第八章发动机润滑系统.

2019/12/18汽车发动机构造－8第八章发动机润滑系统8.1概述发动机工作时，各运动零件均以一定的力作用在另一个零件上，并且发生高速的相对运动，有了相对运动，零件表面必然要产生摩擦，加速磨损。因此，为了减轻磨损，减小摩擦阻力，延长使用寿命，发动机上都必须有润滑系。视频演示一、功用润滑作用：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还可带走摩擦产生的热量，起冷却作用；2019/12/18汽车发动机构造－88.1概述密封作用：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：润滑油还可用作液压油，如液压挺柱，起液压作用；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。2019/12/18汽车发动机构造－88.1概述二、润滑的作用机理润滑油轴承轴2019/12/18汽车发动机构造－88.1概述三、发动机润滑方式润滑方式应用范围压力润滑fullpressureoiling负荷大，相对运动速度高的工作表面。利用机油泵加压如:曲轴主轴承、连杆轴承及凸轮轴轴承等处承受的载荷及相对运动速度较大，需要以一定压力将机油输送到摩擦面的间隙中，方能形成油膜以保证润滑。飞溅润滑splashoiling外露、负荷小、相对运动速度小的工作表面。利用运动件飞溅如：相对滑动速度较小的活塞销，以及配气机构的凸轮表面、挺柱视频演示定期润滑Periodicoiling辅助机件定期加注润滑脂（黄油）如：水泵及发电机轴承就是采用这种方式定期润滑2019/12/18汽车发动机构造－88.1概述四、润滑系的组成润滑系一般由机油泵(oilpump)、机油盘(oilpan)、润滑油管(oilpipe)、润滑油道（oilgallery)、机油滤清器(oilfilter)、机油散热器(oilradiator)、各种阀(valve)、传感器(sensor）和机油压力表（oilgauge)、温度表(temperaturegauge)等组成。放油螺栓油底壳机油滤清器油路集滤器2019/12/18汽车发动机构造－82019/12/18汽车发动机构造－88.1概述润滑系2019/12/18汽车发动机构造－88.1概述润滑油路2019/12/18汽车发动机构造－88.2润滑剂汽车发动机润滑剂包括机油和润滑脂两种。一、机油的功用1.润滑——机油在运动零件的所有摩擦表面之间形成连续的油膜，以减小零件之间的摩擦。2.冷却——机油在循环过程中流过零件工作表面，可以降低零件的温度。3.清洗——机油可以带走摩擦表面产生的金属碎末及冲洗掉沉积在气缸、活塞、活塞环及其他零件上的积炭。4.密封——附着在气缸壁、活塞及活塞环上的油膜，可起到密封防漏的作用。5.防锈——机油有防止零件发生锈蚀的作用。2019/12/18汽车发动机构造－88.2润滑剂二、机油的使用特性及机油添加剂汽车发动机机油在润滑系统内循环流动，循环次数每小时可达100次。机油的工作条件十分恶劣，在循环过程中，机油与高温的金属壁面及空气频频接触，不断氧化变质。窜入曲轴箱内的燃油蒸气、废气以及金属磨屑和积炭等，使机油受到严重污染。另外，机油的工作温度变化范围很大：在发动机起动时为环境温度；在发动机正常运转时，曲轴箱中机油的平均温度可达95℃或更高。同时，机油还与180～300℃的高温零件接触，受到强烈的加热。应具有下列使用性能:1.适当的黏度；2.优异的氧化安定性；3.良好的防腐性；4.较低的起泡性；5.