发动机润滑系统培训

发动机润滑系统培训
1. 简介：
发动机是汽车的心脏，而润滑系统就是发动机的血管，里面流淌着“鲜血”—润滑油，保证发动机正常运转。

1.1 润滑系统的功用：
发动机工作时，很多传动零件都是在很小的间隙下做高速相对运动的，如曲轴住轴颈与主轴承，曲轴连杆轴颈与连杆轴承，凸轮轴轴颈与凸轮轴轴承，活塞、活塞环与气缸壁面，配气机构各运动副及传动齿轮副等。

尽管这些零件的工作表面都是经过精细的加工，但是放大来看这些表面都是凸凹不平的（见下图）。

若不对这些表面进行润滑，它们之间将发生强烈的摩擦。

金属表面的干摩擦不仅增加发动机的功率消耗，加速零件表面的磨损，而且还可能由于摩擦产生的热将零件工作表面烧损，致使发动机无法运转。

润滑系的功用就是在发动机工作时连续不断地把数量足够的洁净润滑油输送到全部运动件的摩擦表面，并在摩擦表面之间形成油膜，实现液体摩擦，从而减小摩擦阻力、降低功率消耗、减轻机件磨损，以达到提高发动机工作可靠性和耐久性的目的。

主要总结为以下几点：
（1）润滑润滑油在运动零件的所有摩擦表面之间形成连续的油膜，以减小零件之间的摩擦。

（2）冷却润滑油在循环的过程中流过零件工作表面，以降低零件的温度。

（3）清洗润滑油可以带走摩擦表面产生的金属岁末及冲洗掉沉积在气缸、活塞、活塞环及其它零件上的积炭。

（4）密封附着在气缸壁、活塞及活塞环上的油膜，可起到密封防漏的作用。

（5）防锈润滑油有防止零件发生锈蚀的作用。

1.2 润滑方式
由于发动机传动件的工作条件不尽相同，因此，对负荷及相对运动速度不同的传动件才用不同的润滑方式。

（1）压力润滑压力润滑是以一定的压力把润滑油供入摩擦表面的润滑方式。

这种方式主要用于主轴承、连杆轴承及凸轮轴承等负荷较大的摩擦表面的润滑。

（2）飞溅润滑利用发动机工作时运动件的溅泼起来的油滴或油雾润滑摩擦表面的润滑方式，称飞溅润滑。

该方式主要是用来润滑负荷较轻的气缸壁面和配气机构的凸轮、挺柱、气门杆以及摇臂等零件的工作表面。

（3）润滑脂润滑通过润滑脂嘴定期加注润滑脂来润滑零件的工作表面，如水泵及发电机轴承等。

1.3 润滑系组成
（1）机油泵其功用是保证润滑油在润滑系内循环流动，并在发动机任何转速下都能以足够高的压力向润滑部位输送足够数量的润滑油。

（2）机油滤清器它用来滤除润滑油中的金属磨屑、机械杂质和润滑油氧化物。

若这些杂质随同润滑油进入润滑系。

将加剧发动机零件的磨损，还可能堵塞油管或油道。

（3）机油冷却器在热负荷较高的发动机上装备机油冷却器，用来降低润滑油的温度。

润滑油在循环过程中，由于吸热而温度升高。

若润滑油温度过高，则其粘度下降，不利于在摩擦表面形成油膜。

此外，还会加速润滑油老化变质，缩短润滑油使用时间。

（4）油底壳它是存储润滑油的容器。

（5）集滤器它是用金属丝编织的滤网，是润滑系统的进口，用来滤除润滑油中粗大的杂质，防止其进入机油泵。

除此之外，还包括压力表，压力开关、温度表等。

详细介绍各部分的结构和原理：
（1）机油收集器
目前发动机所用的机油收集器分为浮筒式和固定式两种。

浮筒式
固定式（结构简单，可以防止油面上的泡沫吸入，但清洁度稍差）
（2）机油泵
机油泵结构形式可分为齿轮式和转子式两类。

齿轮式机油泵又分为内接齿轮式和外接齿轮式。

（3）机油冷却器
在高性能、大功率的发动机上，由于热负荷大，必须装设机油冷却器。

机油冷却器布置在润滑油路中，其工作原理与散热器相同。

发动机冷却器分为风冷式和水冷式两类。

（4）机油滤清器
机油滤清器有全流式和分流式之分。

全流式串联在机油泵和主油道之间，因此能滤清进入主油道的全部润滑油。

分流式滤清器与主油道并联，仅过滤机油泵送出的部分润滑油。

（5）润滑油的特性
1.润滑油的使用特性及机油添加剂
a 适当的粘度
在基础油中加入增稠剂。

添加增稠剂之后，可以使润滑油在高温时保持足够的粘度，而在低温时粘度增加不多。

油膜是润滑油固有的特性，油膜的厚薄我们用粘度来表示。

粘度的定义：粘度是流体的内部阻力，润滑油粘度即通常所说的油的厚薄。

粘度大则说明油厚，粘度小则表示油薄。

因此，正确的粘度是使发动机保持正常运转的最重要因素。

油太厚，则粘度大，机油无轻快速流动，车子在起动时则零部件因暂时缺油而造成磨损。

