汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)分析解析.ppt

第五章發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系 曲軸箱通風(fēng) 概述 潤(rùn)滑系油路 潤(rùn)滑系主要部件 5 1概述 潤(rùn)滑作用 潤(rùn)滑運(yùn)動(dòng)零件表面 減小摩擦阻力和磨損 減小發(fā)動(dòng)機(jī)的功率消耗 清洗作用 機(jī)油在潤(rùn)滑系內(nèi)不斷循環(huán) 清洗摩擦表面 帶走磨屑和其它異物 冷卻作用 機(jī)油在潤(rùn)滑系內(nèi)循環(huán)帶走摩擦產(chǎn)生的熱量 起到冷卻作用 密封作用 在運(yùn)動(dòng)零件之間形成油膜 提高它們的密封性 有利于防止漏氣或漏油 防銹蝕作用 在零件表面形成油膜 對(duì)零件表面起保護(hù)作用 防止腐蝕生銹 液壓作用 潤(rùn)滑油可用作液壓油 起液壓作用 如液壓挺柱 減震緩沖作用 在運(yùn)動(dòng)零件表面形成油膜 吸收沖擊并減小振動(dòng) 起減震緩沖作用 一 潤(rùn)滑系功用 二 潤(rùn)滑方式 壓力潤(rùn)滑 利用機(jī)油泵 將具有一定壓力的潤(rùn)滑油源源不斷地送往摩擦表面 例如 曲軸主軸承 連桿軸承及凸輪軸軸承 搖臂等處形成油膜以保證潤(rùn)滑 飛濺潤(rùn)滑 利用發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)運(yùn)動(dòng)零件飛濺起來(lái)的油滴或油霧來(lái)潤(rùn)滑摩擦表面的潤(rùn)滑方式稱(chēng)為飛濺潤(rùn)滑 可使裸露在外面承受載荷較輕的氣缸壁 相對(duì)滑動(dòng)速度較小的活塞銷(xiāo) 以及配氣機(jī)構(gòu)的凸輪表面 挺柱等得到潤(rùn)滑 定期潤(rùn)滑 對(duì)于負(fù)荷較小的發(fā)動(dòng)機(jī)輔助裝置則只需定期 定量加注潤(rùn)滑脂進(jìn)行潤(rùn)滑 例如水泵及發(fā)電機(jī)軸承等 它不屬于潤(rùn)滑系的工作范疇 近年來(lái)在發(fā)動(dòng)機(jī)上采用含有耐磨潤(rùn)滑材料 如尼龍 二硫化鉬等 的軸承來(lái)代替加注潤(rùn)滑脂的軸承 三 潤(rùn)滑系的組成 潤(rùn)滑系一般由油底殼 機(jī)油泵 限壓閥及旁通閥 機(jī)油濾清器 機(jī)油散熱器 傳感器和機(jī)油壓力表 溫度表等組成 四 潤(rùn)滑劑的種類(lèi)及選用 潤(rùn)滑劑的分類(lèi) 潤(rùn)滑油 潤(rùn)滑脂 1 我國(guó)潤(rùn)滑油的分類(lèi) 1 汽油機(jī)潤(rùn)滑油 SC SD SE SF SG SH 2 柴油機(jī)潤(rùn)滑油 CC CD CD II CF CF 4 2 潤(rùn)滑脂的分類(lèi) 鈣基潤(rùn)滑脂 鈉基潤(rùn)滑脂 鈣鈉基潤(rùn)滑 脂 復(fù)合鈣基潤(rùn)滑脂 通用鋰基潤(rùn)滑脂 石墨鈣基潤(rùn)滑脂 5 2潤(rùn)滑系油路 現(xiàn)代汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系油路布置方案大致相似 只是由于潤(rùn)滑系的工作條件和某些具體結(jié)構(gòu)的不同而稍有差別 一 轎車(chē)的潤(rùn)滑油路 采用復(fù)合式潤(rùn)滑系統(tǒng)的上海桑塔納轎車(chē)JV型1 8L汽油發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油路 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí) 機(jī)油經(jīng)集濾器機(jī)油泵機(jī)油濾清器 主油道主軸承連桿軸承活塞銷(xiāo)噴濺至活塞 發(fā)動(dòng)機(jī)前端第一條斜向油道中間軸 主油道的垂直油道凸輪軸軸徑氣缸蓋回油孔曲軸箱 報(bào)警系統(tǒng)裝有兩個(gè)報(bào)警開(kāi)關(guān) 低壓油壓開(kāi)關(guān) 旁通閥 和高壓油壓開(kāi)關(guān) 限壓閥 均裝在既有濾清器支架上 發(fā)動(dòng)機(jī)在機(jī)油溫度為353K 