强烈的清净分散性；6.高度的极压性2019/12/18汽车发动机构造－88.2润滑剂三、机油的分类国际上广泛采用美国SAE黏度分类法和API使用分类法，而且它们已被国际标准化组织(ISO)确认。我国的机油分类法参照采用ISO分类方法。GB/T7631．3—1995规定，按机油1.汽油机油：SC、SD、SE、SF、SG、SH等6个级别。2.柴油机油：CC、CD、CDII、CE、CF4等5个级别。3.二冲程汽油机油：ERA、ERB、ERC和ERD等4个级别。2019/12/18汽车发动机构造－88.2润滑剂四、机油的选用1.根据汽车发动机的强化程度选用合适的机油使用级。2.根据地区的季节气温选用适当黏度等级的机油。五、合成机油合成机油是利用化学合成方法制成的润滑剂。其主要特点是有良好的黏度—温度特性，可以满足大温差的使用要求；有优良的热氧化安定性，可长期使用不需更换。六、润滑脂润滑脂是将稠化剂掺入液体润滑剂中所制成的一种稳定的固体或半固体产品，其中可以加入旨在改善润滑脂某种特性的添加剂。润滑脂在常温下可附着于垂直表面而不流淌，并能在敞开或密封不良的摩擦部位工作，具有其他润滑剂所不能代替的特点。2019/12/18汽车发动机构造－88.3润滑系主要部件的构造润滑系的主要部件有机油泵、机油滤清器，各种阀，机油散热器以及检视设备。一、机油泵功用：提高机油压力，保证机油在润滑系统内不断循环，目前发动机润滑系中广泛采用的是外啮合齿轮式机油泵和内啮合转子式机油泵两种。1、齿轮式机油泵视频演示齿轮式机油泵由主动轴、主动齿轮、从动轴、从动齿轮、壳体等组成，两个齿数相同的齿轮相互啮合，装在壳体内，齿轮与壳体的径向和端面间隙很小。主动轴与主动齿轮键连接，从动齿轮空套在从动轴上。2019/12/18汽车发动机构造－88.3润滑系主要部件的构造齿轮式机油泵结构简单，机械加工方便，工作可靠，使用寿命长，应用较广泛。出油腔进油腔主动齿轮从动齿轮壳体2019/12/18汽车发动机构造－88.3润滑系主要部件的构造齿轮式机油泵的工作演示工作时，主动齿轮带动从动齿轮反向旋转。两齿轮旋转时，充满在齿轮齿槽间的机油沿油泵壳壁由进油腔带到出油腔，在进油腔一侧由于齿轮脱开啮合以及机油被不断带出而产生真空，使油底壳内的机油在大气压力作用下经集滤器进入进油腔，而在出油腔一侧由于齿轮进入啮合和机油被不断带入而产生挤压作用，机油以一定压力被泵出。2019/12/18汽车发动机构造－88.3润滑系主要部件的构造2、转子式机油泵视频演示转子式机油泵由壳体、内转子、外转子和泵盖等组成。内转子用键或销子固定在转子轴上，由曲轴齿轮直接或间接驱动，内转子和外转子中心的偏心距为e，内转子带动外转子一起沿同一方向转动。内转子有4个凸齿，外转子有5个凹齿，这样内、外转子同向不同步的旋转。转子齿形齿廓设计得使转子转到任何角度时，内、外转子每个齿的齿形廓线上总能互相成点接触。这样内、外转子间形成4个工作腔，随着转子的转动，这4个工作腔的容积是不断变化的。在进油道的一侧空腔，由于转子脱开啮合，容积逐渐增大，产生真空，机油被吸入，转子继续旋转，机油被带到出油道的一侧，这时，转子正好进入啮合，使这一空腔容积减小，油压升高，机油从齿间挤出并经出油道压送出去。这样，随着转子的不断旋转，机油就不断地被吸入和压出。2019/12/18汽车发动机构造－88.3润滑系主要部件的构造转子式机油泵结构紧凑，外形尺寸小，重量轻，吸油真空度较大，泵油量大，供油均匀性好，成本低，在中、小型发动机上应用广泛。