发动机润滑系论文

南京交通箴案技希孽院毕业论文论文题目：发动机润滑系统的检修与故障分析系部： 汽车工程系专业名称： 汽车技术服务与营销班级：09132 学号：21姓名： 张玉登指导教师： 杨益明TOC\o"1-5"\h\z完成时间： 2012 年 月 日目录\o"CurrentDocument"一、概述 1\o"CurrentDocument"二、润滑系主要部件 3油底壳44.机油压力开关7TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"三、 润滑系的检修 7\o"CurrentDocument"机油质量和机油粘度的检查 7\o"CurrentDocument"油面高度的检查 8机油泵的检修8\o"CurrentDocument"机油压力开关的检查 10\o"CurrentDocument"四、润滑系常见故障及诊断 11\o"CurrentDocument"机油变质 11\o"CurrentDocument"机油消耗异常 11\o"CurrentDocument"机油压力过高 12\o"CurrentDocument"机油压力过低 13\o"CurrentDocument"五、 桑塔纳轿车故障实例与分析 14\o"CurrentDocument"缸体漏水导致报警灯闪烁 14\o"CurrentDocument"桑塔纳机油警告灯误报故障诊断 15\o"CurrentDocument"桑塔纳机油灯长亮不熄故障排除 16参考文献 19发动机润滑系统的检修与故障分析摘要：发动机有最复杂的润滑系统，通过输送机油或飞溅的形式使机件表面形成油膜，不仅起减少摩擦和磨损的作用，还可以带走摩擦表面的热量和杂质，增加气缸的密封性，等等。本文简述了该润滑系统的构成，并描述了各种发动机润滑系统的故障现象，归纳导致故障发生的原因，介绍了分析故障的方法。关键词：发动机润滑系统；润滑系统。一、概述发动机一启动，机油泵就通过集滤器把油底壳内的机油吸到缸体油道，输送到各个部位，对摩擦表面润滑后的油滴又回到油底壳。在反复润滑循环的过程中，机件金属表面的细小毛糙体在不断的摩擦过程中会脱落，机油就会混入金属片或者尘埃等杂质，因此要在油路中安装机油滤清器，将这些“多余分子”拦截下来。为了防止机油滤清器堵塞，还有一个旁通阀做应急，当机油滤清器堵塞造成进出口两端压力差变在时，旁通阀就会开通让机油“免检”通过，以免发动机零件受损。发动机零件承受的压力不同，润滑的方式也不一样。一般来说，承受的压力大要求油的黏度大、供油压力大，像曲轴主轴承、凸轮轴轴承、连杆轴承、凸轮轴摇臂等负荷较大的部位要用机油泵所供给的带压力的机油，这些机油是通过油路输送过来的。而像活塞销、活塞、缸壁等难以实现压力润滑的部位，则利用曲轴连杆转动时飞溅起来的机油进行润滑。桑塔纳轿车发动机润滑系的结构主要由机油盘、机油泵、机油集滤器、机油滤清器、限压阀、机油管道、机油压力传感器等组成。该发动机采用压力和飞溅相结合的复合润滑方式，JV、AFE型发动机采用齿轮式机油泵，由分电器轴驱动；

