第六章 润滑系

第六章 润滑系
第一节 润滑系作用和润滑方式
一、润滑系的作用 润滑、冷却、清洗、密封、防锈。
二、润滑方式
㈠压力润滑 以一定的压力将油输送到摩擦表面间隙中，形成 油膜保证润滑。曲轴主轴承、连杆轴承、凸轮轴轴承 及摇臂轴等均采用压力润滑。
㈡飞溅润滑 气缸壁、配气机构的凸轮、挺杆等均采用飞溅润滑。
㈢定期加注润滑 柴油机辅助系统中的水泵、发电机轴承等， 由于载荷小，而且摩擦损失不大，只需定期加 注润滑脂润滑。 二、润滑原理
轴与轴承间润滑油膜形成示意图
相对直线运动两机件间的油膜形成
第二节 润滑系主要机件构造与工作情况 润滑系主要由机油泵、机油滤清器、机油
冷却器、限压阀、油管及油道、机油压力表、 机油温度表和量油尺等机件组成。
一、机油泵
㈠功用 把机油以一定的压力和流量，连续不断地 送至柴油机各机件的摩擦面，并保证机油在润 滑油路中的循环流动。
纸质滤芯的构造：芯筒是滤芯的骨架，用薄铁皮制成， 其上加工出许多圆孔。微孔滤纸一般都折叠成折扇形和波 纹型，以保证在最小体积内有最大的过滤面积，并提高滤 芯高度。滤芯用塑胶与上、下端盖粘合在一起。
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1.NT855型柴油机机油滤清器
NT855型柴油机机油滤清器滤芯为纸质，为防止 堵塞而断油，在头部装有旁通阀，一旦堵塞旁通阀即 可开启，让未经滤清的机油输入到主油道，以保证发 动机各部润滑。
3. WD615型柴油机油滤清器
采用两只旋装式纸质滤清器，呈水平对置、并联， 这种滤清器不能清洗，只能定期更换，如图所示。
㈢机油细滤器
细滤器用于清除直径为0.01mm以上的杂质，与主油道 并联，滤清后的机油直接回油底壳。目前，多采用离心 式机油细滤器。
离心式细滤 器由壳体、盖、 转子、限压阀等 组成。
当主油道内油压大于0.25MPa时，细滤器限压阀 被推开，机油经转子轴的中心孔和径向孔流入转子内， 充满转子内腔，在机油压力作用下，通过滤网、 出 油管，从水平喷嘴喷出，在喷射反作用力作用下转子 以高转速旋转，当主油道油压为0.4MPa时转子转速达 5000r/min以上。转子内的机油在离心力的作用下， 将杂质甩向四周，并积存在转子内壁，滤清后的机油 流回机油盘。
㈡构造
机油泵目前多采用齿轮式和转子式两种型式。 这两种机油泵具有结构简单、紧凑，在供油量相 同的情况下，外形尺寸小、重量轻、且工作可靠、维 修方便、供油平稳等特点。
1.齿轮式机油泵
⑴NT855型柴油机机油泵
为单级齿轮式油泵，油泵输出的压力油将有5%左
右通过细滤器过滤后返回油底壳。机油泵安装在柴油
机前部右侧，空压机的下方。为了保证机油泵和润滑
水冷式机油散热器
康明斯N系列柴油机全流量冷却式机油冷却器的构造 如图所示。机油冷却器由芯子（是由很多直径相同的紫 铜管及沿轴向交叉布置的隔板组成）、冷却器体和盖等 组成。油流在紫铜管外，由前向后沿轴向绕隔板上下流 动。冷却水由后向前 从管内流过，使机油 温度保持在一定范围 内。在全流量冷却式 （FFC）润滑的柴油机 上，机油冷却器前支 架中有调压阀。调压 阀控制滤清器前的机 油压力。
一侧的空腔，由于转子
脱开啮合，容积逐渐增
大，产生真空度，机油
被吸人空腔内。转子继
续旋转，机油被带到出
油道一侧，这时转子进
入啮合，油腔容积逐渐
减小，机油压力升高并
从齿间挤出，增压后的 机油从出油道送出。
转子泵工作原理
㈡机油粗滤器
用以滤去机油中粒度较大（直径为0.05～0.1㎜以上） 的杂质。串联于机油泵与主油道之间（故又叫全流式滤清 器）。根据滤芯的不同可以有各种不同的结构型式。柴油 机常用纸质式粗滤器。