轉(zhuǎn)速為800r min時(shí) 機(jī)油壓力大于或等于0 03Mpa 在200r min時(shí) 機(jī)油壓力大于或等于0 20Mpa 打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān) 儀表板上的機(jī)油壓力警告燈開(kāi)始閃爍 發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后 當(dāng)機(jī)油壓力大于030Mpa時(shí) 限壓閥打開(kāi) 警報(bào)燈熄滅 發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 旁通閥 油壓傳感器 限壓閥 警報(bào)指示燈 警報(bào)指示燈 油壓傳感器 旁通閥 限壓閥 機(jī)油壓力低于0 30Mpa 則低油壓開(kāi)關(guān)觸電閉合 機(jī)油壓力警告燈閃爍 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)2150r Min時(shí) 機(jī)油壓力未達(dá)到0 018Mpa 高壓油壓開(kāi)關(guān)的觸電斷開(kāi) 機(jī)油壓力警告燈閃爍 報(bào)警蜂鳴器也同時(shí)報(bào)警 發(fā)動(dòng)機(jī)在機(jī)油壓力未353K 轉(zhuǎn)速為800r Min時(shí) 機(jī)油壓力大于或等于0 03Mpa 在2000r Min時(shí) 機(jī)油壓力大于或等于0 20Mpa 基本潤(rùn)滑油路綜合演示1 基本潤(rùn)滑油路綜合演示2 點(diǎn)擊圖片播放 東風(fēng)EQ6100 1型發(fā)動(dòng)機(jī)采用的是綜合潤(rùn)滑方式 曲軸主軸徑 連桿軸徑 凸輪軸軸徑 凸輪軸止推凸緣 正時(shí)齒輪 分電器傳動(dòng)軸等均采用壓力潤(rùn)滑 活塞 活塞環(huán) 活塞銷(xiāo) 氣缸壁 氣門(mén) 挺桿 凸輪等采用飛濺潤(rùn)滑 斜向油道 二 載貨車(chē)的潤(rùn)滑油路 壓力潤(rùn)滑油路 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí) 機(jī)油經(jīng)集濾器 大部分機(jī)油經(jīng)粗濾器率去較大的機(jī)械雜質(zhì) 流入縱向主油道執(zhí)行壓力潤(rùn)滑任務(wù) 小部分機(jī)油 10 15 經(jīng)機(jī)油細(xì)濾器率去較細(xì)的雜質(zhì)和膠質(zhì)后流回油底殼 進(jìn)入主油道的機(jī)油 通過(guò)七條并聯(lián)的橫向油道分別潤(rùn)滑主軸徑和凸輪軸徑 經(jīng)主軸徑機(jī)油從曲軸中的斜向油道潤(rùn)滑連桿軸徑 斜向油道 機(jī)油從凸輪軸的第二 第四軸徑處 經(jīng)兩個(gè)上油道通向搖臂支座 潤(rùn)滑搖臂軸 推桿球頭和氣門(mén)端部 第三橫向油道通向汽油泵傳動(dòng)軸 第一條橫向油道通過(guò)噴油嘴 噴射出去的機(jī)油用來(lái)潤(rùn)滑正時(shí)齒輪副 在第一 第二橫向油道之間接出的油管通到空氣壓縮機(jī)曲軸中心的油道 對(duì)其連桿潤(rùn)滑后的機(jī)油由回油管回到油底殼中 斜向油道 機(jī)油壓力傳感器和油壓過(guò)低信號(hào)器裝在主油道中 通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)分別連接于駕駛室中的機(jī)油壓力表和壓力過(guò)低警報(bào)燈連接 為保證發(fā)動(dòng)機(jī)的正常潤(rùn)滑 在機(jī)油泵與主油道之間 與粗濾器并聯(lián)設(shè)置了一個(gè)機(jī)油濾清器旁通閥 當(dāng)機(jī)油粗濾器進(jìn)油和出油道中的壓力差達(dá)到0 15 0 18Mpa時(shí) 旁通閥被推開(kāi)使機(jī)油支不經(jīng)粗濾器而直接流入主油道 壓力過(guò)高會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)功率損失增加 在機(jī)油泵端蓋內(nèi)設(shè)置了柱塞式限壓閥 當(dāng)機(jī)油壓力超過(guò)0 