AJR型发动机采用粉末冶金制成的内外转子式机油泵，由曲轴通过链条驱动。机油滤清器为一次性纸质滤芯的全流式，串联在主油道内。润滑系常见的故障有机油压低、机油压力过高、机油消耗量过大和润滑油变质。润滑系的作用是对发动机所有运动的部件进行润滑，减少零件的摩擦和磨损，流动的机油不仅可以清除摩擦表面的磨屑等杂质，而且还可以冷却摩擦表面。气缸壁与活塞环上的油膜还能提高气缸的密封性。机油还可以防止零件生锈。气缸壁与活塞环上的油膜还能提高气缸的密封性。机油还可以防止零件生锈。图1 桑塔纳轿车发动机润滑系统示意图1-旁通阀2-机油泵3-粗集油器4-油底壳1-旁通阀2-机油泵3-粗集油器4-油底壳5-放油塞 6-安全阀7-机油滤清器8-主油道9-油道10-曲轴11-中间轴12-压力开桑塔纳轿车无论采用何种型号的发动机，其润滑系都是压力润滑与飞溅润滑相结合的复合润滑系统。桑塔纳轿车润滑系统的结构与油路如图1所示。二、润滑系主要部件AFE型发动机润滑系零件如图-2所示。图-2润滑系零件分解图l-放油螺塞2-O形密封圈3-油底壳紧固螺栓4-油底壳5-机油泵盖长螺栓6-机油泵齿轮7-机油泵壳体 8-机油滤清器盖衬垫9-机油滤清器体 10-机油滤清器盖紧固螺栓 11-机油滤清器盖12-密封圈13-0.18MPa油压开关14-0.03lMPa油压开关 15-密封圈16-机油尺17-加油口盖18-橡胶由封垫圈19-带眼压阀的机油泵盖20-O形圈21-机油集滤器 22-机油泵盖短螺栓23-油底壳密封垫油底壳该轿车油底壳用1mm厚的薄钢板冲压而成，设计成不等深锥体，可以防止机油振荡，同时可保证汽车倾斜位置或制动时集滤器收集油泵的泵油工作。磁性放油螺塞置于最低点处，拧紧力矩为30Nm。油底壳和缸体之间以20个螺栓联接，贴合面之间加垫，其间密封不用粘接剂粘接，而是靠油底壳受应力变形加以密封的。机油泵AFE型发动机的机油泵为齿轮泵，由中间轴上的螺旋齿轮驱动，安装在气缸体底平面第3缸附近设计的平台上。泵的出口直接向上通向气缸体润滑油道，进入安装在气缸体侧面的机油滤清器支架内。机油泵的进口与粗集滤器相连。图3AFE型发动机的机油泵1-密封垫片（0.1mm） 2-分电器轴 3-中间轴驱动齿轮4-分电器从动齿轮 5-定位销6-机油泵轴上支承座7-定位螺孔8-机油泵轴9-机油泵轴下支承及定位套 10-机油泵壳体 11-机油泵从动齿轮 12-机油泵的主动齿轮 13-从动齿轮轴14-衬垫（0.2mm）15-吸油管 16-吸油管支承套17-集滤器18-0形密封圈19-机油泵盖20-短螺栓21-垫片机油泵的结构与分解见图3和图4所示，机油泵所用油为SAE20号润滑油，在温度为80°C、转速为1000r/min，进口压力为0.01Mpa,出口压力为0.6MPa的条件下，最小流量应为8.3L/min，实测可达到10L/min。低压压力开关报警压力为30kPa；发动机转速为2150r/min时报警压力为0.18MPa。图4机油泵分解图l-机油泵壳体2-主动轴 3-从动轴4-从动齿轮5-机油泵泵盖6、7、8-螺栓9-机油集滤器10-密封垫11-阀弹簧机油滤清器（二）机油滤清器的结构与维修

机油滤清器采用粗（褶纸滤芯）、（尼龙滤芯）细机油滤清器合为一体的过滤式滤清器，其结构如图5所示，工作流程如图6所示。图5 桑塔纳轿车发动机机油滤清器结构1-密封圈2-滤清器盖3-滤清器壳4-褶纸滤芯5-止回阀6-尼龙滤芯7-旁通阀粗滤器能滤去直径为0.05mm〜0.1mm的机械杂质，细滤器能滤去直径为0.001mm以上的机械杂质。图6桑塔纳轿车发动机机油滤清器工作流程图1-旁通阀2-通向发动机的清洁润滑油3-从油底壳来的脏油4-褶纸滤机油滤清器装有用吸附能力不同的棉花、毛绒、人造纤维等不同材料制成的褶纸滤芯和尼龙滤芯。两种滤芯串联连结。机油滤清器还装有旁通阀和止回阀，防止滤芯被堵或发动机停止工作时，润滑油道内缺油。机油滤清器为整体式，更换时应将外壳与滤芯一起更换。机油滤清器的更换步骤如下：（1） 趁热放出发动机机油。（2） 用专用工具拆卸机油滤清器。