第六章发动机的润滑系案例.ppt

第六章发动机的润滑系 概述润滑系的主要部件润滑系的主要油路 6 1概述 发动机工作时 传力零件相对运动表面之间不能直接接触 因为 任何零件的工作表面 即使经过极为精密的加工 也难免存在一定程度的表面粗糙度 在它们接触且相对运动时 必然产生摩擦和磨损 而摩擦产生的阻力 既要消耗动力 阻碍零件的运动 又使零件发热 甚至导致工作表面烧损 因此 必须进行润滑 即在两零件的工作表面之间加入一层润滑油使其形成油膜 将零件完全隔开 处于完全的液体摩擦状态 这样 功率消耗和磨损就会大为减少 一 润滑系的作用 1 润滑 将润滑油不断地供给各零件的摩擦表面 形成润滑油膜 减小零件的摩擦 磨损和功率消耗 2 清洁发动机工作时 不可避免地要产生金属磨屑 空气所带入的尘埃及燃烧所产生的固体杂质等 这些颗粒若进入零件的工作表面 就会形成磨料 大大加剧零件的磨损 而润滑系通过润滑油的流动将这些磨料从零件表面冲洗下来 带回到曲轴箱 在这里 大的颗粒沉到油底壳底部 小的颗粒被机油滤清器滤出 从而起到清洁的作用 3 冷却由于运动零件的摩擦和混合气的燃烧 使某些零件产生较高的温度 而润滑油流经零件表面时可吸收其热量并将部分热量带回到油底壳散入大气中 起到冷却作用 4 密封发动机气缸壁与活塞 活塞环与环槽之间间隙中的油膜 减少了气体的泄漏 保证气缸的应有压力 起到了密封作用 5 防蚀由于润滑油粘附在零件表面上 避免了零件与水 空气 燃气等的直接接触 起到了防止或减轻零件锈蚀和化学腐蚀的作用 6 液压作用 润滑油还可用作液压油 如液压挺柱 起液压作用 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 二 发动机的润滑方式发动机工作时 由于各运动零件的工作条件不同 因而要求的润滑强度和方式也不同 零件表面的润滑 按其供油方式可分为压力润滑 飞溅润滑和定期润滑 现代汽车发动机都采用复合式润滑方式1压力润滑 利用机油泵 将具有一定压力的润滑油源源不断地送往摩擦表面 例如 曲轴主轴承 连杆轴承及凸轮轴轴承等处承受的载荷及相对运动速度较大 需要以一定压力将机油输送到摩擦面的间隙中 方能形成油膜以保证润滑 这种润滑方式称为压力润滑 2飞溅润滑 利用发动机工作时运动零件飞溅起来的油滴或油雾来润滑摩擦表面的润滑方式称为飞溅润滑 这种润滑方式可使裸露在外面承受载荷较轻的气缸壁 相对滑动速度较小的活塞销 以及配气机构的凸轮表面 挺柱等得到润滑 3定期润滑 发动机辅助系统中有些零件则只需定期加注润滑脂 黄油 进行润滑 例如水泵及发电机轴承就是采用这种方式定期润滑 近年来在发动机上采用含有耐磨润滑材料 如尼龙 二硫化钼等 的轴承来代替加注润滑脂的轴承 三 润滑系组成润滑系一般由机油泵 油底壳 机油滤清器 机油散热器 各种阀 传感器和机油压力表 温度表等组成 现代汽车发动机润滑系的组成及油路布置方案大致相似 只是由于润滑系的工作条件和具体结构的不同而稍有差别 油底壳 集滤器 机油泵 细滤器 10 油底壳 粗滤器 90 主油道 曲轴主轴承 桑塔纳发动机润滑系 1 油底壳 贮存润滑油 散热 2 机油泵 提高机油压力 保证机油在润滑系统内不断循环 目前发动机润滑系中广泛采用的是外啮合齿轮式机油泵和内啮合转子式机油泵两种 位于曲轴箱内 有些柴油机在外 齿轮驱动 曲轴 凸轮轴或正时齿轮 3 机油滤清器 滤掉机油中的杂质 磨屑 油泥挤水分等杂物 使循环流动的机油在送往运动零件表面之前得到净化处理 保证摩擦表面的良好润滑 延长其使用寿命 