汽車發(fā)動機

構造與維修項目七

發(fā)動機潤滑系統(tǒng)構造與維修發(fā)動機工作時，各運動零件均以一定的力作用在另一個零件上，并且發(fā)生高速的相對運動，有了相對運動，零件表面必然要產生摩擦，加速磨損。因此，為了減輕磨損，減小摩擦阻力，延長使用壽命，發(fā)動機上都必須有潤滑系。項目導讀項目要點1.了解潤滑系的功用；2.掌握潤滑系的潤滑方式及油路；3.了解潤滑系各主要部件的構造與工作原理。潤滑系統(tǒng)概述發(fā)動機工作時，各運動零件均以一定的力作用在另一個零件上，并且發(fā)生高速的相對運動，有了相對運動，零件表面必然要產生摩擦，加速磨損。因此，為了減輕磨損，減小摩擦阻力，延長使用壽命，發(fā)動機上都必須有潤滑系。潤滑系統(tǒng)概述潤滑系在發(fā)動機工作中起多方面的作用：潤滑作用：潤滑運動零件表面，減小摩擦阻力和磨損，減小發(fā)動機的功率消耗；清洗作用：機油在潤滑系內不斷循環(huán)，清洗摩擦表面，帶走磨屑和其它異物；冷卻作用：機油在潤滑系內循環(huán)還可帶走摩擦產生的熱量，起冷卻作用；密封作用：在運動零件之間形成油膜，提高它們的密封性，有利于防止漏氣或漏油；防銹蝕作用：在零件表面形成油膜，對零件表面起保護作用，防止腐蝕生銹；液壓作用：潤滑油還可用作液壓油，如液壓挺柱，起液壓作用；減震緩沖作用：在運動零件表面形成油膜，吸收沖擊并減小振動，起減震緩沖作用。潤滑系統(tǒng)概述壓力潤滑飛濺潤滑定期潤滑潤滑系統(tǒng)概述壓力潤滑：利用機油泵，將具有一定壓力的潤滑油源源不斷地送往摩擦表面。例如，曲軸主軸承、連桿軸承及凸輪軸軸承等處承受的載荷及相對運動速度較大，需要以一定壓力將機油輸送到摩擦面的間隙中，方能形成油膜以保證潤滑。這種潤滑方式稱為壓力潤滑。飛濺潤滑：利用發(fā)動機工作時運動零件飛濺起來的油滴或油霧來潤滑摩擦表面的潤滑方式稱為飛濺潤滑。這種潤滑方式可使裸露在外面承受載荷較輕的氣缸壁，相對滑動速度較小的活塞銷，以及配氣機構的凸輪表面、挺柱等得到潤滑。定期潤滑：發(fā)動機輔助系統(tǒng)中有些零件則只需定期加注潤滑脂（黃油）進行潤滑，例如水泵及發(fā)電機軸承就是采用這種方式定期潤滑。近年來在發(fā)動機上采用含有耐磨潤滑材料（如尼龍、二硫化鉬等）的軸承來代替加注潤滑脂的軸承。潤滑系統(tǒng)概述（二）潤滑油發(fā)動機的潤滑劑有潤滑油和潤滑脂。潤滑油習慣上稱為機油，品種很多。汽油機和柴油機使用的潤滑油不同，汽油機潤滑系使用的潤滑油俗稱汽油機機油，柴油機潤滑系使用的潤滑油俗稱柴油機機油。機油的粘度隨溫度變化而變化，溫度高則粘度小，溫度低則粘度大，因此，要根據季節(jié)選用不同牌號的潤滑油。潤滑系的組成及油路潤滑系一般由機油泵、機油盤、潤滑油管、潤滑油道、機油濾清器、機油散熱器、各種閥、傳感器和機油壓力表、溫度表等組成。如圖7-3所示?，F代汽車發(fā)動機潤滑系的組成及油路布置方案大致相似，只是由于潤滑系的工作條件和具體結構的不同而稍有差別。