汽車發(fā)動(dòng)機(jī)--潤滑系之工作總結(jié)
第六章潤滑系
一、概述
1.功用
潤滑作用:潤滑運(yùn)動(dòng)零件表面,減小摩擦阻力和磨損,減小發(fā)動(dòng)機(jī)的功率消耗;清洗作用:機(jī)油在潤滑系內(nèi)不斷循環(huán),清洗摩擦表面,帶走磨屑和其它異物;冷卻作用:機(jī)油在潤滑系內(nèi)循環(huán)還可帶走摩擦產(chǎn)生的熱量,起冷卻作用;
密封作用:在運(yùn)動(dòng)零件之間形成油膜,提高它們的密封性,有利于防止漏氣或漏油;防銹蝕作用:在零件表面形成油膜,對(duì)零件表面起保護(hù)作用,防止腐蝕生銹;液壓作用:潤滑油還可用作液壓油,如液壓挺柱,起液壓作用;
減震緩沖作用:在運(yùn)動(dòng)零件表面形成油膜,吸收沖擊并減小振動(dòng),起減震緩沖作用。3.潤滑油
發(fā)動(dòng)機(jī)的潤滑劑有潤滑油和潤滑脂。
潤滑油習(xí)慣上稱為機(jī)油,品種很多。汽油機(jī)和柴油機(jī)使用的潤滑油不同,汽油機(jī)潤滑系使用的潤滑油俗稱汽油機(jī)機(jī)油,柴油機(jī)潤滑系使用的潤滑油俗稱柴油機(jī)機(jī)油。
機(jī)油的粘度隨溫度變化而變化,溫度高則粘度小,溫度低則粘度大,因此,要根據(jù)季節(jié)選用不同牌號(hào)的潤滑油。4.組成(圖6-3)
潤滑系一般由機(jī)油泵,油底殼,機(jī)油濾清器,機(jī)油散熱器,各種閥,傳感器和機(jī)油壓力表、溫度表等組成。現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系的組成及油路布置方案大致相似,只是由于潤滑系的工作條件和具體結(jié)構(gòu)的不同而稍有差別。5.發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑部位(圖6-4)
發(fā)動(dòng)機(jī)的潤滑部位主要有曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)以及正室齒輪室。
齒輪式機(jī)油泵由主動(dòng)軸、主動(dòng)齒輪、從動(dòng)軸、從動(dòng)齒輪、殼體等組成,兩個(gè)齒數(shù)相同的齒輪相互嚙合,裝在殼體內(nèi),齒輪與殼體的徑向和端面間隙很小。主動(dòng)軸與主動(dòng)齒輪鍵連接,從動(dòng)齒輪空套在從動(dòng)軸上。
工作時(shí),主動(dòng)齒輪帶動(dòng)從動(dòng)齒輪反向旋轉(zhuǎn)。兩齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí),充滿在齒輪齒槽間的機(jī)油沿油泵殼壁由進(jìn)油腔帶到出油腔,在進(jìn)油腔一側(cè)由于齒輪脫開嚙合以及機(jī)油被不斷帶出而產(chǎn)生真空,使油底殼內(nèi)的機(jī)油在大氣壓力作用下經(jīng)集濾器進(jìn)入進(jìn)油腔,而在出油腔一側(cè)由于齒輪進(jìn)入嚙合和機(jī)油被不斷帶入而產(chǎn)生擠壓作用,機(jī)油以一定壓力被泵出。
齒輪式機(jī)油泵結(jié)構(gòu)簡單,機(jī)械加工方便,工作可靠,使用壽命長,應(yīng)用較廣泛。(3)轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵(圖6-6)
轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵由殼體、內(nèi)轉(zhuǎn)子、外轉(zhuǎn)子和泵蓋等組成。內(nèi)轉(zhuǎn)子用鍵或銷子固定在轉(zhuǎn)子軸上,由曲軸齒輪直接或間接驅(qū)動(dòng),內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子中心的偏心距為e,內(nèi)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)外轉(zhuǎn)子一起沿同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)。