6Mpa時(shí) 限壓閥打開(kāi)是一部分機(jī)油流回到機(jī)油泵的進(jìn)油口 在機(jī)油泵內(nèi)進(jìn)行小循環(huán) 在東風(fēng)EQ6100 1型發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系中 在機(jī)油細(xì)濾器下面還設(shè)置了可接機(jī)油散熱器的閥門(mén) 柴油機(jī)潤(rùn)滑系示意圖 6135型柴油機(jī)潤(rùn)滑系油路的特點(diǎn) 機(jī)油細(xì)濾器與粗濾器并聯(lián) 機(jī)油泵壓出的機(jī)油絕大部分經(jīng)粗濾器進(jìn)入主油道 少部分驚細(xì)濾器流回油底殼 曲軸為空心的 其空腔形成潤(rùn)滑油道 機(jī)油經(jīng)此分別潤(rùn)滑各個(gè)連桿軸頸 曲軸主軸承為滾動(dòng)軸承 以飛濺方式潤(rùn)滑 潤(rùn)滑氣門(mén)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑油由第二個(gè)凸輪軸軸承引出的油道 一直通道氣缸蓋上氣門(mén)搖臂軸的中心油道中 再由此流向各個(gè)搖臂的工作面 然后順推桿表面下流到杯形的挺柱內(nèi) 凸輪工作表面由挺柱下部?jī)蓚€(gè)油孔流出的機(jī)油及飛濺的機(jī)油潤(rùn)滑 在發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定轉(zhuǎn)速 1800r Min 下 機(jī)油壓力應(yīng)保持在0 3 0 4Mpa之間 限壓閥與機(jī)油細(xì)濾器相連 5 3潤(rùn)滑系主要部件 潤(rùn)滑系的主要部件有機(jī)油泵 機(jī)油濾清器 各種閥 機(jī)油散熱器以及檢視設(shè)備 一 機(jī)油泵功用 提高機(jī)油壓力 保證機(jī)油在潤(rùn)滑系統(tǒng)內(nèi)不斷循環(huán) 目前發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系中廣泛采用的是外嚙合齒輪式機(jī)油泵和內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵兩種 一 齒輪式機(jī)油泵齒輪式機(jī)油泵由主動(dòng)軸 主動(dòng)齒輪 從動(dòng)軸 從動(dòng)齒輪 殼體等組成 兩個(gè)齒數(shù)相同的齒輪相互嚙合 裝在殼體內(nèi) 齒輪與殼體的徑向和端面間隙很小 主動(dòng)軸與主動(dòng)齒輪鍵連接 從動(dòng)齒輪空套在從動(dòng)軸上 泵油原理 工作時(shí) 主動(dòng)齒輪帶動(dòng)從動(dòng)齒輪反向旋轉(zhuǎn) 兩齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí) 充滿(mǎn)在齒輪齒槽間的機(jī)油沿油泵殼壁由進(jìn)油腔帶到出油腔 在進(jìn)油腔一側(cè)由于齒輪脫開(kāi)嚙合以及機(jī)油被不斷帶出而產(chǎn)生真空 使油底殼內(nèi)的機(jī)油在大氣壓力作用下經(jīng)集濾器進(jìn)入進(jìn)油腔 而在出油腔一側(cè)由于齒輪進(jìn)入嚙合和機(jī)油被不斷帶入而產(chǎn)生擠壓作用 機(jī)油以一定壓力被泵出 進(jìn)油口 出油口 點(diǎn)此觀(guān)看齒輪式機(jī)油泵錄像 二 轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵 轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵由殼體 內(nèi)轉(zhuǎn)子 外轉(zhuǎn)子和泵蓋等組成 內(nèi)轉(zhuǎn)子用鍵或銷(xiāo)子固定在轉(zhuǎn)子軸上 由曲軸齒輪直接或間接驅(qū)動(dòng) 內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子中心的偏心距為e 內(nèi)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)外轉(zhuǎn)子一起沿同一方向轉(zhuǎn)動(dòng) 