教学单元5汽车发动机润滑系统检修

《汽车发动机机械系统检修》汽车发动机机械系统检修课程组汽车工程学院第5教学单元：发动机润滑系统检修新课导入润滑系统循环路线检查情景描述：一台2008款丰田卡罗拉轿车进站维修，组建项目小组，完成对丰田卡罗拉发动机润滑系统循环路线检查。任务5.1认识润滑系润滑作用：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带走摩擦产生的热量，起到冷却作用。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：润滑油可用作液压油，起液压作用，如液压挺柱。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。一、润滑系功用二、润滑方式压力润滑：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。例如，曲轴主轴承、连杆轴承及凸轮轴轴承、摇臂等处形成油膜以保证润滑。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的润滑方式称为飞溅润滑。可使裸露在外面承受载荷较轻的气缸壁，相对滑动速度较小的活塞销，以及配气机构的凸轮表面、挺柱等得到润滑。定期润滑：对于负荷较小的发动机辅助装置则只需定期、定量加注润滑脂进行润滑。例如水泵及发电机轴承等。它不属于润滑系的工作范畴。近年来在发动机上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。任务5.1认识润滑系三、润滑系的组成润滑系一般由油底壳，机油泵，限压阀及旁通阀，机油滤清器，机油散热器，传感器和机油压力表、温度表等组成。任务5.1认识润滑系1-凸轮轴2-安全阀3-油道4-机油泵5-集滤器6-油底壳7-机油滤清器8-油压开关9-安全阀10-液压挺柱11-曲轴12-回油关闭阀1.机油泵(1)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。任务5.1认识润滑系三、润滑系的组成(2)类型：①外啮合齿轮式机油泵②转子式机油泵③月牙板式机油泵①齿轮式机油泵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。1-主动轴2-从动齿轮3-主动齿轮4-安全阀5-上盖6-壳体7-机油泵驱动齿轮8-出油腔9-进油腔工作时，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。进油口出油口①齿轮式机油泵②转子式机油泵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。1-驱动齿轮2-出油口3-上盖4-出油口5-主动轴6-内转子7-壳体8-外转子9-吸油腔10-压油腔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。进油腔内转子泵壳机油出油腔外转子②转子式机油泵③月牙板式机油泵月牙板式机油泵由壳体、内齿轮、外齿轮、月牙板、上盖等构成。内齿轮由发动机曲轴前端驱动，内齿轮与外齿轮偏心布置，内齿轮带动外齿轮一起沿同一方向转动。当齿轮转动时，在吸油腔内、外齿轮脱开啮合空积增大，产生真空，将机油由进油口吸入，齿轮继续旋转，机油被齿轮带到压油腔，内外齿轮进入啮合，使其容积减小，油压升高，机油从出油口挤出。随着齿轮不断旋转，机油被不断被吸入和压出1-出油口2-安全阀3-外齿圈4-进油口5内齿轮6-吸油腔7-月牙板8压油腔9-壳体2.