第7章-柴油機潤滑系統(tǒng)高級教資課件

項目七柴油機潤滑系統(tǒng)7.1概述7.2潤滑系統(tǒng)的組成與潤滑系統(tǒng)的油路7.3潤滑系統(tǒng)的主要零部件7.4潤滑系統(tǒng)的故障診斷與檢修返回1專業(yè)傾力7.1概述7.1.1潤滑系統(tǒng)的作用發(fā)動機潤滑系統(tǒng)的主要功用是潤滑。潤滑作用是在互相摩擦的零件表面形成一層潤滑油膜，將零件金屬表面隔開，使得兩零件之間的摩擦阻力減小、磨損減輕。除潤滑作用外，潤滑系統(tǒng)還具有冷卻零件表面、對零件表面進行清潔、防止零件腐蝕、對兩零件之間的微小間隙進行密封等作用。下一頁返回2專業(yè)傾力7.1概述7.1.2發(fā)動機的潤滑方式(1)壓力潤滑對于曲軸軸承、凸輪軸軸承等承受載荷大、運動速度高的零部件，潤滑系統(tǒng)利用機油泵，將具有一定壓力的潤滑油連續(xù)不斷地送到摩擦表面間隙中，使之在零件表面形成具有一定強度的油膜，以保證零部件間的潤滑。(2)飛濺潤滑利用飛濺起的潤滑油油滴和油霧，對裸露在外的摩擦表面進行潤滑，如汽缸壁、活塞銷、配氣機構(gòu)的一些零部件等。(3)定期潤滑定期對一些零部件加注潤滑脂，進行潤滑，如水泵軸承、發(fā)電機軸承等。上一頁返回3專業(yè)傾力7.2潤滑系統(tǒng)的組成與潤滑系統(tǒng)的油路7.2.1潤滑系統(tǒng)的組成潤滑系統(tǒng)主要由以下部件組成。

(1)機油泵用來在潤滑系統(tǒng)油路內(nèi)建立起足夠的油壓，使?jié)櫥驮跐櫥到y(tǒng)內(nèi)不斷循環(huán)，對零部件進行潤滑。

(2)油底殼用來儲存機油，對機油進行散熱。

(3)機油濾清器機油經(jīng)過一段時間使用后，會產(chǎn)生一些油泥，外界的雜質(zhì)和零部件的磨屑也會進入機油。機油濾清器對機油進行過濾，防止油泥與雜質(zhì)進入油道，以避免造成發(fā)電機磨損或者堵塞油道。下一頁返回4專業(yè)傾力7.2潤滑系統(tǒng)的組成與潤滑系統(tǒng)的油路(4)機油冷卻器大型柴油機的熱負荷較大，機油溫度較高，必須設(shè)有機油冷卻器或者散熱器對機油進行冷卻散熱。(5)主油道發(fā)動機缸體上鑄有主油道，通過主油道可將機油送到各摩擦表面間隙處。為保證潤滑系統(tǒng)正常工作，潤滑系統(tǒng)還設(shè)有各種閥類，如限壓閥、旁通閥等。上一頁下一頁返回5專業(yè)傾力7.2潤滑系統(tǒng)的組成與潤滑系統(tǒng)的油路7.2.2潤滑系統(tǒng)的工作過程(1)潤滑系統(tǒng)的油路

圖7-1為柴油機潤滑油路示意圖。發(fā)動機采用內(nèi)燃機油(簡稱機油)進行潤滑，機油儲存在固定于發(fā)動機缸體下端面的油底殼內(nèi)。機油泵由正時齒輪驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。集濾器安裝在機油泵進油孔處，對進入機油泵的機油中的大雜質(zhì)進行過濾。從機油泵出油孔輸出的機油進入機油濾清器，過濾掉雜質(zhì)后，進入機油冷卻器進行冷卻。冷卻后的機油進入發(fā)動機的縱向主油道，通過油道輸送機油，對需要潤滑的零部件進行潤滑。上一頁下一頁返回6專業(yè)傾力7.2潤滑系統(tǒng)的組成與潤滑系統(tǒng)的油路

