第七章 润滑系剖析

第八章润滑系润滑系8.1 概述8.1.1润滑系功用润滑系的主要作用就是对发动机中相对运动的零件的摩擦表面进行润滑。

发动机运动件和运动部分在工作时，零件工作面处于高速运动状态，有的零件还在很大的载荷下工作，如：曲轴、凸轮轴与轴承，活塞与缸壁，气门与导管，挺柱或摇臂与凸轮等。

因此工作表面必须进行润滑。

无论零件表面加工精度如何高，都必须在两零件的摩擦表面之间保持一层润滑油膜，以减少零件的磨损和功率的消耗。

如果不进行润滑或润滑不良，就会造成干摩擦。

干摩擦不但阻力很大，造成发动机功率消耗的增大，还会使零件的磨损速度加快，使用寿命缩短。

更为严重的是，由于干摩擦时发热量很大，会在短时间内使零件温度迅速升高，破坏配合间隙，使运动件的运动受阻，进一步升高的温度还会使零件表面溶化而粘着，造成发动机严重的机械事故甚至报废。

润滑系的基本任务就是将机油不断供给各零件的摩擦表面，减小零件的摩擦和磨损。

同时，润滑油流经各零件表面时，会带走零件摩擦表面的热量；清除零件表面的金属磨屑，以及空气带入的尘土及燃烧产生的炭粒等杂质；在零件表面形成的油膜，还会保护零件免受水、空气和燃气的直接作用，防止零件受到化学腐蚀；润滑油有一定的粘度，还可以填补缸壁与活塞环之间的间隙，减少气体的泄漏，起到密封作用。

因此说润滑系除了润滑作用外，还具有散热、清洗、保护和密封等作用。

8.1.2润滑剂简介汽车发动机润滑系所用的润滑剂有润滑油(机油)和润滑脂(黄油)两种。

⒈润滑油发动机的润滑油简称“机油”，为了提高润滑油的性能，通常又加入适量的各类添加剂，如抗磨剂、抗凝聚剂和消炭剂等，以适合更苛刻、强化程度更高的工作要求。

润滑油的主要性能指标为粘度、温度粘度特性、低温性、安定性和腐蚀性。

润滑油分为汽油润滑油和柴油润滑油两大类，润滑油的使用与环境温度和发动机的工作强度密切相关。

我国将汽油润滑油分为6号、10号、15号和低凝（稠化）5种牌号，好书越低，润滑油的凝点越低，低凝稠化润滑油可以适合－30℃左右的严寒地区使用。

柴油机润滑油的牌号有8号、11号、14号、16号和20号以及低、中增压柴油机6种。

同样，号数越低，凝点也越低。

对于发动机润滑油的分类，国际上没有统一的标准，目前广泛使用美国汽车工程师协会（SAE）的粘度等级分类法和美国石油协会（API）的质量分类法。

国际上几乎所有的润滑油生产厂家在产品包装上都会同时给出这两种分类法的级别，以供用户选择。

（1）SAE粘度等级分类法。

SAE粘度级别分夏季用油和冬季用油两种(称单级机油)。

冬季用油加W（winter），号数越低粘度越小，适合的环境温度越低。

如果冬季用油和夏季用油连在一起则表示冬夏两用润滑油（多级机油）。

如牌号为SAE15W－40的润滑油表示既能满足15W级别润滑油的低温性能要求，又能满足40号润滑油的高温性能要求。

SAE粘度分类级别见表8-1，适用环境温度范围见图8-1表8-1 SAE粘度等级分类冬季用油适用环境温度的估算方法一般是将“W”前面的数字减35，所得的负数即为适用的环境温度。

如10W：10－35＝–25℃，表明10W的润滑油适用于–25℃以上的低温环境。

（2）API质量分类法API质量分类法将润滑油分为汽油机用润滑油（代号为S）和柴油机用润滑油（代号为C）两类，再用1位英文字母代表质量等级，英文字母的排序越后，润滑油的质量越高。

API 的质量等级见表8-2表8-2 API质量等级分类⒉润滑脂润滑脂俗称“黄油”，它由润滑油、稠化剂和添加剂混合而成，具有粘附力强、密封性好的特点，适用于润滑油无法满足要求的摩擦表面如承受负荷较大的轴承等。

