發動機潤滑系統結構與主要部件的檢修

趙淑華

摘要：從潤滑系統的功用談起，強調了潤滑系統的重要性，詳細的講述了潤滑系統主要組成部件的結構特點及檢修方法，以提高發動機潤滑系統的修理質量。

關鍵詞：發動機；潤滑系統；檢修

中圖分類號：S24907文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.05.059

1潤滑系統的功用

柴油機工作時，各運動件表面之間由于存在相對高速運動而產生摩擦。如果金屬表面直接摩擦，不僅會使柴油機內部功率損耗增加，而且會使摩擦表面迅速磨損，同時摩擦產生的大量熱量，又會導致某些零件工作表面熔化，造成柴油機無法正常工作。為了保證柴油機正常工作，必須對各相對運動零件的表面進行潤滑，使零件之間形成潤滑油膜，將直接摩擦變為間接的液體摩擦，以減少磨損和功率損耗。潤滑系統的作用主要有減摩作用、冷卻作用、清洗作用、防銹作用、密封作用和緩沖作用。

柴油機的潤滑方式因各運動件的結構和工作條件不同而異。常用的潤滑方式有以下幾種：①壓力循環潤滑：這種方式是利用機油泵，將壓力油送至各摩擦表面進行潤滑，其特點是潤滑效果好，工作可靠，并有冷卻、清洗作用和緩沖作用，在循環過程中能對潤滑油進行濾清和冷卻。②飛濺油霧潤滑：這種方式是通過運動件的甩油作用將飛濺的油滴或油霧送到摩擦表面進行潤滑。如汽缸壁、配氣凸輪、挺柱等均采用這種潤滑方式。特點是結構簡單，功率消耗少，但潤滑不可靠，潤滑油耗量大，并容易使潤滑油氧化和泡沫化。③定期加潤滑劑潤滑：柴油機的一些輔助裝置的運動件，如風扇、水泵、發電機等采用定期加注潤滑劑的方法進行潤滑。柴油機多數采用壓力循環潤滑為主，飛濺潤滑為輔的綜合潤滑方式。

2潤滑系統主要組成及工作過程

柴油機潤滑系統主要由油底殼、機油泵、機油濾清器、機油冷卻器、調壓閥、旁通閥等組成，如圖所示。這些部件與機體、汽缸蓋按一定的裝配順序連接在一起構成機油循環系統。

1.濾清器 2.安全閥 3.搖臂軸 4.凸輪軸 5.機油壓力表 6.主油道 7.活塞8.油底殼 9.集濾器 10.機油泵 11.正時齒輪 12.限壓閥

圖495柴油機潤滑油路示意圖

當柴油機工作時，機油泵被驅動，潤滑油經機油集濾器吸入機油泵，增壓之后沿油管進入潤滑油濾清器，經濾清后的潤滑油進入主油道，再分五路對柴油機的主軸瓦、連桿軸瓦及凸輪軸、正時齒輪等零件進行潤滑。

3主要組成部件

3.1機油泵

柴油機潤滑系統的機油泵主要有齒輪式機油泵和轉子式機油泵。

（1）齒輪式機油泵。由一對外嚙合齒輪、泵體、傳動齒輪組成。齒輪式機油泵工作時，由于齒輪兩側被蓋板密封，齒輪與泵體工作腔內壁間隙很小。因此，當齒輪轉動時，進油腔因齒輪脫開嚙合而使進油腔形成一定的真空度。機油則從進油口被吸入并充滿進油腔。同時齒輪旋轉時，把齒間的機油順泵體壁帶到出油腔，由于出油腔一側輪齒進入嚙合，出油腔容積縮小，油壓升高，機油便從出油口壓出。齒輪式機油泵由于結構簡單、油壓高、工作可靠、使用壽命長，加工維修均較方便，而且對機油黏度的變化不敏感，因此在中型柴油機上應用廣泛。

