發(fā)動機(jī)教案13.doc

山西省農(nóng)業(yè)機(jī)械化學(xué)校教案授課日期2013、11、25時間分配復(fù)習(xí)提問5 分鐘所需學(xué)時8內(nèi)容講授 分鐘累計學(xué)時課堂小結(jié)5 分鐘課題：項目四 潤滑系的構(gòu)造與檢修教學(xué)目的：1、掌握發(fā)動機(jī)潤滑系的作用、組成以及各零件的構(gòu)造；2、掌握機(jī)油泵的正確拆裝；機(jī)油和機(jī)油濾清器的更換。教學(xué)重點(diǎn)：機(jī)油泵的構(gòu)造；機(jī)油和機(jī)油濾清器的更換。教學(xué)難點(diǎn)： 潤滑系的潤滑油路教學(xué)方法及教改手段：理實(shí)一體化教學(xué)用具：豐田-5A發(fā)動機(jī)；S195發(fā)動機(jī)；豐田-5A發(fā)動機(jī)；桑塔納2000整車；常用拆裝工具等教材分析及教學(xué)內(nèi)容：項目四 潤滑系的構(gòu)造與檢修導(dǎo)入新課聽說過汽車定期維護(hù)保養(yǎng)的時候要更換機(jī)油和機(jī)油濾清器嗎？見過駕駛室儀表板上的機(jī)油壓力報警燈嗎？為什么要設(shè)置潤滑系統(tǒng)？沒有可以嗎？汽車的潤滑系是怎樣工作的？通過設(shè)問引入新課。相關(guān)知識：一、 發(fā)動機(jī)潤滑系的作用 發(fā)動機(jī)工作時，傳力零件相對運(yùn)動表面之間不能直接接觸。因為，任何零件的工作表面，即使經(jīng)過極為精密的加工，也難免存在一定程度的表面粗糙度。在它們接觸且相對運(yùn)動時，必然產(chǎn)生摩擦和磨損。而摩擦產(chǎn)生的阻力，既要消耗動力，阻礙零件的運(yùn)動，又使零件發(fā)熱，甚至導(dǎo)致工作表面燒損。因此，必須進(jìn)行潤滑。即在兩零件的工作表面之間加入一層潤滑油使其形成油膜，將零件完全隔開，處于完全的液體摩擦狀態(tài)。這樣，功率消耗和磨損就會大為減少。 1. 潤滑：將潤滑油不斷地供給各零件的摩擦表面，形成潤滑油膜，減小零件的摩擦、磨損和功率消耗。2.清潔 發(fā)動機(jī)工作時，不可避免地要產(chǎn)生金屬磨屑，空氣所帶入的塵埃及燃燒所產(chǎn)生的固體雜質(zhì)等。這些顆粒若進(jìn)入零件的工作表面，就會形成磨料，大大加劇零件的磨損。而潤滑系通過潤滑油的流動將這些磨料從零件表面沖洗下來，帶回到曲軸箱。在這里，大的顆粒沉到油底殼底部，小的顆粒被機(jī)油濾清器濾出，從而起到清潔的作用。 3.冷卻 由于運(yùn)動零件的摩擦和混合氣的燃燒，使某些零件產(chǎn)生較高的溫度。而潤滑油流經(jīng)零件表面時可吸收其熱量并將部分熱量帶回到油底殼散入大氣中，起到冷卻作用。 4.密封 發(fā)動機(jī)氣缸壁與活塞、活塞環(huán)與環(huán)槽之間間隙中的油膜，減少了氣體的泄漏，保證氣缸的應(yīng)有壓力，起到了密封作用。 5.防腐蝕由于潤滑油粘附在零件表面上，避免了零件與水、空氣、燃?xì)獾鹊闹苯咏佑|，起到了防止或減輕零件銹蝕和化學(xué)腐蝕的作用。三、發(fā)動機(jī)的潤滑方式 發(fā)動機(jī)工作時，由于各運(yùn)動零件的工作條件不同，因而所要求的潤滑強(qiáng)度和方式也不同。零件表面的潤滑，按其供油方式可分為壓力潤滑和飛濺潤滑?，F(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)都采用復(fù)合式潤滑方式。 1.壓力潤滑 對負(fù)荷大，相對運(yùn)動速度高(如，主軸承、連桿軸承、凸輪軸軸承等)的零件，以一定壓力將機(jī)油輸送到摩擦面間隙中進(jìn)行潤滑的方式。 