润滑系统概述：减振缓冲作用及仪表装置

1.作用

发动机润滑系统主要有润滑、清洗、冷却、密封、防锈蚀、液压、减振缓冲等作用。

（1）润滑作用

润滑系统润滑运动零件的表面，减少摩擦阻力和磨损，减少发动机的功率消耗。

（2）清洗作用

润滑系统的机油在润滑系内不断循环，清洗摩擦表面，带走磨屑和其他异物。

（3）冷却作用

润滑系统的机油在润滑系内不断循环还可以带走摩擦产生的热量，起冷却作用。

（4）密封作用

润滑系统在运动零件之间形成油膜，提高它们的密封性，有利于防止漏气或漏油。

（5）防锈蚀作用

润滑系统在零件表面形成油膜，对零件表面起保护作用，防止腐蚀生锈。

（6）液压作用

润滑系统的机油还可用作液压油，如液压挺柱，起液压作用。

（7）减振缓冲作用

润滑系统在运动零件表面形成油膜，吸收冲击并减少振动，起减振缓冲作用。

2.组成

发动机润滑系统主要由机油供给装置、滤清装置、仪表及信号装置等组成。

（1）机油供给装置：有机油泵、油道、油管、限压阀、旁通阀、机油冷却器等，可使机油以—定的压力和流量在循环系统中流动。

（2）滤清装置：有集滤器、机油滤清器可清除机油中的各种杂质。

（3）仪表及信号装置：有堵塞指示器、压力感应塞、油压警报器、指示灯及压力表等，可使驾驶员随时知道润滑系统的工作情况。

发动机润滑系统的组成结构如图9-1和图9-2所示。

图9-1　发动机润滑系统的结构（1）

图9-2　发动机润滑系统的结构（2）

3.润滑油路

发动机润滑系统油路流程，如图9-3所示；发动机缸体润滑油路如图9-4所示；发动机气缸盖润滑油路如图9-5所示。

图9-3　发动机润滑系统油路流程

1—机油集滤器 2—机油泵 3—高压泄压阀 4—至滤清器座的机油 5—机油滤清器座 6—机油滤清器
7—机油滤清器旁通阀（与滤清器一体） 8—至机油冷却器的机油 9—机油冷却器 10—至缸体的机油
11—机油压力调节器 12—机油调节器将多余的机油送回底壳

图9-4　缸体润滑油路图

1—至主油道的机油 2—机油主油道 3—活塞冷却喷嘴（如果配备） 4—至主轴承的机油
5—至曲轴惰轮的机油 6—曲轴惰轮 7—至凸轮轴衬套的机油 8—至涡轮增压器的机油
9—缸体的计量孔 10—至顶置机构的机油 11—至连杆轴颈的机油 12—至主轴承轴颈的机油

图9-5　气缸盖润滑油路图

1—来自缸体的机油 2—缸盖的计量孔 3—至摇臂轴的机油 4—摇臂轴
5—摇臂 6—摇臂飞溅润滑 7—机油流回油底壳

带有废气涡轮增压器的发动机的润滑依靠润滑系统提供机油，其润滑油路图如图9-6所示。

图9-6　涡轮增压器润滑油路图

1—供应涡轮增压器的机油 2—涡轮增压器 3—机油流回油底壳

4.机油泵

（1）作用

机油泵的作用是将机油按照一定的压力和量传送到发动机各润滑点，并保证机油在润滑系内不断循环。目前广泛采用的是外啮合式机油泵和内啮合式机油泵两种。

（2）类型

机油泵的结构形式可分为齿轮式和转子式两类。齿轮式机油泵又分内接齿轮式和外接齿轮式，一般把后者称为齿轮式机油泵。内、外啮合式齿轮、转子式机油泵实物及示意图，如图9-7所示。

图9-7　机油泵的类型

（3）齿轮式机油泵

齿轮式机油泵由主动轴、主动齿轮、从动轴、从动齿块、壳体等组成。齿轮式机油泵工作时，主动齿轮带动从向齿轮反向旋转。两齿轮旋转时，充满在齿轮齿槽间的机油沿油泵壳壁由进油腔带到出油腔，在进油腔一侧由于齿轮脱开啮合以及机油被不断带出而产生真空，使油底壳内的机油在大气压作用下经集滤器进入进油腔，而在出油腔一侧由于齿轮进入啮合和机油被不断带入而产生挤压作用，机油以一定压力被泵出。