更换时，注意清洗滤清器安装表面。（3） 安装新滤清器时，应在密封圈上涂上干净的机油。若不涂机油，安装时密封圈与接合面发生干摩擦，密封圈易翘曲和损坏，造成密封不良而漏油。（4） 用手轻轻拧进机油滤清器，直到感觉有阻力为止，再用专用工具重新拧紧机油滤清器3/4圈。机油压力开关发动机润滑系统有两个油压开关，一个是设在油压输送路线末端作用压力为0.031Mpa的低压油压开关（棕色绝缘），另一个是设在机油滤清器上作用压力为0.18Mpa的高压油压开关（白色绝缘）。发动机点火后，油压指示灯即亮；当油压超过0.031MPa时，该指示灯熄灭。发动机低速运转（怠速）时，如果油压又回降到0.031MPa以下时，0.031MPa油压开关触点闭合，则指示灯就亮。当发动机转速大于2150r/min时，如果油压降到0.18MPa以下，油压开关触点断开，报警灯闪亮，蜂鸣器同时报警。三、润滑系的检修机油质量和机油粘度的检查机油粘度:机油的粘度是评价机油品质的主要指标，它随温度的变化而变化，温度高则粘度小，温度低则粘度大。夏季气温高，要用粘度大的机油，否则将因机油过稀而不能使发动机得到可靠的润滑。冬季气温低，要用粘度低的机油，否则将因机油粘度过大而流动性差，不能送到摩擦副的间隙中。特别是严寒地区，要选择合适的机油保障汽车良好的冷起动性能。因此，机油粘度应满足低温起动和高温润滑的性能。机油质量:机油的粘度级别只代表机油的粘度特性，并不代表机油的质量。在检查机油数量的同时，还需注意观察机油是否变质。如果机油呈褐黑色或墨黑色，致使机油尺上的标记模糊不清，或油中具有乳白色泡沫以及机油变稀、变稠等，均需及时更换。机油选择:根据环境温度，选择适合当时环境的粘度级别的机油。机油粘度级别采用SAE分类法，分为冬用、夏用、冬夏通用机油。如：“15W”中W表示冬用，冬用机油数值愈小，表示其低温流动性越好；相应的，“20”后无“W”表示夏用机油，它数值越大，表明机油高温下的最低粘度越好°“5W/20”表示为冬夏通用机油，有“W”的数值愈小，无“W”的数值愈大，表明其粘度特性愈好，适用的环境温度范围愈宽。一汽大众特约服务站所选用的机油是5W/30，其换油里程为7500km。机油的粘度与温度见图-7。B-政匿壁寒JB-政匿壁寒J［通用机械C-冬用戒夏用机袖图-7机油的粘度和温度油面高度的检查检查润滑油油面高度时，首先必须将车辆停放在水平路面上，让发动机走热后停机3min后，待机油全部流回到油低壳后再检查。拔出机油尺，擦净后再插进油底壳机油面，机油尺上的最大与最小标记间的油量差为0.75L。夏季若长期在高速公路上运行，机油油面应保持在最大标记处。若发现机油量不足，应及时加注。注意：如果发现机油明显变稀或有乳白色泡沫，说明发动机缸体有裂纹或气缸垫损坏；若机油中有许多金属磨屑，说明发动机的零件磨损异常。出现这些情况时应立即送往修理厂，请专业维修人员检修。机油泵的检修（l）检查齿轮啮合间隙。检查时，将机油泵盖拆下，用厚薄规在互成120度角三个位置处测量机油泵主、从动齿轮的啮合间隙，如图8所示。新机油泵齿轮啮合间隙为0.05mm，磨损极限值为0.20mm。