潤滑系的組成及油路潤滑系的主要零部件（一）機油泵機油泵用以提高機油壓力，保證機油在潤滑系統(tǒng)內不斷循環(huán)，目前發(fā)動機潤滑系中廣泛采用的是外嚙合齒輪式機油泵和內嚙合轉子式機油泵兩種。1．齒輪式機械泵潤滑系的主要零部件齒輪式機油泵由主動軸、主動齒輪、從動軸、從動齒輪、殼體等組成，兩個齒數相同的齒輪相互嚙合，裝在殼體內，齒輪與殼體的徑向和端面間隙很小。主動軸與主動齒輪用鍵連接，從動齒輪空套在從動軸上。工作時，主動齒輪帶動從動齒輪反向旋轉。兩齒輪旋轉時，充滿在齒輪齒槽間的機油沿油泵殼壁由進油腔帶到出油腔，在進油腔一側由于齒輪脫開嚙合以及機油被不斷帶出而產生真空，使油底殼內的機油在大氣壓力作用下經集濾器進入進油腔，而在出油腔一側由于齒輪進入嚙合和機油被不斷帶入而產生擠壓作用，機油以一定壓力被泵出。齒輪式機油泵結構簡單，機械加工方便，工作可靠，使用壽命長，應用較廣泛。潤滑系的主要零部件轉子式機油泵由殼體、內轉子、外轉子和泵蓋等組成。內轉子用鍵或銷子固定在轉子軸上，由曲軸齒輪直接或間接驅動，內轉子和外轉子中心的偏心距為e，內轉子帶動外轉子一起沿同一方向轉動。內轉子有4個凸齒，外轉子有5個凹齒，這樣內、外轉子同向不同步的旋轉。轉子齒形齒廓設計得使轉子轉到任何角度時，內、外轉子每個齒的齒形廓線上總能互相成點接觸。這樣內、外轉子間形成4個工作腔，隨著轉子的轉動，這4個工作腔的容積是不斷變化的。在進油道的一側空腔，由于轉子脫開嚙合，容積逐漸增大，產生真空，機油被吸入，轉子繼續(xù)旋轉，機油被帶到出油道的一側，這時，轉子正好進入嚙合，使這一空腔容積減小，油壓升高，機油從齒間擠出并經出油道壓送出去。這樣，隨著轉子的不斷旋轉，機油就不斷地被吸入和壓出。轉子式機油泵結構緊湊，外形尺寸小，重量輕，吸油真空度較大，泵油量大，供油均勻度好，成本低，在中、小型發(fā)動機上應用廣泛。潤滑系的主要零部件2．轉子式機油泵（圖7-6）潤滑系的主要零部件（二）機油濾清器發(fā)動機工作時，金屬磨屑和大氣中的塵埃以及燃料燃燒不完全所產生的炭粒會滲入機油中，機油本身也因受熱氧化而產生膠狀沉淀物，機油中含有這些雜質。如果把這樣的臟機油直接送到運動零件表面，機油中的機械雜質就會成為磨料，加速零件的磨損，并且引起油道堵塞及活塞環(huán)、氣門等零件膠結。因此必須在潤滑系中設有機油濾清器，使循環(huán)流動的機油在送往運動零件表面之前得到凈化處理。保證摩擦表面的良好潤滑，延長其使用壽命。一般潤滑系中裝有幾個不同濾清能力的濾清器，集濾器、粗濾器和細濾器，分別串聯和并聯在主油道中。與主油道串聯的濾清器稱為全流式濾清器，一般為粗濾器；與主油道并聯的濾清器稱為分流式濾清器，一般為細濾器，過油量約為10～30％。潤滑系的主要零部件（二）機油濾清器1．集濾器（圖7-7）潤滑系的主要零部件集濾器是具有金屬網的濾清器，安裝于機油泵進油管上，其作用是防止較大的機械雜質進入機油泵。浮式集濾器飄浮于機油表面吸油，能吸入油面上較清潔的機油，但油面上的泡沫易被吸入，使機油壓力降低，潤滑欠可靠，目前應用不多。固定式集濾器淹沒在油面之下，吸入的機油清潔度較差，但可防止泡沫吸入，潤滑可靠，結構簡單，逐步取代浮式集濾器。