第七章 发动机润滑系

1、工程机械发动机构造第七章 发动机润滑系第一节 润滑系的功用及组成 在发动机工作时连续不断地将洁净润滑油输送至全部运动件的摩擦表面，形成油膜，实现液体润滑，从而减少摩擦阻力，降低功率消耗，减轻机件磨损，保证发动机工作可靠，提高耐久性 需要润滑的主要运动部件有： 曲轴主轴颈与主轴承、曲柄销与连杆轴承、凸轮轴颈与凸轮轴轴承、活塞及活塞环与气缸壁面、配气机构各运动副及传动齿轮等。 二、润滑方式:（1）压力润滑：是以一定的压力将润滑油供入摩擦表面的润滑方式。显然，压力润滑方式形成的油膜承载能力高，具有缓冲及分散应力的作用，一般在负荷较大、相对运动速度较高的转动摩擦副的摩擦表面上应用，如曲轴主轴颈与主轴承

2、、曲柄销与连杆轴承、凸轮轴颈与凸轮轴轴承等摩擦副，而活塞及活塞环与气缸壁面这一滑动摩擦副的相对线速度虽然很高，侧压力也很大，但无法实现压力润滑方式。（2）飞溅润滑：利用发动机工作时运动件溅泼起来的油滴或油雾润滑摩擦表面的润滑方式。显然，这种润滑方式形成的油膜强度较低，润滑油容易氧化变质，用于气缸壁面、活塞销和配气机构的凸轮、挺柱、推杆等零件的工作表面的润滑。 四冲程发动机采用压力润滑方式为主、飞溅润滑方式为辅的连续不断的压力循环润滑方式。（3）润滑脂润滑：通过润滑脂嘴定期加注润滑脂来润滑摩擦表面的润滑方式。如水泵及发电机轴承、曲轴前后端油封处等。 润滑系组成（1）机油泵其功用是保证润滑油在润滑

3、系中循环流动，不能间断，并在发动机任何转速下都能以足够高的压力供应足够量的润滑油。这里，一是保证供油循环不间断，二是保证油压在任何转速下基本稳定，前者表明机油泵应始终能吸到油，后者表明机油泵有压力调节装置。（2）机油滤清器用来滤除润滑油中的金属磨屑、机械杂质和润滑油氧化物，减少磨损，防止润滑油道堵塞。（3）机油冷却器润滑油温度过高会导致其粘度大幅度下降，不利于在摩擦表面形成油膜，而且加速润滑油老化变质。机油冷却器的作用就是防止润滑油温度过高。（4）油底壳储存润滑油的容器。（5）集滤器用金属丝编织的滤网作为机油泵吸油口处的机油粗滤器，防止机油中粗大的杂质进入机油泵。 此外，还有机油压力表、机油温

4、度表、润滑油管和润滑油道等。 润滑油的牌号及其选择润滑油的牌号及其选择 润滑油的牌号依据机油粘度的大小来确定润滑油的牌号依据机油粘度的大小来确定。通常用运动。通常用运动粘度表示。运动粘度是根据一定量的机油在一定的压力下，粘度表示。运动粘度是根据一定量的机油在一定的压力下，通过粘度计上一定直径与长度的毛细管所需的时间来确定，通过粘度计上一定直径与长度的毛细管所需的时间来确定，其单位为其单位为mm2/s。所需时间愈长，。所需时间愈长，机油的运动粘度愈大，机机油的运动粘度愈大，机油的牌号愈高油的牌号愈高。国产机油根据。国产机油根据100c情况下的机油粘度值进行情况下的机油粘度值进行分类。汽油机机油分

5、为四类，用分类。汽油机机油分为四类，用HQ打头；柴油机机油分为三打头；柴油机机油分为三类，用类，用HC打头。打头。冬天时应选择牌号低的机油；夏天应选择牌冬天时应选择牌号低的机油；夏天应选择牌号高的机油号高的机油。国外进口高档机油大多采用稠化机油，四季通。国外进口高档机油大多采用稠化机油，四季通用，如用，如SAE10W-30表示在低温下使用时，其粘度与表示在低温下使用时，其粘度与SAE10W一一样，而在高温下使用时，其粘度与样，而在高温下使用时，其粘度与SAE30一样。一样。机油的黏度分类机油的质量分级二、内燃机的 润滑系三、 润滑系主要部件一、机油泵一、机油泵 机油泵的结构形式有两种：机油泵的

