紅興隆北雁現代化農機
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發(fā)動機潤滑系統(tǒng)收藏
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內容提要
1.潤滑系統(tǒng)的作用與類型
2.潤滑系統(tǒng)的組成、各部件結構與工作原理
3.發(fā)動機潤滑劑（潤滑油、潤滑脂）的主要性能與選用 |
9.1 潤滑系統(tǒng)的作用與類型
9.1.1 潤滑系統(tǒng)的作用
減摩（曲軸7000r/min的高速旋轉，一旦缺少潤滑，馬上燒熔“抱軸”；活塞與活塞環(huán)在氣缸中高速往復運動，其線速度高達17～23m/s，易造成發(fā)熱而“拉缸”）。降低功率消耗，減輕機件磨損。
還兼有冷卻、清潔、密封、防氧化銹蝕功能。
9.1.2 潤滑方式
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圖9-1 潤滑系總體組成
1-搖臂軸 2-凸輪軸 3-節(jié)流孔 4-曲軸 5-機油濾清器 6-機油泵 7-限壓閥 8-機油集濾器 9-油底殼 10-曲軸主軸承 |
2.飛濺潤滑：利用發(fā)動機工作時運轉零件撞擊機油濺起來的油滴或油霧潤滑摩擦表面的潤滑方式。該方式結構簡單，但可靠性較差。主要用于負荷較輕的氣缸壁面和配氣機構的凸輪、挺柱、氣門桿、搖臂等零件的工作表面。
3.潤滑脂潤滑：通過定期加注潤滑脂來潤滑零件工作表面的方式。如水泵及發(fā)電機軸承等。
9.2 潤滑系統(tǒng)的組成
9.2.1 潤滑系總體組成
一般由油底殼、機油集濾器、機油泵、機油濾清器、機油冷卻器等組成。圖9-1為一本田轎車發(fā)動機潤滑系統(tǒng)。
9.2.2 潤滑系部件結構原理
1. 油底殼 用于存儲潤滑油。它由薄鋼板沖壓而成，為防止?jié)櫥蜐B漏，其與機體結合面加墊片和密封膠密封。
2. 機油集濾器 它安裝在油底殼
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圖9-2 機油集濾器
a）濾網未堵塞 b）濾網堵塞
1-浮筒罩 2-濾網 3-浮筒 4-吸油管 5-固定油管 |
機油集濾器有浮式和固定式兩種。浮式集濾器（圖9-2）的浮筒3能隨著油底殼油平面高低浮動，始終浮在油面上，以吸入上層干凈的機油。濾網2采用金屬絲編織，有彈性，中央有環(huán)口，一般情況下，借助濾網彈性，環(huán)口壓緊在浮筒罩1上。浮筒罩邊緣有缺口，浮筒罩與浮筒裝合后形成進油狹縫。
正常工作時，機油從油底殼經進油狹縫、濾網進入吸油管（圖9-2a），大雜質被濾網濾除。當濾網被雜質堵塞時，濾網上方真空度提高，將濾網吸向上方，環(huán)口離開浮筒罩，機油經進油狹縫和環(huán)口直接進入吸油管（圖9-2b），以防供油中斷。
浮式集濾器由于浮在機油面上，容易吸入油面的泡沫而使機油壓力下降，可靠性差。而固定式集濾器的浮筒淹沒在油面下，其它結構與浮式集濾器類似。它工作可靠，但容易吸入油底殼底部雜質。
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1-機油泵體 2-機油泵被動齒輪 3-襯套 4-卸壓槽 5-驅動軸 6-機油泵主動齒輪 A-進油腔 B-過渡油腔 C-出油腔 |
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圖9-3 外接齒輪式機油泵 |
（1）外接齒輪式機油泵（圖9-3）
為了防止封閉在輪齒徑向間隙內的油壓過高引起的工作阻力加大和機油泵軸襯套加快磨損，在泵蓋上加工有卸壓槽4，使輪齒徑向間隙內的機油經卸壓槽流入出油腔。
在機油泵齒輪與泵蓋之間加有墊片密封，同時可以通過調整墊片厚度，調整齒輪端面間隙在0.05～0.20mm，該間隙過大，機油壓力下降，泵油量減少。
（2）內接齒輪式機油泵（圖9-4） 外齒輪5為主動齒輪，套在曲軸前端，通過花鍵套8直接由曲軸驅動。內齒輪6為從動齒輪，安裝在機油泵體內，泵體固定在發(fā)動機機體前端。當主動齒輪旋轉時，帶動從動齒輪齒輪旋轉，進油容積由小變大，不斷進油；出油容積不斷由大變小，油壓升高。這種齒輪泵直接由曲軸驅動，