內(nèi)轉(zhuǎn)子有4個(gè)凸齒 外轉(zhuǎn)子有5個(gè)凹齒 這樣內(nèi) 外轉(zhuǎn)子同向不同步的旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)子齒形齒廓設(shè)計(jì)得使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到任何角度時(shí) 內(nèi) 外轉(zhuǎn)子每個(gè)齒的齒形廓線(xiàn)上總能互相成點(diǎn)接觸 這樣內(nèi) 外轉(zhuǎn)子間形成4個(gè)工作腔 隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng) 這4個(gè)工作腔的容積是不斷變化的 在進(jìn)油道的一側(cè)空腔 由于轉(zhuǎn)子脫開(kāi)嚙合 容積逐漸增大 產(chǎn)生真空 機(jī)油被吸入 轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn) 機(jī)油被帶到出油道的一側(cè) 這時(shí) 轉(zhuǎn)子正好進(jìn)入嚙合 使這一空腔容積減小 油壓升高 機(jī)油從齒間擠出并經(jīng)出油道壓送出去 這樣 隨著轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn) 機(jī)油就不斷地被吸入和壓出 進(jìn)油腔 內(nèi)轉(zhuǎn)子 泵殼 機(jī)油 出油腔 外轉(zhuǎn)子 二 濾清器 為了保證濾清效果 一般使用多級(jí)濾清器 集濾器 粗濾器和細(xì)濾器 與主油道串聯(lián)的濾清器一般為粗濾器 與主油道并聯(lián)的濾清器一般為細(xì)濾器 過(guò)油量約為10 30 一 集濾器 集濾器是裝在機(jī)油泵之前的吸油口端 多采用濾網(wǎng)式 其作用是防止較大的機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)油泵 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)使用的集濾器目前分為浮式集濾器和固定式集濾器兩種 浮式集濾器飄浮于機(jī)油表面 保證油泵吸入最上層較清潔的機(jī)油 但油面上的泡沫易被吸入 使機(jī)油壓力降低 潤(rùn)滑欠可靠 固定式集濾器淹沒(méi)在油面之下 吸入的機(jī)油清潔度較差 但可防止泡沫吸入 潤(rùn)滑可靠 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 二 機(jī)油粗濾器 串聯(lián)于機(jī)油泵與主油道之間 屬于全流式濾清器 多用縫隙式濾清方法 形式 金屬片式紙筒式鋸末式 旁通閥 濾芯 殼體 國(guó)產(chǎn)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)一般采用紙質(zhì)或鋸末作為粗濾器的濾芯 金屬片式 紙質(zhì)濾芯式機(jī)油粗濾清器濾芯是用微孔濾紙制成的 為增大過(guò)濾面積 微孔濾紙一般都折疊成扇形和波紋形 微孔濾紙經(jīng)過(guò)酚醛樹(shù)脂處理 具有較高的強(qiáng)度 抗腐蝕能力和抗水濕性能 具有質(zhì)量小 體積小 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 濾清效果好 過(guò)濾阻力小 成本低 保養(yǎng)方便的特點(diǎn) 鋸末濾芯式機(jī)油粗濾清器鋸末濾芯式粗濾器濾芯為酚醛樹(shù)脂粘結(jié)的鋸末濾芯 它阻力小 濾清效果好 使用壽命長(zhǎng) 特點(diǎn) 金屬片式粗濾器由于質(zhì)量大 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 制造成本高等缺點(diǎn) 已基本被淘汰 特點(diǎn) 三 機(jī)油細(xì)濾器 機(jī)油細(xì)濾器用以清除細(xì)小的雜質(zhì) 它對(duì)機(jī)油的流動(dòng)阻力較大 多數(shù)做成分流式 與主油道并聯(lián) 只有少量的機(jī)油通過(guò)它濾清后又回到油底殼 細(xì)濾器有過(guò)濾式和離心式兩種 