视频演示泵壳外转子内转子机油进油腔出油腔2019/12/18汽车发动机构造－88.3润滑系主要部件的构造二、机油滤清器作用：使循环流动的机油在送往运动零件表面之前，滤去机油中的金属屑和大气中的尘埃及燃料燃烧不完全所产生的炭粒。分类：全流式机油滤清器、分流式机油滤清器连接方式：串联——全流式并联——分流式2019/12/18汽车发动机构造－88.3润滑系主要部件的构造1.全流式机油滤清器视频演示现代汽车发动机所采用的全流式滤清器多为过滤式。机油从纸滤芯的外围进入滤清器中心，然后经出油口流进机体主油道。机油流过滤芯时杂质被截留在滤芯上。如果滤清器使用时间达到了更换周期，就把整个滤清器拆下扔掉换上新滤清器。纸滤芯由经过酚醛树脂处理的微孔滤纸制造，这种滤纸具有较高的强度，较好的抗腐蚀性和抗湿性。纸滤芯则具有质量轻、体积小、结构简单、滤清效果好、阻力小和成本低等优点，因而得到了广泛的应用。机油滤清器的滤芯还可以采用其他纤维滤清材料制作。2019/12/18汽车发动机构造－88.3润滑系主要部件的构造2.分流式机油细滤器分流式机油细滤器有过滤式和离心式两种类型。过滤式存在着滤清能力与通过能力的矛盾，而离心式则有滤清能力高，通过能力大，且不受沉淀物影响等优点。因此，车用发动机多以离心式机油滤清器作为分流式机油细滤器。2019/12/18汽车发动机构造－88.3润滑系主要部件的构造离心式机油滤清器工作演示粗滤器的工作方式2019/12/18汽车发动机构造－88.3润滑系主要部件的构造三、机油冷却器将机油冷却器置于冷却水路中，利用冷却水的温度来控制润滑油的温度。当润滑油温度高时，靠冷却水降温，发动机起动时，则从冷却水吸收热量使润滑油迅速提高温度。机油冷却器由铝合金铸成的壳体、前盖、后盖和铜芯管组成，如图所示。为了加强冷却，管外又套装了散热片。冷却水在管外流动，润滑油在管内流动，两者进行热量交换。也有使油在管外流动，而水在管内流动的结构。视频演示2019/12/18汽车发动机构造－88.3润滑系主要部件的构造四、阀门在润滑系中都设有几个限压阀和旁通阀，以确保润滑系正常工作。1、旁通阀旁通阀用以保证润滑系内油路畅通，当机油滤清器堵塞时，机油通过并联在其上的旁通阀直接进入润滑系的主油道，防止主油道断油。旁通阀与限压阀的结构基本相同，只是其安装位置、控制压力，溢流方向不同，通常旁通阀弹簧刚度要比限压阀弹簧刚度小得多。2019/12/18汽车发动机构造－88.3润滑系主要部件的构造2、限压阀限压阀用以限制润滑系中机油的最高压力。发动机工作时，机油泵的泵油压力是随发动机转速增加而增高的，并且当润滑系中油路淤塞、轴承间隙过小或使用的机油粘度过大时，也将使供油压力增高。因此，在润滑系机油泵和主油道中设有限压阀，限制机油最高压力，以确保安全。当机油泵和主油道上机油压力超过预定的压力时，克服限压阀弹簧作用力，顶开阀门，一部分机油从侧面通道流入油底壳内，使油道内的油压下降至设定的正常值后，阀门关闭。2019/12/18汽车发动机构造－88.3润滑系主要部件的构造五、油尺和机油压力表油尺是用来检查油底壳内油量和油面高低的。它是一片金属杆，下端制成扁平，并有刻线。机油油面必须处于油尺上下刻线之间。机油压力表用以指示发动机工作时润滑系中机油压力的大小，一般都采用电热式机油压力表，它由油压表和传感器组成，中间用导线连接。传感器装在粗滤器或主油道上，它把感受到的机油压力传给油压表。油压表装在驾驶室内仪表板上，显示机油压力的大小值。2019/12/18汽车发动机构造－8思考题1、润滑系的功用是什么？由哪些机件做成？2、简述齿轮机油泵与转子机油泵的工作原理。3、发动机润滑系有哪几种滤清器？其连接方式各有何特点？4、润滑油路中如果不设限压阀将会有何后果？