汽车发动机润滑系统

§5.3
润滑系主要部件
润滑系的主要部件有机油泵、机油滤清器，各种阀， 机油散热器以及检视设备。
一、机油泵
功用：
提高机油压力，保证机油在润滑系统内不断循环， 目前发动机润滑系中广泛采用的是外啮合齿轮式机油 泵和内啮合转子式机油泵两种。
（一）齿轮式机油泵
齿轮式机油泵由主动轴、主动齿轮、从动轴、从动齿轮、 壳体等组成，两个齿数相同的齿轮相互啮合，装在壳体内， 齿轮与壳体的径向和端面间隙很小。主动轴与主动齿轮键连 接，从动齿轮空套在从动轴上。
二、通风方式
一种是自然通风，另一种是强制通风。
1. 自然通风
从曲轴箱抽出的气体直 接导入大气中的通风方式 称为自然通风。柴油机多 采用这种曲轴箱自然通风 方式。在曲轴箱连通的气 门室盖或润滑油加注口接 出一根下垂的出气管，管 口处切成斜口，切口的方 向与汽车行驶的方向相反。 利用汽车行驶和冷却风扇 的气流，在出气口处形成 一定真空度，将气体从曲 轴箱抽出。
转子齿形齿廓设计得使转子 转到任何角度时，内、外转子每 个齿的齿形廓线上总能互相成点 接触。这样内、外转子间形成4个 工作腔，随着转子的转动，这4个 工作腔的容积是不断变化的。在 进油道的一侧空腔，由于转子脱 开啮合，容积逐渐增大，产生真 空，机油被吸入，转子继续旋转， 机油被带到出油道的一侧，这时， 转子正好进入啮合，使这一空腔 容积减小，油压升高，机油从齿 间挤出并经出油道压送出去。这 样，随着转子的不断旋转，机油 就不断地被吸入和压出。
警报指 示灯
油压传 感器
限压阀
基本润滑 油路综合 演示1
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基本润滑 油路综合 演示2
二、载货车的润滑油路
东风EQ6100-1型发动 机采用的是综合润滑方 式，曲轴主轴径、连杆 轴径、凸轮轴轴径、凸 轮轴止推凸缘、正时齿 轮、分电器传动轴等均 采用压力润滑；活塞、 活塞环、活塞销、气缸 壁、气门、挺杆、凸轮 等采用飞溅润滑。
泵油原理
工作时，主动齿轮带 动从动齿轮反向旋转。两
齿轮旋转时，充满在齿轮齿 槽间的机油沿油泵壳壁由进 油腔带到出油腔，在进油腔 一侧由于齿轮脱开啮合以及 机油被不断带出而产生真空， 使油底壳内的机油在大气压 力作用下经集滤器进入进油 腔，而在出油腔一侧由于齿 轮进入啮合和机油被不断带 入而产生挤压作用，机油以 一定压力被泵出。
三、润滑系的组成
润滑系一般由油底壳，机油泵，限压阀及旁通阀，机油滤 清器，机油散热器，传感器和机油压力表、温度表等组成。
四、润滑剂的种类及选用
润滑剂的分类 {
润滑油 润滑脂
1、我国润滑油的分类： （1）汽油机润滑油：SC、SD、SE、SF、SG、SH （2）柴油机润滑油：CC、CD、CD-II、CF、CF-4 2、润滑脂的分类：钙基润滑脂、钠基润滑脂、钙钠 基润滑。脂、复合钙基润滑脂、 通用锂基润滑脂、石墨钙基润滑 脂。
斜向油道
机油压力传感器和油压过低信号器装在主油道中，通过导 线分别连接于驾驶室中的机油压力表和压力过低警报灯连接。
为保证发动机的正常润滑，在机油泵与主油道之间，与粗 滤器并联设臵了一个机油滤清器旁通阀。当机油粗滤器进油和 出油道中的压力差达到0.15-0.18Mpa时，旁通阀被推开使机油 支不经粗滤器而直接流入主油道。 压力过高会使发动机功率损失增加，在机油泵端盖内设臵 了柱塞式限压阀。当机油压力超过0.6Mpa时，限压阀打开是一 部分机油流回到机油泵的进油口，在机油泵内进行小循环。 在东风EQ6100-1型发动机润滑系中，在机油细滤器下面还 设臵了可接机油散热器的阀门。
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外转子
进油腔
内转子
机油
出油腔 泵壳
二、滤清器
为了保证滤清效果，一般使用多级滤清器：集滤器、粗滤 器和细滤器。与主油道串联的滤清器一般为粗滤器；与主油 道并联的滤清器一般为细滤器，过油量约为10～30％。 （一）集滤器 集滤器是装在机油泵之前 的吸油口端，多采用滤网式。 其作用是防止较大的机械杂 质进入机油泵。汽车发动机 使用的集滤器目前分为浮式 集滤器和固定式集滤器两种。