2．機油粗濾器粗濾器用于濾去機油中粒度較大的雜質，機油流動阻力小，它通常串聯在機油泵與主油道之間，屬于全流式濾清器。粗濾器是過濾式濾清器，其工作原理是利用機油通過細小的孔眼或縫隙時，將大于孔眼或縫隙的雜質留在濾芯的外部。根據濾芯的不同，有各種不同的結構形式。傳統(tǒng)的粗濾器多采用金屬片縫隙式和繞線式，現多采用紙質式和鋸末式。（1）金屬片縫隙式粗濾器（圖7-8）潤滑系的主要零部件2．機油粗濾器（1）金屬片縫隙式粗濾器潤滑系的主要零部件這種粗濾器的濾芯是由薄鋼片制成的濾清片、隔片和刮片等組成。它們彼此相同地套在濾芯軸上，用上、下蓋板及螺母壓緊。由于濾清片之間有隔片，形成了一定的間隙，機油可通過此間隙流入濾芯，再經上蓋出油道流向主油道，機油流動方向如圖中箭頭所示。在上蓋設有旁通閥，當濾芯堵塞時，旁通閥被機油壓力頂開，潤滑油不經濾芯而直接流入主油道，保證供油不會中斷。（2）紙質濾芯式機油粗清器金屬片式粗濾器是一種永久性濾清器。由于它質量大、結構復雜、制造成本高等缺點，已基本被淘汰。紙質濾清器的濾芯是用微孔濾紙制成的，為了增大過濾面積，微孔濾紙一般都折疊成扇形和波紋形（圖7-10）。微孔濾紙經過酚醛樹脂處理，具有較高的強度，抗腐蝕能力和抗水濕性能，具有質量小、體積小、結構簡單、濾清效果好、過濾阻力小、成本低和保養(yǎng)方便等優(yōu)點。得到了廣泛地應用。潤滑系的主要零部件（2）紙質濾芯式機油粗清器潤滑系的主要零部件（3）鋸末濾芯式機油粗濾清器鋸末濾芯式粗濾器濾芯為酚醛樹脂粘結的鋸末濾芯，它阻力小，濾清效果好，使用壽命長。3．機油細濾器機油細濾器用以清除細小的雜質，這種濾清器對機油的流動阻力較大，故多做成分流式，它與主油道并聯，只有少量的機油通過它濾清后又回到油底殼。細濾器有過濾式和離心式兩種，過濾式機油細濾器存在著濾清能力與通過能力的矛盾。為此多數發(fā)動機采用離心式細濾器。潤滑系的主要零部件3．機油細濾器潤滑系的主要零部件三、機油散熱器和冷卻器發(fā)動機運轉時，由于機油粘度隨溫度的升高而變稀，降低了潤滑能力。因此，有些發(fā)動機裝用了機油散熱器或機油冷卻器。其作用是降低機油溫度，保持潤滑油一定的粘度。潤滑系的主要零部件三、機油散熱器和冷卻器1．機油散熱器潤滑系的主要零部件機油散熱器由散熱管、限壓閥、開關、進出水管等組成。其結構與冷卻水散熱器相似。機油散熱器一般安裝在冷卻水散熱器的前面，與主油道并聯。機油泵工作時，一方面將機油供給主油道，另一方面經限壓閥、機油散熱器開關，進油管進入機油散熱器內，冷卻后從出油管流回機油盤，如此循環(huán)流動。將機油冷卻器置于冷卻水路中，利用冷卻水的溫度來控制潤滑油的溫度。當潤滑油溫度高時，靠冷卻水降溫，發(fā)動機起動時，則從冷卻水吸收熱量使?jié)櫥脱杆偬岣邷囟取C油冷卻器由鋁合金鑄成的殼體、前蓋、后蓋和銅芯管組成，如圖所示。為了加強冷卻，管外又套裝了散熱片。冷卻水在管外流動，潤滑油在管內流動，兩者進行熱量交換。也有使油在管外流動，而水在管內流動的結構。潤滑系的主要零部件2．機油冷卻器潤滑系的主要零部件四、閥門在潤滑系中都設有幾個限壓閥和旁通閥，以確保潤滑系正常工作。