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1、第7章发动机润滑系统,7.1润滑系统的作用和润滑方式7.2润滑系统的组成7.3润滑剂,7.1润滑系统的作用和润滑方式,7.1.1润滑系统的作用 发动机工作时，各运动零件均以一定的力作用在另一个零件上，并目发生高速的相对运动，有了相对运动，零件表面必然要产生摩擦，加速磨损。因此，为了减轻磨损，减小摩擦阻力，延长使用寿命，发动机上都必须有润滑系统(Lubrication System)。发动机润滑系统(如图7-1所示)的任务就是将压力、温度适宜的清洁润滑油(机油)连续不断地、循环输送到所有相对运动的零部件表面间，起到以下作用。,下一页,返回,7.1润滑系统的作用和润滑方式,1.润滑作用 在相对运动
2、零件表面之间形成一层油膜，减少摩擦和磨损。将机油送到各个零件的摩擦表面，由于机油有一定的黏性，能黏附在摩擦表面上，形成一层油膜，从而使两个摩擦表面并不直接接触，当摩擦相对运动时，每一零件与粘在它表面上的油层一同运动，这样各接触面的干摩擦就变成了液体摩擦。由于液体摩擦系数比干摩擦系数小得多，所以摩擦阻力显著减小，从而降低了功率损耗，并减轻了零件的磨损。,上一页,下一页,返回,7.1润滑系统的作用和润滑方式,2.冷却作用 在发动机工作时，由于零件的摩擦以及混合气的燃烧，使某些零件产生较高的温度。润滑系统可以通过机油的循环流动不断地从摩擦表面吸收和带走一定的热量，保持零件温度不致过高，以防摩擦表面过
3、热而烧毁。较冷的润滑油流过零件表面，带走零件热量，降低零件温度。,上一页,下一页,返回,7.1润滑系统的作用和润滑方式,3.清洗作用 润滑油可带走零件表面上的污物，清洁零件表面;机油在润滑系统内不断循环，清洗摩擦表面，带走磨屑和其他异物。利用机油的循环流动冲洗零件的工作表面，带走由于零件磨损产生的金属屑和其他脏杂物，以防止在零件之间形成磨料而加剧磨损。4.密封作用 利用机油的黏性，附着于运动零件表面，形成油封，提高了零件的密封效果。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。汽缸壁、活塞环、活塞表面形成的油膜，提高了汽缸的密封性。,上一页,下一页,返回,7.1润滑系统的作用
4、和润滑方式,5.防锈作用 机油能吸附在金属零件表面，防止水、空气和酸性气体与零件表面接触而发生氧化和腐蚀。6.液压作用 润滑油还可用做液压油，如液压挺柱，起液压作用。7.减振缓冲作用 在运动零件表面形成油膜，吸收冲击并减小振动，起减振缓冲作用。当汽缸压力急剧上升时，突然作用到活塞、活塞销、连杆、曲轴和它们的轴承上的力很大，这个负荷经过轴承的传递时，轴承间隙单机油承受冲击负荷，从而起到缓冲的作用。,上一页,下一页,返回,7.1润滑系统的作用和润滑方式,7.1.2润滑方式 1.压力润滑 利用油泵将润滑油提高到一定压力，通过油道强制输送到摩擦表面进行润滑的方式。2.飞溅润滑 利用某些运动零件溅起或挤
5、出的润滑油滴或油雾飞落到摩擦表面进行润滑的方式(如图7-3所示)。这种润滑方式可使裸露在外面承受载荷较轻的汽缸壁，相对滑动速度较小的活塞销，以及对于压力润滑油不宜到达或承受载荷不大的摩擦部位，如配气机构的凸轮表面、挺柱、活塞环等得到润滑，飞溅润滑油路如图7-4所示。,上一页,下一页,返回,7.1润滑系统的作用和润滑方式,对润滑油难以到达的分散部位，如风扇、水泵、发电机、启动机等辅助装置的轴承，采用定期加注润滑油脂的方法润滑(如图7-5所示)。近年来在发动机上采用含有耐磨润滑材料(如尼龙、二硫化钳等)的轴承来代替加注润滑脂的轴承。,上一页,返回,7.2润滑系统的组成,7.2.1润滑系统的总体组成