对润滑脂的要求分别是耐水性、耐热性和耐压性。

常用的润滑脂有钙基润滑脂、钠基润滑脂、钙钠基润滑脂、锂基润滑脂和石墨润滑脂。

各种润滑脂的特性和用途汇总见表8-3表8-3各种润滑脂的特性和用途8.1.3润滑方式发动机各零件的润滑强度取决于该零件的环境，相对运动速度和承受机械负荷、热负荷的大小。

根据润滑强度的不同，发动机润滑系采用下面几种润滑方式：⒈压力润滑压力润滑是利用机油泵，将具有一定压力的润滑油源源不断地送到零件的摩擦面间，形成具有一定厚度并能承受一定机械负荷的油膜，尽量将两摩擦零件完全隔开，实现可靠的润滑。

发动机上一些相对速度高、机械负荷大的零件，都采用这种润滑方式，如曲轴各轴颈与轴承之间、凸轮轴颈与轴承之间、摇臂轴与摇臂之间等部位。

采用压力润滑，必须在缸体或者缸盖上设有专门的油道来向这些部位输送润滑油。

⒉飞溅润滑飞溅润滑是利用发动机工作时某些运动零件(主要是曲轴和凸轮轴)旋转时飞溅起的或从连杆大头上专设的油孔喷出的油滴和油雾，对摩擦表面进行润滑的一种方式。

飞溅润滑适合于：暴露的零件表面，如缸壁、凸轮等；相对运动速度较低的零件，如活塞销等；机械负荷较轻的零件，如挺柱等。

气缸壁采用飞溅润滑，还可防止由于润滑油压力过高、油量过大而窜人燃烧室，导致发动机工作条件的恶化。

⒊定期润滑对一些不太重要、分散的部位，采用定期加注润滑脂的方式进行润滑，如发动机水泵轴承、发电机、起动机和分电器等总成的润滑，即采用这种方式。

⒋自润滑近年来也有一些发动机采用了含有耐磨材料轴承（如尼龙、二硫化钼等）来代替加注润滑脂的轴承。

这种轴承使用中不需加注润滑脂，故称为自润滑。

一般的汽车发动机的润滑采用复合润滑，既有压力润滑，也有飞溅润滑和定期润滑，8.1.4润滑系的组成一般发动机的润滑系组成大体相同，由下面这些装置组成：⒈机油泵、油管、油道、限压阀和油底壳等。

其作用是贮存润滑油，并使其具有一定压力在发动机中循环流动。

⒉机油滤清装置用来过滤掉润滑油中的杂质、磨屑、油泥和水分等杂物，使送到各润滑部位的都是干净清洁的润滑油。

由于过滤能力与流动阻力成正比，润滑系的滤清器按过滤能力分成机油集滤器、机油粗滤器和机油细滤器三种，设于润滑系的不同部位。

机油集滤器多为滤网式，能滤掉机油中粒度大的杂质，其流动阻力小，串联安装于机油泵进油口之前。

机油粗滤器用来滤掉机油中粒度较大的杂质，其流动阻力小，串联安装于机油泵出口与主油道之间。

机油细滤器能滤掉机油中的细小杂质，但流动阻力较大，故多与主油道并联，只有少量的机油通过细滤器过滤。

⒊润滑油冷却装置如机油散热器等。

用来冷却润滑油，保持油温在70～90℃范围内。

有些发动机没有润滑油冷却装置，靠空气流过油底壳使润滑油冷却。

⒋润滑油油温表、油压表用来检测发动机润滑系的工作情况。

8.1.5润滑系的油路⒈桑塔纳2000GSi轿车AJR发动机润滑油路桑塔纳2000GSi轿车AJR发动机润滑油路如图8－1所示。

转子式机油泵位于曲轴箱内，机油泵链轮由曲轴链轮通过链轮驱动。

机油集滤器安装于机油泵进油口。

机油滤清器串联安装于机油泵出口与主油道之间。

图8-1桑塔纳2000GSi轿车润滑系1-加机油口盖2-凸轮轴轴颈3-液力挺柱4-气缸盖主油道5-气缸体主油道6-活塞销7-连杆油道8-曲轴油道9-油压开关10-单向阀11-油压开关12-机油滤清器13-旁通安全阀14-限压阀15-气缸体主油道16-溢流阀17-机油泵18-机油泵链轮19-链条20-曲轴链轮21-曲轴22-凸轮轴发动机工作时，通过链轮驱动机油泵。

