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1、项目七 柴油机润滑系统,7.1概述7.2润滑系统的组成与润滑系统的油路7.3润滑系统的主要零部件7.4润滑系统的故障诊断与检修,返回,7.1概述,7.1.1润滑系统的作用 发动机润滑系统的主要功用是润滑。润滑作用是在互相摩擦的零件表面形成一层润滑油膜，将零件金属表面隔开，使得两零件之间的摩擦阻力减小、磨损减轻。除润滑作用外，润滑系统还具有冷却零件表面、对零件表面进行清洁、防止零件腐蚀、对两零件之间的微小间隙进行密封等作用。,下一页,返回,7.1概述,7.1.2发动机的润滑方式(1)压力润滑 对于曲轴轴承、凸轮轴轴承等承受载荷大、运动速度高的零部件，润滑系统利用机油泵，将具有一定压力的润滑油连续
2、不断地送到摩擦表面间隙中，使之在零件表面形成具有一定强度的油膜，以保证零部件间的润滑。(2)飞溅润滑 利用飞溅起的润滑油油滴和油雾，对裸露在外的摩擦表面进行润滑，如汽缸壁、活塞销、配气机构的一些零部件等。(3)定期润滑 定期对一些零部件加注润滑脂，进行润滑，如水泵轴承、发电机轴承等。,上一页,返回,7.2润滑系统的组成与润滑系统的油路,7.2.1润滑系统的组成 润滑系统主要由以下部件组成。(1)机油泵 用来在润滑系统油路内建立起足够的油压，使润滑油在润滑系统内不断循环，对零部件进行润滑。(2)油底壳 用来储存机油，对机油进行散热。(3)机油滤清器 机油经过一段时间使用后，会产生一些油泥，外界的
3、杂质和零部件的磨屑也会进入机油。机油滤清器对机油进行过滤，防止油泥与杂质进入油道，以避免造成发电机磨损或者堵塞油道。,下一页,返回,7.2润滑系统的组成与润滑系统的油路,(4)机油冷却器 大型柴油机的热负荷较大，机油温度较高，必须设有机油冷却器或者散热器对机油进行冷却散热。(5)主油道 发动机缸体上铸有主油道，通过主油道可将机油送到各摩擦表面间隙处。为保证润滑系统正常工作，润滑系统还设有各种阀类，如限压阀、旁通阀等。,上一页,下一页,返回,7.2润滑系统的组成与润滑系统的油路,7.2.2润滑系统的工作过程(1)润滑系统的油路 图7-1为柴油机润滑油路示意图。发动机采用内燃机油(简称机油)进行润
4、滑，机油储存在固定于发动机缸体下端面的油底壳内。机油泵由正时齿轮驱动旋转。集滤器安装在机油泵进油孔处，对进入机油泵的机油中的大杂质进行过滤。从机油泵出油孔输出的机油进入机油滤清器，过滤掉杂质后，进入机油冷却器进行冷却。冷却后的机油进入发动机的纵向主油道，通过油道输送机油，对需要润滑的零部件进行润滑。,上一页,下一页,返回,7.2润滑系统的组成与润滑系统的油路,(2)压力润滑部位 通过横向油道，进入曲轴各道主轴承间隙，对主轴承进行润滑;同时，通过曲轴内部的斜向油道，机油进入连杆轴承间隙，对连杆轴承进行润滑。进入正时齿轮室，对正时齿轮室内的各齿轮进行润滑。对凸轮轴轴承进行润滑。凸轮轴轴承座孔处设有
5、油道与配气机构中空的摇臂轴连通，通过该油道，对摇臂进行润滑。对废气涡轮增压器、空气压缩机、喷油泵等部位进行润滑。,上一页,下一页,返回,7.2润滑系统的组成与润滑系统的油路,(3)飞溅润滑部位 从各轴承间隙处喷射出的滴状和雾状机油，落在暴露零部件的表面，如汽缸壁、活塞销等处，对这些部位进行飞溅润滑。为了使活塞销处润滑可靠，同时对活塞进行冷却，主油道设有喷嘴，对活塞底部进行喷油润滑、冷却。(4)润滑油路压力的保证 在机油泵上设有限压阀(又称安全阀)，当机油泵输出压力较高时，限压阀打开，将机油直接送回油底壳，防止进入主油道的机油压力过高。滤清器、冷却器等处的进油孔与出油孔之间设有旁通阀。当上述装置