內(nèi)轉(zhuǎn)子有4個(gè)凸齒,外轉(zhuǎn)子有5個(gè)凹齒,這樣內(nèi)、外轉(zhuǎn)子同向不同步的旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子齒形齒廓設(shè)計(jì)得使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到任何角度時(shí),內(nèi)、外轉(zhuǎn)子每個(gè)齒的齒形廓線上總能互相成點(diǎn)接觸。這樣內(nèi)、外轉(zhuǎn)子間形成4個(gè)工作腔,隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng),這4個(gè)工作腔的容積是不斷變化的。在進(jìn)油道的一側(cè)空腔,由于轉(zhuǎn)子脫開嚙合,容積逐漸增大,產(chǎn)生真空,機(jī)油被
吸入,轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn),機(jī)油被帶到出油道的一側(cè),這時(shí),轉(zhuǎn)子正好進(jìn)入嚙合,使這一空腔容積減小,油壓升高,機(jī)油從齒間擠出并經(jīng)出油道壓送出去。這樣,隨著轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn),機(jī)油就不斷地被吸入和壓出。
轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵結(jié)構(gòu)緊湊,外形尺寸小,重量輕,吸油真空度較大,泵油量大,供油均勻度好,成本低,在中、小型發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用廣泛。
2.機(jī)油濾清器
發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),金屬磨屑和大氣中的塵埃以及燃料燃燒不完全所產(chǎn)生的炭粒會(huì)滲入機(jī)油中,機(jī)油本身也因受熱氧化而產(chǎn)生膠狀沉淀物,機(jī)油中含有這些雜質(zhì)。如果把這樣的臟機(jī)油直接送到運(yùn)動(dòng)零件表面,機(jī)油中的機(jī)械雜質(zhì)就會(huì)成為磨料,加速零件的磨損,并且引起油道堵塞及活塞環(huán)、氣門等零件膠結(jié)。因此必須在潤滑系中設(shè)有機(jī)油濾清器,使循環(huán)流動(dòng)的機(jī)油在送往運(yùn)動(dòng)零件表面之前得到凈化處理。保證摩擦表面的良好潤滑,延長其使用壽命。
一般潤滑系中裝有幾個(gè)不同濾清能力的濾清器,集濾器、粗濾器和細(xì)濾器,分別串聯(lián)和并聯(lián)在主油道中。與主油道串聯(lián)的濾清器稱為全流式濾清器,一般為粗濾器;與主油道并聯(lián)的濾清器稱為分流式濾清器,一般為細(xì)濾器,過油量約為10~30%。
(1)集濾器(圖6-7)
集濾器是具有金屬網(wǎng)的濾清器,安裝于機(jī)油泵進(jìn)油管上,其作用是防止較大的機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)油泵。
浮式集濾器飄浮于機(jī)油表面吸油,能吸入油面上較清潔的機(jī)油,但油面上的泡沫易被吸入,使機(jī)油壓力降低,潤滑欠可靠,目前應(yīng)用不多。固定式集濾器淹沒在油面之下,吸入的機(jī)油清潔度較差,但可防止泡沫吸入,潤滑可靠,結(jié)構(gòu)簡單,逐步取代浮式集濾器。
(2)粗濾器
粗濾器用于濾去機(jī)油中粒度較大的雜質(zhì),機(jī)油流動(dòng)阻力小,它通常串聯(lián)在機(jī)油泵與主油道之間,屬于全流式濾清器。粗濾器是過濾式濾清器,其工作原理是利用機(jī)油通過細(xì)小的孔眼或縫隙時(shí),將大于孔眼或縫隙的雜質(zhì)留在濾芯的外部。根據(jù)濾芯的不同,有各種不同的結(jié)構(gòu)形式。傳統(tǒng)的粗濾器多采用金屬片縫隙式和繞線式,現(xiàn)多采用紙質(zhì)式和鋸末式。
