发动机构造与维修(第3版)第7章润滑系统

1、,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,发动机工作时，传力零件的相对运动表面(如曲轴与主轴承、活塞与气缸壁、正时齿轮副等)之间必然产生摩擦。金属表面之间的摩擦不仅会增大发动机内部的功率消耗，使零件工作表面迅速磨损，而且由于摩擦产生的大量热可能导致零件工作表面烧损，致使发动机无法运转。因此，为保证发动机正常工作，必须对相对运动表面加以润滑，也就是在摩擦表面上覆盖一层润滑油(发动机油)使金属表面间形成一层薄的油膜，以减小摩擦阻力，降低功率损耗，减轻机件磨损，延长发动机使用寿命。 润滑系的主要作用是： （1）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； （2）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； （3）冷却作用：机油在润滑系内循环还可带走摩擦产生的热量，起冷却作用； （4）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； （5）防锈蚀作用：在零件表面形成油膜，对

2、零件表面起保护作用，防止腐蚀生锈； （6）液压作用：润滑油还可用作液压油，如液压挺柱，起液压作用； （7）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。,第7章 润滑系统,7.1概述,第7章 润滑系统,7.1概述 7.1.1润滑系统的润滑方式和滤清方式,1、润滑方式 发动机常见的润滑方式有： （1）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。适用于工作载荷大、相对速度高的运动表面，如曲轴主轴承、连杆轴承、凸轮轴轴承等。 （2）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。适用于载荷较轻、相对速度较低的运动件表面，如活塞、气缸壁、凸轮、正时齿轮、摇臂、气门等。 （3）润滑脂润滑：发动机辅助系统中有些零件则只需定期加注润滑脂进行润滑，例如水泵及发电机轴承等。近年来，有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的趋势。 桑塔纳轿车无论采用何种型号的发动机，其润滑系都是压力润滑与飞溅润滑相结合的复合润滑系统。,第7章 润滑系统,7.1概述 7.1.1润滑系统的润滑方式和滤清方式,2、滤清方式

3、 发动机润滑系统中，有两种机油过滤方式：全流式和分流式，如图7-1所示。 在分流式过滤方式中，滤清器与主油道并联，只有一部分机油通过滤清器被滤清，大部分机油被直接泵入发动机主油道，这种形式多年以前的发动机上采用。 在全流式过滤方式中，滤清器与主油道串联，所有机油在进入发动机主油道前都必须通过机油滤清器。如果滤清器堵塞，则机油顶开滤清器上的旁通阀直接进入主油道。现在一般都采用过滤效率高的全流型。,第7章 润滑系统,7.1概述 7.1.2润滑系统的组成,发动机润滑系组成大体相同，一般有以下几个基本装置： （1）油底壳、机油泵、油管、油道、限压阀等。用于储存机油，建立足够的油压使之在发动机内循环流动，并限制油路中的最高压力。 （2）滤清装置。如集滤器、机油滤清器等，用来清除机油中的杂质，保证润滑油清洁和润滑可靠。 （3）冷却装置。如机油散热器、机油冷却器等，用来冷却机油，保持油温正常，润滑可靠。有些发动机没有专门的机油冷却装置，靠空气流过油底壳冷却润滑油。 （4）仪表装置。如油温表、油压表等，用来检测润滑系工作情况。,第7章 润滑系统,7.1概述 7.1.3润滑系统油路,1、桑塔纳轿车AFE

4、型发动机润滑系统的结构与油路 桑塔纳轿车AFE型发动机润滑系统的结构与油路如图7-2所示。,第7章 润滑系统,7.1概述 7.1.3润滑系统油路,油底壳内的润滑油经集滤器过滤大的机械杂质后，被机油泵压入机油滤清器后分三路送出。第一路经主油道后分为两支：一支送入曲轴主轴承分油道，润滑主轴承，经曲轴内油道润滑连杆大端轴承，再经连杆内油道润滑连杆小端轴承后回到油底壳；另一支则进入中间轴的轴承后流回油底壳。第二路从主油道进入凸轮轴的轴承后再润滑气门机构，然后流回油底壳。第三路，在主油道油压太高或流量太大的情况下，润滑油冲开安全阀，分流回油底壳。 桑塔纳轿车发动机润滑系统有两个油压开关： 一是在滤清器盖上设有一个油压开关，是高压不足报警开关。机油滤清器上设有旁通阀，起动压力为0.18MPa。当机油滤清器堵塞，压力开关短路，润滑油通过旁通阀直接进入主油道，防止发动机运动副因缺少润滑油而烧坏，同时报警灯闪亮，提醒驾驶员更换机油滤芯。 二是在缸盖主油道末端设有一个油压开关，是最低压力报警开关。打开发动机点火开关，由油压开关控制的油压指示灯亮，当发动机起动后油压超过0.031Mpa时，该灯熄灭。如果发动