6、结构形式有两种：齿轮式机油泵和转子式机油泵齿轮式机油泵和转子式机油泵。轿车。轿车发动机一般用转子式机油泵。发动机一般用转子式机油泵。（1）齿轮式机油泵）齿轮式机油泵工作原理：齿轮的端面由机油泵盖封闭，工作原理：齿轮的端面由机油泵盖封闭，泵体、泵盖和齿轮的各个齿槽组成工作腔。泵体、泵盖和齿轮的各个齿槽组成工作腔。当主动齿轮（半圆键）带动从动齿轮旋转当主动齿轮（半圆键）带动从动齿轮旋转时，进油腔时，进油腔1的容积由于轮齿逐渐脱离啮的容积由于轮齿逐渐脱离啮合而增大，腔内产生一定的真空，机油从合而增大，腔内产生一定的真空，机油从进油口进入，被轮齿带到出油腔，此处的进油口进入，被轮齿带到出油腔，此处的容

7、积由于轮齿逐渐进入啮合而减小，压力容积由于轮齿逐渐进入啮合而减小，压力增大，机油经出油口压入润滑油道。主动、增大，机油经出油口压入润滑油道。主动、从动齿轮完全处于啮合时，工作腔容积最从动齿轮完全处于啮合时，工作腔容积最小，压力极高，使齿轮轴极易损坏，因此小，压力极高，使齿轮轴极易损坏，因此在泵盖一侧开有卸压槽在泵盖一侧开有卸压槽3，使接近完全啮合的齿轮副之间的容积与，使接近完全啮合的齿轮副之间的容积与出油腔相通。出油腔相通。齿轮式机油泵的典型结构如图所示。齿轮式机油泵的典型结构如图所示。来自集滤器来自集滤器通向全流式滤清器通向全流式滤清器通向离心式通向离心式滤清器滤清器 齿轮式机油泵齿轮与泵体

8、的径向间隙一般不超过0.20mm，齿轮端面间隙不超过0.050.20mm。间隙过大，润滑油压力降低，泵油量减少。 在泵体与泵盖之间有衬垫，既可以防止漏油，又可以用来调整齿轮的端面间隙。 在机油泵盖上装有限压阀，它可将主油道的油压控制在正常范围内（0.150.6兆帕）。若油压超出上述范围，可增加或减小垫片7的厚度，以调整弹簧8的预紧力，从而保证主油道内的油压在正常范围内。 齿轮式机油泵由曲轴或凸轮轴经中间传动机构驱动，汽油机的齿轮式机油泵典型的传动方式是机油泵与分电器由凸轮轴或中间轴上的曲线齿齿轮经同一个传动轴驱动。 齿轮式机油泵的优点是齿轮式机油泵的优点是效率高，功率损失小，结构简效率高，功率

9、损失小，结构简单，工作可靠，制造较容易单，工作可靠，制造较容易 ；缺点是需要中间传动机构，体缺点是需要中间传动机构，体积大，制造成本较高，供油不积大，制造成本较高，供油不均匀等。国产普通桑塔纳、捷均匀等。国产普通桑塔纳、捷达和奥迪等轿车都采用齿轮泵。达和奥迪等轿车都采用齿轮泵。（2）转子式机油泵）转子式机油泵 转子式机油泵主要由内、外转子，机油泵体及机油泵盖等零件转子式机油泵主要由内、外转子，机油泵体及机油泵盖等零件组成。内转子固定在机油泵传动轴上，外转子自由地安装在泵体内，组成。内转子固定在机油泵传动轴上，外转子自由地安装在泵体内，并与内转子啮合转动。内、外转子之间有一定的偏心距。内转子一并