般润滑系中装有几个不同滤清能力的滤清器 集滤器 粗滤器和细滤器 分别串联和并联在主油道中 集滤器 多为滤网式 可滤掉粒度大的杂质 流动阻力小 串联安装于机油泵进口之前 粗滤器 串联安装于机油泵与主油道之间 属于全流式滤清器 可滤掉粒度较大的杂质 流动阻力小 细滤器 与主油道并联 属于分流式滤清器 过油量约为10 30 可滤掉粒度细小的杂质 流动阻力大 4 主油道 直接在缸体与缸盖上铸出 相各润滑部位输送润滑油 4 机油散热器 负荷较大发动机 越野车 柴油车 对润滑油进行散热冷却 5 阀体作用 1 限压阀 装在机油泵端盖上 限制润滑系内的最高油压 防止因压力过高而造成过分润滑及密封垫圈发生泄漏现象 当油压超过正常工作范围时 机油压力便克服弹簧张力使球阀打开 部分机油在泵内泄回进油端而不输出 保持润滑油路内油压正常 正常的油压应为150kPa 600kPa 2 粗滤器旁通阀 装在粗滤器上 若粗滤器的滤芯被杂质堵塞时 机油便顶开旁通阀直接进入主油道 以保证发动机各部件有足够的润滑油 3 细滤器进油限压阀 装在细滤器上 当润滑油路中油压低于100kPa时 进油限压阀不开启 机油细滤器停止工作 保证主油道内的油压足够 4 机油散热器开关 装在细滤器上 当气温高于293K 20 时 驾驶员控制打开此开关 使部分机油流经机油散热器冷却 以保持机油的散热性能 5 机油散热器安全阀 装在细滤器上 当油压高于400kPa时 机油散热器安全阀开启 使部分机油经此阀泄入油底壳 防止散热器损坏 6 在主油道上安装了机油压力表传感器18和机油压力过低警告灯传感器17 当主油道内的油压低于100kPa时 传感器17的触点接通使警告灯发亮 应立即停车检查 四 发动机润滑部位发动机的润滑部位主要有曲柄连杆机构 配气机构以及正室齿轮室 6 2润滑系主要部件 一 机油泵 1 功用与类型功用 保证润滑油在润滑系内的循环流动 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润滑油类型 目前发动机润滑系中广泛采用的是外啮合齿轮式机油泵和内啮合转子式机油泵两种 2 齿轮式机油泵 1 工作原理油泵壳体内壁的间隙很小 泵壳上有进出油孔 当发动机工作时 齿轮按图示箭头方向旋转 1 吸油 机油泵进油腔齿轮的轮齿脱开啮合 其容积增大 产生真空吸力 机油便经进油口被吸入进油腔 2 压油 机油泵齿轮的轮齿将机油带入到出油腔 出油腔齿轮的轮齿进入啮合 其容积减小 油压增大 机油便经出油口被压送到发动机油道中 1 进油腔 2 出油腔 3 卸压槽 2 构造 1 组成 由泵壳 主动轴 从动轴 主动齿轮 从动齿轮 油泵盖等组成 2 主动轴下端用半圆键固装着主动齿轮 上端制有长槽与分电器传动轴连接 分电器轴通过齿轮由凸轮轴驱动 3 从动轴固装在壳体上 从动齿轮松套在从动轴上 4 密封衬垫 泵盖与壳体之间的密封衬垫做得很薄 衬垫既可防止漏油 又可调整齿轮端隙 因齿轮与壳体内壁及泵盖间的间隙很小 以保证产生必要的油压 5 泵盖上有限压阀 以维持主油道内的正常压力 150kPa 600kPa 它是在试验台上通过调整垫片来改变弹簧预紧力而实现的 6 泵盖上有泄压槽 当齿轮进入啮合 啮合齿间的润滑油产生很高的压力 给齿轮的运动带来阻力 并通过齿轮作用在主 从动轴上 加剧了轴与齿轮孔间的磨损 因此 通常在泵盖上铣泄压槽 使啮合齿隙与出油腔连通 以降低其油压 3 传动 机油泵和分电器传动装置中的机油泵驱动轴用销子与分电器传动轴固定 在分电器传动轴上过盈压装着机油泵和分电器驱动斜齿轮 它与凸轮轴上驱动斜齿轮啮合 