6、堵塞造成通过能力下降时，旁通阀打开，机油直接进入主油道，以保证主油道的机油压力。主油道上设有溢流阀，当主油道压力过高时，溢流阀打开，机油直接流回油底壳。,上一页,返回,7.3润滑系统的主要零部件,7.3.1机油泵 机油泵的结构分成齿轮式和转子式两种。机油泵通常安装在发动机曲轴箱内，有些重型柴油机的机油泵安装在发动机缸体外。(1)齿轮式机油泵 齿轮式机油泵的工作原理:齿轮式机油泵由泵体、齿轮和泵盖组成。一对互相啮合的齿轮位于泵体内，齿轮两端分别是进油腔和出油腔，有油孔与外界连通，泵盖用来密封泵体腔室。,下一页,返回,7.3润滑系统的主要零部件,主动齿轮旋转时带动从动齿轮反方向旋转。在进油腔，由于
7、齿轮脱离啮合的方向运动而使容积增大，产生吸力，将机油抽进进油腔。齿轮在旋转时，轮齿从进油腔向出油腔运动，把存在齿间的机油源源不断地带到出油腔。在出油腔，由于轮齿的进入而使容积减小，致使出油腔内机油的压力升高，并被压出机油泵。机油泵的结构:如图7-2所示，机油泵的主动轴支承于油泵壳体座孔内，可以转动。主动轴的后端通过键和钢挡圈，安装固定着主动齿轮。主动轴的前端伸出壳体，上面通过键固定安装驱动齿轮，与曲轴正时齿轮啮合传动。从动轴固定于油泵壳体，上面松套着从动齿轮。前、后泵盖分别固定于油泵壳体的前、后端面，将油泵泵腔密封起来。,上一页,下一页,返回,7.3润滑系统的主要零部件,进油管安装于泵体一侧，
8、与机油泵的进油腔连通。集滤器固定在进油管的端口，对进入机油泵的机油进行过滤。机油泵出油腔与前端盖的出油管连通，出油管直接与缸体主油道连通。限压阀安装于出油管一侧。在泵盖内侧与齿轮啮合部位相对的位置，开有卸荷槽，用来将齿轮啮合间隙中的机油导出，防止产生对齿轮轴的压力。油泵壳体与泵盖之间，设有金属垫片，既可防止油泵漏油，又可对齿轮端面与泵盖之间的间隙进行调整。,上一页,下一页,返回,7.3润滑系统的主要零部件,(2)转子式机油泵 转子式机油泵的结构:如图7-3所示，机油泵主要由壳体、外转子和内转子组成。主动轴上通过键固定内转子，主动轴的伸出端装有传动齿轮，与正时齿轮啮合传动。内转子有4个外齿，与有
9、5个内齿的外转子啮合，外转子的外圆柱面与壳体内圆柱面配合。内、外转子之间有一定的偏心距，内转子带动外转子转动。机油泵壳体上设有进油孔与出油孔，盖板将泵腔封闭。,上一页,下一页,返回,7.3润滑系统的主要零部件,7.3.2机油滤清器(1)机油集滤器 机油集滤器与进油管相连，固定于机油泵的进油孔中。集滤器主要由喇叭形的吸油孔和覆盖吸油孔的滤网组成。滤网可以拆卸，用卡环固定于吸油口。集滤器位于油面下方，可防止吸油时吸入泡沫，以避免影响机油泵的泵油量。(2)机油滤清器 滤清器的结构:滤清器安装固定于发动机缸体上，如图7-4所示，由外壳、滤清器座组件和滤芯等组成。外壳通过卡圈与卡圈固定螺栓固定于滤清器座
10、组件上，组件则固定于发动机缸体一侧。滤芯安装于外壳滤芯底座与组件端面之间。组件上设有进油孔与出油孔，分别与缸体上的油道连通。,上一页,下一页,返回,7.3润滑系统的主要零部件,滤清器的工作过程:滤清器工作时，机油通过进油孔进入壳体与滤芯之间，经过滤芯过滤后，进入滤芯芯筒，经组件上的出油孔进入主油道。更换滤芯时，将外壳从组件上拆下，换上新滤芯，重新装上外壳即可。目前，采用自带外壳的纸质滤芯结构越来越多。滤芯为纸质折叠机构，外壳与端盖通过螺纹连接。更换时，用专用扳手将外壳旋下，换上新滤芯即可，无须清洗。在滤清器的进油孔与出油孔之间，安装有旁通阀。若滤清器没有及时保养而发生堵塞时，旁通阀随即打开，机