图8 检查机油泵齿轮啮合间隙检查机油泵主从动齿轮与机油泵盖接合面的间隙。主从动齿轮与机油泵盖接合面间隙为检查方法如图9所示，正常间隙应为0.05mm，磨损极限值为0.15mm。检查机油泵主动轴的弯曲度。将机油泵主动轴支承在V形架上，用百分表检查弯曲度。如果弯曲度超过0.03mm，则应对其进行校正或更换。检查主动齿轮轮与机油泵壳配合间隙。主动齿轮轴与机油泵壳配合间隙应为0.03〜0.O75mm，磨损极限值为0.20mm。否则应对轴孔进行修复。检查机油泵盖。机油泵盖如有磨损、翘曲和凹陷超过0.05mm，应以车、研磨等方法进行修复。图9检查机油泵主从动齿轮端面间隙图9检查机油泵主从动齿轮端面间隙（6）检查限压阀。检查限压阀弹簧有无损伤、弹力是否减弱，必要时予以更换。检查限压阀配合是否良好、油道是否堵塞、滑动表面有无损伤，必要时更换限压阀。机油压力开关的检查检查油压开关功能（如图10所示）的步骤如下：（1） 拆下一个油压开关，旋进测试器，插上电线1（蓝色）。（2） 将测试器代替油压开关，旋进气缸盖机油滤清器盖。（3） 将测试灯2夹住电线1和蓄电池正极。图10检查油压开关1-电线（蓝色） 2-试灯3-电线（棕色）（4） 电线3（棕色）接搭铁线（-）。此时0.031MPa油压开关应使测试灯发亮，而0.18MPa油压开关则相反。（5） 起动发动机，逐渐提高转速。0.031MPa油压开关，在0.015〜0.045MPa时使测试灯必须熄灭，否则就要更换油压开关。0.18MPa油压开关，在0.16〜0.20MPa时使测试灯必须熄灭，否则换油压开关。继续提高转速，在2000r/min和油温80°C时，机油压力至少达到0.2MPa。、润滑系常见故障及诊断由于润滑油在发动机内高温高压的恶劣条件下工作，其品质和数量一段时间后都会发生变化。若不及时地保养，极易产生故障。润滑系的故障一般表现为机油变质，机油消耗异常，机油压力过高，机油压力过低，机油泄漏几种现象。机油变质现象：机油颜色不透明，发黑，用手指捻搓，失去油黏性感，有杂质感。机油含水分，机油乳化，乳浊状并有泡沫。原因：机油使用时间太长，机油因持续在高温和氧化作用下形成氧化聚合物，致使机油逐渐老化变质。活塞环漏气。(3)发动机缸体或缸垫漏水，机油变质。(4)曲轴箱通风不良，机油中混杂废气中的燃油，促使机油变质。润滑油路堵塞，机油滤清器过脏、堵塞，而失去滤清作用。诊断及排除:用机油尺取几滴机油滴在中性纸上，若发黑则说明机油变质。用手捻搓，有滑腻感，而失去油性感和黏性感，说明内混有燃油。若取出的机油为乳浊状且有泡沫，说明机油中进水。(4)机油过脏，更换机油及机油滤清器。(5)若活塞漏气严重，应拆检活塞、活塞环。若曲轴箱通风不良，应疏通曲轴箱通气孔。若机体有裂纹渗漏，造成冷却水渗漏入油底壳，应修复或更换汽缸体。(8)若润滑油路堵塞，应及时清洗疏通油道。机油消耗异常现象：尾气冒蓝烟。机油消耗量超过规定值1.0L/1000km。积炭增多。原因：机油加注量太多，机油压力过高。活塞与气缸磨损间隙过大，泄漏增加。曲轴箱通风系统堵塞，曲轴箱内气体压力过高，使机油从油封或接合面漏出。活塞环磨损、卡死、错装等使机油窜入燃烧室，致使排气管冒蓝烟。油封或油底壳接合面漏油。发动机长期高速运转，发动机过热，机油黏度小。诊断及排除：机油加入量过多，牌号不对时，应按规定牌号规定量更换机油。检查油封或油底壳结合面是否漏油，若漏油，应更换油封或衬垫排除漏油故障。检查活塞与气缸磨损间隙，若间隙过大，应更换磨损件或修复。若活塞环上下面装反，应重新装配，注意活塞环上TOP标记应对着活塞顶部。若活塞环胶结卡死，应拆检修复。检查发动机曲轴箱通风系统，若通气孔堵塞，应清洗、疏通通气孔。使发动机正常运行，尽量避免发动机长期高速运转。机油压力过高现象：当发动机转速超过2000r/min，油压警报指示灯亮，伴有蜂鸣声。接通点火开关机油压力表指示196kpa，启动发动机后压力增加到490kpa以上。发动机在运转中，机油压力突然升高。原因：机油压力传感器或压力表失效。