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1、第八章 发动机润滑系统,自学,本章学习要求,1、了解润滑系的功用及组成。2、了解机油的功用、分类方法、特性以及机油的正确选用方法。3、熟悉润滑系主要部件的构造和工作原理。,润滑系的功用,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
2、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。,润滑方式1、压力润滑：主轴承、连杆轴承及凸轮轴承等；2、飞溅润滑：气缸壁、凸轮、挺柱、气门杆以及摇臂；3、润滑脂润滑:水泵和发电机轴承。4、油雾式润滑：二冲程汽油发动机采用。,润滑剂,发动机润滑剂一般有机油和润滑脂。机油使用特性：1）适当粘度：粘度过小，高温、高压下易从摩擦表面流失，不能形成足够厚度的油膜；粘度过大，冷起动困难，机油不能被泵送到摩擦表面。温度升高，粘度减小；温度降低，粘度增大。2）优异的氧化安定性:指机油抵抗氧化作用不使其性质发生永久变化的能力；3）良好的防腐性，添加防腐添加剂；4）较低的起
3、泡性：如多或泡沫不能迅速消除，将造成摩擦表面供油不足。添加泡沫抑制剂；5）强烈的清净分散性：指机油分散、疏松和移走附着在零件表面的积炭和污垢的能力。为使机油具有清净分散性，必须加入清净分散添加剂；6）高度的极压性：在摩擦表面之间的油膜厚度小于0.30.4m的润滑状态，称边界润滑。习惯上把高温、高压下的边界润滑，称为极压润滑。机油在极压条件下的抗摩性叫极压性。需在机油内加入极压添加剂。,机油的分类：我国的机油分类法参照采用ISO分类方法。GBT7631.31995规定，按机油性能和使用场合分为：1)汽油机油：SC、SD、SE、SF、SG、SH等6个级别。2)柴油机油：CC、CD、CD-II、CE
4、、CF-4等5个级别。3）二冲程汽油机油：ERA、ERB、ERC和ERD等4个级别。每一种使用级别又有若干种单一粘度等级和多粘度等级的机油牌号。它们分别是30、40、50号及5W/30、5W/40、10W/30、10W/40、15W/40和 20W/40。机油的选用 1)根据发动机的强化程度选用合适的机油使用级，汽油机的强化程度往往与生产年份有关。后生产的汽车比早年生产的汽车强化程度高，应选用使用级较高的机油。柴油机的强化程度用强化系数K表示，K50时，选用CC级机油；K50时，应选用CD级机油；2）根据地区的季节气温选用适当粘度等级的机油。3）根据工作部位和发动机种类选择。,合成机油：是利用
5、化学合成方法制成的润滑剂。其主要特点是有良好的粘度一温度特性，可满足大温差的使用需要；有良好的热氧化安定性，可长期使用。燃油经济性有所改善，可降低冷起动转速。目前，合成机油的价格比从石油提炼出来的机油贵。随生产规模扩大和制造工艺的改进，合成机油的价格将会越来越便宜。未来将是合成机油的时代。润滑脂：润滑脂是将稠化剂掺人液体润滑剂中所制成的 一种稳定的固体或半固体产品，其中可加入旨在改善润滑脂某种特性的添加剂。润滑脂在常温下可附着于垂直表面而不流淌，并能在敞开或密封不良的摩擦部位工作，具有其他润滑剂所不能代替的特点。进口或国产新车普遍推荐使用汽车通用锂基润滑脂。锂基润滑脂具有良好的高低温适应性，可
