第七章 發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系

1、工程機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造第七章 發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系第一節(jié) 潤(rùn)滑系的功用及組成 在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)連續(xù)不斷地將潔凈潤(rùn)滑油輸送至全部運(yùn)動(dòng)件的摩擦表面，形成油膜，實(shí)現(xiàn)液體潤(rùn)滑，從而減少摩擦阻力，降低功率消耗，減輕機(jī)件磨損，保證發(fā)動(dòng)機(jī)工作可靠，提高耐久性 需要潤(rùn)滑的主要運(yùn)動(dòng)部件有： 曲軸主軸頸與主軸承、曲柄銷與連桿軸承、凸輪軸頸與凸輪軸軸承、活塞及活塞環(huán)與氣缸壁面、配氣機(jī)構(gòu)各運(yùn)動(dòng)副及傳動(dòng)齒輪等。 二、潤(rùn)滑方式:（1）壓力潤(rùn)滑：是以一定的壓力將潤(rùn)滑油供入摩擦表面的潤(rùn)滑方式。顯然，壓力潤(rùn)滑方式形成的油膜承載能力高，具有緩沖及分散應(yīng)力的作用，一般在負(fù)荷較大、相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較高的轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦副的摩擦表面上應(yīng)用，如曲軸主軸頸與主軸承

2、、曲柄銷與連桿軸承、凸輪軸頸與凸輪軸軸承等摩擦副，而活塞及活塞環(huán)與氣缸壁面這一滑動(dòng)摩擦副的相對(duì)線速度雖然很高，側(cè)壓力也很大，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)壓力潤(rùn)滑方式。（2）飛濺潤(rùn)滑：利用發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)運(yùn)動(dòng)件濺潑起來(lái)的油滴或油霧潤(rùn)滑摩擦表面的潤(rùn)滑方式。顯然，這種潤(rùn)滑方式形成的油膜強(qiáng)度較低，潤(rùn)滑油容易氧化變質(zhì)，用于氣缸壁面、活塞銷和配氣機(jī)構(gòu)的凸輪、挺柱、推桿等零件的工作表面的潤(rùn)滑。 四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)采用壓力潤(rùn)滑方式為主、飛濺潤(rùn)滑方式為輔的連續(xù)不斷的壓力循環(huán)潤(rùn)滑方式。（3）潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑：通過(guò)潤(rùn)滑脂嘴定期加注潤(rùn)滑脂來(lái)潤(rùn)滑摩擦表面的潤(rùn)滑方式。如水泵及發(fā)電機(jī)軸承、曲軸前后端油封處等。 潤(rùn)滑系組成（1）機(jī)油泵其功用是保證潤(rùn)滑油在潤(rùn)滑

3、系中循環(huán)流動(dòng)，不能間斷，并在發(fā)動(dòng)機(jī)任何轉(zhuǎn)速下都能以足夠高的壓力供應(yīng)足夠量的潤(rùn)滑油。這里，一是保證供油循環(huán)不間斷，二是保證油壓在任何轉(zhuǎn)速下基本穩(wěn)定，前者表明機(jī)油泵應(yīng)始終能吸到油，后者表明機(jī)油泵有壓力調(diào)節(jié)裝置。（2）機(jī)油濾清器用來(lái)濾除潤(rùn)滑油中的金屬磨屑、機(jī)械雜質(zhì)和潤(rùn)滑油氧化物，減少磨損，防止?jié)櫥偷蓝氯?。?）機(jī)油冷卻器潤(rùn)滑油溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致其粘度大幅度下降，不利于在摩擦表面形成油膜，而且加速潤(rùn)滑油老化變質(zhì)。機(jī)油冷卻器的作用就是防止?jié)櫥蜏囟冗^(guò)高。（4）油底殼儲(chǔ)存潤(rùn)滑油的容器。（5）集濾器用金屬絲編織的濾網(wǎng)作為機(jī)油泵吸油口處的機(jī)油粗濾器，防止機(jī)油中粗大的雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)油泵。 此外，還有機(jī)油壓力表、機(jī)油溫