2.转子式机油泵
F6L912型柴油机采用，主要由两个偏心内啮合的 转子（内转子和外转子）以及壳体组成。内转子用半 圆键固装在主动轴上，由曲轴齿轮通过传动齿轮驱动。 外转子松套在壳体中，由内转子带动旋转。为保证内、 外转子之间，外转子与油泵壳体之间有正确的相对位 置，油泵壳体与盖板之间用定位销定位，并用螺钉紧 固。为保证内、外转子与壳体间的端面间隙，在盖板 与壳体之间装有耐油纸调整垫片。
在变流量冷却式 （DFC）润滑系统的机油 冷却器中具有由机油温 度控制开、关的旁通阀， 以控制流过冷却器的机 油量。当温度低于110℃ 时，旁通阀关闭，只约 有一半的机油量流通过 冷却器。当机油温度高 于110℃时，旁通阀打开 于是全部机油通过冷却 器。
WD615系列柴油机机油冷却器采用内藏式机，置于 发动机右侧机油冷却器盖内，呈扁平状结构，在机油冷 却器上也装有旁通阀，开启压力为0.600±0.036MPa。
机油泵工作时，一部分润 滑油将随齿轮的转动被封闭在 啮合齿的齿隙中，产生很高的 压力在主、从动轴上。这不仅 增大了功率消耗，更主要的是 加剧了轴与孔间的磨损。为此， 在泵盖上对应啮合齿隙处铣出 一条卸压槽与出油腔相连，以 降低润滑油压力。
二、机油滤清器
机油滤清器根据其过滤能力分为集滤器、粗滤器、细 滤器。
复习题
1.润滑系的作用是什么？润滑方式有哪几种？ 2.润滑系由哪些主要机件组成？各起什么作用？ 3.常见的机油泵有哪几种形式？简述齿轮式和转子式 机油泵的结构和工作原理？ 4.机油滤清器按过滤能力分哪机种？按过滤方法分哪 几种？ 5.机油冷却器的冷却方式有几种？ 6.分别叙述NT855型、WD615型、F6L912型柴油机的润滑 途径。 7.曲轴箱通风装置的功用是什么？通风方式分几种？
㈠机油集滤器
WD615.67型柴油机集滤器
浮子式集滤器
2.转子式机油泵的工作原理
油泵工作时，内转子带动外转子向同一方向转动(如
图中箭头所示）。内转子有4个凸齿，外转子有5个凹齿，
可以看作是一对只相差一个齿的内啮合齿轮传动，其转速
比为5：4。故转子泵又称为星形内啮合转子泵。无论转子
转到任何角度，内外转子各齿形之间总有接触点，进油道
滤清器壳体由铸铁上盖和板 料压制的外壳组成。滤芯用经过 树脂处理的微孔滤纸制成，滤芯 的两端由环形密封圈密封。机油 由上盖的进油孔流入，通过滤芯 滤清后，经上盖出油孔流入主油 道。当滤芯被积污堵塞，其内外 压差达到0.15～ 0.18MPa时，旁 通阀被顶开，大部分机油不经滤 芯滤清，直接进入主油道，以保 证主油道所需的机油量。
转子式机油泵结构紧凑，吸油真空度较高，泵油 量较大，且供油均匀，噪声小。当机油泵安装在曲轴 箱外且位置较高时，用此种机油泵较为合适。
转子式机油泵
㈢工作情况
1.齿轮式机油泵工作原理 在机油泵壳体内装有一对主、从动齿轮。两
齿轮与机油泵壳体内壁间的间隙很小。
柴油机工作时，齿轮旋转，进油腔因轮齿脱离啮合 使其容积增大，产生真空度，润滑油便从进油口被吸人 并充满进油腔。随着齿轮旋转，将齿间所存的润滑油带 到出油腔。由于出油腔轮齿进入啮合状态，轮齿间容积 减小，油压升高，润滑油便经 出油口送进油道。
四、限压阀
作用：限制润滑系的机油压力不至过低或过高， 并稳定在一定范围内，以利于发动机的润滑。
NT855型柴油机限压阀安装在机油泵上，在全流量 冷却式润滑系中由旁通阀取代调压阀。
F6L912G型柴油机限压 阀并联在吸油回路和机油 泵构成整体，当机油泵泵 送机油压力过高时，便顶 开限压阀，部分机油从回 油孔流回进油口。