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圖9-5 轉子式機油泵
1-發(fā)動機體 2-機油泵體 3-外轉子 4-內轉子 5-驅動軸 6-安全閥 7-出油孔 A-進油腔 B-過渡油腔 C-出油腔 |
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圖9-4 內接齒輪式機油泵
a)結構 b)工作原理
1-安全閥彈簧 2-安全閥柱塞 3-曲軸前油封 4-機油泵體 5-主動外齒輪 6-從動外齒輪 7-O形密封圈 8-花鍵套 |
機油泵工作時，內轉子帶動外轉子旋轉，進油腔容積不斷由小變大，腔內產生一定真空度，潤滑油從油底殼被吸入進油腔。隨后經過過渡油腔，再進入出油腔C，出油腔容積由大變小，使?jié)櫥蛪毫ι撸偎屯鳚櫥偷馈?/div>
4.安全閥 機油泵由發(fā)動機驅動，當發(fā)動機轉速升高時，機油泵運轉速度加快，輸油量增加，機油壓力升高。為了防止壓力過高，在潤滑油路中（有的直接在機動泵上或濾清器上）設置有安全閥6（圖9-5）。當機油壓力超過規(guī)定值時，安全閥打開，多余的潤滑油經安全閥流回機油泵的進油腔或流回油底殼。
濾清器使用一定時間后，濾芯外留下了較多雜質，應該按說明書要求及時更換新濾清器。為了防止用戶未及時更換新濾清器造成濾芯堵塞，發(fā)動機缺機油的嚴重后果，在濾清器中設置有安全閥1，當濾芯堵塞，機油壓力升高時，能克服彈簧的壓力，頂開安全閥，直接進入主油道。
水冷式機油冷卻器靠冷卻液冷卻。如圖9-8所示，在全流式機油濾清器4上帶有水冷式機油冷卻器，從冷卻系統(tǒng)散熱器出水管引來的冷卻液在冷卻器芯2的外面流過，而從機油泵來的機油經冷卻器芯進入機油濾清器過濾，再經冷卻器芯流出，在冷卻器內進行熱交換。
9.3 潤滑劑
（3）根據氣溫選用適當粘度等級的潤滑油，可參見圖9-10選擇。具體機型應按使用說明書進行機油選用與保養(yǎng)。
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a) 濾清器 b) 紙濾芯總成
1-安全閥 2-紙濾芯 3-密封圈 4-來自機油泵的機油 5-過濾后的機油 6-防漏閥 |
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圖9-6 全流式濾清器 |
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a) |
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b) |
5.機油濾清器 它用來濾除潤滑油中的金屬屑、機械雜質和潤滑油氧化物。
機油濾清器若串聯(lián)安裝在機油泵與主油道之間，所有機油經過濾清器過濾，稱該濾清器為全流式濾清器；若濾清器與主油道并聯(lián)安裝，只有一部分機油經過濾清器過濾，稱該濾清器為分流式濾清器；有的發(fā)動機兩種濾清器都有（如重型貨車發(fā)動機），全流式濾清器作為粗濾器，濾除機油中直徑為0.05mm以上的較大雜質后，再進入主油道，潤滑各運動零件表面；分流式濾清器作為細濾清器,濾除機油中直徑為0.001mm以上的細小雜質后,再返回油底殼。
全流式濾清器外殼內安裝有紙濾芯總成(圖9-6b)，機油泵來的機油從濾芯外圍進入濾清器中心，過濾后的干凈機油經出油口進入主油道。
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1-拉桿螺母 2-安全閥彈簧 3-安全閥 4-橡膠墊 5-殼體 6-外（粗）濾芯 7-內（細）濾芯 8-橡膠下油封 9-橡膠密封圈 10-濾芯底座彈簧 11-拉桿螺拴 12-橡膠上油封 13-密封圈 14-鎖緊螺母 15-旁通閥 16-旁通閥彈簧 17-濾清器蓋 |
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圖9-7 復合式濾清器 |
濾清器的濾芯材料有紙質、鋸末和金屬等，以紙質濾芯結構簡單、質量小、體積小、濾清效果好、成本低、保養(yǎng)方便，得到廣泛應用。
為了提高機油過濾效果，有的發(fā)動機采用雙濾芯（圖9-7），稱復合濾清器。正常情況下，從機油泵來的機油經進油口進入外濾芯（粗濾芯）6，再進入內濾芯（細濾芯）7，然后經中心油道從出油口流向主油道。