2.飛濺潤滑 對外露、負(fù)荷較輕、相對運(yùn)動速度較小(如：活塞銷、氣缸壁、凸輪表面和挺桿等)的工作表面，依靠運(yùn)動零件飛濺起來的油滴或油霧進(jìn)行潤滑的方式。 3.潤滑脂潤滑 對一些不太重要、分散的部位，采用定期加注潤滑脂的方式進(jìn)行潤滑，如發(fā)動機(jī)水泵軸承、發(fā)電機(jī)、起動機(jī)和分電器等總成的潤滑，即采用這種方式。四、潤滑系的組成和潤滑油路為了保證發(fā)動機(jī)得到正常的潤滑，發(fā)動機(jī)潤滑系一般由機(jī)油濾清器、機(jī)油泵、油底殼、機(jī)油散熱器以及機(jī)油標(biāo)尺等組成。此外，潤滑系統(tǒng)還包括機(jī)油壓力表、溫度表和機(jī)油管道等。如圖為桑塔納2000的潤滑系示意圖。當(dāng)發(fā)動機(jī)工作時，機(jī)油泵從油底殼中吸取機(jī)油，經(jīng)由機(jī)油濾清器過濾后的機(jī)油在機(jī)油濾清器支架內(nèi)分為3路：一路進(jìn)入氣缸體主油道，經(jīng)主油道將機(jī)油分配到各曲軸主軸承，再由曲軸上的斜油孔通往各連桿軸承，由連桿體上的油孔通往連桿小頭襯套；第二路通過安裝在機(jī)油濾清器上的一個單向閥進(jìn)入氣缸體，通向氣缸體上平面油道，經(jīng)氣缸蓋的第四個螺栓孔進(jìn)入氣缸蓋主油道，由此將機(jī)油分配到各凸輪軸軸頸和液壓挺柱（單向閥的作用是在發(fā)動機(jī)停機(jī)時能保持氣缸蓋油道內(nèi)存油，防止發(fā)動機(jī)再次起動時缸蓋供油不足，導(dǎo)致液壓挺柱不能正常工作）；第三路通往一個安全閥，油道內(nèi)的壓力過大時該閥打開，將部分機(jī)油旁通流回油底殼。潤滑油路如下圖：五、機(jī)油汽車發(fā)動機(jī)潤滑油簡稱機(jī)油，是車用潤滑油中用量最大的，并且性能要求較高，品種要求繁多，工作條件非?？量痰囊环N潤滑油。目前，國際上許多國家發(fā)動機(jī)油采用API質(zhì)量分類法和SAE粘度分類法。API質(zhì)量分類法：根據(jù)發(fā)動機(jī)油的用途和使用性能的高低，分為汽油發(fā)動機(jī)油的S系列，具體有SA、SB、SC、SD、SE、SF、SG、SH、SJ 9個等級；柴油發(fā)動機(jī)油的C系列，具體有CA、CB、CC、CD、CE、CF-4、CG-4 7個系列。SAE粘度分類法：按機(jī)油粘度大小，將內(nèi)燃機(jī)油分為兩組粘度等級系列：W組粘度等級系列有0W、5W、10W、15W、20W和25W六個低溫粘度等級；非W組粘度等級系列有：20、30、40、50和60五個高溫粘度等級。發(fā)動機(jī)油的選擇應(yīng)兼顧使用性能級別的選擇和粘度級別的選擇兩個方面。 發(fā)動機(jī)油使用性能級別的選擇，主要根據(jù)發(fā)動機(jī)性能、結(jié)構(gòu)、工作條件和燃料品質(zhì)。柴油機(jī)油使用性能級別的選擇主要根據(jù)發(fā)動機(jī)的平均有效壓力、活塞平均速度、發(fā)動機(jī)油負(fù)荷、使用條件和輕柴油的硫含量。粘度級別的選擇 發(fā)動機(jī)油粘度級別的選擇。主要是根據(jù)氣溫、工況和發(fā)動機(jī)的技術(shù)狀況。發(fā)動機(jī)油的粘度要保證發(fā)動機(jī)低溫易于起動，而走熱后又能維持足夠粘度，保證正常潤滑。