润滑系统构造与维修课件

1、活塞连杆组故障诊断与修复润滑系统构造与维修 学习目标知识目标1.能解释发动机机油的作用；2.能描述润滑系统的结构与工作原理；3.能画出发动机的润滑路线；4.能描述润滑系统主要机件的检测方法及技术要求。能力目标1.能根据发动机的工作特性选择恰当型号的机油；2.能拆卸、检验、装配、调整机油泵；3.能实施润滑系统一、二级维护作业；4.能分析机油压力过低、过高等常见故障原因及诊断思路。 1.1 发动机机油及选用1.1.1润滑油的作用 润滑油是用在各种类型机械上以减少摩擦，保护机械及加工件的遗体润滑剂，主要起润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。（1）润滑作用：润滑运动零件表面，减小摩擦阻力和磨损，

2、减小发动机的功率消耗。（2）清洗作用：机油在润滑系统内不断循环，清洗摩擦表面，带走磨屑和其他异物。（3）冷却作用：机油在润滑系统内循环带走摩擦产生的热量，起冷却作用。（4）密封作用：在运动零件之间形成油膜，提高它们的密封性，有利于防止漏气或漏油。1、概 述 1.1 发动机机油及选用1.1.1润滑油的作用（5）防锈蚀作用：在零件表面形成油膜，对零件表面起保护作用，防止腐蚀生锈。（6）液压作用：润滑油可用作液压油，起液压作用，如液压挺柱。（7）减振缓冲作用：在运动零件表面形成油膜，吸收冲击并减小振动，起减振缓冲作用。1、概 述 1.1 发动机机油及选用1.1.2机油的分类 1.1.2.1按适用环境

3、温度分类 按适用环境温度，机油可分为单级油和多级油。一般单级的机油或许在低温时可以满足要求，但随着发动机的运转，环境的温度渐渐升高时，它的黏度也会不断降低因而无法达到润滑作用。反之亦然，若仅顾虑到高温时的黏度，也会无法满足低温环境。但是，多级机油却不同。虽然在宽广的温度变化范围领域里，它的黏度变化率却不是很大，也因此能应付在低温时不会太厚，在高温时又不会太薄之黏度要求，使发动机能够得到充分的润滑和保护。1、概 述 1.1 发动机机油及选用1.1.2机油的分类 1.1.2.2按基础油成分分类 按基础油成分不同，机油可分为矿物油和合成油。各种用途的润滑油，是由不同等级黏度的基础油掺配以不同比例的几

4、种添加剂调制而成。而矿物油与合成油之最主要差别在于基础油不同。（1）矿物油。矿物油的基础油是原油提炼过程中，在分馏出有用的轻物质（如航空用油、汽油等）之后，剩下来残留的塔底油再经提炼而成。就本质而言，它是运用原油中较差的成分。1、概 述 1.1 发动机机油及选用1.1.2机油的分类 1.1.2.2按基础油成分分类（2）合成油。合成油的基础油，系来自于原油中的瓦斯气或天然气所分散出来的乙烯、丙烯，再经聚合、催化等繁复的化学反应才炼制成大分子组成的基础液。在本质上，它使用的是原油中较好的成分，加以化学反应并透过人为的控制下达到预期的分子形态，其分子排列整齐，抵抗外来变数的能力自然很强，因此合成油体

5、质较好，其对热稳定、抗氧化反应、抗黏度变化的能力自然要比矿物油强得多。1、概 述 1.1 发动机机油及选用1.1.2机油的分类 1.1.2.2按基础油成分分类（2）合成油。 合成油在性质上比矿物油具有更好的热稳定和氧化安定性、冷车起动流动性、抗磨损保护性及节省燃油性能（指在相同黏度等级）。所以，基本上当我们使用合成油时可以得到以下的好处：发动机转速增加。发动机声音变小。机油不易劣化、没有油泥产生。节省燃油。发动机寿命延长。1、概 述 1.1 发动机机油及选用1.1.2机油的分类 1.1.2.3机油的等级 机油的质量等级由黏度等级和质量等级来描述。目前，最有代表性的是发动机润滑油的API和SAE

6、标准。（1）美国石油学会（API）。API等级代表发动机机油质量的分类，API发动机机油分为两类： “S”系列代表汽油发动机机油，如SE、SF、SG、SH、SJ等（使用性能和质量等级依次升高）。 “C”系列代表柴油发动机机油，如CC、CD、CE、CF-4等（使用性能和质量等级依次升高）。 S和C同时存在表示汽柴通用。1、概 述 1.1 发动机机油及选用1.1.2机油的分类 1.1.2.3机油的等级（1）美国石油学会（API）。 无论柴油发动机机油还是汽油发动机机油，它们每递增一个字母，机油的性能都会优于前一种，机油中会有更多用来保护发动机的添加剂，API对各个级别油的性能特点、适用场合及试验方