4、度表、潤(rùn)滑油管和潤(rùn)滑油道等。 潤(rùn)滑油的牌號(hào)及其選擇潤(rùn)滑油的牌號(hào)及其選擇 潤(rùn)滑油的牌號(hào)依據(jù)機(jī)油粘度的大小來(lái)確定潤(rùn)滑油的牌號(hào)依據(jù)機(jī)油粘度的大小來(lái)確定。通常用運(yùn)動(dòng)。通常用運(yùn)動(dòng)粘度表示。運(yùn)動(dòng)粘度是根據(jù)一定量的機(jī)油在一定的壓力下，粘度表示。運(yùn)動(dòng)粘度是根據(jù)一定量的機(jī)油在一定的壓力下，通過(guò)粘度計(jì)上一定直徑與長(zhǎng)度的毛細(xì)管所需的時(shí)間來(lái)確定，通過(guò)粘度計(jì)上一定直徑與長(zhǎng)度的毛細(xì)管所需的時(shí)間來(lái)確定，其單位為其單位為mm2/s。所需時(shí)間愈長(zhǎng)，。所需時(shí)間愈長(zhǎng)，機(jī)油的運(yùn)動(dòng)粘度愈大，機(jī)機(jī)油的運(yùn)動(dòng)粘度愈大，機(jī)油的牌號(hào)愈高油的牌號(hào)愈高。國(guó)產(chǎn)機(jī)油根據(jù)。國(guó)產(chǎn)機(jī)油根據(jù)100c情況下的機(jī)油粘度值進(jìn)行情況下的機(jī)油粘度值進(jìn)行分類。汽油機(jī)機(jī)油分

5、為四類，用分類。汽油機(jī)機(jī)油分為四類，用HQ打頭；柴油機(jī)機(jī)油分為三打頭；柴油機(jī)機(jī)油分為三類，用類，用HC打頭。打頭。冬天時(shí)應(yīng)選擇牌號(hào)低的機(jī)油；夏天應(yīng)選擇牌冬天時(shí)應(yīng)選擇牌號(hào)低的機(jī)油；夏天應(yīng)選擇牌號(hào)高的機(jī)油號(hào)高的機(jī)油。國(guó)外進(jìn)口高檔機(jī)油大多采用稠化機(jī)油，四季通。國(guó)外進(jìn)口高檔機(jī)油大多采用稠化機(jī)油，四季通用，如用，如SAE10W-30表示在低溫下使用時(shí)，其粘度與表示在低溫下使用時(shí)，其粘度與SAE10W一一樣，而在高溫下使用時(shí)，其粘度與樣，而在高溫下使用時(shí)，其粘度與SAE30一樣。一樣。機(jī)油的黏度分類機(jī)油的質(zhì)量分級(jí)二、內(nèi)燃機(jī)的 潤(rùn)滑系三、 潤(rùn)滑系主要部件一、機(jī)油泵一、機(jī)油泵 機(jī)油泵的結(jié)構(gòu)形式有兩種：機(jī)油泵的

6、結(jié)構(gòu)形式有兩種：齒輪式機(jī)油泵和轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵齒輪式機(jī)油泵和轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵。轎車。轎車發(fā)動(dòng)機(jī)一般用轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵。發(fā)動(dòng)機(jī)一般用轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵。（1）齒輪式機(jī)油泵）齒輪式機(jī)油泵工作原理：齒輪的端面由機(jī)油泵蓋封閉，工作原理：齒輪的端面由機(jī)油泵蓋封閉，泵體、泵蓋和齒輪的各個(gè)齒槽組成工作腔。泵體、泵蓋和齒輪的各個(gè)齒槽組成工作腔。當(dāng)主動(dòng)齒輪（半圓鍵）帶動(dòng)從動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)當(dāng)主動(dòng)齒輪（半圓鍵）帶動(dòng)從動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)油腔時(shí)，進(jìn)油腔1的容積由于輪齒逐漸脫離嚙的容積由于輪齒逐漸脫離嚙合而增大，腔內(nèi)產(chǎn)生一定的真空，機(jī)油從合而增大，腔內(nèi)產(chǎn)生一定的真空，機(jī)油從進(jìn)油口進(jìn)入，被輪齒帶到出油腔，此處的進(jìn)油口進(jìn)入，被輪齒帶到出油腔，此處的容

7、積由于輪齒逐漸進(jìn)入嚙合而減小，壓力容積由于輪齒逐漸進(jìn)入嚙合而減小，壓力增大，機(jī)油經(jīng)出油口壓入潤(rùn)滑油道。主動(dòng)、增大，機(jī)油經(jīng)出油口壓入潤(rùn)滑油道。主動(dòng)、從動(dòng)齒輪完全處于嚙合時(shí)，工作腔容積最從動(dòng)齒輪完全處于嚙合時(shí)，工作腔容積最小，壓力極高，使齒輪軸極易損壞，因此小，壓力極高，使齒輪軸極易損壞，因此在泵蓋一側(cè)開(kāi)有卸壓槽在泵蓋一側(cè)開(kāi)有卸壓槽3，使接近完全嚙合的齒輪副之間的容積與，使接近完全嚙合的齒輪副之間的容積與出油腔相通。出油腔相通。齒輪式機(jī)油泵的典型結(jié)構(gòu)如圖所示。齒輪式機(jī)油泵的典型結(jié)構(gòu)如圖所示。來(lái)自集濾器來(lái)自集濾器通向全流式濾清器通向全流式濾清器通向離心式通向離心式濾清器濾清器 齒輪式機(jī)油泵齒輪與泵體

