第7章润滑系统.

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AJR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0.35～0.45MPa），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。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7-6AFE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、重量轻、流量大。机油泵上有一个限压阀用来限制机油泵的出油压力。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、机油泵的检修机油泵主要损伤形式是零件磨损造成的泄漏，使泵油压力降低，泵油量减小。机油泵的磨损情况可以通过检测机油泵各处的间隙获得。由于机油泵工作时，润滑条件好，零件磨损速度慢，使用寿命长，因此可以根据它的工作性能确定是否需要拆检和修理。（1）齿轮式机油泵的检修①检查机油泵主从动齿轮与机油泵盖端面的间隙。主从动齿轮与机油泵盖端面间隙的检查方法如图7-8a）所示，正常间隙应为0.05mm，磨损极限值为0.15mm。②检查齿轮啮合间隙。检查时，将机油泵盖拆下，用塞尺在互成120度角三个位置处测量机油泵主、从动齿轮的啮合间隙，如图7-8b）所示。新机油泵齿轮啮合间隙为0.05mm，磨损极限值为0.20mm。③检查主动齿轮端面与机油泵壳配合间隙。如图7-8c）所示，主动齿轮端面与机油泵壳配合间隙应为0.03～0.O75mm，磨损极限值为0.20mm。否则应对轴孔进行修复。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④检查机油泵主动轴的弯曲度。将机油泵主动轴支承在V形架上，用百分表检查弯曲度。如果弯曲度超过0.03mm，则应对其进行校正或更换。⑤检查机油泵盖。机油泵盖如有磨损、翘曲和凹陷超过0.05mm，应以车、研磨等方法进行修复。⑥检查限压阀。检查限压阀弹簧有无损伤、弹力是否减弱，必要时予以更换。检查限压阀配合是否良好、油道是否堵塞、滑动表面有无损伤，必要时更换限压阀。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）转子式机油泵的检修对于转子式机油泵应检查下面各处间隙，如图7-9所示。①检查内转子齿顶与外转子内廓面间的间隙。间隙值应小于0.15mm，极限值为0.2mm。②检查外转子与泵体间的间隙。一般为0.10～0.16mm，极限值为0.30mm。③检查转子的端面间隙。一般为0.03～0.09mm，极限值为0.20mm。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（3）机油泵检修后，可通过以下方法检验其工作性能简易试验法：将机油泵放入清洁的机油中，用螺丝刀转动机油泵轴，应有机油从出油孔中排出，如用拇指堵住出油孔，继续转动机油泵时，应感到有压力。试验台试验法：机油泵装复后在试验台上进行性能试验。桑塔纳轿车发动机机油泵所用油为SAE20号润滑油，在温度为80℃、转速为1000r/min，进口压力为0.01Mpa，出口压力为0.6MPa的条件下，最小流量应为8.3L/min，实测可达到10L/min。低压压力开关报警压力为30kPa；发动机转速为2150r／min时报警压力为0.18MPa。第7章润滑系统7.2润滑系统主要部件的构造与维修7.2.2机油滤清器1、集滤器（1）集滤器的构造集滤器装在机油泵之前，用来防止粒度大的杂质进入机油泵。一般采用滤网式，有浮式和固定式两种结构型式，如图7-10所示。第7章润滑系统7.2润滑系统主要部件的构造与维修7.2.2机油滤清器浮式集滤器由浮子、滤网、罩及焊在浮子上的吸油管所组成。浮子是空心的，以便浮在油面上。固定管通往机油泵，安装后固定不动。吸油管活套在固定管中，使浮子能自由