7、法和标准均有详细的规定。该分类法能正确反映除黏度特性以外的综合要求，所以也称为质量分类或性能分类。该分类对试验方法有严格的要求，油的级别越高，适用的机型越新，排放要求越高或工作条件越苛刻。1、概 述 1.1 发动机机油及选用1.1.2机油的分类 1.1.2.3机油的等级（2）美国汽车工程师学会（SEA）。SEA等级代表油品的黏度等级。如：SEA30、SEA40为单级机油，SEA 10W-30、SEA15-40为多级机油，“W”代表低温性能。 通常发动机油的黏度等级分类按照“SAE”的标准分为11个等级，即SAE 0W、SAE 5W、SAE 10W、SAE 15W、SAE 20W、SAE 25W

8、、SAE 20、SAE 30、SAE 40、SAE 50、SAE 60。“SAE”后面的数字代表机油的黏度等级，数值越大表示黏度越高，而黏度等级和黏度不是一回事。黏度可以参照对应的黏度等级查找出来。1、概 述 1.1 发动机机油及选用1.1.2机油的分类 1.1.2.3机油的等级（2）美国汽车工程师学会（SEA）。 如果在“SAE”后面的数值中有“W”，如5W/30、10W/30、10W/40、15W/40、20W/50、25W/60，则表示有较好的低温起动性能，这种复式黏度机油在高温下，仍具有充分的黏度使发动机各运转部位得以充分润滑。 润滑油黏度与环境温度的对应关系见表6-1。1、概 述 1

9、.1 发动机机油及选用1.1.2机油的分类 1.1.2.3机油的等级（2）美国汽车工程师学会（SEA）。 两种等级标准举例如图6-1所示。1、概 述图6-1 两种等级标准举例 1.1 发动机机油及选用1.1.2机油的分类 1.1.2.4汽油机油的选用 汽油机工作条件的苛刻程度与汽车生产年份有关。老旧车辆用SD级，较高档的老化油器车用SE、SF级。1989年后生产的进口轿车及中外合资生产的改进型轿车（电喷车），则要求使用SG级以上的机油。可按表6-2来选用。1、概 述 1.1 发动机机油及选用1.1.2机油的分类 1.1.2.4汽油机油的选用（1）普通、微型化油器车选用SF级别机油即可，电喷并装

10、备三元催化转化器的汽油发动机要选用SG级别及以上级别；中、高级轿车汽油发动机一般选用SJ、SL级别的机油；达到欧排放法规的汽油发动机选用SM级别的机油。（2）对于轿车类发动机，黏度切不可选用过大，一般车况较好时黏度最大选用15W-40。如果车况变差、动力下降、出现轻微烧机油等情况时，可选用20W-50黏度的机油。1、概 述 1.2 发动机的润滑方式 发动机各零件的润滑强度及润滑方式取决于该零件的工作条件，相对运动速度和承受机械负荷、热负荷的大小。现代汽车发动机多采用压力润滑与飞溅润滑的综合润滑方式。1.2.1压力润滑 压力润滑是将具有一定压力的润滑油源源不断地送到零件的摩擦面间，形成具有一定厚

11、度并能承受一定机械负荷的油膜，尽量将两摩擦零件完全隔开，实现可靠的润滑。发动机上采用这种润滑方式的有：曲轴各轴颈与轴承之间、凸轮轴颈与轴承之间、摇臂轴与摇臂之间等部位。因此，在缸体或者缸盖上设有专门的油道来向这些部位输送润滑油。1、概 述 1.2 发动机的润滑方式1.2.2飞溅润滑 机油的选用有两个原则：一是质量级的选择，二是黏度级的选择。机油质量等级从A开始逐级提高，如：汽油机为SA、SF、SH；柴油机为CA、CD、CF等。主要选择依据是机型、汽缸压缩比及转速等。汽缸压缩比及转速越高，机油质量级要求越高。 机油黏度级选择的主要依据是环境温度。夏季用油有20、30、40等；冬季用油有5W、15