当发动机工作时 凸轮轴的斜齿轮通过机油泵和分电器驱动斜齿轮使机油泵驱动轴和分电器传动轴同转动 下端机油泵驱动轴通过机油泵主动轴带动机油泵工作 上端分电器传动轴带动分电器轴转动 使分电器工作 由于机油泵和分电器共用一根传动轴 由凸轮轴驱动 所以机油泵的转速与凸轮轴的转速相同 再者 传动轴的螺旋齿轮在凸轮轴的外侧 分电器分火头顺时针转动 在安装传动轴时 需使第一缸活塞处于压缩终了位置 用长螺丝刀将机油泵主动轴上的扁槽转至垂直于曲轴中心线位置 传动轴的上扁槽与下扁舌相互垂直 再将传动轴装入曲轴箱内 此时传动轴上扁槽应平行于曲轴中心线 且扁槽大面朝外 如图所示 以保证点火正时的准确性 机油泵传动轴的安装1 曲轴中心线 2 凸轮轴 3 传动轴螺旋齿轮 4 传动轴上的扁槽 6 1概述 一 润滑系的作用 1 润滑作用 将机油不断地供给各零件的摩擦表面 减少零件的摩擦和磨损 2 清洗作用 清除摩擦表面上的磨屑等杂质 3 冷却作用 气缸壁上形成的油膜可冷却摩擦表面 4 密封作用 在运动零件之间 气缸壁上形成的油膜形成油膜可以提高密封性 防止漏气和漏油 5 防锈作用 在零件表面形成油膜 防止零件生锈 6 液压作用 利用润滑油作液压油 7 缓冲作用 在运动零件表面形成油膜 吸收冲击减小振动 二 润滑的作用机理 轴承 轴 润滑油 三 发动机润滑方式 9 2发动机润滑系的组成 集滤器 机油泵 油底壳 机油滤清器 机油散热器 机油压力表 机油温度表 放油螺栓 油底壳 机油滤清器 油路 集滤器 润滑系 9 3润滑系的油路 桑塔纳发动机润滑系 9 4润滑系的主要部件 一 机油泵功用 提高机油压力 保证机油在润滑系系统内不断循环 分类 A 齿轮式机油泵B 转子式机油泵 齿轮式机油泵 出油腔 进油腔 主动齿轮 从动齿轮 壳体 齿轮式机油泵的工作演示 特点 结构简单 加工方便 工作可靠 使用寿命长应用 捷达 桑塔纳 奥迪 切诺基等轿车 转子式机油泵 泵壳 外转子 内转子 机油 进油腔 出油腔 转子式机油泵特点 结构紧凑 重量轻 外形尺寸小 泵油量大 供油均匀度好 成本低 应用 夏利轿车 红旗轿车 二 机油滤清器 作用 使循环流动的机油在送往运动零件表面之前 滤去机油中的金属屑和大气中的尘埃及燃料燃烧不完全所产生的炭粒 分类 集滤器 粗滤器 细滤器 复合式滤清器连接方式 串联 一般为粗滤器并联 一般为细滤器 1 集滤器 功用 防止较大的机械杂质进入机油泵 分类 浮式集滤器结构 固定管 吸油管 罩 油网 浮子 浮式集滤器的工作情况 正常工作时 滤网被堵塞时 油网 浮子 罩 2 粗滤器 作用 滤去机油中粒度较大 直径为0 05 0 1mm以上 的杂质 安装 串联在机油泵与主油道之间 拉杆 纸滤芯 外壳 进油口 旁通阀 纸质滤芯式 折叠型 波纹型 上端盖 下端盖 芯筒 微孔滤纸 粗滤器的工作方式 3 细滤器 作用 用来清除机油中细小 直径在0 001mm 的杂质 安装 由于对机油的流动阻力较大 采用并联方式 分类 过滤式细滤器 离心式细滤器 离心式机油滤清器工作演示 三 机油散热器 作用 使机油保持在最有利的温度范围内工作 安装 1 装在冷却水散热器前面 2 装在冷却水路中 9 5曲轴箱通风 原因 汽油蒸汽冷凝稀释机油废气中二氧化硫遇水亚硫酸遇氧硫酸废气进入曲轴箱压力增大机油泄露作用 为了延长机油的使用期限 减少摩擦零件的磨损和腐蚀 发动机漏油 通风方式 自然通风 从曲轴箱内抽出的气体直接导入大气中去 强制通风 将曲轴箱内抽出的气体导入发动机进气管道中 抽气管 上端盖 曲轴箱通风装置工作演示 作