发动机润滑系构造与维修

第五章润滑系构造与维修学习目标：1.掌握润滑系的作用、组成2.熟悉典型发动机的润滑油路；学习难点：1.掌握机油压力过低故障诊断方法2.理解机油压力过高，机油消耗过多故障诊断方法3.理解机油质量分析方法4.理解润滑系维护作业内容5.掌握机油泵的检修方法第一节概述一组成与功用1.组成发动机润滑系组成因发动机部不同略有区别，但基本组成和功用是一样的。发动机润滑系主要由油底壳、集滤器、机油泵、机油滤清器、机油道等组成。有的发动机还配有机油散热器等。机油泵集滤器滤清器限压阀油压开关油压开关主油道分油道润滑系统的组成润滑系统的组成2.功用润滑、清洗、冷却、密封、防腐在发动机工作过程中起润滑作用，主要部位有：曲轴主轴颈、连杆轴颈、缸套内壁、液压挺柱、凸轮轴轴颈等。润滑油在流动过程中还可以带走摩擦表面上产生的金属屑和热量、隔开机件与空气的接触，起清洁、降温和密封等作用。二、发动机的润滑方式发动机工作时，根据各个部位的工作特点采取了不同的润滑方式，一般有压力润滑、飞溅润滑和定期润滑三种。油底壳1.压力润滑：利用机油泵通过油道将润滑油输送到零部件表面上，这种润滑方式称为压力润滑。主轴颈与主轴承、连杆轴颈与连杆轴承、凸轮轴轴颈与凸轮轴轴承等部位的润滑即采用这种方式。2.飞溅润滑：依靠运动的零部件将润滑油溅射到零部件的摩擦表面上，或从专门的油孔中将润滑油喷射到零部件表面上，这种方式称为飞溅润滑。发动机上活塞与气缸壁、凸轮与挺杆、活塞销与衬套等部位即用这种方式。三、润滑路线与辅助装置1.润滑线路发动机工作时，曲轴驱动机油泵运转，润滑油经集滤器过滤掉大的杂质后被吸入机油泵，机油泵输出的润滑油再经粗滤器后分成两路：一路进入主油道，经分油道到达曲轴主轴颈和连杆轴颈；一路经缸盖油道进入凸轮轴轴颈，进行挺杆和气门润滑。润滑油对各个零部件摩擦表面进行润滑后，最后又流回油底壳。发动机工作时，润滑油在整个润滑系统内部不断循环。在机油泵出口处装有一个高压限压阀，当机油泵输出压力超过极限时，阀门开启，使压力油直接流入油底壳，限制机油泵输出的最高压力。3.附属装置（1）对于有些发动机，其上装有离心式机油细滤器。这类润滑系中从机油泵出来的机油会有一路进入细滤器进行过滤，滤清后的机油又回到油底壳（只负责过滤机油而不提供润滑）。在机油细滤器的进油口处装有一个限压阀，当机油泵输出压力较低时，此阀门关闭，机油泵输出的润滑油全部进入主油道，保证润滑需要。（2）对气压制动汽车，其发动机润滑系在滤清器进油口处有一个油管接头，通过油管将润滑油输送到空气压缩机，对空气压缩机润滑后的润滑油经回油管流回油底壳。（3）对大负荷或高转速发动机一般安有机油冷却器。机油需经过散热器后才能进入主油道。报警指示灯机油压力传感器旁通阀限压阀（4）为及时了解润滑系工作情况，在滤清器出口或机油主油道上装有机油压力传感器，机油压力表接在驾驶室仪表板上。润滑油温度为80℃时，正常的机油压力应为：转速为800r/min时，机油压力不低于30kPa;转速在2000r/min时，机机油冷却器安装位置，结构图油压力应不低于200kPa。第二节润滑系主要零部件构造与维修一、机油泵发动机上大多数机油泵安装在曲轴箱内，由曲轴直接驱动。机油泵的主要作用是建立润滑油循环所必需的机油油压。机油泵的基本原理是在进油口产生真空将机油吸入，在出油口产生压力将机油泵出。汽车发动机用的油泵主要有两种：齿轮式和转子式。1.齿轮式机1.齿轮式机油泵的构造与维修（1）构造：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。泵油原理机油泵上有限压阀，一般安装在机油泵出油口处，限压阀主要由阀体、球阀、弹簧和弹簧座组成，开口销用来固定弹簧座的位置。