12、W、25W等；冬夏季都可使用的有5W/20、10W/30、15W/40等。数值越大黏度越高。1、概 述 1.3 润滑系统的结构1.3.1润滑系统的组成 为了保证发动机得到正常的润滑，汽车发动机润滑系统主要包括以下一些装置：（1）油底壳。用来储存润滑油。在大多数发动机上，油底壳还起到为润滑油散热的作用。（2）机油泵。将润滑油从油底壳中抽出加压后，源源不断地送至各零件表面进行润滑，维持润滑油在润滑系统中的循环。机油泵大多装于曲轴箱内，也有些柴油机将机油泵装于曲轴箱外面，机油泵都采用齿轮驱动方式，通过凸轮轴、曲轴或正时齿轮来驱动。1、概 述 1.3 润滑系统的结构1.3.1润滑系统的组成（3）机油滤

13、清器。用来过滤掉润滑油中的杂质、磨屑、油泥和水分等杂物，使送到各润滑部位的都是清洁的润滑油。由于过滤能力与流动阻力成正比，润滑系统的滤清器按过滤能力分成机油集滤器、机油粗滤器和机油细滤器（大型发动机有）三种，设于润滑系统的不同部位。1、概 述 1.3 润滑系统的结构1.3.1润滑系统的组成（4）阀类。限压阀用来限制机油泵输出的润滑油压力。旁通阀在粗滤器发生堵塞时打开，机油泵输出的润滑油可直接进入主油道。机油细滤器进油限压阀用来限制进入细滤器的油量，防止因进入细滤器的油量过多，导致主油道压力降低而影响润滑。 机油压力表、油温表是便于驾驶员随时掌握润滑系统工作状况的装置。 润滑系统还包括部分油管和

14、在发动机机体上直接加工出、用来向各润滑部位输送润滑油的主油道。某些热负荷较大的发动机，如柴油发动机上，还设有机油散热器，对机油进行散热冷却。1、概 述 1.3 润滑系统的结构1.3.2润滑系统的油路 1、概 述图6-2 典型发动机润滑系统示意图1-凸轮轴；2-机油压力开关；3-中间轴；4-曲轴；5-分油道；6-主油道；7-机油滤清器；8-安全阀；9-放油螺塞；10-油底壳；11-机油滤清器；12-机油泵；13-旁通阀 1.3 润滑系统的结构1.3.2润滑系统的油路 1、概 述图6-3 发动机润滑油路示意图 1.3 润滑系统的结构1.3.2润滑系统的油路 发动机润滑系统的报警系统装有两个油压开关

15、。 其一，在缸盖上凸轮轴总油道的尾端，安装有一个机油压力开关2，称最低压力报警开关。打开发动机点火开关，由机油压力开关控制的油压指示灯亮，当发动机起动后机油压力超过0.031MPa时，该灯熄灭。如发动机机油压力降至0.031MPa以下时，机油压力开关则将油压指示灯电路接通，油压指示灯闪亮。 其二，在滤清器盖上还设有一个油压开关，是高压不足报警开关。当发动机转速大于2150r/min时，如果机油压力低于0.18MPa，该开关触点断开，报警灯闪亮，蜂鸣器鸣响，提醒驾驶员更换机油滤芯，同时旁通阀打开，以保证主油道内有机油润滑发动机各机件。1、概 述 2.1 机油泵2.1.1机油泵结构与原理 发动机上

16、采用的机油泵分成齿轮式和转子式两种，其结构如图6-4所示。2、润滑系统主要机件结构与检修图6-4 机油泵结构a)齿轮式机油泵：1-销；2-驱动齿轮；3-驱动齿轮轴；4-主动齿轮；5-从动齿轮；6-安全阀螺塞；7-弹簧；8-安全阀；9-机油泵体；10-油泵盖；11-机油滤清器；b)转子式机油泵：1-上泵体；2-轴；3-闪转子；4-外转子；5-安全阀螺塞；6-弹簧；7-下泵体；8-机油滤清器 2.1 机油泵2.1.1机油泵结构与原理 齿轮式机油泵的结构主要由机油泵驱动轴、主动齿轮、从动齿轮、机油泵体、泵盖、卸压安全阀以及集滤器等组成。 齿轮式机油泵的工作原理如图6-5所示。当齿轮按图示方向旋转时，

17、进油腔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。旋转的齿轮将齿间的润滑油带到出油腔。出油腔的容积则由于轮齿进入啮合而减小，导致油压升高，润滑油经出油口被输出，输出的油量与发动机转速成正比。2、润滑系统主要机件结构与检修 2.1 机油泵2.1.1机油泵结构与原理 2、润滑系统主要机件结构与检修图6-5 齿轮式机油泵的工作原理 2.1 机油泵2.1.1机油泵结构与原理 转子式机油泵主要由内转子、外转子和油泵壳体组成，其工作原理如图6-6所示。内转子有4个外齿，通过键固定于主动轴上。外转子有5个内齿，外圆柱面与壳体配合。内外转子有一定的偏心距，外