圖7-14為閥門示意圖。1．限壓閥隨發(fā)動機轉速增加而增高的，并且當潤滑系中油路淤塞、軸承間隙過小或使用的機油粘度過大時，也將使供油壓力增高。因此，在潤滑系機油泵和主油道中設有限壓閥，限制機油最高壓力，以確保安全。當機油泵和主油道上機油壓力超過預定的壓力時，克服限壓閥彈簧作用力，頂開閥門，一部分機油從側面通道流入油底殼內，使油道內的油壓下降至設定的正常值后，閥門關閉。2．旁通閥旁通閥用以保證潤滑系內油路暢通，當機油濾清器堵塞時，機油通過并聯在其上的旁通閥直接進入潤滑系的主油道，防止主油道斷油。旁通閥與限壓閥的結構基本相同，只是其安裝位置、控制壓力，溢流方向不同，通常旁通閥彈簧剛度要比限壓閥彈簧剛度小得多。潤滑系的主要零部件四、閥門在潤滑系中都設有幾個限壓閥和旁通閥，以確保潤滑系正常工作。潤滑系的主要零部件五、油尺和機油壓力表油尺是用來檢查油底殼內油量和油面高低的。它是一片金屬桿，下端制成扁平，并有刻線。機油油面必須處于油尺上下刻線之間。機油壓力表用以指示發(fā)動機工作時潤滑系中機油壓力的大小，一般都采用電熱式機油壓力表，它由油壓表和傳感器組成，中間用導線連接。傳感器裝在粗濾器或主油道上，它把感受到的機油壓力傳給油壓表。油壓表裝在駕駛室內儀表板上，顯示機油壓力的大小值。任務實施一、潤滑系的維護1、日常維護每日堅持檢查潤滑油貯量和質量，補給潤滑油。行車中注意觀察指示油壓。按照規(guī)定周期適時地更換潤滑油，更換潤滑油時，應在發(fā)動機熱態(tài)下，放凈舊機油，先用專用的清洗設備清洗潤滑油道之后，再按原廠規(guī)定的容量和牌號加注新的潤滑油。2、二級維護一級維護時，應檢查離心式機油濾清器的運轉是否正常；清洗粗濾器；更換機油粗濾芯（濾紙）。3、二級維護二級維護時，應拆下細濾器殼體，清洗轉子罩內壁沉積物，并清洗轉子，保持機油噴口暢通；裝配后，轉子轉動應靈活，無滲漏現象；最后檢查和調整離心式機油濾清器進油限壓閥的開啟壓力；桑塔納2000型轎車發(fā)動機，AEE發(fā)動機的最高工作壓閥的開啟壓力為98kPa-176kPa，解放CA6102型發(fā)動機為137kPa-196kPa。任務實施二、機油泵的修理機油泵磨損后，各部分之間的間隙大于使用限度應更換零件或更換總成。表7-1機油泵各部間隙的使用限度機油泵的磨損情況可以通過測量機油泵的齒隙和軸向間隙獲得。機油泵的齒側間隙測量，如圖8-15所示。新機油泵的齒側間隙要求為0.05mm，其磨損極限為0.20mm。機油泵的軸向間隙測量，如圖8-16所示。機油泵的軸向間隙磨損極限為0.15mm。機油泵裝復后應進行試驗，確認性能良好后再裝車，一般采取以下試驗方法：結構類型使用限度

泵體間隙轉子或齒輪合間隙端面間隙泵軸間隙外齒輪式0.200.250.150.15內齒輪式0.200.200.200.15任務實施1、簡易試驗法將機油泵和集濾器裝復后，一同放入清潔的機油池中，用螺絲刀按順時方向轉動機油泵軸，應有機油從出油孔中排出，如用拇指堵住出油孔，繼續(xù)轉動機油泵時，應感到有壓力。2、試驗臺試驗法。將