机油泵进油管与集滤器的吸油管相接，出油管直接与缸体上油道相接。（2）工作过程工作时，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。（3）齿轮式机油泵的维修齿轮式机油泵在使用中，主动齿轮与从动齿轮，轴与轴孔，齿轮顶与齿轮壳，齿轮端面与泵盖间均会产生磨损，造成机油泵供油量的减少和供油压力降低等现象。检测方法①齿轮与泵盖轴向间隙的检测解体泵盖后，在泵体上沿两齿轮中心线方向上放上一把直尺，然后用塞尺测量齿轮端面与直尺之间的间隙，若间隙超过允许极限值（新齿轮啮合间隙为0.05mm,磨损极限为0.20mm），则更换机油泵总成。②齿轮啮合间隙的检测用塞尺测量主动齿轮和从动齿轮啮合时的一侧间隙，若超过允许极限值（新齿轮啮合间隙为0.05mm，磨损极限为0.15mm），应更换机油泵总成。③机油泵限压阀的检测限压阀常见故障是阀体卡滞，造成机油压力过高或过低。检查时，拆下限压阀，清洗阀孔和阀体。安装后，推动阀体应移动灵活。2.转子式机油泵的构造与维修（1）构造转子式机油泵用螺栓安装在曲轴箱内，由中间轴通过传动链驱动。转子式机油泵主要内转子、外转子、壳体和泵盖等组成。内转子固定在主动轴上，主动轴由曲轴驱动，内转子带动外转子转动。其他同齿轮式。（2）工作过程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（3）转子式机油泵的维修①转子轴与轴孔配合间隙的检测：测量机油泵转子轴直径和泵壳上的轴孔的内径，并计算其配合间隙。配合间隙超过允许极限值，应更换机油泵总成。②外转子与泵壳配合间隙的检测：用塞尺测量外转子与泵壳配合间隙，若超过允许极限值，则应更换机油泵。③内转子与外转子配合间隙得检测：用塞尺测量内转子与外转子啮合间隙，若超过允许极限值，更换机油泵。④转子端面与泵盖轴向间隙的检测：用塞尺和直尺测量转子端面与泵盖轴向间隙，若超过极限值，更换机油泵。机油泵在装配中边安装边复查各部位配合间隙，并要检查机油泵转子端面与泵盖的轴向间隙，间隙太大，机油泵工作时，会使供油压力降低。机油泵装配后应进行调试：将进油口放入清洁的润滑油中，用手转动机油泵，润滑油会从出油口出来，用拇指堵住出油口，有阻力，泵轴转动困难。二、滤清器功用：滤清器的主要功用是滤除润滑油中的杂质。分类：根据能够滤除的杂质直径不同，滤清器可分为集滤器、粗滤器和细滤器。1.集滤器安装位置：集滤器装在油底壳内，机油泵之前，有固定式和浮动式两种。作用：是防止较大的机械杂质进入机油泵。（1）构造：吸油管总成的上端有与机油泵进油孔连接的凸缘，下端与滤网支座中心固定连接。滤网夹装在支座与罩之间，靠自身的弹力紧压在罩上。罩的边缘有四个口，形成进油通道。上端有与机油泵进油孔连接的凸缘（2）工作过程当机油泵工作时，润滑油从罩的缺口处经滤网被吸入，粗大的杂质被滤网滤去，然后经吸油管进入机油泵。（3）浮动式集滤器结构：主要由浮子、滤网、罩管和固定管组成，浮子是中空的，可以在油面上，固定管与机油泵机油口连接，罩管与固定管间活动连接，使浮子能随油面高低而自由升降，浮子下面装有金属丝过滤网，滤网具有弹性，中间开有环口，并压在罩上，罩与浮子压合后，边缘有缝隙，以便进油。工作过程：当机油泵工作时，润滑油从罩的边缘被吸入，经滤网滤除较大的杂质后吸入机油泵。若滤网堵塞时，滤网上部产生真空，从而克服滤网弹性将滤网吸起，滤网上的环口打开，润滑油便不经过滤网而从环口直接被吸入机油泵，这样保证润滑油不致中断。（4）浮子集滤器的检查检查浮动式集滤器的浮子是否有变形和破漏，集滤器安装到油泵上后上下摆动是否灵活。浮子有破漏时，可进行焊补。2.