内齿轮机油泵的工作原理如图9-8所示，外齿轮机油泵的工作原理如图9-9所示。

图9-8　内齿轮机油泵工作原理图

图9-9　外齿轮机油泵工作原理图

（4）转子式机油泵

转子泵一般由泵体、内转子、外转子、泵壳和限压阀等部件组成。

内转子和外转子与机油泵体和泵盖组成了真空腔、进油腔、过渡油腔和出油腔机油泵工作时，内转子带动外转子旋转进油腔容积不断由小变大，产生一定真空度，润滑油从油底壳被吸入进油腔，随后经过过渡油腔，再进入出油腔，出油腔容积由大变小，润滑油压力升高，进入润滑油道，如图9-10所示。

转子式机油泵结构紧凑，吸油真空度较高，泵油量较大，且供油均匀。

图9-10　转子机油泵工作原理图

5.机油滤清装置

（1）作用

机油滤清装置的作用是对不断循环的机油进行过滤，清除机油中的各种杂质，清洁机油。

（2）类型

机油滤清装置有机油集滤器和机油滤清器两种。有的车辆的机油滤清器有机油粗滤器和机油细滤器之分。

①机油集滤器

机油集滤器一般为金属丝滤网，装在机油泵之前，串联在油路中。主要是用于防止机油中一些颗粒较大的杂质进入机油泵，如图9-11所示。

②机油滤清器

机油滤清器的作用是滤除机油中的金属磨屑、机械杂质和机油氧化物。机油滤清器可分为整体式与分体式滤清器，如图9-12和图9-13所示。

图9-11　机油集滤器(www.xing528.com)

图9-12　整体式滤清器

图9-13　分体式滤清器

（3）机油滤清方式

机油滤清的方式有两种：全流式和分流式，如图9-14所示。

图9-14　机油滤清方式

6.阀

发动机润滑系统中主要有限压阀、粗滤器旁通阀、细滤器进油限压阀、机油散热器开关、机油散热器开关等。

（1）限压阀（卸压阀）

限压阀与机油泵油路并联，其作用是调节、控制主油道的机油压力。为了保证发动机正常工作，主油道的油压必须适当，通过机油泵限压阀能调节主油道的机油压力。当发动机转速增高或机油稠度变大时，机油压力就会增高。此时限压阀自动开启，通过机油泵回油（即机油泵出油口的机油经限压阀流向进油口），能控制主油道的油压。

（2）粗滤器旁通阀

粗滤器旁通阀并联在机油粗滤器上，其作用是：当滤清器使用的时间超过了更换期之后，纸滤芯被污垢或异物严重堵塞，循环机油不能通过滤芯时，为了防止出现润滑系统供油中断，机油粗滤器上旁通阀自动开启，机油经旁通阀直接流入主油道，这样发动机压力润滑部分不会出现断油的现象。

（3）细滤器进油限压阀

细滤器进油限压阀装在细滤器上。当润滑油路中油压低于100kPa时，进油限压阀不开启，机油细滤器停止工作，保证主油道内的油压足够。

（4）机油散热器开关

机油散热器开关装在细滤器上。当气温高于293K（20℃）时，驾驶员打开此开关，使部分机油流经机油散热器冷却，以保持机油的散热性能。

（5）机油散热器安全阀

机油散热器安全阀装在细滤器上。当油压高于400kPa时，机油散热器安全阀开启，使部分机油经此阀泄压流入油底壳，防止散热器损坏。

7.机油散热器

机油散热器的作用是对机油的温度进行调节，机油散热器在发动机温度过高时，可对机油进行冷却；在发动机温度过低时，也可利用发动机冷却液对机油进行预热。一般安装在冷却液散热器前面，也有的安装在冷却液水路中，如图9-15所示。

8.机油尺

机油尺的作用是用来检查油底壳中机油的存量。

机油尺是一根扁平杆，插在气缸体油平面检查孔内，标尺的一端刻有两段刻线，分别为上限和下限，如图9-16所示。

图9-15　机油散热器

图9-16　机油尺

若发动机机油不足，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；若油面过高，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。