a.金屬片縫隙式粗濾器(圖6-8)
這種粗濾器的濾芯是由薄鋼片制成的濾清片3、隔片2和刮片1等組成。它們彼此相同地套在濾芯軸13上,用上、下蓋板及螺母壓緊。由于濾清片之間有隔片,形成了一定的間隙,機(jī)油可通過此間隙流入濾芯,再經(jīng)上蓋出油道流向主油道,機(jī)油流動(dòng)方向如圖中箭頭所示。在上蓋設(shè)有旁通閥,當(dāng)濾芯堵塞時(shí),旁通閥被機(jī)油壓力頂開,潤滑油不經(jīng)濾芯而直接流入主油道,保證供油不會(huì)中斷。
b.紙質(zhì)濾芯式機(jī)油粗清器(圖6-9)
金屬片式粗濾器是一種永久性濾清器。由于它質(zhì)量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高等缺點(diǎn),已基本被淘汰。紙質(zhì)濾清器的濾芯是用微孔濾紙制成的,為了增大過濾面積,微孔濾紙一般都折疊成扇形和波紋形(圖6-10)。微孔濾紙經(jīng)過酚醛樹脂處理,具有較高的強(qiáng)度,抗腐蝕能力和抗水濕性能,具有質(zhì)量小、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、濾清效果好、過濾阻力小、成本低和保養(yǎng)方便等優(yōu)點(diǎn)。得到了廣泛地應(yīng)用。
c.鋸末濾芯式機(jī)油粗濾清器
鋸末濾芯式粗濾器濾芯為酚醛樹脂粘結(jié)的鋸末濾芯,它阻力小,濾清效果好,使用壽命長。
(3)細(xì)濾器
機(jī)油細(xì)濾器用以清除細(xì)小的雜質(zhì),這種濾清器對(duì)機(jī)油的流動(dòng)阻力較大,故多做成分流式,它與主油道并聯(lián),只有少量的機(jī)油通過它濾清后又回到油底殼。細(xì)濾器有過濾式和離心式兩種,過濾式機(jī)油細(xì)濾器存在著濾清能力與通過能力的矛盾。為此多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)采用離心式細(xì)濾器。
3.機(jī)油散熱器、冷卻器
發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),由于機(jī)油粘度隨溫度的升高而變稀,降低了潤滑能力。因此,有些發(fā)動(dòng)機(jī)裝用了機(jī)油散熱器或機(jī)油冷卻器。其作用是降低機(jī)油溫度,保持潤滑油一定的粘度。
(1)機(jī)油散熱器(圖6-11)
機(jī)油散熱器由散熱管、限壓閥、開關(guān)、進(jìn)出水管等組成。其結(jié)構(gòu)與冷卻水散熱器相似。機(jī)油散熱器一般安裝在冷卻水散熱器的前面,與主油道并聯(lián)。機(jī)油泵工作時(shí),一方面將機(jī)油供給主油道,另一方面經(jīng)限壓閥、機(jī)油散熱器開關(guān),進(jìn)油管進(jìn)入機(jī)油散熱器內(nèi),冷卻后從出油管流回機(jī)油盤,如此循環(huán)流動(dòng)。
(2)機(jī)油冷卻器(圖6-12)
將機(jī)油冷卻器置于冷卻水路中,利用冷卻水的溫度來控制潤滑油的溫度。當(dāng)潤滑油溫度高時(shí),靠冷卻水降溫,發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí),則從冷卻水吸收熱量使?jié)櫥脱杆偬岣邷囟。機(jī)油冷卻器由鋁合金鑄成的殼體、前蓋、后蓋和銅芯管組成,如圖所示。為了加強(qiáng)冷卻,管外又套裝了散熱片。冷卻水在管外流動(dòng),潤滑油在管內(nèi)流動(dòng),兩者進(jìn)行熱量交換。也有使油在管外流動(dòng),而水在管內(nèi)流動(dòng)的結(jié)構(gòu)。
4.閥門(圖6-13)
在潤滑系中都設(shè)有幾個(gè)限壓閥和旁通閥,以確保潤滑系正常工作。(1)限壓閥
限壓閥用以限制潤滑系中機(jī)油的最高壓力。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),機(jī)油泵的泵油壓力是隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加而增高的,并且當(dāng)潤滑系中油路淤塞、軸承間隙過小或使用的機(jī)油粘度過大時(shí),也將使供油壓力增高。因此,在潤滑系機(jī)油泵和主油道中設(shè)有限壓閥,限制機(jī)油最高壓力,以確保安全。