(2)壓力潤滑部位通過橫向油道，進入曲軸各道主軸承間隙，對主軸承進行潤滑;同時，通過曲軸內(nèi)部的斜向油道，機油進入連桿軸承間隙，對連桿軸承進行潤滑。進入正時齒輪室，對正時齒輪室內(nèi)的各齒輪進行潤滑。對凸輪軸軸承進行潤滑。凸輪軸軸承座孔處設(shè)有油道與配氣機構(gòu)中空的搖臂軸連通，通過該油道，對搖臂進行潤滑。對廢氣渦輪增壓器、空氣壓縮機、噴油泵等部位進行潤滑。上一頁下一頁返回7專業(yè)傾力7.2潤滑系統(tǒng)的組成與潤滑系統(tǒng)的油路(3)飛濺潤滑部位從各軸承間隙處噴射出的滴狀和霧狀機油，落在暴露零部件的表面，如汽缸壁、活塞銷等處，對這些部位進行飛濺潤滑。為了使活塞銷處潤滑可靠，同時對活塞進行冷卻，主油道設(shè)有噴嘴，對活塞底部進行噴油潤滑、冷卻。(4)潤滑油路壓力的保證在機油泵上設(shè)有限壓閥(又稱安全閥)，當機油泵輸出壓力較高時，限壓閥打開，將機油直接送回油底殼，防止進入主油道的機油壓力過高。濾清器、冷卻器等處的進油孔與出油孔之間設(shè)有旁通閥。當上述裝置堵塞造成通過能力下降時，旁通閥打開，機油直接進入主油道，以保證主油道的機油壓力。主油道上設(shè)有溢流閥，當主油道壓力過高時，溢流閥打開，機油直接流回油底殼。上一頁返回8專業(yè)傾力7.3潤滑系統(tǒng)的主要零部件7.3.1機油泵機油泵的結(jié)構(gòu)分成齒輪式和轉(zhuǎn)子式兩種。機油泵通常安裝在發(fā)動機曲軸箱內(nèi)，有些重型柴油機的機油泵安裝在發(fā)動機缸體外。