18、转子在内转子的带动下转动。壳体上设有进油口和出油口。2、润滑系统主要机件结构与检修图6-6 转子式机油泵的工作原理 2.1 机油泵2.1.2机油泵的检修 齿轮式机油泵各部检测的方法如下所述（图6-7）：2、润滑系统主要机件结构与检修图6-7 转子式机油泵的检查）端面间隙的检查；）外转子与泵壳内圈间隙的检查 2.1 机油泵2.1.2机油泵的检修（1）用直尺和塞尺检查齿轮端面到泵盖端面的距离，即检验端面间隙，一般应为0.050.15mm。（2）用直尺和塞尺检查泵盖端面的平面度，若平面度误差大于0.05mm则应修磨平面。（3）用塞尺检查齿顶与泵体之间的间隙，间隙值一般应为0.050.15mm。（4）

19、用塞尺测量齿轮的啮合间隙，同时在相邻120的三点上进行测量，间隙值一般应为0.050.20mm，三点齿隙相差不应超过0.1mm。 转子式机油泵应检查端面间隙、啮合间隙和外转子与泵壳之间的间隙，其检测方法同上。 机油泵磨损后，各部间隙大于使用限度时，应更换零件或更换总成。2、润滑系统主要机件结构与检修 2.2 机油滤清器2.2.1机油滤清器的结构与原理 机油滤清器按过滤能力分成集滤器、粗滤器和细滤器三种。 集滤器采用滤网式结构，安装于机油泵进油管上。大多数汽车都采用固定式集滤器，位于油面下面吸油，可防止吸入泡沫。同时，固定式集滤器结构简单，由一层滤网通过卡簧固定在机油收集器上。 粗滤器属于全流式

20、滤清器，串联安装于机油泵出油孔与主油道之间，可滤掉机油中粒度较大（直径为0.050.1mm以上）的杂质。粗滤器和细滤器都安装于缸体外面，以方便维护。2、润滑系统主要机件结构与检修 2.2 机油滤清器2.2.1机油滤清器的结构与原理 粗滤器主要由外壳、端盖和滤芯等组成，如图6-8所示。滤芯采用新型酚醛树脂材料为黏结剂的锯末滤芯或采用纸质滤芯。滤芯安装于外壳滤芯底座和端盖下端面之间，并用弹簧压紧。密封圈用来防止外壳内的机油不经过滤直接进入芯筒内。端盖与外壳之间用密封圈固定，端盖通过螺栓固定于缸体，并和缸体上相应的油孔对齐。2、润滑系统主要机件结构与检修图6-8 可拆式粗滤器 2.2 机油滤清器2.

21、2.1机油滤清器的结构与原理 现在，越来越多的发动机为维护方便，采用旋装式滤芯结构。滤芯为纸质折叠式结构，封闭式外壳，定期更换，直接旋装于滤清器盖上（图6-9）。2、润滑系统主要机件结构与检修图6-9 旋装式滤芯 2.2 机油滤清器2.2.1机油滤清器的结构与原理 细滤器属于分流式滤清器，过滤能力强，但流动阻力也大，与主油道并联安装。细滤器按过滤方式分成过滤式和离心式两种结构。过滤式细滤器与粗滤器结构基本相同，只是滤芯能过滤掉更细小颗粒杂质。 离心式细滤器主要由三部分组成：壳体与滤清器盖，转子轴，转子体与转子盖，如图6-10所示。2、润滑系统主要机件结构与检修图6-10 离心式机油细滤器的结构

22、 2.2 机油滤清器2.2.2机油滤清器的维护与检修 机油滤清器应按原厂的规定定期清洗、调整或更换滤芯，以保证润滑油的清洁，减少发动机的磨损。（1）集滤器的维护。其损坏形式有油管和滤网堵塞，应用柴油或煤油清洗后用压缩空气吹干。浮式集滤器的浮子若有破损，应进行焊修。（2）粗滤器的维护。汽车每行驶12000km左右时，应拆洗壳体，更换滤芯。检查各密封圈，若有老化、损坏应予更换。无特殊情况，不必拆卸和调整旁通阀，而装配时应先充满机油。2、润滑系统主要机件结构与检修 2.2 机油滤清器2.2.2机油滤清器的维护与检修（3）离心式细滤器的检修。在发动机的机油压力高于0.15MPa时，运转10s以上（油压

