發(fā)動機潤滑系的構造、原理及使用

關昕 安龍哲

摘 要：論述了發(fā)動機潤滑系的結構、工作原理及使用與維護，對潤滑系的故障及產生的原因進行了詳細的分析。

關鍵詞：潤滑系；功用；結構原理；使用

中圖分類號：S218.5文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.03.017

0 引言

發(fā)動機是汽車、拖拉機的動力來源。發(fā)動機的作用是將提供的燃料（汽油、柴油）燃燒后產生的熱能轉換為機械能，再通過底盤中的傳動裝置及行走裝置驅動汽車、拖拉機行走。發(fā)動機主要由起動、點火、冷卻、潤滑、燃油供給、換氣及曲柄連桿機構與機體零件七個部分組成。發(fā)動機潤滑系統（簡稱潤滑系）是發(fā)動機比較關健的部件之一，它的工作狀態(tài)的好壞，直接影響發(fā)動機效率的發(fā)揮、壽命的長短、故障的發(fā)生及經濟性能的高低等。因此，了解和掌握潤滑系的理論知識和正確的使用、維護、保養(yǎng)對汽車、拖拉機的使用者至關重要。下面就潤滑系的功能、原理、結構及正確使用等方面進行一下論述。

1 發(fā)動機潤滑系的功能

發(fā)動機的內部有很多相對運動的零件，它們不僅承載著較大的熱應力和機械力，而且在各零件表層之間會發(fā)生摩擦，損壞零件，增加發(fā)動機的耗損，嚴重時，發(fā)動機無法正常工作。因此，必須對發(fā)動機中相對運動的零件表面進行潤滑。即在摩擦表面上覆蓋上一層薄且均勻的潤滑油，形成一層油膜，使相對運動的零件之間沒有直接摩擦現象發(fā)生，從而達到降低功耗，減少磨損，延長壽命的功效。

潤滑系的功能是將潤滑油增壓后，送至發(fā)動機各個相對運動的零件之間的摩擦表層上，達到減輕運動件間的摩擦及磨損，同時還起到運動件的冷卻、清洗摩擦件的表面、密封、防銹等作用。

汽車、拖拉機上的發(fā)動機是內燃機型，由于其結構復雜、工況指標高、工作條件復雜及工況變化大等原因，對潤滑系的要求很高，必須保證其工作可靠，不出故障，必須保證發(fā)動機在工作中每個零件的摩擦表面層上有足夠的可靠的潤滑油進行潤滑。

2 潤滑系的潤滑方式

發(fā)動機運轉時，各部分零件的工作條件如載荷、速度、溫度、位置等都不相同，各零件的運動方式也不相同，因此對潤滑方式的要求及各零件所需要的潤滑強度是不同的。因此潤滑系通常采取幾種潤滑方法聯合起來進行潤滑。

2.1 高壓潤滑方式

油底殼中的潤滑油通過機油泵的加壓以高壓油的形態(tài)，經過相應的油路傳遞到相對運動零件的摩擦表面，如曲軸、連桿軸承等。

2.2 擊濺潤滑方式

發(fā)動機中運動的零件將潤滑油飛濺出去形成油霧，所述油霧飛濺到零件相對摩擦的表面，達到潤滑的目的。如汽缸壁、連桿小頭襯套、活塞銷座、正時齒輪等部位。

2.3 潤滑脂潤滑方式

某些輔助機構的零件，如風扇、水泵軸、發(fā)電機軸等，采取按周期加注潤滑脂的方式進行潤滑。

2.4 油霧式潤滑

它是在汽油中摻入一定比例的機油或通過機油泵將少量機油噴入到進氣管中，這樣工作時進入曲軸箱的油氣混合物中就含少量霧化的機油。由于機油黏度大、不易燃燒，會粘附在各摩擦表面，從而潤滑了曲軸各軸承、活塞、汽缸壁等零件。

3 發(fā)動機潤滑系的結構

拖拉機和汽車發(fā)動機常采取高壓潤滑和擊濺潤滑兩種方式結合一起分別對發(fā)動機不同位置的零件的摩擦表面提供機油，即采用的是聯合形式的潤滑系。

如圖所示為柴油機常用的聯合形式潤滑系的構造示意圖，該潤滑系主要由貯油、泵油、濾清、檢示、安全和散熱等幾大部件構成。

（1）貯油部件。貯油部件的功能是貯存潤滑系統工作時所需的潤滑油，并具有給潤滑油自然散熱的功用。

（2）泵油部件。泵油部件包括機油泵、輸油管和集濾器。它的功能是機油泵將油底殼中的潤滑油吸進、增壓，經過輸油管進入濾清部件，使?jié)櫥驮诎l(fā)動機內部作循環(huán)運動。

