第部分发动机润滑系统

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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 LubricationSystem 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零件表面之

2、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热而烧毁较冷

3、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润滑系统的作用和润滑方式 5 防锈作

4、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出的润滑油滴或油雾飞落到摩擦表面进行

5、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润滑系统主要由油底壳机油集滤器机油泵机

6、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上一页下一页返回 7 2润滑系统的组成 7 2 2润

7、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

8、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

9、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

10、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

11、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

12、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 05 0 1mm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

13、器如图7 31所示用以清除细小的杂质直径在0 001mm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 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

14、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

15、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

16、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

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