（2）轉子式機油泵。由兩個偏心內嚙合的轉子和外殼組成。內轉子由曲軸齒輪帶動機油泵齒輪驅動（有的通過配氣凸輪軸上的螺旋齒輪帶動斜插式機油泵），外轉子松套在殼體中由內轉子帶動向同一方向旋轉。無論轉到哪個位置，內轉子的4個凸齒都與外轉子的5個凹齒接觸，所以內外轉子之間就形成4個互相分隔的油腔。由于內外轉子不同心，在工作時，它們之間形成的空腔容積不斷變化，進油孔一側容積由小變大，形成真空，吸入機油；隨著轉子轉動，機油被帶到出油孔一側，容積由大變小，機油壓力升高，被壓送出去。機油泵體與泵蓋之間裝有調整墊片，用來保證泵體與泵蓋間的密封，并保證轉子的軸向間隙。

3.2機油濾清器

機油濾清器用來清除機油中的磨粒、塵土等機械雜質和膠狀沉淀物，以減少零件的磨損，延長機油使用壽命，防止油路堵塞，保證各摩擦副潤滑良好。在柴油機潤滑系統中一般設有集濾器、粗濾器和細濾器。

311集濾器

它裝在機油泵之前，一般為濾網式，主要防止大顆粒機械雜質吸入機油泵。濾清器有固定式和浮動式兩種。固定式集濾器裝在油面之下，易將機油下面的臟油吸入。浮動式集濾器在現代柴油機上得到廣泛使用，主要由浮子、濾網、濾網罩、吸油管等組成。浮子能自由地隨油面升降，金屬濾網有彈性，中間有環口。濾網無堵塞時，依靠本身的彈性使環口緊壓在濾網罩上，機油便從網罩與濾網之間的狹縫被吸入，機油中大顆粒雜質被濾去。當濾網堵塞時，由于濾網上方的真空度增大到克服濾網的彈力，使濾網上升，環口打開，機油便從環口進入吸油管，使供油不致中斷。浮式集濾器能保證機油泵吸入較清潔的機油，但結構較復雜。集濾器工作一定時間后，應將濾網卸下，用清潔柴油清洗干凈。若濾網有破損，應修理或更換，濾網孔的大小要合適，不能隨意更改。安裝集濾器時，吸油管接頭的螺母一定要擰緊，否則將因吸入空氣而影響機油泵吸油。

312濾清器

（1）金屬片縫隙式粗濾器，濾清器殼體由上蓋和外殼組成。濾芯由兩種光滑的薄鋼片（濾清片和隔片）組成并裝在上蓋中。濾清片之間的間隔為0.6～0.1 mm，機油通過這些縫隙得到過濾。為了便于清潔濾芯，在濾清片之間裝有厚度與隔片相同的刮片，刮片套裝在矩形斷面的刮片固定桿上。擰動濾芯軸頂端的手柄旋轉濾芯時，嵌在濾清片之間的污物便被固定不動的刮片剔出，沉積在濾清器殼體內。閥門蓋、彈簧及鋼球組成旁通閥，當濾清器積污過多而堵塞時，旁通閥鋼球頂開，機油不經濾芯而直接流入主油道，以防止供油中斷。

（2）紙質濾芯式粗（細）濾清器。濾清器殼體由濾清器座和外殼組成。殼體內裝有濾芯。機油經濾座的進油口進入濾清器殼體內，通過濾芯過濾后進入芯筒內，然后經濾座的出油口進入機體主油道。濾芯兩端都裝有密封圈，以防止未濾清的機油通過。濾座中設有旁通閥。紙質濾芯的芯筒是濾芯的骨架，用薄鐵皮制成，上面加工出許多圓孔，芯筒周圍是經過酚醛樹脂處理的微孔濾紙。為了增大濾芯面積，將濾紙折疊成扇形和波紋筒形。濾芯用塑膠與上、下端蓋黏合在一起。紙質濾清器具有體積小、質量輕、結構簡單、濾清效果好、過濾阻力小、成本低和保養方便等優點，在農業機械和汽車發動機上得到廣泛應用。

4主要部件的檢修

4.1機油濾清器的檢修

機油濾清器主要損壞形式是：破裂和堵塞。機油濾清器一般不修理，而是采用更換濾芯的方法。一般新發動機（或大修后的發動機）應在工作100 h更換機油濾清器的濾芯，以后每工作240 h更換一次濾芯。