發(fā)動機(jī)潤滑油粘度等級與適用溫度范圍如下：SAE粘度級別適用氣溫（）5W/30-303010W/30-253015W/30-203015W/40-2040以上20W/20-152030-103040-540以上六、潤滑系主要零件的構(gòu)造1、機(jī)油泵機(jī)油泵的功用是把一定量的機(jī)油壓力升高，強(qiáng)制性地將機(jī)油壓送到發(fā)動機(jī)各摩擦表面。發(fā)動機(jī)上采用的機(jī)油泵分成齒輪式和轉(zhuǎn)子式兩種。（1）齒輪式機(jī)油泵組成：由泵殼、主動軸、從動軸、主動齒輪、從動齒輪、油泵蓋等組成。如圖所示。機(jī)油泵殼體內(nèi)裝有一對主從動齒輪。主動齒輪由凸輪軸上的斜齒輪或曲軸前端齒輪驅(qū)動，兩齒輪與殼體內(nèi)壁之間的間隙很小。發(fā)動機(jī)工作時，齒輪按圖中所示箭頭方向旋轉(zhuǎn)，進(jìn)油腔由于輪齒向脫離嚙合方向高速運(yùn)動而產(chǎn)生一定的真空度，潤滑油便從進(jìn)油口被吸入并充滿進(jìn)油腔。齒輪旋轉(zhuǎn)時，把齒間所存的潤滑油帶到出油腔內(nèi)。由于出油腔一側(cè)輪齒進(jìn)入嚙合，潤滑油處于被壓狀態(tài)，油壓升高，潤滑油便經(jīng)出油口被不斷地壓出。在一些汽車發(fā)動機(jī)上采用了內(nèi)嚙合齒輪式機(jī)油泵，這種機(jī)油泵的機(jī)體內(nèi)腔裝有內(nèi)齒圈，小齒輪的中心線與內(nèi)齒圈的中心線不同心，嚙合后留有一牙形空腔，在該空腔處設(shè)置有一個月牙形塊，將內(nèi)、外齒分開。如圖所示： （2）轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵主要由內(nèi)轉(zhuǎn)子、外轉(zhuǎn)子和油泵殼體組成。內(nèi)轉(zhuǎn)子有4個外齒，通過鍵固定于主動軸上。外轉(zhuǎn)子有5個內(nèi)齒，外圓柱面與殼體配合。內(nèi)外轉(zhuǎn)子有一定的偏心距，外轉(zhuǎn)子在內(nèi)轉(zhuǎn)子的帶動下轉(zhuǎn)動。殼體上設(shè)有進(jìn)油口和出油口。在內(nèi)外轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動過程中，轉(zhuǎn)子每個齒的齒形齒廓線上總能互相成點(diǎn)接觸。因此，在內(nèi)外轉(zhuǎn)子之間形成了四個互相封閉的工作腔。由于外轉(zhuǎn)子總是慢于內(nèi)轉(zhuǎn)子，這四個工作腔在旋轉(zhuǎn)過程中不但位置改變，容積大小也在改變。每個工作腔總是在最小時與殼體上的進(jìn)油孔接通，隨后容積逐漸變大，形成真空，把機(jī)油吸進(jìn)工作腔。當(dāng)該容積旋轉(zhuǎn)到與泵體上的出油孔接通且與進(jìn)油孔斷開時，容積逐漸變小，工作腔內(nèi)壓力升高，將腔內(nèi)機(jī)油從出油孔壓出。直至容積變?yōu)樽钚。赜峙c進(jìn)油孔接通開始進(jìn)油為止。與此同時，其他工作腔也在進(jìn)行著同樣的工作過程。2、機(jī)油濾清裝置汽車發(fā)動機(jī)在工作過程中,金屬磨屑和大氣中的塵埃以及燃料燃燒不完全所產(chǎn)生的炭粒會滲入機(jī)油中,機(jī)油本身也因受熱氧化而產(chǎn)生膠狀沉淀物,這些物質(zhì)會逐漸使?jié)櫥妥兣K。如果把這樣的臟機(jī)油直接送到運(yùn)動零件表面,機(jī)油中的機(jī)械雜質(zhì)就會成為磨料,加速零件的磨損,并且引起油道堵塞及活塞環(huán)、氣門等零件膠結(jié)。因此必須在潤滑系中設(shè)有機(jī)油濾清器，使循環(huán)流動的機(jī)油在送往運(yùn)動零件表面之前得到凈化處理，保證摩擦表面的良好潤滑，延長其使用壽命。