（3）濾清部件。濾清部件包括集濾器、機油細濾器及機油粗濾器。它的功能是濾除潤滑油中所有雜質，使其清潔。

（4）檢示部件。檢示部件包括機油壓力表、溫度表和檢油尺。其功能是監(jiān)測潤滑系的工況。

（5）安全部件。安全部件包括限壓閥、回油閥和旁通閥。

限壓閥功能是限制潤滑系統的最高壓力，除了滿足潤滑系主油道內機油壓力的要求外，又要防止系統壓力過高而損壞油路、密封件等。

回油閥功用是使?jié)櫥到y保持穩(wěn)定的機油壓力，將機油送至各摩擦表面，既保證潤滑可靠，又防止主油道壓力過高。

旁通閥的功能是當濾清器發(fā)生堵塞至使油路不通時，此閥開通，使?jié)櫥椭苯恿魅胫饔吐?，確保潤滑正常。

（6）散熱部件。散熱部件包括潤滑油散熱器、輸油管及轉換開關。它的功能是對機油進行強制冷卻，以保持機油在適宜的溫度范圍內工作。

4 發(fā)動機潤滑系的工作原理

發(fā)動工作時，機油泵經過集濾器、油管將機油從油底殼吸入、增壓沿油道送入濾清器，并在濾清器將機油分成兩個路徑，三分之一的油流向離心式機油細濾器，經過濾清后直接流回油底殼。另三分之二的油流入粗濾器，經過濾后送至轉換開關，進而控制機油按情況進入兩種油流路徑，當機油溫度高（如夏季）需要散熱時，將轉換開關處于一個位置，機油經機油散熱器進入主油道。當機油溫度低（如冬季）不需要散熱時，將轉換開關處于另一個位置，機油不經過機油散熱器而直接進入主油道。

5 潤滑系的正確使用與維護

5.1 潤滑系的使用

（1）機油的選擇。因不同種類和型號的機油，其潤滑性能也不同，所以在實際應用中一定要根據具體情況選用合適的機油。主要從工作部位、發(fā)動機種類（汽油機或柴油機）、環(huán)境溫度（如冬季、夏季）三方面選擇合適型號的機油。

（2）根據汽車、拖拉機工作環(huán)境及工作強度，對發(fā)動機的潤滑系及時或定期地進行檢測及保養(yǎng)，如汽車在行駛6000 km時就應換一次機油。

5.2 潤滑系的保養(yǎng)

（1）汽車、拖拉機在發(fā)動前應檢查一下機油標尺。確認油底殼中的機油量是否在標準范圍內，機油不足，及時補充；機油油面過高，需查出問題所在徹底根除。

（2）汽車、拖拉機在運行一定階段后，尤其是在環(huán)境差的地方行駛或作業(yè)時，發(fā)動機中的機油會很臟或發(fā)生質變，必須及時或定期地更換機油，必要時應對潤滑系的工作部件和潤滑油路進行清洗。

（3）發(fā)動機工作一段時間后，機油濾清器通常會發(fā)生堵塞現象，使?jié)櫥筒荒芗皶r到達需要潤滑的零件表面，造成了發(fā)動機零件的磨損。所以要定期更換濾芯，必要時應清洗濾清器總成。

（4）離心式濾清器的濾清效果取決于轉子轉速的高低。因此必須定期拆下轉子進行檢查保養(yǎng)。

5.3 潤滑系的故障

5.3.1 潤滑油壓力不足

潤滑油壓力不足，發(fā)動機中各個零件摩擦面間潤滑油缺失，加大了零件磨損，嚴重時會造成燒瓦、刮缸等事故。其原因是：（1）潤滑油型號不對，黏度不足，潤滑油的溫度太高，使其黏度下降。（2）油底殼中油量不足，濾網太臟使其堵塞。（3）機油泵發(fā)生磨損或密封墊失效，造成供油壓力不足。（4）由于磨損，使曲軸主軸承及連桿軸承配合間隙超標。（5）正時齒輪室潤滑油嘴脫落或漏裝。（6）限壓閥和回油閥彈簧折斷或彈力減弱，球閥與閥座密封不嚴或球閥卡死。

5.3.2 潤滑油壓力過大

潤滑油壓力過大，增加了機油泵工作強度，機油泵上的零件磨損加重。壓力過大的原因是：（1）潤滑油型號不對，黏度不足；潤滑油的溫度太高，使其黏度下降。（2）限壓閥或回油閥彈簧預緊力初始位置調的太大。（3）限壓閥或回油閥鎖住而不能工作。（4）通往主軸承和連桿軸承的油路發(fā)生堵塞。

5.3.3 潤滑油消耗量太大

發(fā)動機工作中潤滑油消耗量太大，造成發(fā)動機產生積碳、爆燃加速汽缸磨損等故障。潤滑油消耗量太大的原因是：（1）活塞環(huán)老化或有較大的磨損，造成配合間隙太大。（2）活塞環(huán)質量差彈力太足；活塞環(huán)卡在環(huán)槽內不動。（3）活塞環(huán)與活塞裝配有誤，比如扭曲環(huán)與錐形環(huán)反裝。（4）發(fā)動機汽缸體磨損較重，造成活塞、活塞環(huán)與缸套之間的密封不嚴。（5）發(fā)動機氣門間的導管磨損很重，有潤滑油從導管處流進了燃燒室。（6）機油從油底殼、正時齒輪室蓋及曲軸前后油封等處滲漏。

5.3.4 潤滑油溫度太高

潤滑油溫度太高會降低它的黏度，造成潤滑油的消耗增加及氧化變質。油溫太高的原因是：（1）發(fā)動機工作強度太大、冷卻系散熱不好，使發(fā)動機溫度升高從而引起潤滑油溫度太高。（2）機油散熱器發(fā)生堵塞、開焊漏油，使機油散熱器不能正常工作。（3）缸體密封不好，高溫氣體進入曲軸箱。（4）轉換開關位置不對，機油不能流經散熱器。

6 結論

本文對發(fā)動機潤滑系統的結構、功用、潤滑方式及工作原理進行了論述，詳細分析了潤滑系統常見的故障及其產生的原因，闡述了潤滑系的使用及保養(yǎng)方法。其目的就是為廣大車輛及農機具的使用者、機修人員及對發(fā)動機的愛好者等提供一些理論及經驗。