5、机油压下降至0.031Mpa以下时，机油压力开关触点闭合，油压指示灯亮。,第7章 润滑系统,7.1概述 7.1.3润滑系统油路,2、桑塔纳2000GSi轿车AJR型发动机润滑系统的结构与油路 AJR型发动机无中间轴，机油泵则直接由曲轴前端的链轮能过链条驱动，其驱动形式如图7-3所示。,第7章 润滑系统,7.1概述 7.1.3润滑系统油路,AJR型发动机机油泵的安装位置移到机体的前端底面，气缸体内通往机油滤清器支架的油道因此设计得较长，通过滤清后的润滑油在机油滤清器支架内分为三路：一路进入气缸体主油道，经主油道将润滑油分配到各曲轴主轴承，再由曲轴上的斜油孔通往各连杆轴承，由连杆体上的油孔通往连杆小头衬套；第二路通过安装在机油滤清器的一个止回阀进入气缸体上的一个通向气缸体上平面的油道，经气缸盖上的第四个气缸盖螺栓孔进入气缸盖主油道，由此将润滑油分配到各凸轮轴轴颈和液压挺杆。止回阀的作用是在发动机停机时保持气缸盖油道内的存油，防止发动机再次起动时缸盖供油不足，导致液压挺杆不能正常工作；第三路通往一个减压阀，油道内的压力过大时该阀打开，将部分润滑油旁通流回油底壳。 桑塔纳2000GSi轿车AJ

6、R发动机润滑系在机油滤清器支架上装有2个油压开关，用以监控润滑系的油压大小。同时，为了保证润滑系的正常工作，在润滑油路中还装有2个减压阀（开启压力为0.350.45MPa），一个为旁通阀，另一个为单向阀。减压阀一个装在机油泵上，另一个装在机油滤清器支架上。当发动机冷态或是机油粘度大时，可避免机油压力过高而造成危险。旁通阀的作用是当滤清器堵塞时，旁通阀打开，未经过滤的机油经旁通阀仍能送到各润滑点。单向阀的作用是当发动机停机时，能阻止气缸盖油道内的机油流回油底壳。,第7章 润滑系统,7.1概述 7.1.4发动机机油,1、发动机油分类 发动机油通常有矿物质油，合成油，植物性机油三类；目前，国际上许多国家采用API质量分类法和SAE粘度分类法。 （1）API质量分类法 API是美国石油协会的简称，API等级代表发动机油质量等级的分类。 API将机油分为汽油发动机油和柴油发动机油；汽油发动机油以“S”系列代表，从“SA”一直到“SN”，每递增一个字母，机油性能就会优于前一种，机油中会有更多用来保护发动机的添加剂。即字母越靠后，质量等级越高。 柴油发动机油以“C”系列代表，字母越靠后，质量等级越高

7、。 当“S”和“C”同时存在时，为汽柴通用型油。,第7章 润滑系统,7.1概述 7.1.4发动机机油,（2）SAE粘度分类法 SAE是美国汽车工程师学会的简称，它规定了机油的粘度等级。该分类将机油分为冬季用油和春秋与夏季用油，粘度从小到大有0W、5W、10W、15W、20W、25W、20、30、40、50、60共11个粘度等级。 “W”是英文“Winter”的缩写，适合于冬天的低温气侯使用，其牌号是根据最大低温粘度、最低泵送温度以及100的运动粘度范围划分的，号数越低，表示其所适用的环境温度也越低。 不带“W”的为春秋与夏季用油，牌号仅根据100的运动粘度划分，号数越大，表明高温时的粘度越大，适用的最高气温越高。 冬夏通用油牌号分别为：5W20、5W/30、5W40、5W50、10W20、10W30、10W40、10W50、15W20、15W30、15W40、15W50、20W20、20W30、20W40、20W/50，代表冬用部分的数字越小，代表夏季部分的数字越大者粘度越高，适用的气温范围越大。,第7章 润滑系统,7.1概述 7.1.4发动机机油,2、发动机油的选用原则 发动机油的牌