當(dāng)機(jī)油泵和主油道上機(jī)油壓力超過預(yù)定的壓力時(shí),克服限壓閥彈簧作用力,頂開閥門,一部分機(jī)油從側(cè)面通道流入油底殼內(nèi),使油道內(nèi)的油壓下降至設(shè)定的正常值后,閥門關(guān)閉。
(2)旁通閥
旁通閥用以保證潤滑系內(nèi)油路暢通,當(dāng)機(jī)油濾清器堵塞時(shí),機(jī)油通過并聯(lián)在其上的旁通閥直接進(jìn)入潤滑系的主油道,防止主油道斷油。旁通閥與限壓閥的結(jié)構(gòu)基本相同,只是其安裝位置、控制壓力,溢流方向不同,通常旁通閥彈簧剛度要比限壓閥彈簧剛度小得多。
5.油尺、機(jī)油壓力表(圖6-14)
油尺是用來檢查油底殼內(nèi)油量和油面高低的。它是一片金屬桿,下端制成扁平,并有刻線。機(jī)油油面必須處于油尺上下刻線之間。
機(jī)油壓力表用以指示發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)潤滑系中機(jī)油壓力的大小,一般都采用電熱式機(jī)油壓
力表,它由油壓表和傳感器組成,中間用導(dǎo)線連接。傳感器裝在粗濾器或主油道上,它把感受到的機(jī)油壓力傳給油壓表。油壓表裝在駕駛室內(nèi)儀表板上,顯示機(jī)油壓力的大小值。四、曲軸箱通風(fēng)裝置
發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),一部分可燃混合氣和廢氣經(jīng)活塞環(huán)泄漏到曲軸箱內(nèi)。泄漏到曲軸箱內(nèi)的汽油蒸汽凝結(jié)后,將使?jié)櫥妥兿。同時(shí),廢氣的高溫和廢氣中的酸性物質(zhì)及水蒸汽將侵蝕零件,并使?jié)櫥托阅茏儔。另外,由于混合氣和廢氣進(jìn)入曲軸箱,使曲軸箱內(nèi)的壓力增大,溫度升高,易使機(jī)油從油封、襯墊等處向外滲漏。為此,一般汽車發(fā)動(dòng)機(jī)都有曲軸箱通風(fēng)裝置,以便及時(shí)將進(jìn)入曲軸箱內(nèi)的混合氣和廢氣抽出,使新鮮氣體進(jìn)入曲軸箱,形成不斷地對(duì)流。曲軸箱通風(fēng)方式一般有兩種,一種是自然通風(fēng),另一種是強(qiáng)制通風(fēng)。
1.自然通風(fēng)(圖6-15)
從曲軸箱抽出的氣體直接導(dǎo)入大氣中的通風(fēng)方式稱為自然通風(fēng)。柴油機(jī)多采用這種曲軸箱自然通風(fēng)方式。在曲軸箱連通的氣門室蓋或潤滑油加注口接出一根下垂的出氣管,管口處切成斜口,切口的方向與汽車行駛的方向相反。利用汽車行駛和冷卻風(fēng)扇的氣流,在出氣口處形成一定真空度,將氣體從曲軸箱抽出。
2.強(qiáng)制通風(fēng)(圖6-16)
從曲軸箱抽出的氣體導(dǎo)入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管,吸入氣缸再燃燒。這種通風(fēng)方式稱為強(qiáng)制通風(fēng),汽油機(jī)一般都采用這種曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)方式,這樣,可以將竄入曲軸箱內(nèi)的混合氣回收使用,有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。
復(fù)習(xí)思考題:
1.潤滑系的功用是什么?由哪些機(jī)件組成?
2.試述齒輪式機(jī)油泵和轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵的構(gòu)造和工作原理。
3.發(fā)動(dòng)機(jī)通常采用哪幾種機(jī)油濾清器?它們應(yīng)該串聯(lián)?還是并聯(lián)?為什么?4.潤滑油路中如果不裝限壓閥將引起什么后果?
5.曲軸箱通風(fēng)的作用是什么?通風(fēng)方式有幾種?汽油機(jī)常采用哪種通風(fēng)方式?為什么?
