润滑系的主要部件有机油泵、机油滤清器,各种阀、机油散热器以及检视设备。
一、机油泵
机油泵的作用是提高机油压力,保证机油在润滑系统内不断循环。
1.齿轮式机油泵
齿轮式机油泵分为外齿轮式机油泵和内齿轮式机油泵。
(1)外齿轮式机油泵
① 外齿轮式机油泵的结构
外齿轮式机油泵主要由泵体1、泵盖4、主动齿轮6、从动齿轮2、限压阀5、齿轮轴7等零件组成,如图6-2所示。
图6-2 外齿轮式机油泵
图6-3 外齿轮式机油泵工作原理
② 外齿轮式机油泵的工作原理
如图6-3所示,当发动机工作时,机油泵主动齿轮1由经凸轮轴上的螺旋齿轮驱动的主动齿轮轴带动旋转,并带动从动齿轮3按图示方向旋转;在油泵进油口2处产生真空度,机油从进油口被吸入,随着齿轮的转动,沿齿轮与泵壳4之间的空间被轮齿带到油泵出油口6处,压入机油滤清器或主油道,当机油泵出油压力超过规定的供油压力时,限压阀5被打开;这时一部分机油经限压阀流回油底壳,从而保持一定的供油压力。
③ 外齿轮式机油泵的特点
外齿轮式机油泵结构简单,机械加工方便且工作可靠,使用寿命长,能产生较高的供油压力。
(2)内齿轮式机油泵
① 内齿轮式机油泵的结构
主要由主动齿轮、从动齿轮、限压阀、泵盖和泵壳等零件组成。如图6-4所示。
图6-4 内齿轮式机油泵
② 内齿轮式机油泵的工作原理
内齿轮式机油泵的工作原理如图6-5所示,当发动机工作时、主动齿轮2随驱动轴一起转动并带动从动齿轮4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,将油从油泵进油门吸入。随着齿轮的继续旋转,月牙块3将内、外齿轮隔开,齿轮旋转时把齿间所存的油带往出油口。在靠近出油口处,内、外齿轮间的空间逐渐减小,油压升高,油从油泵出油口送往发动机油道中,内、外齿轮又重新啮合。
图6-5 内齿轮式机油泵工作原理
2.转子式机油泵
转子式机油泵也称为偏心内啮合式转子式机油泵,其结构如图6-6所示。
图6-6 转子式机油泵结构
转子式机油泵主要由泵体、泵盖、内转子、外转子、油泵轴和限压阀等组成。
转子式机油泵工作原理如图6-7所示。主动的内转子和从动的外转子都装在油泵壳体内。内转子固定在主动轴上,外转子在油泵壳体内可自由转动,二者之间一定的偏心距。当内转子旋转时,带动外转子旋转。转子齿形齿廓设计使转子转到任何角度时,内外转子每个齿总能互动成点接触。这样,内外转子间便形成四个工作腔。由于内转子的速度大于外转子,所以外转子总是慢于内转子,形成了容积的变化。某一工作腔从进油孔转过时,容积增大,产生真空,机油便经进油口吸入。转子继续旋转,当该工作腔与出油孔相通时,容积减小,油压升高,机油经出油孔压出。
转子式机油泵结构紧凑,吸油真空度较高,泵油量较大,且均匀。当机油泵装在曲轴箱外且位置较高时,用此种机油泵较合适。
为使机油泵的供油量在任何困难的工作条件下都能大于润滑系需要的循环油量,以保证润滑的可靠,一般机油泵的实际供油量比润滑系的循环油量大2—3倍。机油泵供给的多余机油通过润滑系中的限压阀直接流回油底壳。
图6-7 转子式机油泵工作原理
二、机油滤清器(www.xing528.com)
1.作用
使循环流动的机油在送往运动零件表面之前,滤去机油中的金属屑和大气中的尘埃及燃料燃烧不完全所产生的炭粒。
2.分类
机油滤清器根据滤清效果不同可以分为集滤器、粗滤器、细滤器、复合式滤清器。