過(guò)濾式機(jī)油細(xì)濾器存在著濾清能力與通過(guò)能力的矛盾 為此多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)采用離心式細(xì)濾器 離心式細(xì)濾器工作原理利用離心力清除機(jī)油中雜質(zhì) 進(jìn)油限壓閥 油道 噴嘴 轉(zhuǎn)子體 離心式機(jī)油細(xì)濾器工作演示 點(diǎn)此觀(guān)看離心式機(jī)油細(xì)濾器錄像 四 復(fù)合式機(jī)油濾清器 是粗濾芯5裝在紙質(zhì)細(xì)濾芯4外面 形成粗 細(xì)濾芯串聯(lián)的復(fù)合式結(jié)構(gòu) 與主油道串聯(lián) 粗 細(xì)濾芯有各自的安全閥與旁通閥 一旦粗 細(xì)濾芯堵塞 它們就分別打開(kāi)各自的安全閥與旁通閥 機(jī)油繞過(guò)濾芯 直接進(jìn)入主油道 4 5 五 機(jī)油散熱器 熱負(fù)荷較大的發(fā)動(dòng)機(jī) 為使?jié)櫥捅３衷谧钣欣姆秶鷥?nèi)工作 保持潤(rùn)滑油具有一定的粘度 裝置有機(jī)油散熱器以便對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行強(qiáng)制性冷卻 使機(jī)油保持在最有利的溫度范圍內(nèi)工作 機(jī)油散熱器有風(fēng)冷式和水冷式兩種形式 風(fēng)冷式一般安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系散熱器的前面 利用冷卻風(fēng)扇的風(fēng)力使機(jī)油冷卻 水冷式機(jī)油散熱器 機(jī)油冷卻器 裝在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水路中 當(dāng)油溫較高時(shí)靠冷卻液降溫 而起動(dòng)期間油溫較低時(shí) 則從冷卻液吸熱迅速提高機(jī)油溫度 5 4曲軸箱通風(fēng) 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)漏到曲軸箱內(nèi)的汽油 一部分泄漏到曲軸箱內(nèi)的汽油蒸汽凝結(jié)后 將使?jié)櫥驼扯茸冃?廢氣的高溫和酸性物質(zhì)及水蒸汽將侵蝕零件 使?jié)櫥托阅茏儔?另外 由于混合氣和廢氣進(jìn)入曲軸箱 使曲軸箱內(nèi)的壓力增大 溫度升高 易使機(jī)油從油封 襯墊等處向外滲漏 因此 曲軸箱必須設(shè)有通風(fēng)裝置 使漏入的氣體排出并加以利用 同時(shí)使新鮮氣體進(jìn)入曲軸箱 形成不斷地對(duì)流 一 曲軸箱通風(fēng)原因 一種是自然通風(fēng) 另一種是強(qiáng)制通風(fēng) 二 通風(fēng)方式 1 自然通風(fēng)從曲軸箱抽出的氣體直接導(dǎo)入大氣中的通風(fēng)方式稱(chēng)為自然通風(fēng) 柴油機(jī)多采用這種曲軸箱自然通風(fēng)方式 在曲軸箱連通的氣門(mén)室蓋或潤(rùn)滑油加注口接出一根下垂的出氣管 管口處切成斜口 切口的方向與汽車(chē)行駛的方向相反 利用汽車(chē)行駛和冷卻風(fēng)扇的氣流 在出氣口處形成一定真空度 將氣體從曲軸箱抽出 2 強(qiáng)制通風(fēng)從曲軸箱抽出的氣體導(dǎo)入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管 吸入氣缸再燃燒 這種通風(fēng)方式稱(chēng)為強(qiáng)制通風(fēng) 汽油機(jī)一般都采用這種曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)方式 這樣 可以將竄入曲軸箱內(nèi)的混合氣回收使用 有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性 一汽奧迪100轎車(chē)所采用的負(fù)壓通風(fēng)方式 工作機(jī)理 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí) 在進(jìn)氣管內(nèi)真空度作用下 竄入曲軸箱內(nèi)的可燃混合氣將經(jīng)通氣道連接軟管送入空氣濾清器 最后由進(jìn)氣管吸入氣缸燃燒 V型發(fā)動(dòng)