11、油直接从进油孔进入出油孔，以保证主油道的机油畅通。有些发动机将机油冷却器与机油滤清器制成一体，其结构如图7-5所示。,上一页,下一页,返回,7.3润滑系统的主要零部件,7.3.3机油冷却器 大功率的柴油机由于热负荷大，在滤清器与主油道之间设有机油冷却器，利用冷却系统的冷却液对机油进行冷却，以防止机油温度过高。机油冷却器固定在发动机缸体一侧，如图7-6所示，由芯子和壳体组成。芯子由很多散热管和散热片组成，与两端的进、出水腔连通。冷却系统的冷却液在冷却管内流动，机油在管外流动。从机油泵输出的机油进入冷却器，经过冷却的机油从冷却器输出，并进入主油道。,上一页,下一页,返回,7.3润滑系统的主要零部件
12、,7.3.4曲轴箱通风系统 发动机在工作过程当中，汽缸内的混合气、燃烧后的废气等不可避免地会通过汽缸间隙漏入曲轴箱内。这些气体对机油的污染很大，会造成机油的使用寿命下降。曲轴箱通风系统将空气引入曲轴箱，并将曲轴箱内的有机气体排出，如图7-7所示。曲轴箱通风系统的小型空气滤清器安装在汽缸盖的罩盖上，空气经过过滤后进入曲轴箱。进入曲轴箱内的空气将曲轴箱内的有机气体排出，通过曲轴箱通风管，进入发动机进气管，最后进入汽缸内。为了使发动机低速时运转稳定，在曲轴箱通风管上设有通风单向阀。当发动机转速较低时，单向阀关闭，只有很少的曲轴箱气体进入进气管;当发动机转速增大时，单向阀打开，曲轴箱内大量的气体进入进
13、气管内。增压柴油机的通风管与增压器的吸气端连通。,上一页,返回,7.4润滑系统的故障诊断与检修,7.4.1润滑系统的常见故障(1)发动机机油压力过低 发动机机油压力过低是指发动机在运转过程中，机油压力达不到规定值;或者发动机启动后，机油压力迅速下降至零。柴油机尤其是增压柴油机，对机油压力要求很严，若机油压力达不到规定值，则容易造成发动机烧瓦、拉缸等事故，因此发动机机油压力过低时，应及时进行检修。产生机油压力过低的主要原因有以下儿个方面。机油泵方面，主要原因有机油泵磨损，导致间隙增大，泵油能力下降;机油泵限压阀调整不当，或者弹簧折断，导致限制压力过低。油道存在堵塞现象，如机油滤清器保养不及时产生
14、堵塞等。,下一页,返回,7.4润滑系统的故障诊断与检修,机油存在泄漏现象，如曲轴轴承间隙过大，导致大量机油从间隙处泄漏;主油道存在泄漏等。机油钻度过小，如机油内进入冷却液、柴油等。机油质量不佳，导致发动机温度升高后，机油黏度迅速下降。(2)机油消耗严重 机油消耗严重，可能存在发动机烧机油现象，此时，伴有发动机排气管排蓝烟现象;也可能是发动机存在漏油现象。,上一页,下一页,返回,7.4润滑系统的故障诊断与检修,(3)机油内进水、进油 油底壳内机油量的增加，可能有两方面原因:一是机油内进入冷却液，主要是汽缸垫烧蚀、缸套穴蚀严重穿孔、缸套密封圈失效、机油散热器损坏等原因造成;二是柴油进入机油，主要是
15、通过喷油泵、输油泵等处进入。液压泵的液压油也有可能通过正时齿轮室进入油底壳内。,上一页,下一页,返回,7.4润滑系统的故障诊断与检修,7.4.2润滑系统的检修 润滑系统的检修主要是机油泵的检修。将机油泵拆卸下来后，应对轮齿啮合间隙、泵体间隙、齿轮端面与泵盖之间的间隙和泵轴间隙等进行测量。即便有一项不合格，也应更换相应零部件。集油泵装合后，可以在试验台上对机油泵的泵油量和泵油压力进行检查。机油泵的泵油压力可以通过调整限压阀弹簧弹力进行调整。,上一页,下一页,返回,7.4润滑系统的故障诊断与检修,7.4.3润滑系统的维护润滑系统的维护工作内容主要有:经常检查发动机机油油面的高度，发现高度不足时，应及时补充机油。按时更换滤芯、机油等。一定要按厂家要求，使用规定型号的润滑油。如果发现机油压力过低、机油消耗严重、发动机油底壳内机油量增加等现象时，一定要及时诊断，查明原因，并及时检修。,上一页,下一页,返回,图7-1柴油机润滑油路示意图,返回,图7-2齿轮式机油泵的结构,返回,图7-3转子式机油泵的结构图,返回,图7-4机油滤清器,返回,图7-5带机油冷却器的机油滤清器,返回,图7-6机油冷却器,返回,图7-7呼吸器结构,返回,