(1)齒輪式機油泵齒輪式機油泵的工作原理:齒輪式機油泵由泵體、齒輪和泵蓋組成。一對互相嚙合的齒輪位于泵體內(nèi)，齒輪兩端分別是進油腔和出油腔，有油孔與外界連通，泵蓋用來密封泵體腔室。下一頁返回9專業(yè)傾力7.3潤滑系統(tǒng)的主要零部件主動齒輪旋轉(zhuǎn)時帶動從動齒輪反方向旋轉(zhuǎn)。在進油腔，由于齒輪脫離嚙合的方向運動而使容積增大，產(chǎn)生吸力，將機油抽進進油腔。齒輪在旋轉(zhuǎn)時，輪齒從進油腔向出油腔運動，把存在齒間的機油源源不斷地帶到出油腔。在出油腔，由于輪齒的進入而使容積減小，致使出油腔內(nèi)機油的壓力升高，并被壓出機油泵。機油泵的結(jié)構(gòu):如圖7-2所示，機油泵的主動軸支承于油泵殼體座孔內(nèi)，可以轉(zhuǎn)動。主動軸的后端通過鍵和鋼擋圈，安裝固定著主動齒輪。主動軸的前端伸出殼體，上面通過鍵固定安裝驅(qū)動齒輪，與曲軸正時齒輪嚙合傳動。從動軸固定于油泵殼體，上面松套著從動齒輪。前、后泵蓋分別固定于油泵殼體的前、后端面，將油泵泵腔密封起來。上一頁下一頁返回10專業(yè)傾力7.3潤滑系統(tǒng)的主要零部件進油管安裝于泵體一側(cè)，與機油泵的進油腔連通。集濾器固定在進油管的端口，對進入機油泵的機油進行過濾。機油泵出油腔與前端蓋的出油管連通，出油管直接與缸體主油道連通。限壓閥安裝于出油管一側(cè)。在泵蓋內(nèi)側(cè)與齒輪嚙合部位相對的位置，開有卸荷槽，用來將齒輪嚙合間隙中的機油導出，防止產(chǎn)生對齒輪軸的壓力。油泵殼體與泵蓋之間，設(shè)有金屬墊片，既可防止油泵漏油，又可對齒輪端面與泵蓋之間的間隙進行調(diào)整。上一頁下一頁返回11專業(yè)傾力7.3潤滑系統(tǒng)的主要零部件(2)轉(zhuǎn)子式機油泵轉(zhuǎn)子式機油泵的結(jié)構(gòu):如圖7-3所示，機油泵主要由殼體、外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子組成。主動軸上通過鍵固定內(nèi)轉(zhuǎn)子，主動軸的伸出端裝有傳動齒輪，與正時齒輪嚙合傳動。內(nèi)轉(zhuǎn)子有4個外齒，與有5個內(nèi)齒的外轉(zhuǎn)子嚙合，外轉(zhuǎn)子的外圓柱面與殼體內(nèi)圓柱面配合。內(nèi)、外轉(zhuǎn)子之間有一定的偏心距，內(nèi)轉(zhuǎn)子帶動外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。機油泵殼體上設(shè)有進油孔與出油孔，蓋板將泵腔封閉。上一頁下一頁返回12專業(yè)傾力7.3潤滑系統(tǒng)的主要零部件7.3.2機油濾清器(1)機油集濾器機油集濾器與進油管相連，固定于機油泵的進油孔中。集濾器主要由喇叭形的吸油孔和覆蓋吸油孔的濾網(wǎng)組成。濾網(wǎng)可以拆卸，用卡環(huán)固定于吸油口。集濾器位于油面下方，可防止吸油時吸入泡沫，以避免影響機油泵的泵油量。(2)機油濾清器濾清器的結(jié)構(gòu):濾清器安裝固定于發(fā)動機缸體上，如圖7-4所示，由外殼、濾清器座組件和濾芯等組成。外殼通過卡圈與卡圈固定螺栓固定于濾清器座組件上，組件則固定于發(fā)動機缸體一側(cè)。濾芯安裝于外殼濾芯底座與組件端面之間。組件上設(shè)有進油孔與出油孔，分別與缸體上的油道連通。上一頁下一頁返回13專業(yè)傾力7.3潤滑系統(tǒng)的主要零部件濾清器的工作過程:濾清器工作時，機油通過進油孔進入殼體與濾芯之間，經(jīng)過濾芯過濾后，進入濾芯芯筒，經(jīng)組件上的出油孔進入主油道。更換濾芯時，將外殼從組件上拆下，換上新濾芯，重新裝上外殼即可。目前，采用自帶外殼的紙質(zhì)濾芯結(jié)構(gòu)越來越多。濾芯為紙質(zhì)折疊機構(gòu)，外殼與端蓋通過螺紋連接。更換時，用專用扳手將外殼旋下，換上新濾芯即可，無須清洗。在濾清器的進油孔與出油孔之間，安裝有旁通閥。若濾清器沒有及時保養(yǎng)而發(fā)生堵塞時，旁通閥隨即打開，機油直接從進油孔進入出油孔，以保證主油道的機油暢通。有些發(fā)動機將機油冷卻器與機油濾清器制成一體，其結(jié)構(gòu)如圖7-5所示。上一頁下一頁返回14專業(yè)傾力7.3潤滑系統(tǒng)的主要零部件7.3.3機油冷卻器大功率的柴油機由于熱負荷大，在濾清器與主油道之間設(shè)有機油冷卻器，利用冷卻系統(tǒng)的冷卻液對機油進行冷卻，以防止機油溫度過高。機油冷卻器固定在發(fā)動機缸體一側(cè)，如圖7-6所示，由芯子和殼體組成。芯子由很多散熱管和散熱片組成，與兩端的進、出水腔連通。冷卻系統(tǒng)的冷卻液在冷卻管內(nèi)流動，機油在管外流動。從機油泵輸出的機油進入冷卻器，經(jīng)過冷卻的機油從冷卻器輸出，并進入主油道。上一頁下一頁返回15專業(yè)傾力7.3潤滑系統(tǒng)的主要零部件7.3.4曲軸箱通風系統(tǒng)發(fā)動機在工作過程當中，汽缸內(nèi)的混合氣、燃燒后的廢氣等不可避免地會通過汽缸間隙漏入曲軸箱內(nèi)。這些氣體對機油的污染很大，會造成機油的使用壽命下降。曲軸箱通風系統(tǒng)將空氣引入曲軸箱，并將曲軸箱內(nèi)的有機氣體排出，如圖7-7所示。曲軸箱通風系統(tǒng)的小型空氣濾清器安裝在汽缸蓋的罩蓋上，空氣經(jīng)過過濾后進入曲軸箱。進入曲軸箱內(nèi)的空氣將曲軸箱內(nèi)的有機氣體排出，通過曲軸箱通風管，進入發(fā)動機進氣管，最后進入汽缸內(nèi)。為了使發(fā)動機低速時運轉(zhuǎn)穩(wěn)定，在曲軸箱通風管上設(shè)有通風單向閥。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低時，單向閥關(guān)閉，只有很少的曲軸箱氣體進入進氣管;當發(fā)動機轉(zhuǎn)速增大時，單向閥打開，曲軸箱內(nèi)大量的氣體進入進氣管內(nèi)。增壓柴油機的通風管與增壓器的吸氣端連通。上一頁返回16專業(yè)傾力7.4潤滑系統(tǒng)的故障診斷與檢修7.4.1潤滑系統(tǒng)的常見故障(1)發(fā)動機機油壓力過低發(fā)動機機油壓力過低是指發(fā)動機在運轉(zhuǎn)過程中，機油壓力達不到規(guī)定值;或者發(fā)動機啟動后，機油壓力迅速下降至零。柴油機尤其是增壓柴油機，對機油壓力要求很嚴，若機油壓力達不到規(guī)定值，則容易造成發(fā)動機燒瓦、拉缸等事故，因此發(fā)動機機油壓力過低時，應(yīng)及時進行檢修。產(chǎn)生機油壓力過低的主要原因有以下兒個方面。①機油泵方面，主要原因有機油泵磨損，導致間隙增大，泵油能力下降;機油泵限壓閥調(diào)整不當，或者彈簧折斷，導致限制壓力過低。②油道存在堵塞現(xiàn)象，如機油濾清器保養(yǎng)不及時產(chǎn)生堵塞等。下一頁返回17專業(yè)傾力7.4潤滑系統(tǒng)的故障診斷與檢修③機油存在泄漏現(xiàn)象，如曲軸軸承間隙過大，導致大量機油從間隙處泄漏;主油道存在泄漏等。④機油鉆度過小，如機油內(nèi)進入冷卻液、柴油等。⑤機油質(zhì)量不佳，導致發(fā)動機溫度升高后，機油黏度迅速下降。

