卻水的溫度來控制潤滑油的溫度。當潤滑油溫度高時,靠冷卻水降溫,發(fā)動機起動時,則從冷卻水吸收熱量使?jié)櫥脱杆偬岣邷囟?。圖7-14水冷式機油冷卻器〖小結(jié)〗1.潤滑方式主要有壓力潤滑、飛濺潤滑和定期潤滑。潤滑劑分為潤滑油和潤滑脂。2.潤滑系統(tǒng)的功用就是在發(fā)動機工作時連續(xù)不斷地把數(shù)量足夠、溫度適當?shù)臐崈魴C油輸送到全部傳動件的摩擦表面,并在摩擦表面之間形成油膜,實現(xiàn)液體摩擦,從而減小摩擦阻力、降低功率消耗、減輕機件磨損,以達到提高發(fā)動機工作可靠性和耐久性的目的。3.潤滑系統(tǒng)由油底殼