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第六章潤滑系
一、概述
1.功用
潤滑作用:潤滑運(yùn)動(dòng)零件表面,減小摩擦阻力和磨損,減小發(fā)動(dòng)機(jī)的功率消耗;清洗作用:機(jī)油在潤滑系內(nèi)不斷循環(huán),清洗摩擦表面,帶走磨屑和其它異物;冷卻作用:機(jī)油在潤滑系內(nèi)循環(huán)還可帶走摩擦產(chǎn)生的熱量,起冷卻作用;
密封作用:在運(yùn)動(dòng)零件之間形成油膜,提高它們的密封性,有利于防止漏氣或漏油;防銹蝕作用:在零件表面形成油膜,對(duì)零件表面起保護(hù)作用,防止腐蝕生銹;液壓作用:潤滑油還可用作液壓油,如液壓挺柱,起液壓作用;
減震緩沖作用:在運(yùn)動(dòng)零件表面形成油膜,吸收沖擊并減小振動(dòng),起減震緩沖作用。3.潤滑油
發(fā)動(dòng)機(jī)的潤滑劑有潤滑油和潤滑脂。
潤滑油習(xí)慣上稱為機(jī)油,品種很多。汽油機(jī)和柴油機(jī)使用的潤滑油不同,汽油機(jī)潤滑系使用的潤滑油俗稱汽油機(jī)機(jī)油,柴油機(jī)潤滑系使用的潤滑油俗稱柴油機(jī)機(jī)油。
機(jī)油的粘度隨溫度變化而變化,溫度高則粘度小,溫度低則粘度大,因此,要根據(jù)季節(jié)選用不同牌號(hào)的潤滑油。4.組成(圖6-3)
潤滑系一般由機(jī)油泵,油底殼,機(jī)油濾清器,機(jī)油散熱器,各種閥,傳感器和機(jī)油壓力表、溫度表等組成。現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系的組成及油路布置方案大致相似,只是由于潤滑系的工作條件和具體結(jié)構(gòu)的不同而稍有差別。5.發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑部位(圖6-4)
發(fā)動(dòng)機(jī)的潤滑部位主要有曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)以及正室齒輪室。二、潤滑系的主要另部件
潤滑系的主要部件有機(jī)油泵、機(jī)油濾清器,各種閥,機(jī)油散熱器以及檢視設(shè)備。1.機(jī)油泵
功用:提高機(jī)油壓力,保證機(jī)油在潤滑系統(tǒng)內(nèi)不斷循環(huán),目前發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系中廣泛采用的是外嚙合齒輪式機(jī)油泵和內(nèi)嚙合轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵兩種。
(1)齒輪式機(jī)械泵(圖6-5)
齒輪式機(jī)油泵由主動(dòng)軸、主動(dòng)齒輪、從動(dòng)軸、從動(dòng)齒輪、殼體等組成,兩個(gè)齒數(shù)相同的齒輪相互嚙合,裝在殼體內(nèi),齒輪與殼體的徑向和端面間隙很小。主動(dòng)軸與主動(dòng)齒輪鍵連接,從動(dòng)齒輪空套在從動(dòng)軸上。
工作時(shí),主動(dòng)齒輪帶動(dòng)從動(dòng)齒輪反向旋轉(zhuǎn)。兩齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí),充滿在齒輪齒槽間的機(jī)油沿油泵殼壁由進(jìn)油腔帶到出油腔,在進(jìn)油腔一側(cè)由于齒輪脫開嚙合以及機(jī)油被不斷帶出而產(chǎn)生真空,使油底殼內(nèi)的機(jī)油在大氣壓力作用下經(jīng)集濾器進(jìn)入進(jìn)油腔,而在出油腔一側(cè)由于齒輪進(jìn)入嚙合和機(jī)油被不斷帶入而產(chǎn)生擠壓作用,機(jī)油以一定壓力被泵出。
齒輪式機(jī)油泵結(jié)構(gòu)簡單,機(jī)械加工方便,工作可靠,使用壽命長,應(yīng)用較廣泛。(3)轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵(圖6-6)
轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵由殼體、內(nèi)轉(zhuǎn)子、外轉(zhuǎn)子和泵蓋等組成。內(nèi)轉(zhuǎn)子用鍵或銷子固定在轉(zhuǎn)子軸上,由曲軸齒輪直接或間接驅(qū)動(dòng),內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子中心的偏心距為e,內(nèi)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)外轉(zhuǎn)子一起沿同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)。內(nèi)轉(zhuǎn)子有4個(gè)凸齒,外轉(zhuǎn)子有5個(gè)凹齒,這樣內(nèi)、外轉(zhuǎn)子同向不同步的旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子齒形齒廓設(shè)計(jì)得使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到任何角度時(shí),內(nèi)、外轉(zhuǎn)子每個(gè)齒的齒形廓線上總能互相成點(diǎn)接觸。這樣內(nèi)、外轉(zhuǎn)子間形成4個(gè)工作腔,隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng),這4個(gè)工作腔的容積是不斷變化的。在進(jìn)油道的一側(cè)空腔,由于轉(zhuǎn)子脫開嚙合,容積逐漸增大,產(chǎn)生真空,機(jī)油被吸入,轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn),機(jī)油被帶到出油道的一側(cè),這時(shí),轉(zhuǎn)子正好進(jìn)入嚙合,使這一空腔容積減小,油壓升高,機(jī)油從齒間擠出并經(jīng)出油道壓送出去。這樣,隨著轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn),機(jī)油就不斷地被吸入和壓出。
轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵結(jié)構(gòu)緊湊,外形尺寸小,重量輕,吸油真空度較大,泵油量大,供油均勻度好,成本低,在中、小型發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用廣泛。
2.機(jī)油濾清器
發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),金屬磨屑和大氣中的塵埃以及燃料燃燒不完全所產(chǎn)生的炭粒會(huì)滲入機(jī)油中,機(jī)油本身也因受熱氧化而產(chǎn)生膠狀沉淀物,機(jī)油中含有這些雜質(zhì)。如果把這樣的臟機(jī)油直接送到運(yùn)動(dòng)零件表面,機(jī)油中的機(jī)械雜質(zhì)就會(huì)成為磨料,加速零件的磨損,并且引起油道堵塞及活塞環(huán)、氣門等零件膠結(jié)。因此必須在潤滑系中設(shè)有機(jī)油濾清器,使循環(huán)流動(dòng)的機(jī)油在送往運(yùn)動(dòng)零件表面之前得到凈化處理。保證摩擦表面的良好潤滑,延長其使用壽命。
一般潤滑系中裝有幾個(gè)不同濾清能力的濾清器,集濾器、粗濾器和細(xì)濾器,分別串聯(lián)和并聯(lián)在主油道中。與主油道串聯(lián)的濾清器稱為全流式濾清器,一般為粗濾器;與主油道并聯(lián)的濾清器稱為分流式濾清器,一般為細(xì)濾器,過油量約為10~30%。
(1)集濾器(圖6-7)
集濾器是具有金屬網(wǎng)的濾清器,安裝于機(jī)油泵進(jìn)油管上,其作用是防止較大的機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)油泵。
浮式集濾器飄浮于機(jī)油表面吸油,能吸入油面上較清潔的機(jī)油,但油面上的泡沫易被吸入,使機(jī)油壓力降低,潤滑欠可靠,目前應(yīng)用不多。固定式集濾器淹沒在油面之下,吸入的機(jī)油清潔度較差,但可防止泡沫吸入,潤滑可靠,結(jié)構(gòu)簡單,逐步取代浮式集濾器。
(2)粗濾器