(1)机油集滤器
作用:机油集滤器一般采用金属网式结构,装在机油泵进油口之前,用来滤除润滑油中较大颗粒的杂质。
类型:目前汽车发动机所用的集滤器有浮式和固定式两种。
浮式集滤器的结构如图6-8所示。它由浮子、滤网、罩、固定管和焊接在浮子上的吸油管等组成。固定管固装在机油泵吸油口端,吸油口活套在固定管中,使中空的浮子能随油面自由升降。浮子下面装有金属滤网,其中央有一环口,因滤网有一定的弹性,使环口紧压在罩上。罩的边缘有缺口,与浮子装合后形成狭缝。
图6-8 浮式机油集滤器
机油泵工作时,润滑油从罩与浮子间的狭缝被吸入,经过滤网滤除较大的杂质后,通过吸油管进入机油泵,如图6-9所示。当滤网被油污堵塞时,滤网上方的真空度增大,并克服滤网的弹力,使滤网上升离开罩,此时润滑油不经过滤网过滤,直接从滤网中央的环口进入吸油管内,以保证润滑系的供油不致中断。
图6-9 浮式机油集滤器工作原理
浮式集滤器能吸入油面上较清洁的润滑油,但油面上的泡沫也容易被吸入机油泵,使润滑油的压力降低,导致润滑的可靠性下降。
如图6-10所示,固定式集滤器结构简单,装在油面下,其吸入的润滑油清洁度稍逊于浮式滤清器,但可防止泡沫的吸入,保证润滑的可靠。现代汽车发动机广泛采用固定式集滤器。
图6-10 固式机油集滤器
(2)机油滤清器
① 功用
机油滤清器用于收集润滑系循环油中的各种异物,如金属屑、机油中的胶质和落到机油中的积炭。
② 结构
机油滤清器有多种形式,但以纸质滤清器使用得最为广泛。纸质滤清器的滤芯是用微孔滤纸制成的,为了增大过滤面积,微孔滤纸一般都折叠成扇形和波纹形,如图6-11所示。旁通阀用以保证润滑系内油路畅通,当机油滤清器堵塞时,机油通过并联在其上的旁通阀直接进入润滑的主油道,防止主油道断油。旁通阀与限压阀的结构基本相同,只是其安装位置、控制压力,溢流方向不同,通常旁通阀弹簧刚度比限压阀弹簧刚度小得多。
图6-11 纸质滤清器
三、机油散热器和冷却器
一些热负荷较大的发动机上,还装有机油散热器,以对机油进行强制冷却,使机油保持在最佳温度(70°—90°)范围内工作。
机油散热器有两种形式:风冷式和水冷式。风冷式机油散热器一般安装在发动机冷却水散热器的前面,利用冷却风扇的风力使机油冷却,其结构如图6-12所示。水冷式机油散热器又称为机油冷却器,一般串联在机油粗滤器前,装在发动机冷却水路中,用冷却水的温度来控制机油的温度,其结构如图6-13所示。柴油发动机多采用这种机油冷却方式。该装置的冷却器芯为管栅式结构,装在发动机缸体左侧水套内。机油在通过冷却器芯时,热量经芯壁与散热片传导给冷却水。
图6-12 机油散热器
图6-13 机油冷却器
四、机油标尺
机油标尺用来检查油底壳中机油的存量。它是一根扁平杆(图6-14示)插在气缸体油平面检查孔内。标尺的一端刻有2/4、4/4的刻线,机油的液面应处于2/4与4/4范围内,低于2/4表示机油不足,将影响润滑效果,甚至引起烧瓦抱轴等机械事故,应及时补充;高于4/4表示油面过高,将造成机油激溅加剧,发动机运动阻力增加等,应及时放出过多的机油。
检查机油油面时,应将汽车停于水平位置,并在起动前或发动机熄火一段时间后进行检查,先拉出机油标尺,摈尽尺上机油,重新插入检查孔内,然后拉出检查油面高度。
图6-14 机油标尺
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