8、的徑向間隙一般不超過(guò)0.20mm，齒輪端面間隙不超過(guò)0.050.20mm。間隙過(guò)大，潤(rùn)滑油壓力降低，泵油量減少。 在泵體與泵蓋之間有襯墊，既可以防止漏油，又可以用來(lái)調(diào)整齒輪的端面間隙。 在機(jī)油泵蓋上裝有限壓閥，它可將主油道的油壓控制在正常范圍內(nèi)（0.150.6兆帕）。若油壓超出上述范圍，可增加或減小墊片7的厚度，以調(diào)整彈簧8的預(yù)緊力，從而保證主油道內(nèi)的油壓在正常范圍內(nèi)。 齒輪式機(jī)油泵由曲軸或凸輪軸經(jīng)中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，汽油機(jī)的齒輪式機(jī)油泵典型的傳動(dòng)方式是機(jī)油泵與分電器由凸輪軸或中間軸上的曲線齒齒輪經(jīng)同一個(gè)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)。 齒輪式機(jī)油泵的優(yōu)點(diǎn)是齒輪式機(jī)油泵的優(yōu)點(diǎn)是效率高，功率損失小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)效率高，功率

9、損失小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，制造較容易單，工作可靠，制造較容易 ；缺點(diǎn)是需要中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，體缺點(diǎn)是需要中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，體積大，制造成本較高，供油不積大，制造成本較高，供油不均勻等。國(guó)產(chǎn)普通桑塔納、捷均勻等。國(guó)產(chǎn)普通桑塔納、捷達(dá)和奧迪等轎車都采用齒輪泵。達(dá)和奧迪等轎車都采用齒輪泵。（2）轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵）轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵 轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵主要由內(nèi)、外轉(zhuǎn)子，機(jī)油泵體及機(jī)油泵蓋等零件轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵主要由內(nèi)、外轉(zhuǎn)子，機(jī)油泵體及機(jī)油泵蓋等零件組成。內(nèi)轉(zhuǎn)子固定在機(jī)油泵傳動(dòng)軸上，外轉(zhuǎn)子自由地安裝在泵體內(nèi)，組成。內(nèi)轉(zhuǎn)子固定在機(jī)油泵傳動(dòng)軸上，外轉(zhuǎn)子自由地安裝在泵體內(nèi)，并與內(nèi)轉(zhuǎn)子嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)。內(nèi)、外轉(zhuǎn)子之間有一定的偏心距。內(nèi)轉(zhuǎn)子一并

10、與內(nèi)轉(zhuǎn)子嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)。內(nèi)、外轉(zhuǎn)子之間有一定的偏心距。內(nèi)轉(zhuǎn)子一般有四個(gè)或以上的凸齒，外轉(zhuǎn)子的凹齒數(shù)比內(nèi)轉(zhuǎn)子的凸齒數(shù)多一個(gè)，般有四個(gè)或以上的凸齒，外轉(zhuǎn)子的凹齒數(shù)比內(nèi)轉(zhuǎn)子的凸齒數(shù)多一個(gè)，內(nèi)、外轉(zhuǎn)子的齒形輪廓為次擺線。內(nèi)、外轉(zhuǎn)子的齒形輪廓為次擺線。工作原理：機(jī)油泵傳動(dòng)軸通過(guò)半圓鍵帶動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)轉(zhuǎn)子通工作原理：機(jī)油泵傳動(dòng)軸通過(guò)半圓鍵帶動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)轉(zhuǎn)子通過(guò)與外轉(zhuǎn)子共扼曲線齒形輪廓的嚙合，同方向帶動(dòng)外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)與外轉(zhuǎn)子共扼曲線齒形輪廓的嚙合，同方向帶動(dòng)外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)（外轉(zhuǎn)子與機(jī)油泵體內(nèi)孔間隙配合）。注意到內(nèi)轉(zhuǎn)子將外轉(zhuǎn)子內(nèi)（外轉(zhuǎn)子與機(jī)油泵體內(nèi)孔間隙配合）。注意到內(nèi)轉(zhuǎn)子將外轉(zhuǎn)子內(nèi)腔分割成四個(gè)工作腔，由于內(nèi)外轉(zhuǎn)子