6、 润滑系统主要由油底壳、机油集滤器、机油泵、机油滤清器、机油冷却器和润滑油道等组成(如图7-6所示)。发动机润滑系统的组成大体相同，一般有以下几个基本装置。1.油底壳、机油泵、油管、油道、限压阀等 用于储存机油，建立足够的油压使之在发动机内循环流动，并限制油路中的最高压力。2.滤清装置 如集滤器、机油滤清器等，用来清除机油中的杂质，保证润滑油清洁和润滑可靠。,下一页,返回,7.2润滑系统的组成,3.冷却装置 如机油散热器、机油冷却器等，用来冷却机油，保持油温正常，润滑可靠。有些发动机没有专门的机油冷却装置，靠空气流过油底壳冷却润滑油。4.仪表装置 如油温表、油压表等，用来检测润滑系统的工作情况
7、。,上一页,下一页,返回,7.2润滑系统的组成,7.2.2润滑系统部件结构原理1.油底壳(1)油底壳的功用 油底壳(如图7-8所示)是用来储存机油并封闭曲轴箱的，一般由钢板冲压而成。(2)油底壳结构 前浅后深的楔形状;设有挡油板，防止油面波动过大;侧面通常有油标尺孔;最低处装有带磁性的放油塞。由于油底壳位于车身的底部，在行驶过程中非常容易受到外界硬物的撞击而发生变形、破裂，因此它属于易损件。(3)油底壳的分类油底壳分湿式油底壳和干式油底壳两类。,上一页,下一页,返回,7.2润滑系统的组成,2.机油泵(1)机油泵的功用 机油泵(如图7-9所示)的作用是为压力润滑和润滑油循环流动建立一定的油压，提
8、高机油压力，保证机油在润滑系统内不断循环。机油泵一般安装在发动机机体的下部，可安置在曲轴箱单面或外面，由发动机驱动，其常用的结构形式有:齿轮式机油泵和转子式机油泵(如图7-10所示)。,上一页,下一页,返回,7.2润滑系统的组成,(2)机油泵分类 机油泵按形式分为齿轮式和转了式两种，齿轮式又分外啮合齿轮式机油泵和内啮合转了式机油泵两种，前者简称为齿轮式机油泵。两者在目前的发动机中都广为应用。机油泵一般在汽车行驶30万千米以上才可能出现损坏而被更换。机油泵由曲轴通过链条直接驱动，带滑轨的链条张紧器用于调节链条的张紧。(3)齿轮式机油泵 齿轮式机油泵(如图7-13所示)由主动轴、主动齿轮、从动轴、
9、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。主动轴与主动齿轮用键连接，从动齿轮空套在从动轴上。,上一页,下一页,返回,7.2润滑系统的组成,(4)转子式机油泵 转子式机油泵结构:转子式机油泵(如图7-17所示)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个四齿，这样内、外转子同向不同步的旋转(如图7-18所示)。,上一页,下一页,返回,7.2润滑系统的组成,转子式机油泵工作原理:转子齿形齿廓设计得使转
10、子转到任何角度时，内、外转子每个齿的齿形廓线上总能匀_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(如图7-19所示)。,上一页,下一页,返回,7.2润滑系统的组成,转了式机油泵优缺点:转了式机油泵的优点是结构紧凌，供油量大而目油压均匀，噪声小，吸油真空度较高。而目，当机油泵安装在曲轴箱外或安装位置较
