第4章 润滑系统

第4章润滑系统润滑系统概述4.1润滑系统的组成和油路4.2润滑系统主要部件的构造4.3曲轴箱强制通风装置4.44.1润滑系统概述4.1.1润滑系统的功用

润滑系统的功用是在发动机工作时连续不断地把数量足够、温度适当的洁净机油输送到全部运动件的摩擦表面，减小摩擦阻力、降低功率消耗、减轻机件磨损，以达到提高发动机工作可靠性和耐久性的目的。4.1.2发动机的润滑方式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。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。如活塞销，配气机构的凸轮表面、挺柱等。③润滑脂润滑：发动机辅助系统中有些零件只需定期加注润滑脂（黄油）进行润滑，如水泵及发电机轴承。4.1.3机油1．机油的作用

①润滑：机油在运动零件的所有摩擦表面之间形成油膜，以减小零件之间的摩擦阻力和磨损，减小发动机的功率损耗。②冷却：机油在循环过程中流过零件工作表面，可以降低零件的温度，起冷却作用。③清洗：机油在润滑系统内不断循环，可以带走摩擦表面产生的金属碎末及冲洗掉沉积在气缸、活塞、活塞环及其他零件上的积炭。④密封：附着在气缸壁、活塞及活塞环上的油膜，可起到密封作用，有利于防止漏气。⑤防锈：机油有防止零件发生锈蚀的作用。

4.2润滑系统的组成和油路4.2.1汽油机的润滑系统

汽油机润滑系统一般由机油泵、集滤器、机油滤清器、限压阀、旁通阀和机油管道等组成，有些汽油机润滑系统中还设有机油冷却器。

图4-1、图4-2分别为典型的汽油机润滑系统结构和油路。图4-1汽油机润滑系统图4-2汽油发动机润滑油路示意图当发动机工作时，机油泵将油底壳中的机油经集滤器吸入。被机油泵压出的机油经机油滤清器过滤后流入缸体上的主油道中，并通过曲轴箱中的油道进入曲轴主轴颈，再通过曲轴中的油道流向连杆轴颈。另有一部分机油经缸体上的油道到达气缸盖，进入凸轮轴轴承，润滑凸轮轴轴颈。此外，润滑油还经过相关的油道或喷嘴到达正时链条和正时链条自动张紧器、凸轮轴的凸轮表面、液力挺柱等，执行润滑任务或作为液压部件的工作介质。4.2.2柴油机的润滑系统柴油机的润滑系统除了机油泵、集滤器、机油滤清器、限压阀、旁通阀和机油管道之外，通常都设有机油冷却器，并在气缸壁的下边缘处设置一个机油喷嘴，将润滑系统的压力机油喷向活塞内壁上，以冷却活塞。中型以上汽车柴油机还在全流式机油滤清器的基础上增加一个分流式机油滤清器，以保证机油的过滤效果。图4-3、图4-4。图4-3柴油机润滑系统图4-46135Q型柴油机润滑系统示意图1—油底壳2—机油集滤器3—机油温度表4—加油口

5—机油泵6—机油细滤器7—限压阀8—旁通阀

9—机油粗滤器10—空气压缩机11—齿轮泵12—喷嘴13—气门摇臂14—气缸盖15—气门挺柱16—油压表4.3润滑系统主要部件的构造4.3.1机油泵

机油泵的功用是保证机油在润滑系统内循环流动，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机油。

常见的发动机机油泵有外啮合齿轮式、内啮合齿轮式和转子式等几种。（1）外啮合齿轮式机油泵

外啮合齿轮式机油泵泵壳内装有一个主动齿轮和一个从动齿轮（见图4-5）。发动机工作时，齿轮旋转，进油腔1的容积由于轮齿向脱离啮合方向运动而增大，腔内产生一定的真空度，机油便从进油口被吸入并充满进油腔。齿轮旋转时把齿间所存的机油带至出油腔2内。由于出油腔一侧轮齿进入啮合，出油腔容积减小，油压升高，机油便经出油口被送到发动机油道中。图4-5外啮合齿轮式机油泵工作原理1—进油腔2—出油腔3—卸压槽（2）内啮合齿轮式机油泵

内啮合齿轮式机油泵主要由主动齿轮、从动齿圈、泵壳、泵盖等组成（见图4-6）。发动机运转时，曲轴带动主动齿轮和从动齿圈一起朝图中逆时针方向旋转。图4-6内啮合齿轮式机油泵结构图此时，在吸油腔，由于主动齿轮和从动齿圈不断退出啮合，容积不断增加，以致形成局部真空，将机油从进油口吸入，且随着齿轮的旋转，齿间的机油被带到压油腔；在压油腔，由于主动齿轮和从动齿圈不断进入啮合，容积不断减少，将机油从出油口排出。（3）转子式机油泵