滤清器为了保证滤清效果，一般使用多级滤清器：集滤器、粗滤器和细滤器。与主油道串联的滤清器一般为粗滤器；与主油道并联的滤清器一般为细滤器，过油量约为10～30％。（一）集滤器集滤器是装在机油泵之前的吸油口端，多采用滤网式。其作用是防止较大的机械杂质进入机油泵。汽车发动机使用的集滤器目前分为浮式集滤器和固定式集滤器两种。（二）机油粗滤器串联于机油泵与主油道之间，属于全流式滤清器，多用缝隙式滤清方法。形式金属片式纸筒式锯末式旁通阀滤芯壳体2.滤清器国产汽车发动机一般采用纸质或锯末作为粗滤器的滤芯。金属片式2.滤清器①纸质滤芯式机油粗滤清器滤芯是用微孔滤纸制成的，为增大过滤面积，微孔滤纸一般都折叠成扇形和波纹形。微孔滤纸经过酚醛树脂处理，具有较高的强度，抗腐蚀能力和抗水湿性能，具有质量小、体积小、结构简单、滤清效果好、过滤阻力小、成本低、保养方便的特点。2.滤清器②锯末滤芯式机油粗滤清器锯末滤芯式粗滤器滤芯为酚醛树脂粘结的锯末滤芯，它阻力小，滤清效果好，使用寿命长。特点2.滤清器③金属片式粗滤器由于质量大、结构复杂、制造成本高等缺点，已基本被淘汰。特点2.滤清器3.机油细滤器机油细滤器用以清除细小的杂质，它对机油的流动阻力较大，多数做成分流式，与主油道并联，只有少量的机油通过它滤清后又回到油底壳。细滤器有过滤式和离心式两种，过滤式机油细滤器存在着滤清能力与通过能力的矛盾。为此多数发动机采用离心式细滤器。离心式细滤器工作原理利用离心力清除机油中杂质。进油限压阀油道喷嘴转子体离心式机油细滤器工作演示4.复合式机油滤清器是粗滤芯5装在纸质细滤芯4外面，形成粗、细滤芯串联的复合式结构。与主油道串联，粗、细滤芯有各自的安全阀与旁通阀，一旦粗、细滤芯堵塞，它们就分别打开各自的安全阀与旁通阀，机油绕过滤芯，直接进入主油道。455.机油散热器热负荷较大的发动机，为使润滑油保持在最有利的范围内工作，保持润滑油具有一定的粘度，装置有机油散热器以便对润滑油进行强制性冷却。使机油保持在最有利的温度范围内工作。机油散热器有风冷式和水冷式两种形式。风冷式一般安装在发动机冷却系散热器的前面，利用冷却风扇的风力使机油冷却。水冷式机油散热器（机油冷却器）装在发动机冷却水路中，当油温较高时靠冷却液降温，而起动期间油温较低时，则从冷却液吸热迅速提高机油温度。四、润滑系的油路路线图1.轿车的润滑油路采用复合式润滑系统的上海桑塔纳轿车JV型1.8L汽油发动机润滑油路：发动机工作时，机油经集滤器机油泵机油滤清器:①主油道主轴承连杆轴承活塞销喷溅至活塞；②发动机前端第一条斜向油道中间轴；③主油道的垂直油道凸轮轴轴径气缸盖回油孔曲轴箱。①②③报警系统装有两个报警开关：低压油压开关（旁通阀）和高压油压开关（限压阀），均装在既有滤清器支架上。发动机在机油温度为353K,转速为800r/min时，机油压力大于或等于0.03Mpa；在200r/min时，机油压力大于或等于0.20Mpa。打开点火开关，仪表板上的机油压力警告灯开始闪烁。发动机起动后，当机油压力大于030Mpa时，限压阀打开，警报灯熄灭；发动机低速运转时，旁通阀油压传感器限压阀警报指示灯警报指示灯油压传感器旁通阀限压阀机油压力低于0.30Mpa，则低油压开关触电闭合，机油压力警告灯闪烁。当发动机转速超过2150r/Min时，机油压力未达到0.018Mpa，高压油压开关的触电断开，机油压力警告灯闪烁，报警蜂鸣器也同时报警。发动机在机油压力未353K,转速为800r/Min时，机油压力大于或等于0.03Mpa；在2000r/Min时，机油压力大于或等于0.20Mpa。东风EQ6100-1型发动机采用的是综合润滑方式，曲轴主轴径、连杆轴径、凸轮轴轴径、凸轮轴止推凸缘、正时齿轮、分电器传动轴等均采用压力润滑；活塞、活塞环、活塞销、气缸壁、气门、挺杆、凸轮等采用飞溅润滑。