11、高时，采用转了式机油泵比较合适。转了式机油泵结构紧凌，外形尺寸小，质量轻，吸油真空度较大，泵油量大，供油均匀度好，成本低，在中、小型发动机上应用广泛。3.机油滤清器(1)机油滤清器的作用 机油滤清器(如图7-20所示)的作用是滤掉机油中机械杂质和各种杂质，以免使之进入润滑系统磨损机件。,上一页,下一页,返回,7.2润滑系统的组成,(2)滤清方式 机油滤清器按在系统中的布置可分为全流式、分流式和组合式，润滑油滤清方式有三种(如图7-21所示)。(3)滤清器类型 机油滤清器按结构分类:机油滤清器按结构分为可换式、旋装式、离心式。按即滤清方式分类:机油滤清器按在系统中的布置可分为全流式、分流式和组合
12、式。,上一页,下一页,返回,7.2润滑系统的组成,(4)滤清器构造与工作原理 粗滤器:粗滤器用于滤去机油中粒度较大的杂质，机油流动阻力小，它通常串联在机油泵与主油道之间，属于全流式滤清器。粗滤器是过滤式滤清器，其工作原理是利用机油通过细小的孔眼或缝隙时，将大于孔眼或缝隙的杂质留在滤芯的外部。粗滤器用以滤去机油中粒度较大(直径为0.050.1 mm以上)的杂质，它对机油的流动阻力较小，故可串联于机油泵与主油道之间，属于全流式滤清器。机油滤清器的滤芯(如图7-25所示)有摺纸式、纤维滤清材料以及金属片缝隙式。机油滤清器经过一段时间使用之后，滤芯上会聚集许多油泥和金属碎屑，造成滤清器堵塞，阻碍润滑系
13、统正常工作。此时，应及时清洗或更换机油滤清器的滤芯。,上一页,下一页,返回,7.2润滑系统的组成,细滤器:机油细滤器(如图7-31所示)用以清除细小的杂质(直径在0.001 mm以上的细小杂质)，这种滤清器对机油的流动阻力较大，故多做成分流式，它与主油道并联，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。经过一段时间运转后，所有润滑油都将通过一次细滤器，从而保证了润滑油的清洁度。细滤器分为过滤式和离心式两种类型，现代发动机一般采用离心式细滤器。,上一页,下一页,返回,7.2润滑系统的组成,(5
14、)阀门 在润滑系统中都设有几个限压阀和旁通阀(如图7-33所示)，以确保润滑系统正常工作。4.集滤器 安装在机油泵吸入口的滤网式集滤器也起着辅助过滤的作用，分浮式和固定式两种。浮式集滤器利用浮了漂浮在机油表面上，可吸入较清洁的机油，但易吸入泡沫而使油压下降。如图7-34所示，滤网中央设有环口，靠自身弹力紧压在罩上。机油泵工作时，润滑油从罩与滤网的缝隙经滤网被吸入，滤除较大的机械杂质。当滤网被杂质堵塞时，机油泵形成的真空迫使滤网向上，滤网环口离开罩板，润滑油便直接从环口进入吸油管，保证供油不中断。,上一页,下一页,返回,7.2润滑系统的组成,固定式集滤器浸在油面下，吸入的润滑油清洁度稍差，但可防
15、止吸入泡沫，润滑可靠，结构简单，己逐步取代了浮式集滤器。5.机油冷却器 机油冷却器在热负荷较大的高性能、大功率发动机上是必不可少的部件，分风冷式和水冷式两种类型。风冷式机油冷却器一般装在发动机冷却水散热器前面，利用风扇的风力和汽车行驶迎面风对机油进行冷却，类似于冷却水散热器。由于风冷式机油冷却器无法控制冷却强度，在发动机启动后暖机时间长，普通汽车一般都不采用，仅在赛车或少数涡轮增压发动机上采用。,上一页,下一页,返回,7.2润滑系统的组成,6.机油散热器 机油散热器由散热管、限压阀、开关、进出水管等组成。其结构与冷却水散热器相似。机油散热器一般安装在冷却水散热器的前面，与主油道并联。机油泵工作