转子式机油泵的内转子固定在主动轴上，外转子在油泵壳体内可自由转动，二者之间有一定偏心距（见图4-7）。当内转子旋转时，带动外转子旋转。转子的齿廓设计保证转子转到任何角度时，内外转子每个齿的齿廓线上总能互相成点接触。这样，内外转子间便形成四个工作腔。某一工作腔从进油孔转过时容积增大，产生真空，机油便经进油孔吸入。转子继续旋转，当该工作腔与出油孔相通时，腔内容积减小，油压升高，机油经出油孔压出。图4-7转子式机油泵4.3.2安全阀为了防止油压过高，在润滑油路中设置安全阀或限压阀（见图4-6、图4-7）。当油压升高到规定值时，安全阀开启，多余的机油返回机油泵进口（见图4-8），或直接流回油底壳。图4-8机油安全阀4.3.3机油滤清器1．集滤器

集滤器一般是滤网式的，装在机油泵之前，防止粒度大的杂质进入机油泵。（见图4-9）。图4-9集滤器2．全流式机油滤清器

全流式机油滤清器串联于机油泵和主油道之间，因此全部机油都经过它滤清（见图4-10（a））。目前在轿车发动机上普遍采用全流式机油滤清器。图4-10机油滤清器的布置方式全流式机油滤清器的滤芯有多种形式，目前大部分汽车发动机都采用纸质滤芯。有两种结构形式，一种是可分解式（见图4-11），更换时只要把纸滤芯换掉即可；另一种是整体式（见图4-12），更换时要整个更换。图4-11可分解式机油滤清器全流式机油滤清器有一定的使用期限，到期应更换。当机油滤清器在使用期限内滤芯被杂质严重堵塞时，滤清器进油口处的机油压力会升高，当压力达到规定值时，会打开机油滤清器中的旁通阀（见图4-12），此时机油不通过滤芯的过滤而直接进入主油道（见图4-13）。图4-12整体式机油滤清器图4-13机油滤清器的旁通阀3．分流式机油滤清器分流式滤清器也称为细滤器，用来滤除粒径为0.001mm以上的细小杂质，而且只过滤机油泵供油量5%～10%的机油。分流式细滤器有过滤式和离心式两种类型。目前离心式机油细滤器应用较多，这种滤清器内有一个转子，通过滚动轴承支撑在一根轴上（见图4-14）。图4-14离心式机油滤清器1—外壳2—转子3—轴4—底座5—喷嘴6—轴承转子内有两个喷射方向相反的喷嘴，它是利用润滑系统本身的压力能，当机油进入转子从喷嘴上喷出时，产生一个反作用力矩，驱动转子飞快地转动。转子内的油在离心力作用下，分离出固态杂质，积聚在转子内壁上。转子中心部分油变得清洁，从喷嘴流回油底壳。4.3.4机油冷却器在增压发动机等高性能大功率的强化发动机上，由于热负荷大，必须装设机油冷却器。机油冷却器布置在润滑油路中，其工作原理与散热器相同。发动机机油冷却器分为风冷式和水冷式两类。风冷式机油冷却器利用汽车行驶时的迎面风对机油进行冷却。（见图4-15）。图4-15风冷式机油冷却器水冷式机油冷却器多数安装在机油滤清器的上方（见图4-16），通过冷却系统中流过的冷却液进行冷却。水冷式机油冷却器不需要太大的散热面积，体积较小。在起动、暖车期间油温较低时，可从冷却液吸热迅速提高机油温度。图4-16水冷式机油冷却器1—机油滤清器2—密封圈3—机油冷却器4—机油压力开关

5—底座6—紧固螺母

A、B—接冷却系统4.4曲轴箱强制通风装置曲轴箱强制通风装置又称PCV装置，其作用是将发动机气缸中窜入油底壳的部分可燃混合气和燃烧产物吸入进气道，使之进入气缸参加燃烧，以防止其漏入大气而产生污染，或聚集在油底壳中加速机油的变质并使机件受到腐蚀或锈蚀。图4-17强制式曲轴箱通风装置PCV装置由PCV阀和相关的管道组成（见图4-17）。它利用发动机工作时节气门后方进气管内的真空吸力，将空气滤清器过滤后的干净空气吸入气门室罩，再由气缸盖和机体上的孔道进入曲轴箱，与曲轴箱内的气体混合后，经气门室罩上的PCV阀和软管进入进气管，最后进入燃烧室燃烧。PCV阀的作用是可以根据进气管内真空度的大小，自动调整进入进气管的曲轴箱气体。其工作特点是：进气管的真空度越大，阀门的开度越小。因此，PCV阀可以使通风气体随节气门开度的增大而增大，随节气门的开度减小而减小。从而防止了发动机怠速时，过大的进气管真空度使通气量过大，影