油底壳内的润滑油在机油泵的抽吸下，经机油集滤器过滤掉其中较大颗粒的杂质后，进入机油泵。

经机油泵加压后的机油，再经滤清器过滤掉杂质后进入主油道。

进入主油道的润滑油分五路送到曲轴各主轴承，对曲轴各道主轴颈进行润滑。

同时，通过曲轴内部的油道，将油送到连杆轴颈，对连杆轴颈进行润滑。

主油道内的润滑油还通过一条分油道进入凸轮轴的五个轴承处，对凸轮轴五道轴颈进行润滑。

凸轮轴总油道还设有分油道与挺柱导向孔相通，以便对液力挺柱补充油液。

以上所述的润滑均为压力润滑，其他部位则采用飞溅润滑，润滑完毕的润滑油靠重力流回油底壳，以便继续循环使用。

在机油泵端盖上，还设有安全阀，当机油泵输出的油压太高或者流量太大时，该阀打开，机油泵进出油口接通，机油在机油泵内进行小循环，防止进入滤清器的机油压力过高或流量过大。

旁通安全阀位于滤清器进出油口之间，平时该阀关闭。

当滤清器堵塞，进出油口之间的压力差达180KPa时，该阀打开，压力油不经过滤直接进入主油道，保证各部位正常润滑。

限压阀用来限制主油道润滑油压力。

机油压力开关开启压力为25KPa，机油压力开关的开启压力为180KPa。

机油从气门室盖的加油口加入。

⒉东风EQ6100-1型发动机的润滑系东风EQ6100-1型发动机的润滑系，如图8-2所示。

在该润滑系中，曲轴的主轴颈、连杆轴颈、凸轮轴轴颈、凸轮轴推力凸缘、摇臂轴正时齿轮和分电器传动轴等都用压力润滑，其余部分用飞溅润滑。

发动机在工作时，机油泵11经固定式集滤器14从油底壳中吸取机油，被机油泵加压后的机油分成两路：大部分的机油经机油粗滤器9滤去较大的机械杂质，流人纵向的主油道4，执行润滑任务；另一小部分机油(约10%-15%)，经限压阀15流人机油细滤器16内，滤去较细的机械杂质和胶质后流回油底壳。

一般汽车每行驶50km左右，全部机油就能通过细滤器，滤清一次。

如果机油泵出油压力低于一定值，则机油细滤器进油限压阀15不开启，以保证压力油全部进入主油道。

机油进入主油道4后，通过上曲轴箱中的七条横向油道5分别润滑主轴颈和凸轮轴轴颈。

机油还通过曲轴中的斜向油道从主轴颈处流向连杆轴颈，同时也从凸轮轴的第二、第四轴颈处，经两个上油道2通向摇臂支座，润滑摇臂轴、推杆球头和气门端部。

第三条横向油道还通向机油泵传动轴3，这些摩擦表面都能得到压力润滑。

另外，还有一部分机油，由第一条横向油道通过喷油嘴6喷射出来，以润滑正时齿轮副。

此外，在第一、二横向油道之间还有油管从主油道接出，通到空气压缩机曲轴中心的油道，润滑空压机的连杆轴颈后，经回油道流回到油底壳中。

主油道中还有机油压力传感器和油压过低讯号器，并通过导线分别与驾驶室中的机油压力表和机油压力过低警报灯相连，以检测油压，并显示润滑系的工作状态。

图8-2 东风发动机的润滑系示意图1-摇臂轴2-上油道3-机油泵传动轴4 –主油道5-横向油道6-喷油嘴7-连杆小头油道8-机油粗滤器旁通阀9-机油粗滤器10-油管11-机油泵12-限压阀13-磁性放油阀14-固定式集滤器15-机油滤清器进油限压阀16-机油细滤器17-油底壳当连杆大头上对着凸轮轴一侧的小孔与曲轴的连杆轴颈上的油道孔口相通时，机油即由此小孔喷向凸轮表面、气缸壁及活塞等处，润滑推杆球头和气门端的机油顺推杆表面流下到杯形挺柱内，再由挺柱下部的油孔流出与飞溅的机油共同来润滑凸轮的工作表面。

飞溅到活塞内部的机油，溅落在连杆小头的切槽内，借以润滑活塞销。

若机油粗滤器被杂质严重淤塞，当粗滤器进油和出油道中的压力差达到0.15MPa～0.18MPa时，机油泵与主油道之间与粗滤器并联设置的旁通阀8被推开，则机油不经过粗滤器滤清而直接进入主油道，确保对发动机各部分的正常润滑。