6、在30120度的宽阔温度范围工作；具有良好抗水性和防锈性能，可用于潮湿和与水接触的摩擦部位；具有良好的安定性和润滑性，在高速运转的机械部位使用，不变质、不流失，保证润滑。它能够满足我国广大地区的使用要求，与使用钙基或复合钙基润滑脂比较，可以延长换油期2倍，使润滑和维护费下降40%以上。,一般由储油装置（油底壳）、泵油装置（机油泵：齿轮泵和转子泵）、滤清装置（集滤器和机油滤清器）、检示装置（机油压力表、传感器、机油温度传感器、机油尺）、安全装置（限压阀、回油阀和旁通阀）和散热装置（机油散热器)。,润滑系统的组成,Oil Pressure Relief Valve,Oil filters,Sump
7、,油底壳,Pressure System,压力润滑系统,Splash System,飞溅润滑系统,喷射润滑系统,Premix Petrol-Oil System,掺混润滑系统,润滑系统主要部件,一、机油泵 功用：是保证机油在润滑系统内循环流动，并在发动机任何转速下都能以足够高的压力向润滑部位输送足够数量的机油。分类：按结构形式可分为齿轮式和转子式两类。齿轮式机油泵又分内接齿轮式和外接齿轮式，一般把后者称为齿轮式机油泵。1、齿轮式机油泵 在机油泵体6内装有一对外啮合齿轮2和5，齿轮的端面由机油泵盖封闭。泵体、泵盖和齿轮的各个齿槽组成工作腔。当齿轮按图示方向旋转时，进油腔1的容积由于轮卤逐渐脱离啮
8、合而增大，腔内产生一定的真空，机油从油底壳经进油口被吸入进油腔，随后又被轮齿带到出油腔。出油腔3的容积由于轮齿逐渐进入啮合而减小，使机油压力升高，机油经出油口被压入发动机机体上的机油道。在发动机工作时，机油泵齿轮不停地旋转，机油便连续不断地流入机油道，经过滤清之后被送到各润滑部位。,Oil Pump,机油泵,齿轮式机油泵由曲轴或凸轮轴经中间传动机构驱动。汽油机的齿轮式机油泵典型传动方式是机油泵与分电器由凸轮轴或中间轴上曲线齿齿轮经同一个传动轴驱动。齿轮泵的优点：效率高，功率损耗小，工作可靠。缺点：需要中间传动机构，制造成本较高，桑塔纳、捷达和奥迪均采用。,2、内接式机油泵内啮合式齿轮泵也称内接
9、式机油泵，它的工作原理与外啮合式齿轮泵类似。外齿轮是主动齿，内接齿轮为被动齿轮。由曲轴驱动，无需中间传动机构，零件数量少，制造成本低，占用空间小，使用范围广。但泵油效率小，功耗大。,3、转子式机油泵它由内外转子，机油泵体及机油盖组成。内转子固定在机油泵传动轴上，外转子自由安在泵体内，并与内转子啮合转动。内外转子间有一定的偏心距。结构紧凑，供油量大、供油均匀。噪声小，吸油真空度高。所以当机油泵安在曲轴箱外或较高位置时，宜采用转子式。但内外转子啮合表面的滑动阻力比齿轮泵大，因而功耗较大。,4、安全阀机油泵必须在发动机各种转速下都能供给足够数量的机油，以维持足够的机油压力，保证发动机的润滑。机油泵的
10、供油量与其转速有关，而机油泵的转速又与发动机转速成正比。在设计机油泵时，都是使其在低速时有足够大的供油量。但是，在高速时供油量明显偏大，机油压力也显著偏高。另外，在发动机冷起动时，机油粘度大，流动性差，机油压力也会大幅度升高。为了防止油压过高，在润滑油路中设置安全阀或限压阀，一般安在机油泵或机体的主油道上。当安全阀安装在机油泵上时，如果油压达到规定值，安全阀开启，多余的机油返回机油泵进口。如果安全阀安装在主油道上，则当油压达到规定值时，多余的机油经过安全阀流回油底壳。,二、机油滤清器机油滤清器的功用：滤除机油中的金属磨屑、机械杂质和机油氧化物。如果这些杂质随同机油进入润滑系统，将加剧发动机零件