當內濾芯堵塞時，內濾芯前后壓差達0.09～0.1MPa時，旁通閥15打開，機油從旁通閥流向主油道；當外濾芯堵塞時，外濾芯前后壓差達0.2～0.25MPa時，安全閥3打開，機油從安全閥流向主油道。
6.機油冷卻器 機油在發(fā)動機機體內循環(huán)，溫度高達95℃以上，尤其是熱負荷較高的發(fā)動機。過高的溫度使機油粘度下降，不利于在摩擦表面形成油膜潤滑，同時加快機油氧化變質，失去作用，所以有些發(fā)動機帶有機油冷卻器。
機油冷卻器分風冷和水冷兩種。風冷式機油冷卻器安放在發(fā)動機前部，其結構與冷卻系統(tǒng)的散熱器相似（見8.2），靠汽車行駛時迎面風對機油進行冷卻。
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1-冷卻器殼體 2-冷卻器芯 3-安全閥 4-機油濾清器 |
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圖9-8 水冷式機油冷卻器 |
9.2.3 潤滑油路
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油 底 殼 |
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集濾器 |
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主 油 道 |
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機油泵 |
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安全閥 |
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機油濾清器 |
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旁通閥 |
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各主軸承 |
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各連桿軸承 |
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各凸輪軸
軸承 |
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氣缸壁
活塞環(huán)
活塞銷 |
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搖臂軸 |
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正時鏈 |
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氣門頂 |
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圖9-9 發(fā)動機潤滑油路示意圖 |
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油壓表 |
汽車發(fā)動機潤滑劑有潤滑油（機油）和潤滑脂（黃油）兩類。
9.3.1 潤滑油
1. 潤滑油的主要性能
（1）粘度 是指潤滑油受外力作用移動時，分子間產生的內摩擦力大小。它是潤滑油分級和選用的主要依據。粘度過小，在高溫、高壓下容易從摩擦表面流失，不能形成足夠厚度的油膜；粘度過大，冷起動阻力增加，起動困難，潤滑油不能及時被泵送到摩擦表面，導致起動磨損嚴重。
（2）粘溫性 是指潤滑油粘度隨溫度而變化的特性。發(fā)動機從起動到滿負荷工作，溫度變化范圍大，導致潤滑油溫度變化大于100℃。若潤滑油的粘度隨溫度變化太大，就會使高溫時粘度太低，而低溫時粘度太高，影響正常潤滑。
（3）氧化安定性 是指潤滑油抵抗氧化作用不使其性質發(fā)生永久變化的能力。潤滑油工作溫度高達95℃，產生氧化后，顏色變暗，粘度增加，酸性增大，并產生膠狀沉積物。氧化變質的潤滑油將腐蝕發(fā)動機零件，甚至破壞發(fā)動機的正常工作。