机油液面的检测：检查机油油面时，应将汽车停于水平位置，并在启动前或发动机熄火一段时间后进行检查，先拉出机油标尺，擦尽尺上机油，重新插入检查孔内，然后拉出检查油面高度。

9.机油压力传感器

发动机机油压力传感器的作用是检测发动机机油压力的大小，它一般通过螺钉拧在缸体的油道里。其工作原理如图9-17所示。机油压力传感器内部有一个可变电阻，一端输出信号，一端与搭铁的滑动端相连。当油压增大时，油压通过润滑油道接口推动膜片弯曲，膜片推动滑动臂移动到低电阻位置，使电路中的输出电流增大；反之，膜片推动滑动臂移动到高电阻位置，使电路中输出电流咸小，最终在机油压力表上将机油压力的大小以指针指示出来，如图9-17所示。

图9-17　机油压力传感器的工作原理

10.机油压力报警开关

发动机机油压力开关通常安装在发动机缸体的主油道上，用于检测发动机机油压力值的大小。当低于某一规定值时，点亮机油压力警告灯。

机油压力开关由弹簧、膜片及触点组成，如图9-18所示。

当无机油压力或低压力作用时，弹簧推动膜片，触点处于（ON）闭合状态；达到规定压力时，膜片克服弹簧作用力，使触点打开（OFF）。

油压指示器（油压警告灯）的工作原理如图9-19所示。

图9-18　机油压力开关

图9-19　油压指示器（油压警告灯）的工作原理

11.机油压力报警灯

机油压力报警灯安装在润滑系统油道上，当系统中的机油压力低于规定值，如表9-1所示，仪表盘上的机油压力报警灯就会点亮，向驾驶员报警，如图9-20所示。

表9-1　常见发动机润滑系统的机油压力

图9-20　机油压力报警灯点亮

发动机机油压力报警灯的工作原理：

当探测到发动机机油压力降至异常低值时，机油压力警告灯即向驾驶员报警。机油压力开关安装在油底壳内或气缸体上，探测主油道中的压力。

当机油压力低于规定值时，机油压力开关内的触点闭合，机油压力警告灯即点亮，如图9-21所示。

当机油压力高于规定值时，机油压力推动机油压力开关内的膜片，其结果是使触点断开，机油压力报警灯熄灭，如图9-22所示。

图9-21　发动机机油压力报警灯的工作原理

图9-22　发动机机油压力报警灯的工作原理

12.曲轴箱强制通风系统（PCV）

（1）曲轴箱窜气

在发动机工作时，燃烧室的高压可燃混合气和已燃气体，或多或少会通过活塞组与气缸之间的间隙漏入曲轴箱内，造成窜气，窜气的成分为未燃的燃油气、水蒸气和废气等。

曲轴箱窜气的危害：

①稀释机油，降低机油的使用性能，加速机油的氧化、变质。

②水气凝结在机油中，会形成油泥，阻塞油路。

③废气中的酸性气体混入润滑系统，会导致发动机零件的腐蚀和加速磨损。

④窜气还会使曲轴箱的压力过高而破坏曲轴箱的密封，使机油渗漏流失。

（2）曲轴箱强制通风系统（PCV）的作用

为防止曲轴箱压力过高，延长机油使用期限，减少零件磨损和腐蚀，防止发动机漏油，必须实行曲轴箱通风。此外，为满足日益严格的排放要求和提高经济性，在汽车发动机设计过程中也必须进行曲轴箱通风系统设计。

（3）曲轴箱强制通风系统（PCV）的工作原理

发动机工作时，高压的可燃混合气或废气会窜入曲轴箱内，使机油中形成泡沫，破坏机油的供给，也可能导致机油变质、泄漏等不良后果。如图9-23所示，曲轴箱强制通风就是利用发动机进气管道的真空度作用，使窜入曲轴箱内的气体被吸入汽缸。发动机工作时，在进气管内真空度作用下，窜入曲轴箱内的气体经钢丝网、曲轴箱通气软管和PCV阀（单向阀）被吸入进气歧管并进入汽缸燃烧。新鲜空气经滤网和空气软管进入到曲轴箱内，形成不断的对流。在曲轴箱通气软管上装有PCV阀是为了防止在发动机低速小负荷时进气管的真空度太大而将机油从曲轴箱内吸出。

图9-23　曲轴箱强制通风系统（PCV）的工作原理