限压阀卡死，气缸体主油道堵塞，旁通阀堵塞。机油黏度过大。诊断及排除：发动机机油压力过高，应立即熄火停车检查。检修或更换机油压力表或传感器。(2)检查机油黏度是否过大，应正确选用机油。限压阀弹簧压力过大或卡死，应更换弹簧。机油滤清器中的旁通阀可保证在机油滤清器堵塞时，还有未经过滤的油到达润滑位置。若旁通阀弹簧过硬，应更换成合格弹簧。若机油滤清器堵塞，应清洗或更换。更换时外壳与滤芯一起更换。若曲轴轴承，连杆轴承间隙过小，应重新调整装配间隙。机油压力过低现象：发动机转速低于2000r/min，机油压力警报灯亮。发动机启动后机油压力很快降低，运转过程中，机油压力始终低。油底壳油面增加，机油被稀释，机油黏度变小，带有汽油味或水泡，机油过少或牌号不对。原因：机油油面过低，机油变质或使用牌号不对。机油压力表或传感器失效。机油泵、机油集滤器、机油滤清器、旁通阀、限压阀工作不正常。油管接头松动或油道泄漏严重。发动机曲轴箱中的曲轴轴承、连杆轴承、凸轮轴承间隙过大。诊断及排除：检查油面高度是否过低，若过低应添加机油。检修或更换机油压力表或传感器。检查机油粘度，判断机油是否稀释，若被稀释，应按规定牌号更换机油，加注至规定刻度。(5)检查油管是否松动或损坏，如松动或损坏，应修复或更换零件。(6)限压阀卡死或弹簧磨损，应更换弹簧。机油集滤器、机油滤清器堵塞，应清洗或更换。机油泵及传动零件磨损，应更换。测量轴瓦间隙是否符合要求，若不符合要求应更换。五、桑塔纳轿车故障实例与分析1.缸体漏水导致报警灯闪烁故障现象一辆上海桑塔纳轿车，在行驶中突然出现机油报警灯闪烁现象。故障检修及排除接到派工单，我们首先对机油和油底壳作了检查，观察是否有缺油或油底壳被碰坏的现象。结果发现一切正常。凭经验，初步判断为机油压力开关损坏所致。桑塔纳轿车装有两个机油压力开关，即位于缸盖后端的低压开关和位于机油滤清器支架上的高压开关。发动机在运转过程中，当其中一个机油压力开关损坏或机油压力低于标准值（低压开关为30kPa，高压开关为180kPa）时，该系位的电路即被接通，位于仪表盘上的机油压力报警灯开始闪烁，以警示驾驶员该车润滑系统出现故障。根据其结构和工作原理，我们着手检查机油压力开关。由于手中没有压力表，无法对机油压力进行测量，因此换用新的压力开关，以作鉴别。分别对低压开关和高压开关作换件试验，故障依旧。接着对该系统电路部分检查，未发现什么问题。不过在测试机油压力开关过程中，发现发动机运转时，机油报警灯闪烁，同时伴有气门挺柱的响声。于是分析可能是机油泵滤网太脏或机油泵损坏，无法提供正常油压，造成机油压力太低，达不到机油压力开关所需要的工作压力，压力开关接通指示电路，机油报警灯开始闪烁。揭掉油底壳，拆检机油泵，发现机油泵滤网并不脏，新、旧机油泵件对比后，也没有发现什么问题。为节约维修时间，决定装用新件。装复后启动试车，故障仍未排除。由于前面一系列检查没有排除故障，因此怀疑故障真正原因并不在这些机件上。目前尚未检查的是发动机缸体部分。经过分析，认为问题极有可能出现在轴瓦上。由于曲柄连杆机构经常磨损，使得曲轴与主轴瓦之间的配合间隙增大，从而造成机油压力降低的现象。接下来开始检查缸体部分。经过把发动机解体并对曲轴测量后发现，曲轴的确磨损比较严重，需进行磨轴。按照曲轴的磨损度磨轴，并装用与磨轴后尺寸相配套的主轴瓦，更换必要的附件后装复发动机。启动试车，机油报警灯仍继续闪烁。我们对这起突发故障颇为不解，甚至认为这是一个“怪病”。因为几乎对整个发动机都作了检查，而且所选用的材料均为纯正部件，问题究竟在什么地方呢？