《汽車發動機構造與維修》教案課題序號14實施課時3使用教具整車或電噴系統臺架課題名稱項目五潤滑系統認知與拆裝任務二潤滑系統部件的構造與拆裝教學目標（知識與技能，過程與方法，情感、態度與價值觀）【知識目標】1．了解潤滑系統部件的構造和功用；2．了解機油的牌號和特性。【能力目標】1．會拆裝潤滑系統主要部件；2．會根據車型選擇機油。【育人目標】1．引導學生認識到自己的優點；2．引導學生合理規劃職業生涯。教學重點潤滑系統主要部件的構造和功用。教學難點機油的選用。教學內容教師活動學生活動【復習回顧】簡述潤滑油的基本工作路線。【導入新課】汽油和柴油用于燃燒而生成能量驅動發動機，機油則是保護發動機。有朋友向我咨詢用什么機油最好，我說用最貴的。師傅及時指出，要用合適的，不一定要用最貴的。本任務主要介紹潤滑系統的功用和組成，以及潤滑油的選用。 項目五潤滑系統認知任務二潤滑系統部件的構造與拆裝一、潤滑系統的主要零部件1．機油泵機油泵的功用是提高機油壓力并保證一定的流量，向各摩擦表面強制供油，使發動機潤滑部位得到可靠的潤滑。機油泵一般有齒輪式和轉子式兩種，齒輪泵又分為外齒輪泵和內齒輪泵，內齒輪泵由于內外齒輪之間有月牙隔墻，內齒輪泵又稱為月牙泵。（1）齒輪式機油泵齒輪式機油泵具有工作可靠、泵油壓力高、結構簡單、使用壽命長等優點，被廣泛用于各種發動機。齒輪式機油泵在油泵殼體內裝有主動齒輪和從動齒輪，齒輪與殼體內壁之間的間隙很小，殼體上有進、出油口。油泵工作時，齒輪按圖中所示箭頭方向旋轉，吸油腔的容積由于齒輪脫離嚙合而增大，腔內產生一定的真空度，機油便從進油口被吸入。隨著主從動齒輪的旋轉，機油被帶到壓油腔內。在壓油腔一側齒輪進入嚙合，壓油腔容積減小，油壓升高，機油經出油口被送到出油管中。機油泵通常由曲軸前端的正時齒輪或凸輪軸齒輪驅動，發動機工作時，機油泵不斷工作，從而保證機油在潤滑油路中不斷循環。齒輪式機油泵的工作性能，主要取決于油泵齒輪與殼體間的配合間隙（端面間隙和徑向間隙）。當間隙過大時，機油泄漏嚴重，機油壓力降低，油量減少，甚至使油泵不能供油；間隙過小時，使齒輪與泵體接觸，產生嚴重磨損。因此，對上述端面間隙和徑向間隙都有嚴格的要求。泵蓋與泵體間裝有很薄的密封墊，既可以防止漏油，又可用來調整泵蓋與主、從動齒輪間的間隙。（2）轉子式機油泵轉子式機油泵采用內嚙合方式，具有結構緊湊，吸油真空度高，泵油量大，供油均勻，噪聲小等優點。當機油泵安裝在曲軸箱外且位置較高時，用這種機油泵較為合適。轉子式機油泵主要由外轉子、內轉子、泵體和泵軸組成。泵體的端面處加工有兩個相互隔開的配油槽，分別與進油道和出油道相通。內轉子固定在泵軸上，外轉子空套在泵體內。內轉子有四個凸齒，外轉子有五個凹齒，它們相互嚙合，可以看作是一對只相差一個齒的偏心內嚙合齒輪傳動，其轉速比為5：4。油泵工作時，內外轉子之間被分隔成四個容積不斷變化的空腔。在進油道一側的配油槽處，內外轉子脫開嚙合，容積逐漸增大，產生真空度，機油被吸入空腔內。轉子繼續旋轉，機油被帶到出油道一側的配油槽處，內外轉子進入嚙合，油腔容積逐漸減小，機油壓力逐漸升高并從配油槽處送出。轉子式機油泵的工作性能，主要取決于內外轉子與殼體間的端面間隙，為此，在蓋板與殼體之間裝有很薄的耐油紙調整墊片。（3）機油泵的供油量機油泵應具有一定的供油壓力并保證潤滑系有足夠的循環油量。其供油量應保證發動機在最困難的工作條件下（低速、大負荷、溫度高）潤滑可靠。發動機磨損后間隙增大，供油量必須增加，以保持正常的機油壓力。而機油泵的供油壓力和供油量又隨著本身的磨損而不斷降低。