潤滑油濾清方式示意圖a) 全流式；b)分流式；c)并用式1-機(jī)油泵；2-旁通閥；3-濾清器為了保證潤滑油的濾清效果，一般潤滑系中裝有幾個不同濾清能力的濾清器：集濾器、粗濾器和細(xì)濾器，分別串聯(lián)和并聯(lián)在主油道中。與主油道串聯(lián)的濾清器稱全流式濾清器，一般為粗濾器；與主油道并聯(lián)的濾清器稱分流式濾清器，一般為細(xì)濾器，過油量為10%30%。（1）集濾器圖4-13 集濾器集濾器是具有金屬網(wǎng)的濾清器，安裝于機(jī)油泵進(jìn)油管上，其作用是防止較大的機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)油泵。汽車發(fā)動機(jī)所用的集濾器有兩種：浮式集濾器和固定式集濾器。浮式集濾器的構(gòu)造如圖4-13所示，它是由浮子、濾網(wǎng)、罩及焊在浮子上的吸油管等組成。當(dāng)機(jī)油泵工作時，浮式集濾器是在機(jī)油表面吸油，能吸入油面上較清潔的機(jī)油，但油面上的泡沫易被吸入，使機(jī)油壓力降低，潤滑欠可靠，目前已經(jīng)被淹沒在油面之下的固定式集濾器取代。（2）粗濾器粗濾器通常串聯(lián)在機(jī)油泵與主油道之間，屬于全流式濾清器，它用于濾去機(jī)油中粒度較大的雜質(zhì)（直徑為0.050.1mm以上）。粗濾器是過濾式濾清器，其工作原理是利用機(jī)油通過細(xì)小的孔眼或縫隙時，將大于孔眼或縫隙的雜質(zhì)留在濾芯的外部。根據(jù)濾芯的不同，粗濾器有各種不同的結(jié)構(gòu)形式。汽車發(fā)動機(jī)常用的粗濾器為金屬片縫隙式、紙質(zhì)濾芯式和鋸末濾芯式。如圖是紙質(zhì)濾芯式粗濾器。全流式不可拆的濾清器1-主油道；2-機(jī)體；3-密封圈；4-外殼；5-紙濾芯；6-旁通閥； 7-金屬骨筒；8-連接座；9-進(jìn)油道現(xiàn)在的濾清器都做成不可拆的，并且?guī)в信酝ㄩy，如上圖所示。（3）細(xì)濾器機(jī)油細(xì)濾器用以清除機(jī)油中直徑在0.01mm以上的細(xì)小雜質(zhì)。這種濾清器對機(jī)油的流動阻力較大，故多做成分流式，它與主油道并聯(lián)，只允許少量的機(jī)油通過其濾清后回到油底殼。細(xì)濾器有過濾式和離心式兩種類型。過濾式細(xì)濾器與粗濾器的結(jié)構(gòu)基本相同，只是濾芯能過濾掉更細(xì)小顆粒的雜質(zhì)，因此存在著濾清能力與通過能力的矛盾。目前多數(shù)發(fā)動機(jī)均采用離心式細(xì)濾器，內(nèi)容要求自學(xué)。3、機(jī)油散熱器 為了使機(jī)油保持最有利的工作溫度，除了靠油底殼和其他零件的自然散熱外，有的發(fā)動機(jī)還裝有機(jī)油散熱器。機(jī)油散熱器多裝在冷卻水散熱器的前面，利用空氣或水來冷卻?？諝饫鋮s的機(jī)油散熱器結(jié)構(gòu)與冷卻水散熱器相似，如圖所示，多與主油道并聯(lián)。 空氣冷卻的機(jī)油散熱器 冷卻水冷卻的機(jī)油散熱器，如圖所示。將機(jī)油散熱器置于冷卻水路中，串聯(lián)在主油道之前。冷卻水在管外流動，潤滑油在管內(nèi)流動(或反之)。當(dāng)油溫較高時靠冷卻水降溫，而在起動暖車油溫較低時，則從冷卻水吸熱迅速提高機(jī)油溫度。水冷卻的機(jī)油散熱器油溫能得到較好控制。 水冷卻的機(jī)油散熱器簡圖1-前蓋；2-殼體；3-后蓋；4-銅芯管及散熱片；5-放水開關(guān)4、曲軸箱通風(fēng) 曲軸箱通風(fēng)的目的：1）防潤滑油變質(zhì)及防燃油稀釋機(jī)油，減輕機(jī)件的磨損。