10、与内转子啮合转动。内、外转子之间有一定的偏心距。内转子一般有四个或以上的凸齿，外转子的凹齿数比内转子的凸齿数多一个，般有四个或以上的凸齿，外转子的凹齿数比内转子的凸齿数多一个，内、外转子的齿形轮廓为次摆线。内、外转子的齿形轮廓为次摆线。工作原理：机油泵传动轴通过半圆键带动内转子转动，内转子通工作原理：机油泵传动轴通过半圆键带动内转子转动，内转子通过与外转子共扼曲线齿形轮廓的啮合，同方向带动外转子转动过与外转子共扼曲线齿形轮廓的啮合，同方向带动外转子转动（外转子与机油泵体内孔间隙配合）。注意到内转子将外转子内（外转子与机油泵体内孔间隙配合）。注意到内转子将外转子内腔分割成四个工作腔，由于内外转子

11、中心偏置，这四个工作腔容腔分割成四个工作腔，由于内外转子中心偏置，这四个工作腔容积随着转子的转动发生了变化，容积增大的区域形成了一定真空，积随着转子的转动发生了变化，容积增大的区域形成了一定真空，进油口设在这里；容积减小的区域压力提高，出油口设在这里。进油口设在这里；容积减小的区域压力提高，出油口设在这里。 转子式机油泵的优点是结构紧凑，供油量大而且油压均匀，噪声小，吸油真空度较高。而且，当机油泵安装在曲轴箱外或安装位置较高时，采用转子式机油泵比较合适。其缺点是内、外转子的啮合表面滑动阻力较大，发动机功率消耗增多，而且由于转速较高，容易产生气泡，影响正常供油。二、机油滤清器 机油滤清器滤芯的过

12、滤能力与通过能力成反比。 在润滑系油路中一般装用几个不同滤清能力的滤清器集滤器、粗滤器和细滤器。 主油道中不允许断油，因此，不同滤清能力的滤清器分别串联和并联在主油道中。 与主油道串联的滤清器称为全流式滤清器；与主油道并联的滤清器称为分流式滤清器。显然，粗滤清器是全流式滤清器，细滤清器是分流式滤清器。 细滤器的作用只是在一定时间内将全部机油过滤一遍，起洁净机油的作用，过滤后的机油重新流回油底壳，并不参加摩擦表面的润滑。当机油主油道内压力过低时机油不通过细滤器（单向阀）。 （1）集滤器）集滤器 浮筒式集滤器由浮子、滤网、罩及焊在浮子上的吸油管所组成。浮子是空心的，以使浮在油面上。固定管通往机油泵

13、，安装后固定不动。吸油管活套在管中，使浮子能自由地随油面升降。浮子下面装有金属丝制成的滤网。滤网有弹性，中央有环口，平时依靠滤网本身的弹性，使环口紧压在罩上。罩的边有缺口，与浮子装合后便形成狭缝。当机油泵工作时，机油从罩与浮子之间的铗缝被吸入，经过滤网滤去粗大的杂质后，通过油管进入机油泵。当滤网被淤塞时，滤网上方的真空度增大，克服滤网的弹力，滤网便上升而环口离开罩。此时机油不经滤网而直接从环口进入吸油管内，以保证机油的供给不致中断。（2）全流式滤清器（纸质树脂处理）全流式滤清器（纸质树脂处理）（三）机油散热装置轿车发动机一般采用水冷式机油冷却器。出水管出水管进水管进水管四、曲轴箱通风 发动机润滑油消耗率剧增的主要原因有以下几个原因：发动机润滑油消耗率剧增的主要原因有以下几个原因： 1、连杆弯曲偏磨，机油上窜；、连杆弯曲偏磨，机油上窜； 2、活塞环磨损，密封失效，机油上窜；、活塞环磨损，密封失效，机油上窜； 3、气门导管橡胶密封圈损坏，机油下窜；、气门导管橡胶密封圈损坏，机油下窜； 4、曲轴箱通风系统失效，机油上窜。、曲轴箱通风系统失效，机油上窜。 发动机工作时，总有一部分可燃混合气和废气经活塞环漏到曲轴箱。漏到曲轴箱内的汽油蒸汽凝结后造成机油变稀，性能变坏；废气促使机油氧化变质，更使曲