斜向油道2.载货车的润滑油路压力润滑油路发动机工作时，机油经集滤器：大部分机油经粗滤器率去较大的机械杂质，流入纵向主油道执行压力润滑任务；小部分机油（10%-15%），经机油细滤器率去较细的杂质和胶质后流回油底壳。①进入主油道的机油，通过七条并联的横向油道分别润滑主轴径和凸轮轴径。经主轴径机油从曲轴中的斜向油道润滑连杆轴径。斜向油道②机油从凸轮轴的第二、第四轴径处，经两个上油道通向摇臂支座，润滑摇臂轴、推杆球头和气门端部。③第三横向油道通向汽油泵传动轴；第一条横向油道通过喷油嘴，喷射出去的机油用来润滑正时齿轮副。④在第一、第二横向油道之间接出的油管通到空气压缩机曲轴中心的油道，对其连杆润滑后的机油由回油管回到油底壳中。斜向油道机油压力传感器和油压过低信号器装在主油道中，通过导线分别连接于驾驶室中的机油压力表和压力过低警报灯连接。为保证发动机的正常润滑，在机油泵与主油道之间，与粗滤器并联设置了一个机油滤清器旁通阀。当机油粗滤器进油和出油道中的压力差达到0.15-0.18Mpa时，旁通阀被推开使机油支不经粗滤器而直接流入主油道。压力过高会使发动机功率损失增加，在机油泵端盖内设置了柱塞式限压阀。当机油压力超过0.6Mpa时，限压阀打开是一部分机油流回到机油泵的进油口，在机油泵内进行小循环。在东风EQ6100-1型发动机润滑系中，在机油细滤器下面还设置了可接机油散热器的阀门。3.柴油机润滑系示意图6135型柴油机润滑系油路的特点机油细滤器与粗滤器并联。机油泵压出的机油绝大部分经粗滤器进入主油道，少部分惊细滤器流回油底壳；曲轴为空心的，其空腔形成润滑油道。机油经此分别润滑各个连杆轴颈；曲轴主轴承为滚动轴承，以飞溅方式润滑；润滑气门传动机构的润滑油由第二个凸轮轴轴承引出的油道，一直通道气缸盖上气门摇臂轴的中心油道中。再由此流向各个摇臂的工作面，然后顺推杆表面下流到杯形的挺柱内；凸轮工作表面由挺柱下部两个油孔流出的机油及飞溅的机油润滑。在发动机标定转速（1800r/Min）下，机油压力应保持在0.3-0.4Mpa之间。限压阀与机油细滤器相连。1.润滑剂的种类润滑剂的分类润滑油润滑脂(1)我国润滑油的分类：①汽油机润滑油：SC、SD、SE、SF、SG、SH②柴油机润滑油：CC、CD、CD-II、CF、CF-4(2)润滑脂的分类：钙基润滑脂、钠基润滑脂、钙钠基润滑。脂、复合钙基润滑脂、通用锂基润滑脂、石墨钙基润滑脂。任务5.2润滑系拆检2.机油的性能任务5.2润滑系拆检1.适当的黏度:氧化安定性是指机油抵抗氧化作用不使其性质发生永久变化的能力。当机油在使用与储存过程中与空气中的氧气接触而发生氧化作用时，机油的颜色变暗，黏度增加，酸性增大，并产生胶状沉积物。氧化变质的机油将腐蚀发动机零件，甚至破坏发动机的工作。2.优异的氧化安定性:机油黏度对发动机的工作有很大的影响。黏度过小，在高温、高压下容易从摩擦表面流失，不能形成足够厚度的油膜；黏度过大，冷起动困难，机油不能被泵送到摩擦表面。机油的黏度随温度而变化。温度升高，黏度减小；温度降低，黏度增大。2.机油的性能任务5.2润滑系拆检3.良好的防腐性:由于机油在润滑系中快速循环和飞溅，必然会产生泡沫。如果泡沫太多，或泡沫不能迅速消除，将造成摩擦表面供油不足。控制泡沫生成的方法，是在机油中添加泡沫抑制剂。4.较低的起泡性:机油在使用过程中不可避免地被氧化而生成各种有机酸。这类酸性物质对金属零件有腐蚀作用，可能使铜铅和镉镍一类的轴承表面出现斑点、麻坑或使合金层剥落。2.机油的性能任务5.2润滑系拆检5.强烈的清净分散性:在摩擦表面之间的油膜厚度小于0.3～0.4μｍ的润滑状态，称边