8、号由质量等级和粘度等级两部分组成。在选用时，首先根据车辆使用说明书或发动机工作条件确定发动机油的质量等级；其次，根据车辆使用地区的气温情况选择合适的发动机粘度等级。 我国发动机油粘度等级与适应温度范围见表8-1所示。由于单级油不可能同时满足低温及高温要求，只能根据当地季节气温适当选用；而多级油的优越性是它的粘温性能好，适用温度范围广，特别是在严寒地区、短途运输、低温起动较多时，其优越性更为明显，故应尽量选用多级油。,第7章 润滑系统,7.1概述 7.1.4发动机机油,3发动机油使用注意事项 （1）如果不是通用油，则汽油机油和柴油机油不能混用；不同牌号的发动机油也不能混用。 （2）质量等级较高的发动机油可替代质量等级较低的发动机油，反之，则不能。 （3）经常检查发动机油的液面高度。 （4）注意使用地区的气温变化，及时换用粘度等级适宜的发动机油。在满足使用要求的前提下，发动机油的粘度尽可能选择小些。 （5）适时（定期或按质）换油。 （6）严防水分、杂质等污染发动机油。,机油泵的作用是把一定量的机油压力升高，强制性地将机油压送到发动机各摩擦表面，保证压力润滑的润滑油循环流动。 1、机油泵的构

9、造和工作原理 机油泵常见的结构形式有齿轮式机油泵和转子式机油泵。 （1）齿轮式机油泵 机油泵壳体上加工有进油口和出油口。在油泵壳体内装有一个主动齿轮和一个从动齿轮。齿轮和壳体内壁之间留有很小的间隙。其工作原理如图7-5所示，当齿轮按图示方向旋转时，进油腔的容积由于轮齿向脱离啮合方向运动而增大，腔内产生一定的真空度，润滑油便从进油口被吸入并充满进油腔。旋转的齿轮将齿间的润滑油带到出油腔。由于轮齿进入啮合，出油腔容积减小，油压升高，润滑油经出油口被输送到发动机油道中。 一般在泵盖上铣出一条泄压槽与出油腔相通，使轮齿啮合时挤出的润滑油通过泄压槽流向出油腔，以消除轮齿进入啮合时在齿轮间产生的很大推力。图7-6 AFE型发动机机油泵 桑塔纳轿车AFE型发动机的机油泵为齿轮泵，其结构如图7-6所示。由中间轴上的螺旋齿轮驱动，安装在气缸体底平面第3缸附近设计的平台上。泵的出口直接向上通向气缸体润滑油道，进入安装在气缸体侧面的机油滤清器支架内。机油泵的进口与集滤器相连。,第7章 润滑系统,7.2润滑系统主要部件的构造与维修 7.2.1机油泵,第7章 润滑系统,7.2润滑系统主要部件的构造与维修 7.2.1机油泵,第7章 润滑系统,7.2润滑系统主要部件的构造与维修 7.2.1机油泵,（2）转子式机油泵 油泵壳体内装有内转子和外转子。内转子通过键固定在主动轴上，外转子外圆柱面与壳体配合，二者之间有一定的偏心距，外转子在内转子的带动下转动。壳体上设有进油口和出油口。工作原理如图7-7所示，在内外转子的转动过程中，转子的每个齿的齿形齿廓线上总能相互成点接触。这样内外转子间形成了四个封闭的工作腔。由于外转子总是慢于内转子，这四个工作腔容积在不断变化。每个工作腔在容积最小时于壳体上的进油孔相通，随着容积的增大，产生真空，润滑油便经进油孔吸入。转子继续旋转，当工作腔与出油孔相通时，容积逐渐减小，压力升高，润滑油被压出。 转子式机油泵结构紧凑，体积小，质量轻，吸油真空度高，泵油量大，供油均匀度好。安装在曲轴箱外位置较高处时也能很好的供油。 桑塔纳2000GSi轿车AJR型发动机润滑系的机油泵采用转子泵。转子泵的内齿为7齿，外齿为6齿，结构更为紧凑，体积小

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