①
② ③
报警系统
装有两个报警开关：低压油 压开关（旁通阀）和高压油压 开关（限压阀），均装在既有 滤清器支架上。 发动机在机油温度为353K, 转速为800r/min时，机油压力 大于或等于0.03Mpa；在 200r/min时，机油压力大于或 等于0.20Mpa。 打开点火开关，仪表板上的 旁通阀 机油压力警告灯开始闪烁。发 动机起动后，当机油压力大于 030Mpa时，限压阀打开，警 报灯熄灭；发动机低速运转时，
锯末滤芯式机油 粗滤清器
锯末滤芯式粗滤器 滤芯为酚醛树脂粘结 的锯末滤芯，它阻力 小，滤清效果好，使 用寿命长。
特 点
金属片式粗滤器
由于质量大、结构 复杂、制造成本高等 缺点，已基本被淘汰。
特 点
（三）机油细滤器
机油细滤器用以清 除细小的杂质，它对机 油的流动阻力较大，多 数做成分流式，与主油 道并联，只有少量的机 油通过它滤清后又回到 油底壳。细滤器有过滤 式和离心式两种，过滤 式机油细滤器存在着滤 清能力与通过能力的矛 盾。为此多数发动机采 用离心式细滤器。
柴 油 机 润 滑 系 示 意 图
6135型柴油机润滑系油路的特点
机油细滤器与粗滤器并联。机油泵压出的机油绝大部 分经粗滤器进入主油道，少部分惊细滤器流回油底壳；曲 轴为空心的，其空腔形成润滑油道。机油经此分别润滑各 个连杆轴颈；曲轴主轴承为滚动轴承，以飞溅方式润滑； 润滑气门传动机构的润滑油由第二个凸轮轴轴承引出的油 道，一直通道气缸盖上气门摇臂轴的中心油道中。再由此 流向各个摇臂的工作面，然后顺推杆表面下流到杯形的挺 柱内；凸轮工作表面由挺柱下部两个油孔流出的机油及飞 溅的机油润滑。 在发动机标定转速（1800r/Min）下，机油压力应保 持在0.3-0.4Mpa之间。限压阀与机油细滤器相连。
出 油 口
进 油 口
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（二） 转子式机油泵
转子式机油泵由壳体、内转子、外转子和泵盖等组成。 内转子用键或销子固定在转子轴上，由曲轴齿轮直接或间 接驱动，内转子和外转子中心的偏心距为e，内转子带动外 转子一起沿同一方向转动。内转子有4个凸齿，外转子有5 个凹齿，这样内、外转子同向不同步的旋转。
§5.4
一、曲轴箱通风原因
曲轴箱通风
发动机工作时漏到曲轴箱内的汽油，一部分泄漏到曲轴 箱内的汽油蒸汽凝结后，将使润滑油粘度变小；废气的高 温和酸性物质及水蒸汽将侵蚀零件，使润滑油性能变坏。 另外，由于混合气和废气进入曲轴箱，使曲轴箱内的压力 增大，温度升高，易使机油从油封、衬垫等处向外渗漏。 因此，曲轴箱必须设有通风装臵，使漏入的气体排出并加 以利用，同时使新鲜气体进入曲轴箱，形成不断地对流。
2. 强制通风
从曲轴箱抽出的气体 导入发动机的进气管， 吸入气缸再燃烧。这种 通风方式称为强制通风， 汽油机一般都采用这种 曲轴箱强制通风方式， 这样，可以将窜入曲轴 箱内的混合气回收使用， 有利于提高发动机的经 济性。
一汽奥迪100轿车所 采用的负压通风方式
工作机理：
发动机工作时，在进 气管内真空度作用下，
浮式集滤器飘浮于机油表面，保证油泵吸入最上层较清 洁的机油，但油面上的泡沫易被吸入，使机油压力降低，润 滑欠可靠。固定式集滤器淹没在油面之下，吸入的机油清洁 度较差，但可防止泡沫吸入，润滑可靠，结构简单。
（二）机油粗滤器
串联于机油泵与主油道之 间，属于全流式滤清器，多用 缝隙式滤清方法。
旁通阀
滤芯
§5.2
现代汽车发动 机润滑系油路布 臵方案大致相似， 只是由于润滑系 的工作条件和某 些具体结构的不 同而稍有差别。
一、轿车的润滑油路
润滑系油路
采用复合式润滑系统的 上海桑塔纳轿车JV型1.8L 汽油发动机润滑油路：发 动机工作时，机油经集滤 器 机油泵 机油滤清 器:① 主油道 主轴 承 连杆轴承 活塞销 喷溅至活塞； ② 发动 机前端第一条斜向油道 中间轴；③ 主油 道的垂直油道 凸轮轴 轴径 气缸盖回油孔 曲轴箱。
警报指 示灯
油压传 感器
限压阀