机油粗滤器（1）构造组成粗滤器安装在机油泵后、主油道前，主要作用是过滤进入机油主油道的机油。它由壳体、纸质滤芯、旁通阀、进油口和出油口等组成，核心部件是滤芯。滤芯的两端由环形密封圈密封，滤芯内有金属网或带有网眼的薄铁皮作为滤芯的骨架。出油口进油口外壳盖（2）工作原理当粗滤器工作时，润滑油经进油口进入滤芯的外表面，经滤芯后由出油口流出。当滤芯堵塞，进出油口压力差达到150～180kPa时，旁通阀被顶开，机油不经过滤芯就直接进入主油道。3.离心式机油细滤器（1）作用机油细滤器只负责过滤，不负责供油。它只能和粗滤器配合使用，所以安装方式是与粗滤器并联。（2）工作原理发动机工作时，从机油泵来的润滑油进入细滤器进油孔A。当油压低于100kPa时，进油限压阀不开，机油不经细滤器而全部流向主油道，保证发动机可靠润滑。当油压超过100kPa时，进油限压阀被顶开，润滑油沿转子轴的中心孔经出油孔C进入转子内腔，然后经进油孔D、油道G从两喷嘴E喷出。在油的反射作用下，润滑油中的杂质被甩向转子盖内壁并沉积下来，清洁的机油从出油口F流回油底壳。转子上的喷嘴又是油的限量孔，保证通过细滤器的油量为油泵出油量的10%～15%左右。当油温过高时，旋松机油散热器开关使部分润滑油流向散热器。当油压高于400kPa时，机油散热器安全阀被打开。部分润滑油经此流回油底壳，保护机油散热器不因油压过高而损坏。4.全流式机油滤清器组成C进油限压阀转子轴喷嘴E机油散热器开关机油散热器安全阀FBDG（1）全流式滤清器属于综合式滤清器，其结构是，滤清器与主油道串联，发动机工作时，机油泵输出的压力油经端盖上的进油孔进入滤芯与外壳之间，经滤芯滤清后进入滤芯内筒，再经端盖上的出油孔进入主油道。旁通阀安装在端盖上，并与带有触点与仪表盘上的指示灯相连，当滤芯堵塞使其阻力增大到147kPa时，润滑油顶开旁通阀不经滤清器直接进入端盖出油孔，同时旁通阀触点接通指示灯电路，指示灯闪亮以提醒驾驶员维护滤清器或更换滤芯。正常使用中，一般只须更换滤芯，旁通阀一般不允许拆卸，但若发现滤芯堵塞后，指示灯不亮，应拆下旁通阀检查触点。安装位置三、油底壳油底壳由钢板锻压而成，其主要作用是储存机油，还可以帮助机油散热。四、机油压力的检测装置。轿车机油压力传感器安装在机油滤清器上盖上或主油道上，用线路连接到驾驶室的仪表板上。机油压力表的功用是检测并通过仪表显示机油压力，便于驾驶员判断。机油压力报警时，可能的故障原因有：机油油道阻塞，造成机油压力过高；机油高压、低压报警开关插头装反或机油泵损坏，造成机油压力过低。润滑油温度为80℃时，正常的机油压力应为：转速为800r/min时，机油压力不低于30kPa；转速为2000r/min时，机油压力不低于200kPa。五、机油散热器的构造与维修大中型货车都安装机油散热器，机油散热器一般安装在发动机前方和主油道并联，利用流过散热器的空气，带走热量，使散热器内的润滑油得到冷却。发动机润滑油的工作温度一般不超过85℃，温度过高，润滑油会丧失润滑性能机油冷却器安装位置，结构图机油散热器安装位置第三节润滑系常见故障诊断一、润滑油液面高度的检查与保养1.检查方法：检查时将汽车停放在平地上，发动机停火3小时后，抽出机油尺并将其擦干净，再插回油底壳中，重新抽出机油尺，检查机油尺上润滑油液面的位置，就是该车的机油高度。油面处于机油尺下刻度线时，从发动机加机油口处加润滑油，直到油面到达机油标尺中上部为好。如果油面位置超过机油标尺上刻度线，必须放出多余的机油，否则，发动机会出现烧机油等现象。2.更换润滑油要求（1）添加润滑油时，一定要添加相同牌号的润滑油，以免引起润滑油变质。（2）汽车行驶都规定保养公里时，应该更换润滑油。3.清洗油道油道堵塞，会影响机油在油道中循环，油道堵塞后，会造成油压过高，机油压力