16、时，一方面将机油供给主油道;另一方面经限压阀、机油散热器开关，由进油管进入机油散热器内，冷却后从出油管流回机油盘，如此循环流动。7.油尺和机油压力表 油尺是用来检查油底壳内油量和油面高低的。它是一片金属杆，下端制成扁平，并有刻线。机油油面必须处于油尺上下刻线之间。,上一页,下一页,返回,7.2润滑系统的组成,7.2.3发动机润滑部位及油路 发动机的润滑部位主要有曲柄连杆机构、配气机构以及正时齿轮室。润滑油路如图7-37所示。现代汽车发动机润滑系油路布置大体相同，只是某些具体结构不同而稍有差别。机油的流动是从油底壳开始的。机油穿过机油泵滤网被吸入机油泵，加压后送至机油滤清器，过滤后的机油被送入发
17、动机缸体中的主油道。机油从主油道被送至发动机的所有其他部件。机油从主油道被送至曲轴，润滑主轴承和连杆轴承后流回油底壳。,上一页,返回,7.3润滑剂,7.3.1润滑油 1.润滑油的主要性能指标 黏度:机油的黏度指机油在外力作用下流动时，分子间的内聚力阻碍分子间的相对运动，产生种内摩擦力，所表现出来的性质。温度一黏度特性:指机油的=x度随温度变化而变化的性质。低温性:指机油在低温下的流动性。安定性:指机油一般情况下抵抗氧化变质的性能。腐蚀性:指机油对金属及其他物质产生腐蚀作用的性质。,下一页,返回,7.3润滑剂,2.润滑油的正确选用 汽油机与柴油机使用时，应根据汽车说明书的要求，全面对照油的名称，
18、既看品种，又看牌号，合理选择使用。其原则是:根据工作条件的苛刻程度选用适当的品种(使用级);根据地区季节气温，结合发动机的热负荷，选用适当的牌号。3.机油的分类 我国采用国际上通用的美国SAE黏度分类法和API使用分类法。SAE黏度分类法将内燃机油分为两组黏度等级系列:W组黏度等级系列有。W,5 W,10 W,15 W,20 W和25 W六个低温黏度等级;非W组黏度等级系列有:20,30,40,50和60五个高温黏度等级。,上一页,下一页,返回,7.3润滑剂,4.润滑油的牌号及其选择 润滑油的牌号依据机油黏度的大小来确定。通常用运动黏度表示。运动黏度是根据一定量的机油在一定的压力下，通过黏度计
19、上一定直径与长度的毛细管所需的时间来确定，其单位为mm2/s。所需时间越长，机油的运动黏度越大，机油的牌号越高。,上一页,下一页,返回,7.3润滑剂,5.润滑油品牌(1)国内品牌 中石油一昆仑、中石化一长城、统一。(2)国际品牌 美孚、壳牌、福斯、埃索、道达尔、BP、嘉实多、韩国SK、日本初光。,上一页,下一页,返回,7.3润滑剂,7.3.2润滑脂 1.润滑脂的主要性能指标 锥入度(稠度):指润滑反映的软硬、稠密程度和流动性。滴点:指润滑脂在规定条件下加热熔化，开始滴下第一滴时的温度。耐水性:指润滑脂与接触时保持其他性能稳定的程度。2.润滑脂的分类 主要分为:钠基润滑脂、钙基润滑脂、钙钠基润滑
20、脂、铿基润滑脂、石墨润滑脂、石墨(固体润滑剂)、二硫化钳(固体润滑剂)等。,上一页,返回,图7一1发动机润滑系统,返回,图7-3飞溅润滑,返回,图7-4飞溅润滑油路,返回,图7-5润滑脂润滑,返回,图7-6润滑系统的组成,返回,图7一8油底壳,返回,图7-9机油泵,返回,图7-10齿轮式和转子式机油泵,返回,图7-13齿轮式机油泵,返回,图7-17转子式机油泵,返回,图7一18转子式机油泵结构,返回,图7-19转子式机油泵工作原理,返回,图7-20机油滤清器,返回,图7-21润滑油滤清方式,返回,图7-25机油滤清器的滤芯,返回,图7-31机油细滤器,返回,图7-33阀门,返回,图7-34集滤器,返回,图7-37润滑油路,返回,