4.1.1粗濾器的清理

（1）刮片式粗濾器。可以整體清洗，但一般是拆成單片清洗。清洗的方法是，用毛刷蘸煤油刷洗。清洗完后，在平臺上檢查鋼質濾片，有變形者應進行校正；嚴重變形或折斷者應進行更換并補齊。裝復后的濾清器手柄，在正反方向上均應轉動靈活，且沒有軸向間隙感覺，否則，用增減濾片和刮片數量的方法加以調整。

（2）繞線式粗濾器。在清洗時，除用毛刷刷洗外表面外，還可以用高壓柴油或堿溶液噴洗，不允許用金屬刷刷洗，以免損傷銅繞線；也不允許用棉紗擦洗，以免堵塞縫隙，并且不要將臟物弄到濾芯表面。清洗后的濾芯，最好進行一次通過能力的檢驗。將濾芯上口用塞子堵住，倒放入溫度高于15 ℃的清潔柴油中，測定柴油滲到離濾芯上緣30 mm位置時的時間。良好的濾芯，這段時間為20 s。如果超過20 s，說明通過性能不好，需進一步清洗。

當金屬繞線發生開斷或破裂時，可用焊錫進行焊堵，但一般焊堵的總面積不應超過濾芯總通過面積的10%，否則將影響機油通過性能及流量，應更換新件。

4.1.2過濾式細濾器的維修

過濾式細濾器有紙質式和棉線式兩種。這兩種濾芯一般都比較便宜，為保證工作可靠性，大修時皆更換新件。紙質濾芯在安裝時應注意將濾芯上、下密封膠圈放正，否則，會造成密封不良，影響濾清質量。濾清器蓋的壓緊螺栓不要擰得過緊，以防損壞濾清器蓋。

4.2機油泵的檢修

由于機油泵的潤滑條件良好，磨損較輕，同時由于它的各部分配合較精密，裝配要求高，因此，在發動機修理時不要輕易拆解；經機油泵試驗臺檢驗，確認為不能維持機油泵最低工作指標時，才進行拆卸修理。機油泵在工作中常見損壞形式有：泵蓋的磨損、軸與軸套的磨損，以及內外轉子磨損。

（1）齒端間隙檢查。將直尺橫放在泵蓋端面上，用塞尺測量直尺與齒輪端面之間的距離，正常值為0～0.05 mm。間隙過大，可研磨泵殼端面；間隙過小，可加薄墊片調整。

（2）主、被動齒輪嚙合間隙檢查。將塞尺插入兩齒之間測量。正常間隙為0.1～0.3 mm，測量時應在兩兩相隔120°的三個點分別測量，差值不應超過0.1 mm。間隙過大或差值過大，應更換齒輪。

（3）泵蓋端面磨損檢查。將直尺平放泵蓋上，用塞尺測量，正常值應不大于0.05 mm，間隙過大，應修磨平面。

（4）齒頂與泵殼內腔間隙檢查。用塞尺測量，一般值為0.05～0.15 mm，間隙過大，應銑削內腔，然后鑲套修復或更換。

（5）齒輪軸與襯套間隙檢查。可用千分尺測出軸與孔的尺寸，再計算出間隙，亦可用百分表測量。對主動齒輪軸與襯套，正常配合間隙為0.02～0.06 mm；當間隙超過0.16 mm時，應予更換襯套。

（6）泵體裂紋的修復。一般可用鑄508鎳銅焊條焊補，焊后要求焊縫緊密無氣孔，與泵蓋接合表面平面度誤差應不大于0.05 mm。

（7）泵蓋工作平面磨損后的修復。當泵蓋工作平面磨損深度超過0.1 mm時，應加以修復。泵蓋工作平面磨損較小時，可用手工研磨法消除磨損痕跡，即將泵蓋放在平臺或厚玻璃板上，在泵蓋工作平面與平臺表面之間加入氣門砂進行研磨。當磨損量較大，存在嚴重不平時，應采用先車削后磨光的辦法。

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