一、情境描述
一辆北京现代悦动轿车在行驶过程中,发动机运转正常,行驶加速时机油压力报警灯闪烁。为避免严重后果,客户将车辆送至维修企业,初步确定机油压力过低。
二、相关知识
(一)机油泵
1.机油泵的作用
保证机油在润滑系统中循环流动,并在发动机任何转速下都能以足够高的压力向润滑部位输送足够数量的机油。
2.机油泵的结构类型
机油泵的结构形式一般分为齿轮式和转子式两类。齿轮式机油泵又分为外啮合式齿轮泵和内啮合式齿轮泵两种,分别如图6.8和图6.9所示。转子式机油泵如图6.10所示。
图6.8 外啮合式齿轮泵
图6.9 内啮合式齿轮泵
图6.10 转子式机油泵
3.机油泵的工作原理
1)外啮合齿轮泵
由两个相同的齿轮及泵壳组成,形成两个腔,即吸油腔和压油腔。
主动齿轮由凸轮轴或曲轴驱动旋转,在吸油腔内,主动齿轮和从动齿轮逐渐脱离啮合,吸油腔容积增大,机油被吸入吸油腔,并由齿轮与泵壳的齿隙带入压油腔;在压油腔内,主动和从动齿轮逐渐进入啮合,压油腔容积减小,机油被排向润滑油道。
2)内啮合齿轮泵
由泵体、小齿轮、内齿圈和月牙形块等组成,当发动机工作时,小齿轮随驱动轴一起转动并带动内齿圈以相同的方向旋转。内、外齿轮在转到进油口处时开始逐渐脱离啮合,并沿旋转方向两者形成的空间逐渐增大,产生一定的真空度,将机油从进油口吸入。随着齿轮的继续旋转,月牙形块将内、外齿轮隔开,齿轮旋转时把齿间所存的机油带往出油口。在靠近出油口处,内、外齿轮间逐渐减少,油压升高,机油从机油泵的出油口送往发动机油道中,内、外齿轮又重新啮合。
齿轮式机油泵
3)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不同心而存在偏心距,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,内、外转子同向不同步的旋转。转子齿形齿廓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个工作腔的容积总是不断变化的。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,机油便不断地被吸入和压出。
(二)机油滤清器
发动机工作过程中,金属磨屑、尘土、高温下被氧化的积炭和胶状沉淀物、水等不断混入润滑油。机油滤清器的作用就是滤掉这些机械杂质和胶质,保持润滑油的清洁,延长其使用期限。机油滤清器应具有滤清能力强、流通阻力小、使用寿命长等性能。一般润滑系统中装用几个不同滤清能力的滤清器——集滤器、粗滤器和细滤器,分别并联或串联在主油道中(与主油道串联的叫全流式滤清器,发动机工作时润滑油全部经滤清器滤清;与之并联的叫分流式滤清器)。其中粗滤器串联在主油道中,为全流式;细滤器并联在主油道中,为分流式。现代轿车发动机上普遍只设有集滤器和一个全流式机油滤清器。粗滤器滤除机油中粒径为0.05mm以上的杂质,细滤器则用来滤除粒径为0.001mm以上的细小杂质。
1.集滤器
集滤器装在机油泵之前,防止颗粒大的杂质进入机油泵,一般采用滤网式,有浮动式和固定式两种结构形式,如图6.11所示。
2.全流式机油滤清器(见图6.12)
对进入系统的全部机油进行过滤。分流式滤清器只过滤机油泵供油量5%~10%的机油。分流式机油滤清器都是精滤器,一般与全流式联用。小功率的发动机大多只采用全流式滤清器,功率较大的柴油机多采用全流加分流式过滤装置。
转子式机油泵
集滤器
图6.11 集滤器结构形式
(a)集滤器结构;(b)浮动式集滤器;(c)固定式集滤器