机油压力低于0.30Mpa，则 低油压开关触电闭合，机 油压力警告灯闪烁。当发 动机转速超过2150r/Min时， 机油压力未达到0.018Mpa， 高压油压开关的触电断开， 机油压力警告灯闪烁，报 警蜂鸣器也同时报警。 发动机在机油压力未 353K,转速为800r/Min时， 机油压力大于或等于 旁通阀 0.03Mpa；在2000r/Min时， 机油压力大于或等于 0.20Mpa 。
二、润滑方式
压力润滑：利用机油泵，将具有一定压力的润滑油源源不断地
送往摩擦表面。例如，曲轴主轴承、连杆轴承及凸 轮轴轴承、摇臂等处形成油膜以保证润滑。 飞溅润滑：利用发动机工作时运动零件飞溅起来的油滴或油雾 来润滑摩擦表面的润滑方式称为飞溅润滑。可使裸 露在外面承受载荷较轻的气缸壁，相对滑动速度较 小的活塞销，以及配气机构的凸轮表面、挺柱等得 到润滑。 定期润滑：对于负荷较小的发动机辅助装臵则只需定期、定量 加注润滑脂进行润滑。例如水泵及发电机轴承等。 它不属于润滑系的工作范畴。近年来在发动机上采 用含有耐磨润滑材料（如尼龙、二硫化钼等）的轴 承来代替加注润滑脂的轴承。
第五章 发动机润滑系
概述 润滑系油路 润滑系主要部件 曲轴箱通风
§5.1
一、润滑系功用
概
述
润滑作用：润滑运动零件表面，减小摩擦阻力和磨损，减小 发动机的功率消耗。 清洗作用：机油在润滑系内不断循环，清洗摩擦表面，带走 磨屑和其它异物。 冷却作用：机油在润滑系内循环带走摩擦产生的热量，起到 冷却作用。 密封作用：在运动零件之间形成油膜，提高它们的密封性， 有利于防止漏气或漏油。 防锈蚀作用：在零件表面形成油膜，对零件表面起保护作用， 防止腐蚀生锈。 液压作用：润滑油可用作液压油，起液压作用，如液压挺柱。 减震缓冲作用：在运动零件表面形成油膜，吸收冲击并减小 振动，起减震缓冲作用。
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（五）机油散热器
热负荷较大的发动机，为使润滑油保持在最有利的范围内 工作，保持润滑油具有一定的粘度，装臵有机油散热器以便对 润滑油进行强制性冷却。使机油保持在最有利的温度范围内 工作。
机油散热器有风冷式和水 冷式两种形式。风冷式一般安 装在发动机冷却系散热器的前面， 利用冷却风扇的风力使机油冷却。 水冷式机油散热器（机油冷却器） 装在发动机冷却水路中，当油温 较高时靠冷却液降温，而起动期 间油温较低时，则从冷却液吸热 迅速提高机油温度。
斜向油道
压力润滑油路
斜向油道
发动机工作时，机油经 集滤器：大部分机油经粗 滤器率去较大的机械杂质， 流入纵向主油道执行压力 润滑任务；小部分机油 （10%-15%），经机油细滤 器率去较细的杂质和胶质 后流回油底壳。 ①进入主油道的机油， 通过七条并联的横向油道 分别润滑主轴径和凸轮轴 径。经主轴径机油从曲轴 中的斜向油道润滑连杆轴 径。
金属片式
形式 纸 筒 式 锯 末 式
壳体
国产汽车发动机一般采用纸质或 锯末作为粗滤器的滤芯。
金属片式
纸质滤芯式机油 粗滤清器
滤芯是用微孔滤纸制成 的， 为增大过滤面积 ， 微孔滤纸一般都折叠成 扇形和波纹形 。 微孔滤 纸经过酚醛树脂处理 ， 具有较高的强度 ，抗腐 蚀能力和抗水湿性能 ， 具有质量小 、 体积小 、 结构简单、滤清效果好、 过滤阻力小 、 成本低 、 保养方便的特点。
油 道
转子体
喷嘴
进油限压阀
离心式细滤器工作原理
利用离心力清除机油中杂质。
离 心 式 机 油 细 滤 器 工 作 演 示
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（四）复合式机油滤清器
是粗滤芯5装在纸质细滤 芯4外面，形成粗、细滤芯串 联的复合式结构。与主油道串 联，粗、细滤芯有各自的安全 阀与旁通阀，一旦粗、细滤芯 堵塞，它们就分别打开各自的 安全阀与旁通阀，机油绕过滤 芯，直接进入主油道。
②机油从凸轮轴的第二、
第四轴径处，经两个上油 道通向摇臂支座，润滑摇 臂轴、推杆球头和气门端 部。 ③第三横向油道通向 汽油泵传动轴；第一条横 向油道通过喷油嘴，喷射 出去的机油用来润滑正时 齿轮副。 ④在第一、第二横向油 道之间接出的油管通到空 气压缩机曲轴中心的油道， 对其连杆润滑后的机油由 回油管回到油底壳中。