难道是我们检查不够仔细，疏乎了对某些细节方面的检查？于是又依据该车润滑系统的结构、工作原理、故障现象，并结合前面一系列检查过程，综合分析后认为，问题出现在缸体部分。此时，车主告诉我们，前段时间因水管漏水，发动机出现过高温现象。根据这一新情况，决定再次拆检发动机，着重检查缸体的每一个细节。果不其然！，在彻底清洗缸体并用压缩空气吹主油道过程中，发现三缸主油道口有一横向裂纹。这也许就是机油压力降低的根本原因！由于此位于主油道口，维修起来有一定困难，于是建议车主换用新缸体，并严格按照维修要求对发动机进行组装。装复后启动试车，故障彻底排除。—故障分析通过对故障原因进行分析，我们认为主要是因缺水而造成的。由于缺水，发动机未能正常冷却，发动机的温度骤然增高，缸体膨胀。当高温缺水给发动机补充水的过程中，受膨胀的缸体遇低温度水而迅速收缩，而造成缸体炸裂，出现泄压而使机油压力降低。在检测过程中没有及时发现问题，导致问题复杂化，并且在检测过程中走了一定的弯路。桑塔纳机油警告灯误报故障诊断故障现象:一辆普通型桑塔纳轿车，起动前后仪表板上所有的警告灯显示都正常。但当转速升至约2000r/min时，机油警告灯就开始闪烁报警。故障检修：检查机油油量和运行时的机油压力，均正常。起初怀疑可能是润滑系统的器件损坏或性能不良，但在更换了低压、高压两个压力传感器和装于仪表内的机油电子报警控制器后，误报现象依然存在。在检查润滑系统未果的情况下，故障搜索范围就扩大到了其他系统。首先考虑到的是与转速有密切关系的交流发电机。再次起动发动机，并用一直流电压表检测发电机电枢端电压值,发现转速升至1500r/min时，表上显示的电压已超1500r/min时，表上显示的电压已超过正常值,随着转速继续提高,电压亦同步快速上升。熄火后检查发电机电压调节器集成块,确诊其中的开关管已击穿短路。换新品后再试,误报现象果然消除。故障分析：上述故障产生的原因，主要是因电压调节器的开关管击穿损坏，导致发电机输出电压失控，当电压上升至一定值时，触发了机油电子报警控制器，从而引发误报。桑塔纳机油灯长亮不熄故障排除故障现象：一辆桑塔纳轿车，行驶里程10万km。该车机油灯长亮，但并没有伴随蜂鸣器的报警。此车已经由于上述现象而进行了大修，并且第2次解体发动机，测量调整曲轴轴承（大瓦）和连杆轴承（小瓦）间隙的工作也都已完成，但故障现象依旧存在。故障检修排除：在正常情况下，打开点火开关时，仪表板上的机油压力报警灯就会点亮，待车辆起动后熄灭。若机油压力在怠速时低于30kPa或在转速为2000r/min时低于180kPa，机油压力报警灯会被再次点亮，并伴随蜂鸣器的报警。而在其他情况下机油灯点亮，大多属于电路故障。但由于该车之前已进行了维修，笔者谨慎起见，先检查了发动机的润滑系统。首先通过油尺检查发动机的机油量，油量充足。接着检查发动机气缸盖后面油道上装的低压开关和机油滤清器盖上装的高压开关的连接线，均无短路或断路现象，再往下的步骤就需要借助直观的压力表和万用表了。将安装在气缸盖后面油道上的低压开关卸下（低压开关是常闭开关），用万用表测量其阻值为0Q，说明该开关正常。然后将压力表和该开关一并装到油道上，这样可同时检测机油压力和开关故障，该车怠速时机油压力不低于30kPa，说明发动机润滑系统无故障，在机油压力高于30kPa时用万用表测量低压开关阻值为8,再次证明低压开关完好。用同样的方法测量了机油滤清器盖上的高压开关和机油压力（高压开关为常开开关），万用表显示其阻值为8,在发动机转速升至2000r/min时机油压力不低于180kPa，这进一步说明了润滑系统无故障，在机油压