(2)機油消耗嚴重機油消耗嚴重，可能存在發(fā)動機燒機油現(xiàn)象，此時，伴有發(fā)動機排氣管排藍煙現(xiàn)象;也可能是發(fā)動機存在漏油現(xiàn)象。上一頁下一頁返回18專業(yè)傾力7.4潤滑系統(tǒng)的故障診斷與檢修(3)機油內(nèi)進水、進油油底殼內(nèi)機油量的增加，可能有兩方面原因:一是機油內(nèi)進入冷卻液，主要是汽缸墊燒蝕、缸套穴蝕嚴重穿孔、缸套密封圈失效、機油散熱器損壞等原因造成;二是柴油進入機油，主要是通過噴油泵、輸油泵等處進入。液壓泵的液壓油也有可能通過正時齒輪室進入油底殼內(nèi)。上一頁下一頁返回19專業(yè)傾力7.4潤滑系統(tǒng)的故障診斷與檢修7.4.2潤滑系統(tǒng)的檢修潤滑系統(tǒng)的檢修主要是機油泵的檢修。將機油泵拆卸下來后，應(yīng)對輪齒嚙合間隙、泵體間隙、齒輪端面與泵蓋之間的間隙和泵軸間隙等進行測量。即便有一項不合格，也應(yīng)更換相應(yīng)零部件。集油泵裝合后，可以在試驗臺上對機油泵的泵油量和泵油壓力進行檢查。機油泵的泵油壓力可以通過調(diào)整限壓閥彈簧彈力進行調(diào)整。上一頁下一頁返回20專業(yè)傾力7.4潤滑系統(tǒng)的故障診斷與檢修7.4.3潤滑系統(tǒng)的維護潤滑系統(tǒng)的維護工作內(nèi)容主要有:經(jīng)常檢查發(fā)動機機油油面的高度，發(fā)現(xiàn)高度不足時，應(yīng)及時補充機油。按時更換濾芯、機油等。一定要按廠家要求，使用規(guī)定型號