因發(fā)動機(jī)工作時，一少部分可燃混合氣和廢氣經(jīng)活塞環(huán)漏入曲軸箱內(nèi)。由于溫度的下降，漏入的氣體一部分凝結(jié)在機(jī)油中，使機(jī)油變稀，性能變壞，同時能形成泡沫，影響供油。 2）減輕機(jī)件的磨損和腐蝕：漏入曲軸箱的廢氣中的二氧化硫遇水生成酸類，腐蝕機(jī)件等。3）降壓、降溫、防漏：漏入曲軸箱的氣體使曲軸箱內(nèi)壓力和溫度升高，造成潤滑油從曲軸油封、襯墊處滲漏。4）回收可燃?xì)怏w，減少污染：將竄入曲軸箱內(nèi)的氣體再吸入到氣缸內(nèi)燃燒，對CH化合物進(jìn)行回收利用，同時，減少了對大氣的污染。為了延長機(jī)油的使用期限，減輕零件磨損和腐蝕，發(fā)動機(jī)曲軸箱都設(shè)有強(qiáng)制性通風(fēng)裝置。 曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)的組成及工作：1）組成如圖所示，為帶流量控制閥（PCV）的曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)示意圖。它由進(jìn)氣濾清器、進(jìn)氣管、抽氣管、流量控制閥等組成。曲軸箱與進(jìn)氣管之間用抽氣管連接。2）曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)的工作情況帶流量控制閥(PC)的曲軸箱通風(fēng)示意圖1-進(jìn)氣濾清器；2-化油器；3-進(jìn)氣管；4-抽氣管；5-流量控制閥；6-挺桿室當(dāng)發(fā)動機(jī)工作時，曲軸箱內(nèi)的氣體經(jīng)挺桿室和抽氣管被吸入進(jìn)氣管，而新鮮空氣經(jīng)氣門室罩上的小空氣濾清器進(jìn)入曲軸箱。為了防止發(fā)動機(jī)怠速和小負(fù)荷工況過多的氣體進(jìn)入氣缸，造成空燃比失調(diào)，加設(shè)了流量控制閥。3）流量控制閥的工作情況流量控制閥是一個單向閥，也稱PCV閥，可以調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)怠速、中小負(fù)荷和大負(fù)荷時的通風(fēng)強(qiáng)度。(1)怠速時，進(jìn)氣管內(nèi)真空度最大，單向閥被吸壓在閥座上，曲軸箱中氣體只能從閥的小孔通過，流量較小，保持怠速穩(wěn)定。(2)中等負(fù)荷時，進(jìn)氣管內(nèi)真空度下降，閥在彈簧張力作用下離開閥座，使通風(fēng)量適當(dāng)加大，保證曲軸箱內(nèi)氣體及時抽出和新鮮冷空氣的進(jìn)入。(3)大負(fù)荷時，進(jìn)氣管內(nèi)真空度很小，閥門完全打開，通風(fēng)量最大，曲軸箱內(nèi)新舊氣體大量對流。流量控制閥還有止回功能，一旦“回火”即被氣體關(guān)閉，防止曲軸箱內(nèi)廢氣被點(diǎn)燃。曲軸箱通風(fēng)裝置必須定期檢查，若單向閥失效、管接頭漏氣，都會影響通風(fēng)效果和空燃比A/F失準(zhǔn)，造成怠速不穩(wěn)，甚至熄火。七、潤滑系的報警裝置1、定期保養(yǎng)提醒2、機(jī)油壓力表和機(jī)油溫度表3、機(jī)油壓力過低報警指示燈如，桑塔納2000的壓力過低報警指示燈由兩個油壓開關(guān)控制：(1)油壓開關(guān)1：為30kpa，位于氣缸蓋后端；打開點(diǎn)火開關(guān)，儀表板中的機(jī)油壓力警告燈即閃爍。起動發(fā)動機(jī)，當(dāng)機(jī)油壓力大于30kPa時，開關(guān)1觸點(diǎn)開啟，該警告燈自動熄滅。當(dāng)發(fā)動機(jī)低