油太薄，则因润滑不足而加速机件的磨损。

粘度常用的单位是厘斯，粘度通常是以国际标准在40℃、100℃时数值表示的。

从上面这句话可以看出粘度和温度存在着一定的关系，我们称之为粘温关系。

粘温关系的含义是：机油的粘度随着温度的上升而减小，温度下降后粘度增大，而且在座标图呈直线变化的。

先引一个粘度指数的概念，我们把机油粘度随温度变化而改变的程度称之为粘度指数，随着温度变化粘度变化大的机油其粘度指数较小，而随温度变化粘度变化小，则有较高的粘度指数，因此我们在选择机油时应选择具高粘度指数的机油，以减小温度变化对机油粘度造成的影响。

b 优异的氧化安定性
氧化安定性是指润滑油抵抗氧化作用不使其性质发生永久变化的能力。

为此，需要在润滑油中添加氧化抑制剂。

c 良好的防腐性
添加防腐添加剂
d 较低的起泡性
添加泡沫抑制剂
e 高度的极压性
在摩擦表面之间的油膜厚度小于0.3-0.4μm的润滑状态，称为边界润滑。

习惯上把高温下、高压下的边界润滑，称为极压润滑。

为了提高润滑油的极压性，避免在极压润滑的条件下润滑油被挤出摩擦表面，必须在润滑油中加入极压添加剂。

极压添加剂与金属表面起化学反应，形成强韧的油膜，以提供对零件的极压保护。

2. 润滑的分类
国际上广泛采用美国SAE粘度分类法和API使用分类法，而且它们已被国家标准化组织（ISO）确认。

当然，其他一些强大的汽车制造厂商有自己的分类法。

美国工程师学会（SAE）按照润滑有的粘度等级，把润滑油氛围冬季润滑油和非冬季润滑油。

冬季润滑油：SAE0W、SAE5W、SAE10W、SAE15W、SAE20W、SAE25W
非冬季润滑油：SAE20、SAE30、SAE40、SAE50。

合成融化油：
API使用分类法是美国石油学会根据润滑油的性能及其最适合的使用场合，把润滑油分为S 系列和C系列。

S系列为汽油机油，目前有SA、SB、SC、SD、SE、SF、SG、SH 8个等级
C系列为柴由机油，目前有CA、CB、CC、CD、CE 5个等级
级别越后，使用性能越好，适用的机型越新或强化的程度越高。

二、发动机润滑系统试验、评估
1.试验准备：
发动机整体间隙必须满足最大间隙发动机的85%--100%，模拟发动机运转很长时间后的轴承磨损情况。

2.试验内容：
1.第一次油压建立试验：利用测功机倒拖发动机，在6秒内从0r/min到
1000r/min。

倒拖过程中同时利用Recorder 记录参数，观察从倒拖开始
到缸盖油道最远端进、排气侧压力都达到0.5Bar所用的时间。

2.加注新机油常温冷机启动试验：发动机更换全新的机油滤清器和机油，
待机油温度达到环境温度并且稳定后开始启动发动机至怠速。

3.发动机正常运行条件下机油压力分布试验：冷却液出口温度设为95℃，
测量发动机在不同转速下的机油压力分布。

4.特定温度条件下机油压力分布试验：分别控制油底壳的机油温度为
40℃、90℃、125℃、和135℃，测量发动机在不同转速下的机油压力
分布。

5.热怠速机油压力分布试验：在额定转速运行发动机，同时利用机油温控
装置控制机油温度为150℃。

待各测量参数稳定后利用试验台架最快速
度降低发动机转速至怠速，观察机油压力的变化。

6.怠速热启动试验：在机油温度为150℃的条件下，启动发动机怠速运行，
观测压力变化。

7.自由加速热启动试验：在机油温度为150℃的条件下，启动发动机，在
3秒内将发动机加速到2875r/min，油门保持全开，发动机运行30秒后
降至怠速，然后停机。

期间观察机油压力的变化。

8.常温冷机启动试验：发动机静止待机油温度达到环境温度并且稳定后开
始启动发动机至怠速运行，观测机油压力的变化。

9.自由加速常温冷机启动试验：发动机静止待机油温度达到环境温度，启
动发动机，在5秒内将发动机加速到2875r/min，油门保持全开，发动
机运行30秒后降至怠速，然后停机。

期间观察机油压力的变化。

10.机油流量测量：在机油滤清器座处连接机油流量计，分别控制机油温度
为40℃、80℃、120℃和135℃，保持油门全开，调整发动机转速从
1000r/min至发动机额定转速，每间隔500r/min为一工况点，测量发动
机机油总流量。