11、中心偏置，這四個(gè)工作腔容腔分割成四個(gè)工作腔，由于內(nèi)外轉(zhuǎn)子中心偏置，這四個(gè)工作腔容積隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)生了變化，容積增大的區(qū)域形成了一定真空，積隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)生了變化，容積增大的區(qū)域形成了一定真空，進(jìn)油口設(shè)在這里；容積減小的區(qū)域壓力提高，出油口設(shè)在這里。進(jìn)油口設(shè)在這里；容積減小的區(qū)域壓力提高，出油口設(shè)在這里。 轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，供油量大而且油壓均勻，噪聲小，吸油真空度較高。而且，當(dāng)機(jī)油泵安裝在曲軸箱外或安裝位置較高時(shí)，采用轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵比較合適。其缺點(diǎn)是內(nèi)、外轉(zhuǎn)子的嚙合表面滑動(dòng)阻力較大，發(fā)動(dòng)機(jī)功率消耗增多，而且由于轉(zhuǎn)速較高，容易產(chǎn)生氣泡，影響正常供油。二、機(jī)油濾清器 機(jī)油濾清器濾芯的過(guò)

12、濾能力與通過(guò)能力成反比。 在潤(rùn)滑系油路中一般裝用幾個(gè)不同濾清能力的濾清器集濾器、粗濾器和細(xì)濾器。 主油道中不允許斷油，因此，不同濾清能力的濾清器分別串聯(lián)和并聯(lián)在主油道中。 與主油道串聯(lián)的濾清器稱為全流式濾清器；與主油道并聯(lián)的濾清器稱為分流式濾清器。顯然，粗濾清器是全流式濾清器，細(xì)濾清器是分流式濾清器。 細(xì)濾器的作用只是在一定時(shí)間內(nèi)將全部機(jī)油過(guò)濾一遍，起潔凈機(jī)油的作用，過(guò)濾后的機(jī)油重新流回油底殼，并不參加摩擦表面的潤(rùn)滑。當(dāng)機(jī)油主油道內(nèi)壓力過(guò)低時(shí)機(jī)油不通過(guò)細(xì)濾器（單向閥）。 （1）集濾器）集濾器 浮筒式集濾器由浮子、濾網(wǎng)、罩及焊在浮子上的吸油管所組成。浮子是空心的，以使浮在油面上。固定管通往機(jī)油泵

13、，安裝后固定不動(dòng)。吸油管活套在管中，使浮子能自由地隨油面升降。浮子下面裝有金屬絲制成的濾網(wǎng)。濾網(wǎng)有彈性，中央有環(huán)口，平時(shí)依靠濾網(wǎng)本身的彈性，使環(huán)口緊壓在罩上。罩的邊有缺口，與浮子裝合后便形成狹縫。當(dāng)機(jī)油泵工作時(shí)，機(jī)油從罩與浮子之間的鋏縫被吸入，經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)濾去粗大的雜質(zhì)后，通過(guò)油管進(jìn)入機(jī)油泵。當(dāng)濾網(wǎng)被淤塞時(shí)，濾網(wǎng)上方的真空度增大，克服濾網(wǎng)的彈力，濾網(wǎng)便上升而環(huán)口離開(kāi)罩。此時(shí)機(jī)油不經(jīng)濾網(wǎng)而直接從環(huán)口進(jìn)入吸油管內(nèi)，以保證機(jī)油的供給不致中斷。（2）全流式濾清器（紙質(zhì)樹(shù)脂處理）全流式濾清器（紙質(zhì)樹(shù)脂處理）（三）機(jī)油散熱裝置轎車發(fā)動(dòng)機(jī)一般采用水冷式機(jī)油冷卻器。出水管出水管進(jìn)水管進(jìn)水管四、曲軸箱通風(fēng) 發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油消耗率劇增的主要原因有以下幾個(gè)原因：發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油消耗率劇增的主要原因有以下幾個(gè)原因： 1、連桿彎曲偏磨，機(jī)油上竄；、連桿彎曲偏磨，機(jī)油上竄； 2、活塞環(huán)磨損，密封失效，機(jī)油上竄；、活塞環(huán)磨損，密封失效，機(jī)油上竄； 3、氣門導(dǎo)管橡膠密封圈損壞，機(jī)油下竄；、氣門導(dǎo)管橡膠密封圈損壞，機(jī)油下竄； 4、曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)失效，機(jī)油上竄。、曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)失效，機(jī)油上竄。 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，總有一部分可燃混合氣和廢氣經(jīng)活塞環(huán)漏到曲軸箱。漏到曲軸箱內(nèi)的汽油蒸汽凝結(jié)后造成機(jī)油變稀，性能變壞；廢氣促使機(jī)油氧化變質(zhì)，更使曲