图6.12 机油滤清器
(a)全流式机油滤清器;(b)离心式机油滤清器
机油滤清器
三、项目实施
(一)初步分析故障原因
(1)油底壳中的机油量不足。
(2)机油滤清器堵塞。
(3)机油牌号选用不对。
(4)限压阀、回油阀弹簧折断或者弹力减弱。(www.xing528.com)
(5)机油泵损坏或者吸油口堵塞。
(6)机油泵主油道堵塞。
(7)曲轴轴颈与轴承间隙过大。
(二)项目实施环境
现场设备、工量具等准备,见表6.2。
表6.2 现场设备、工量具等准备
(三)项目实施步骤
经初步诊断、排查,确定为机油油泵损坏导致机油压力过低,现进行机油油泵拆卸并检验。
1.机油泵的拆卸
参考本模块项目一中润滑系统的拆装。
2.齿轮式机油泵的检修
(1)齿轮的检查与修理:检查主、从动齿轮的啮合间隙。用塞尺在互成120°的三点上进行测量,啮合间隙一般为0.05~0.25mm,各点测量误差不应超过0.1mm,如图6.13所示。
图6.13 检查主、被动齿轮啮合间隙
(2)泵轴的检查与修理:用千分表检查泵轴是否弯曲,指针摆差不应超过规定值,否则应进行校正。主动轴与轴套孔的配合间隙一般为0.03~0.08mm,最大值不得超过0.16mm。从动齿轮的轴向间隙一般为0.02~0.05mm,超过0.05mm时,应修复或更换。
(3)泵壳的检修:泵盖与齿轮的间隙不得超过0.05~0.25mm,若间隙不符合要求,可增减垫片或磨削泵壳与盖的接合面,如图6.14所示。
图6.14 检查泵盖与齿轮的间隙
(4)泵盖的检修:检查机油泵盖端面间隙,测量泵盖平面度误差,若误差超过0.10mm,可在机床上磨平或者车平,如图6.15所示。
图6.15 检查机油泵盖端面间隙
3.转子式机油泵的检修(见图6.16)
图6.16 转子式机油泵的检修
(a)测量内转子齿顶与外转子内廓面间的径向间隙;(b)检查外转子与泵体之间的径向间隙;(c)检查泵体与转子之间的轴向间隙
(1)用塞尺测量内转子齿顶与外转子内廓面间的径向间隙,间隙应小于0.15mm,极限值为0.25mm。
(2)检查外转子与泵体之间的径向间隙,标准值为0.10~0.16mm,允许极限为0.30mm。
(3)检查泵体与转子之间的轴向间隙,用刀口尺与塞尺或游标卡尺测轴向间隙,标准值为0.03~0.09mm,允许极限为0.20mm。
4.机油滤清器的拆卸
1)机油粗滤器的拆卸
(1)松开紧固螺母,分解底座和外壳推杆总成;
(2)取出密封垫圈、滤芯压紧弹簧垫圈和弹簧;
(3)松开阀座,取出旁通阀弹簧和钢球,仔细观察旁通阀的工作情况。
2)离心式机油细滤器的拆卸
(1)松开外罩上盖形螺母,取下密封垫圈、外罩、推力弹簧和推力片;
(2)将转子转动到喷嘴对准挡油盘缺口时,取出转子体总成;
(3)松开转子罩上紧固螺母,分解转子总成,仔细观察转子的工作情况;
(4)松开进油阀座,拆卸阀座垫圈、进油阀弹簧和进油阀柱塞。
5.机油滤清器的检修
集滤器的损坏形式有:油管和滤网堵塞,浮子破损下沉。
机油滤网堵塞,应用柴油或煤油清洗后用压缩空气吹干。浮子有破损,应进行焊修。一般汽车每行驶12000km,应更换一次滤芯。无特殊情况不得拆卸和调整旁通阀,以免开启压力发生变化。向气缸体上安装滤清器时,应该在滤清器内充满机油。
将测量数据填入表6.3中。
表6.3 测量数据
项目总结
掌握机油泵和机油滤清器的拆装和检修方法,能够正确拆装与检修机油泵和机油滤清器。
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