粗濾器用于濾去機(jī)油中粒度較大的雜質(zhì),機(jī)油流動(dòng)阻力小,它通常串聯(lián)在機(jī)油泵與主油道之間,屬于全流式濾清器。粗濾器是過濾式濾清器,其工作原理是利用機(jī)油通過細(xì)小的孔眼或縫隙時(shí),將大于孔眼或縫隙的雜質(zhì)留在濾芯的外部。根據(jù)濾芯的不同,有各種不同的結(jié)構(gòu)形式。傳統(tǒng)的粗濾器多采用金屬片縫隙式和繞線式,現(xiàn)多采用紙質(zhì)式和鋸末式。
a.金屬片縫隙式粗濾器(圖6-8)
這種粗濾器的濾芯是由薄鋼片制成的濾清片3、隔片2和刮片1等組成。它們彼此相同地套在濾芯軸13上,用上、下蓋板及螺母壓緊。由于濾清片之間有隔片,形成了一定的間隙,機(jī)油可通過此間隙流入濾芯,再經(jīng)上蓋出油道流向主油道,機(jī)油流動(dòng)方向如圖中箭頭所示。在上蓋設(shè)有旁通閥,當(dāng)濾芯堵塞時(shí),旁通閥被機(jī)油壓力頂開,潤滑油不經(jīng)濾芯而直接流入主油道,保證供油不會(huì)中斷。
b.紙質(zhì)濾芯式機(jī)油粗清器(圖6-9)
金屬片式粗濾器是一種永久性濾清器。由于它質(zhì)量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高等缺點(diǎn),已基本被淘汰。紙質(zhì)濾清器的濾芯是用微孔濾紙制成的,為了增大過濾面積,微孔濾紙一般都折疊成扇形和波紋形(圖6-10)。微孔濾紙經(jīng)過酚醛樹脂處理,具有較高的強(qiáng)度,抗腐蝕能力和抗水濕性能,具有質(zhì)量小、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、濾清效果好、過濾阻力小、成本低和保養(yǎng)方便等優(yōu)點(diǎn)。得到了廣泛地應(yīng)用。
c.鋸末濾芯式機(jī)油粗濾清器
鋸末濾芯式粗濾器濾芯為酚醛樹脂粘結(jié)的鋸末濾芯,它阻力小,濾清效果好,使用壽命長。
(3)細(xì)濾器
機(jī)油細(xì)濾器用以清除細(xì)小的雜質(zhì),這種濾清器對(duì)機(jī)油的流動(dòng)阻力較大,故多做成分流式,它與主油道并聯(lián),只有少量的機(jī)油通過它濾清后又回到油底殼。細(xì)濾器有過濾式和離心式兩種,過濾式機(jī)油細(xì)濾器存在著濾清能力與通過能力的矛盾。為此多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)采用離心式細(xì)濾器。
3.機(jī)油散熱器、冷卻器
發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),由于機(jī)油粘度隨溫度的升高而變稀,降低了潤滑能力。因此,有些發(fā)動(dòng)機(jī)裝用了機(jī)油散熱器或機(jī)油冷卻器。其作用是降低機(jī)油溫度,保持潤滑油一定的粘度。
(1)機(jī)油散熱器(圖6-11)
機(jī)油散熱器由散熱管、限壓閥、開關(guān)、進(jìn)出水管等組成。其結(jié)構(gòu)與冷卻水散熱器相似。機(jī)油散熱器一般安裝在冷卻水散熱器的前面,與主油道并聯(lián)。機(jī)油泵工作時(shí),一方面將機(jī)油供給主油道,另一方面經(jīng)限壓閥、機(jī)油散熱器開關(guān),進(jìn)油管進(jìn)入機(jī)油散熱器內(nèi),冷卻后從出油管流回機(jī)油盤,如此循環(huán)流動(dòng)。
(2)機(jī)油冷卻器(圖6-12)
將機(jī)油冷卻器置于冷卻水路中,利用冷卻水的溫度來控制潤滑油的溫度。當(dāng)潤滑油溫度高時(shí),靠冷卻水降溫,發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí),則從冷卻水吸收熱量使?jié)櫥脱杆偬岣邷囟。機(jī)油冷卻器由鋁合金鑄成的殼體、前蓋、后蓋和銅芯管組成,如圖所示。為了加強(qiáng)冷卻,管外又套裝了散熱片。冷卻水在管外流動(dòng),潤滑油在管內(nèi)流動(dòng),兩者進(jìn)行熱量交換。也有使油在管外流動(dòng),而水在管內(nèi)流動(dòng)的結(jié)構(gòu)。
4.閥門(圖6-13)
在潤滑系中都設(shè)有幾個(gè)限壓閥和旁通閥,以確保潤滑系正常工作。(1)限壓閥