23、较低时机油不会进入细滤器），然后立即熄火。在熄火后的23min内，若在发动机旁听不到细滤器转子转动的“嗡、嗡”声，则说明细滤器不工作。若机油压力正常，细滤器的进油止回阀也未堵塞，则为细滤器故障。应拆检清洗细滤器，拧开压紧螺母，取下外罩，将转子转到喷嘴对准挡油板的缺口时，取出转子。清除转子内壁上的污物，清洗转子并疏通喷嘴，经调整或换件后再组装。2、润滑系统主要机件结构与检修 2.3 机油散热器与机油冷却器 一些热负荷较大的发动机，如大功率柴油机等，除利用油底壳对机油进行散热外，还设有专门的机油散热装置。这些装置分成机油散热器和机油冷却器。 机油散热器和冷却水散热器结构基本相同，但采用横流式结构，

24、布置在冷却水散热器前面。机油散热器油路与主油道并联，利用风扇风力使机油冷却。 机油冷却器是利用发动机冷却水对机油进行冷却。机油冷却器的构造如图6-11所示，主要由芯子和壳体组成。芯子由铜制的圆形或椭圆形管与散热片组成，与两端的进出水腔相通。冷却水在芯子管内流动，润滑油在管外流动。冷却器上装有旁通阀，当机油温度过低、黏度过大时，旁通阀打开，机油不经过冷却直接进入主油道内。2、润滑系统主要机件结构与检修 2.3 机油散热器与机油冷却器 2、润滑系统主要机件结构与检修图6-11 管式机油冷却器 发动机润滑系统的常见故障是机油压力过低或过高、机油消耗过多、机油温度过高和滤清器效能减弱等。3.1 压力过

25、低3.1.1现象（1）发动机发动后，机油压力表读数迅速下降至零左右。（2）发动机在正常温度和转速下，机油压力表读数始终低于规定值。3、润滑系统常见故障诊断与排除 3.1 压力过低3.1.2原因（1）机油油量不足。（2）机油黏度太低。（3）减压阀弹簧过软或调整不当。（4）机油滤清器堵塞。（5）机油泵齿轮等磨损，使供油压力过低。（6）曲轴主轴承、连杆轴承或凸轮轴轴承间隙过大。（7）润滑系统内、外管路或管接头泄漏。（8）机油压力表或传感器失效。3、润滑系统常见故障诊断与排除 3.1 压力过低3.1.3故障诊断与排除方法（1）观察机油压力表或报警指示灯，发现机油压力过低或为零时，应立即停车熄火，否则会

26、很快发生烧瓦抱轴等机械事故。先拔出机油尺，检查油底壳内机油量及机油品质，若油量不足，应及时添加；若机油中含水或燃油时，应通过拆检，查出渗漏部位；若机油黏度过小，应更换合适牌号的机油。（2）若机油量充足，再检查机油压力传感器的导线是否松脱。若连接良好，在发动机运转时，拧松机油压力传感器或主油道螺塞，若机油从连接螺纹孔处喷出有力，则为机油压力表或其传感器、连接线路故障。（3）若机油喷出无力，则应立即熄火，检查集滤器、机油泵、限压阀、粗滤器滤芯是否堵塞且旁通阀无法打开，各进出油管、油道及油堵是否漏油。（4）若以上检查均正常，则应检查曲轴轴承、连杆轴承或凸轮轴轴承的间隙是否过大，间隙增大会直接影响机油

27、压力。3、润滑系统常见故障诊断与排除 3.2 机油压力过高3.2.1现象（1）发动机在正常温度和转速下，机油压力表读数高于规定值。（2）发动机在运转中，机油压力表读数突然增高。（3）机油压力表读数低，但高压机油冲裂机油压力传感器或机油滤清器盖等。3、润滑系统常见故障诊断与排除 3.2 机油压力过高3.2.2原因（1）机油黏度过大。（2）限压阀调整不当或失效。（3）汽缸体的油道堵塞。（4）机油粗滤器滤芯堵塞且旁通阀开启困难。（5）机油压力表或其传感器工作不良。（6）曲轴主轴承、连杆轴承或凸轮轴轴承的间隙过小（只出现在大修后发动机）。3、润滑系统常见故障诊断与排除 3.2 机油压力过高3.2.3故障诊断与排除方法 发现机油压力过高，应熄火排除故障，