11、的磨损，还可能堵塞油管或油道。机油滤清的方式有两种：全流式和分流式。全流式机油滤清器串联于机油泵和主油道之间，因此全部机油都经过它滤清。目前在轿车上普遍采用全流式机油滤清器。在货车特别是重型货车上一般采用粗、细双级滤清器。其中机油粗滤器与主油道串联，而分流式机油细滤器则与主油道并联，经过粗滤器的机油进入主油道，而流过细滤器的机油直接返回油底壳。粗滤器滤除机油中粒径为0.05mm以上的杂质，细滤器则用来滤除粒径为0.001mm以上的细小杂质。,1、全流式滤清器 汽车发动机所采用的全流式滤清器多为过滤式。纸滤芯6装在滤清器外壳5内，滤清器出油口1是螺纹孔，借此螺孔把滤清器拧在机体上的螺纹接头上，螺
12、纹接头与机体主油道相通。在机体安装平面与滤清器 之间用密封圈4密封。机油从纸滤芯的外围进入滤清器中心，然后经出油口流进机体主油道。机油流过滤芯时杂质被截留在滤芯下。纸滤芯由经过酚醛树脂处理的微孔滤纸制造，这种滤纸具有较高的强度，较好的抗腐蚀性和抗湿性。纸滤芯则具有质量轻、体积小、结构简单、滤清效果好、阻力小和成本低等优点，而得到了广泛的应用。,有过滤式和离心式两种类型。过滤式存在滤清能力与通过性矛盾，而离心式则有滤清能力高，通过能力大，且不受沉淀物影响。因而一般汽车发动机把离心式机油滤清器作为分流式机油细滤器,2、分流式机油细滤器,解放CA6102型发动机所采用的FL100型离心式机油滤清器。
13、在底座4上装有低压限压阀1和转子轴9，后者用转子轴止推片2锁止。转子体15套在其上下镶嵌两个衬套，以限定转子体的径向位置。转子体可绕转子轴自由转动，其下有两个径向对称水平安装的喷嘴3。转子体外罩导流罩8。紧固螺母12降转子罩7与转子体紧固在一起，形成一个空腔。用冕形螺母14将外罩6紧固在底座上。发动机工作时，从机油泵来的机油进入进油孔D，若机油压力低于0.147MPa，进油限压阀不开启，机油全部进入主油道，保证发动机可靠润滑，若压力高于0.147MPa，进油限压阀开启，油沿转子轴9的中心油孔，经转子轴油孔B、转子体进油孔C和导流罩油孔A流入转子罩的内腔，再经导流罩8的引导从两个喷嘴3向着完全相
14、反的方向喷出，转子体在喷射反作用推动下高速旋转。当油压为0.3MPa时，转子体的转速升高。在离心力的作用下被甩向转子罩的内壁，洁净的油不断喷嘴喷出，并经出油口流回油底壳。当机油从喷嘴高速喷出时，将与空气强烈混合并形成泡沫，降加速氧化变质。种利用偏心设置转子的进油孔和出油孔以获得驱动转子旋转力矩的无喷嘴滤清器，可以减轻机油的泡沫化。,四、机油冷却器在高性能大功率的强化发动机上，由于热负荷大，必须装设机油冷却器。机油冷却器布置在润滑油路中，其工作原理与散热器相同。风冷式像一个小型散热器，利用迎面风进行冷却，散热能力大，多用于赛车及热负荷大的增压汽车。但是在起动后需要很长的暖机时间才能使机油达到正常
15、的工作温度，所以普通轿车上很少采用。水冷式外形尺寸小，布置方便，且不会使机油冷却过度，机油温度稳定，因而在轿车上应用较广。机油经滤清器滤清之后直接进入冷却器，机油在冷却器芯内流动，从散热器出水管引来的冷却液在冷却器芯外流过。,Oil Cooler,机油冷却器,复习思考题,1、润滑系统的功用？一般由哪些零部件组成?安全阀、旁通阀和止回阀各有何功用?2、机油有哪些功用?机油应具有哪些使用性能？为什么在机油中加入各种添加剂?3、试述齿轮式机油泵和转子式机油泵的构造和工作原理?4、发动机通常采用哪几种机油滤清器？采用双机油滤清器时，它们是并联还是串联于润滑油路中?为什么?5、离心式机油滤清器转子的旋转运动是怎样产生的?,