限壓閥用以限制潤滑系中機(jī)油的最高壓力。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),機(jī)油泵的泵油壓力是隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加而增高的,并且當(dāng)潤滑系中油路淤塞、軸承間隙過小或使用的機(jī)油粘度過大時(shí),也將使供油壓力增高。因此,在潤滑系機(jī)油泵和主油道中設(shè)有限壓閥,限制機(jī)油最高壓力,以確保安全。
當(dāng)機(jī)油泵和主油道上機(jī)油壓力超過預(yù)定的壓力時(shí),克服限壓閥彈簧作用力,頂開閥門,一部分機(jī)油從側(cè)面通道流入油底殼內(nèi),使油道內(nèi)的油壓下降至設(shè)定的正常值后,閥門關(guān)閉。
(2)旁通閥
旁通閥用以保證潤滑系內(nèi)油路暢通,當(dāng)機(jī)油濾清器堵塞時(shí),機(jī)油通過并聯(lián)在其上的旁通閥直接進(jìn)入潤滑系的主油道,防止主油道斷油。旁通閥與限壓閥的結(jié)構(gòu)基本相同,只是其安裝位置、控制壓力,溢流方向不同,通常旁通閥彈簧剛度要比限壓閥彈簧剛度小得多。
5.油尺、機(jī)油壓力表(圖6-14)
油尺是用來檢查油底殼內(nèi)油量和油面高低的。它是一片金屬桿,下端制成扁平,并有刻線。機(jī)油油面必須處于油尺上下刻線之間。
機(jī)油壓力表用以指示發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)潤滑系中機(jī)油壓力的大小,一般都采用電熱式機(jī)油壓力表,它由油壓表和傳感器組成,中間用導(dǎo)線連接。傳感器裝在粗濾器或主油道上,它把感受到的機(jī)油壓力傳給油壓表。油壓表裝在駕駛室內(nèi)儀表板上,顯示機(jī)油壓力的大小值。四、曲軸箱通風(fēng)裝置
發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),一部分可燃混合氣和廢氣經(jīng)活塞環(huán)泄漏到曲軸箱內(nèi)。泄漏到曲軸箱內(nèi)的汽油蒸汽凝結(jié)后,將使?jié)櫥妥兿。同時(shí),廢氣的高溫和廢氣中的酸性物質(zhì)及水蒸汽將侵蝕零件,并使?jié)櫥托阅茏儔。另外,由于混合氣和廢氣進(jìn)入曲軸箱,使曲軸箱內(nèi)的壓力增大,溫度升高,易使機(jī)油從油封、襯墊等處向外滲漏。為此,一般汽車發(fā)動(dòng)機(jī)都有曲軸箱通風(fēng)裝置,以便及時(shí)將進(jìn)入曲軸箱內(nèi)的混合氣和廢氣抽出,使新鮮氣體進(jìn)入曲軸箱,形成不斷地對(duì)流。曲軸箱通風(fēng)方式一般有兩種,一種是自然通風(fēng),另一種是強(qiáng)制通風(fēng)。
1.自然通風(fēng)(圖6-15)
從曲軸箱抽出的氣體直接導(dǎo)入大氣中的通風(fēng)方式稱為自然通風(fēng)。柴油機(jī)多采用這種曲軸箱自然通風(fēng)方式。在曲軸箱連通的氣門室蓋或潤滑油加注口接出一根下垂的出氣管,管口處切成斜口,切口的方向與汽車行駛的方向相反。利用汽車行駛和冷卻風(fēng)扇的氣流,在出氣口處形成一定真空度,將氣體從曲軸箱抽出。
2.強(qiáng)制通風(fēng)(圖6-16)
從曲軸箱抽出的氣體導(dǎo)入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管,吸入氣缸再燃燒。這種通風(fēng)方式稱為強(qiáng)制通風(fēng),汽油機(jī)一般都采用這種曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)方式,這樣,可以將竄入曲軸箱內(nèi)的混合氣回收使用,有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。
復(fù)習(xí)思考題:
1.潤滑系的功用是什么?由哪些機(jī)件組成?
2.試述齒輪式機(jī)油泵和轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵的構(gòu)造和工作原理。
3.發(fā)動(dòng)機(jī)通常采用哪幾種機(jī)油濾清器?它們應(yīng)該串聯(lián)?還是并聯(lián)?為什么?4.潤滑油路中如果不裝限壓閥將引起什么后果?
5.曲軸箱通風(fēng)的作用是什么?通風(fēng)方式有幾種?汽油機(jī)常采用哪種通風(fēng)方式?為什么?
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