应用于大凸轮N系列柴油机的变流量（DFC）冷却式润 滑系统可根据柴油机的需要来调节机油流量和冷却作用。 而不是一直以最大流量运转。
㈡F6L912型柴油机润滑油路
㈢WD615型发动机机润滑油路
WD615型柴油机润滑途径
二、曲轴箱通风
主要功用：防止曲轴箱内气压过高，造成机油渗漏； 把渗入曲轴箱的燃油蒸气引入气缸内燃烧，节约燃料；防 止机油变质和降低曲轴箱温度。
WD615型柴油机机限压 阀安装在主油道上，结构 为柱塞弹簧式，如图所示。
五、机油压力表、机油温度表及机油尺
㈠机油压力表： 用于指示柴油机工作时主油道的机油压力，以帮助 操作手了解内燃机的润滑情况。机油压力表通常采用热 电感应式。 ㈡机油温度表： 用于测量柴油机的机油温度。一般正常的机油温度 为80 ～ 105℃。机油温度表常采用热电感应式。 ㈢机油尺： 用来测量油底壳内油面的高低。若油面过高，激溅 到气缸壁上的机油过多，窜入燃烧室使积炭增多；而油 面过低，则机件润滑不良，加速磨损。
通风方式分:自然通风和强制通风两种。
F6L912型柴油机采 用自然通风装置，通风 管设置在机体上。
曲轴箱压力可以通过 机油量尺管口，用盛水的 “U”形管来测量,在全速 负荷、正常情况下测量曲 轴箱压力Δh为5一10毫米 水柱，曲轴箱压力最高不 超过50毫米水柱。
WD615型柴油机采用强制通风装置，进气管通过 接头与缸体左侧的接头连接，与曲轴箱相通，出气 管与废气涡轮增压器的进气管相连，回流管通过软 管通入油底壳。
2.F6L912G型柴油机机油滤清器
F6L912G型柴油机机油滤清器为整体全流型，装配 方式为旋装式，来自机油冷却器的压力油沿箭头方向进 入滤芯外围，透过滤芯脏物受阻，机油进入内腔并向上 通过出油口沿箭头方向进入主油 道。
当滤芯堵塞时，则外腔机油 可推开旁通阀（开启压力0.25± 0.04MPa）直接进入内腔。在滤清 器的上部装有回油防止阀，开启 压力为0.012MPa，其功用是用在 倒置时防止机油返回油底壳，而 当起动时不能及时供油，会加剧 机件磨损。
机油尺下端有三条刻线“4/4”、“2/4”和“0”，或 两条刻线“+”和“0”， “4/4”和“+”表示机油已加足， 油面应保持在“2/4”和“4/4”之间，“0”表示机油已达
第三节 润滑油路和曲轴箱通风 一、润滑油路
㈠NT/NTA855型柴油机润滑途径
康明斯柴油机润滑系统可分为全流量冷却式润滑系 统和用于大凸轮轴颈N系列的变流量冷却式润滑系统。
三、机油冷却器
按冷却方式不同分风冷式和水冷式两种。 风冷式冷却器：
结构与冷却水散热器相似，仅尺寸较小，其散热器 芯多为管式，大都安装在水箱前面，借风扇的风力冷却 机油。F6L912G型 柴油机上采用铝板 和波纹翅片钎焊成 冷却器芯子，再用 氩弧焊与端板焊接 在一起，其结构为 板翅式。
带有节温器的机油冷却器。来自机油泵的压力油 进入进油管，当机油温度较低时机油冷却器的节温阀 处在堵死机油冷却器油道腔通道的位置。这时机油便 不能过冷却器腔而经过旁通管，再通过出油管进入机 油滤清器内。而当机油温度增高时，膨胀箱受热伸张， 克服弹簧的张力而升起，逐 渐打开阀体遮盖的窗口。
系统各部件
的工作安全
NT855型柴油机机油泵
可靠，机油
泵出油压力
必须限制在
一定范围内，
因此在机油
泵上装有调
压阀。
⑵WD615型柴油机机油泵
为齿轮式双组机油泵，一组机油泵（主泵）用来保 证润滑系循环油路的机油供给，另一组机油泵（副泵） 把后集油槽内的机油泵到前集油槽，以保证主泵工作。 主、副泵组成一体，主泵在前，副泵在后。它安装在曲 轴箱的第一道主轴承盖上，由曲轴齿轮通过中间齿轮驱 动。