（4）其它性能 如極壓性、防腐性、起泡性、清凈分散性等，它們對發(fā)動機的潤滑都產生一定的影響，需要加入各種添加劑，保證潤滑油的性能。
2. 潤滑油的分類 我國潤滑油分以下3類（GB/T7631.3-1995）
（1）汽油機油 SC、SD、SF、SG、SH六個級別；
（2）柴油機油 CC、CD、CD-Ⅱ、CE、CF-4五個級別；
（3）二沖程汽油機油 ERA、ERB、ERC、ERD四個級別。
級號越后，使用性能越好，適用于新機型或強化程度高的發(fā)動機。
每一種級別又有若干種單一粘度等級和多粘度等級的潤滑油牌號。例如，CC級潤滑油有三個單一粘度等級（30、40和50 號）和六個多粘度等級（5W/30、5W/40、10W/30、10W/40、15W/40和20W/40）的潤滑油牌號。
單一粘度等級的潤滑油粘溫性較差，只適應某一溫度范圍使用。多粘度等級的潤滑油粘溫性好，適應溫度范圍寬。
3.潤滑油的選用
（1）汽油機選擇汽油機機油，柴油機選擇柴油機機油，二沖程汽油機選擇相應機油。這是因為不同發(fā)動機工作原理、工作條件不同所致。
（2）根據發(fā)動機的強化程度選用合適的潤滑油使用等級。
柴油機的強化程度用系數K表示，按下式計算
K=PmeCm
式中 Pme—氣缸內氣體平均有效壓力（MPa）；
Cm--活塞平均速度（m/s）；
--沖程系數（四沖程 =0.5，二沖程 =1）。
當K≤50時，選用CC級潤滑油；K>50時，應選用CD級潤滑油。
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圖9-10 發(fā)動機潤滑油選用 |
9.3.2 潤滑脂
潤滑脂具有良好的粘附性，在常溫下可附著于垂直表面而不流淌，可以在敞開或密封不良及受壓較大的摩擦部位工作，并有防水、防塵、密封作用。
汽車發(fā)動機主要在水泵軸承及發(fā)電機軸承使用潤滑脂。目前普遍推薦使用的是通用鋰基潤滑脂，它具有良好的高低溫適應性，可在-30～120℃的溫度范圍內使用，具有良好的抗水性、防銹性、安定性和潤滑性，在高速運轉的水泵及發(fā)電機軸承使用，不變質，不流失，保證潤滑。
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本章小結
1.潤滑系統(tǒng)具有的減輕機件磨損、減小摩擦損失、降低功率消耗的作用，還具有密封、冷卻、清潔和防氧化銹蝕功能。
2.汽車發(fā)動機潤滑有壓力潤滑、飛濺潤滑和潤滑脂潤滑三種方式。曲軸主軸承、連桿軸承及凸輪軸承等負荷較大的摩擦表面采用壓力潤滑；負荷較輕的氣缸壁面和配氣機構的凸輪、挺柱、氣門桿、搖臂等采用飛濺潤滑；水泵及發(fā)電機軸承采用潤滑脂潤滑。
3.發(fā)動機潤滑系統(tǒng)一般由油底殼、機油集濾器、機油泵、機油濾清器和機油冷卻器等組成。為了保證可靠潤滑，在機油泵和機油濾清器等部件上安裝有相應的安全閥門和旁通閥門。
4. 汽車發(fā)動機潤滑劑有潤滑油和潤滑脂兩類。潤滑油的粘度、粘溫性、氧化安定性等對使用性能影響較大。我國潤滑油分汽油機機油、柴油機機油和二沖程汽油機機油3大類，每類又分若干級別和牌號。潤滑油的選用應根據發(fā)動機類型、強化程度及氣溫等條件確定。潤滑脂主要應用于水泵軸承及發(fā)電機軸承，一般推薦使用通用鋰基潤滑脂。 |
【復習思考題】
1.名詞解譯：壓力潤滑、飛濺潤滑、全流式濾清器、分流式濾清器、潤滑油的粘度、粘溫性、氧化安定性。
2. 潤滑系統(tǒng)作用有哪些？車用發(fā)動機有哪幾種潤滑方式？
3. 潤滑系統(tǒng)一般由哪些零部件組成？各有何功用？
4. 轉子式和齒輪式機油泵結構與工作原理各有什么特點？
5. 復合濾清器中的安全閥和旁通閥各起什么作用？
6. 采用雙機油濾清器時，它們是并聯(lián)還是串聯(lián)于潤滑油路中？為什么？
7.畫出所拆發(fā)動機的潤滑油路示意圖。
8.我們應該如何合理選用發(fā)動機潤滑劑？
發(fā)表于 @ 2008年06月05日 10:37:00 |點擊數（）
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