為解決上述矛盾，機油泵的實際供油量應比循環油量大。而多余的機油通過限壓閥直接流回油底殼。隨著發動機磨損量增加，回油量逐漸減少。2．機油濾清器發動機工作時，機油因受熱氧化等會產生膠狀沉淀物，同時金屬磨屑和灰塵也不可避免的會進入機油，機油中的這些雜質，會加速零件磨損，阻塞油道，使活塞環、氣門等零件發生膠結，并使機油的使用期縮短。機油濾清器的功用是及時清除機油中的機械雜質和膠狀沉淀物，延長機油的使用期。對機油濾清器的要求是濾清效果好，流動阻力小，使用壽命長，制造成本底，保養方便。機油濾清器根據功能分為集濾器、粗濾器和細濾器三類，根據過濾原理分為過濾式和離心式。（1）潤滑油的濾清方式潤滑油濾清方式通常有三種形式：全流過濾式、分流過濾式、并聯過濾式，如圖1-5-8所示。全流過濾式濾清即濾清器與主油道串聯，這種濾清方式油道中的機油得到較好的清潔，但若濾清器被堵塞，就會出現潤滑不良，必須并聯一個旁通閥，當濾清器被堵塞的情況下，可越過濾清器向各摩擦部位供油；分流過濾式濾清即濾清器與主油道并聯，從機油泵壓送出的機油部分經過濾清后再流回油底殼，其余部分直接進入主油道的濾清方式；并聯過濾式濾清將全流式與分流式合起來使用。（2）集濾器集濾器裝在機油泵之前的吸油口端，用來防止較大的機械雜質進入機油泵，一般采用濾網式。汽車發動機的集濾器分為浮式集濾器和固定式集濾器兩種，如圖1-5-9。浮式集濾器飄浮于機油表面，保證油泵吸入最上層較清潔的機油，但油面上的泡沫易被吸入，使機油壓力降低，潤滑欠可靠。固定式集濾器淹沒在油面之下，濾網相對油底殼位置不變，吸入中下層潤滑油，機油清潔度稍遜于浮式，但可防止泡沫吸入，潤滑可靠，結構簡單，故基本取代了浮式集濾器。（3）機油濾清器機油濾清器分為粗濾器和細濾器。粗濾器用以濾去較大的雜質，對機油的流動阻力較小，常串聯于機油泵與主油道之間，屬于全流式濾清器；細濾器用來清除細小雜質，對機油的流動阻力較大，常與主油道并聯，只允許少量的機油通過細濾器，屬于分流式濾清器。=1\*GB3①金屬片縫隙式濾清器金屬片縫隙式濾清器是一種粗濾器，濾清器殼體由上蓋和外殼組成。濾芯由濾清片（0.1-0.2mm）和隔片（0.06-0.08mm）交錯疊放地套裝在矩形斷面的濾芯軸上，并用上下蓋板及螺母壓緊，由于濾清片之間有隔片，形成了寬0.08mm的縫隙，機油從濾芯周圍通過此縫隙流進濾芯中部的空腔內，并由此油道流出。濾清器設有旁通閥，當濾芯被堵塞，機油壓力增大時，旁通閥打開，機油繞過濾芯直達中心油腔，可防止發動機缺油。金屬片縫隙式濾清器由于質量大、結構復雜、制造成本高等缺點，已逐漸淘汰。=2\*GB3②紙質濾芯式粗（細）濾清器紙質濾芯式粗（細）濾清器殼體由濾清器座和外殼組成，濾芯是用特殊濾紙制成，為了增大過濾面積，將濾紙折疊成扇形和波紋筒形。機油經濾清器的進油口進入濾清器濾芯外部，經濾芯過濾后進入芯筒內，然后經出油口進入機體主油道。為防止濾芯堵塞后發動機因潤滑不良造成事故，濾座中設有旁通閥。紙紙質濾清器體積小、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，因此在汽車上得到廣泛應用。=3\*GB3③鋸末濾芯粗濾器鋸末濾芯粗濾器濾芯為酚醛樹脂粘結的鋸末濾芯，具有阻力小，濾清效果好，使用壽命長等優點。除鋸末濾芯式和紙質濾芯式外，還有一種塑料濾芯粗濾器，塑料濾芯是用一種耐熱耐腐蝕的工程塑料制成濾芯。以上幾種濾清器都是可換濾芯式濾清器。可換濾芯式濾清器保養更換濾芯時需拆裝和更換一些零件，要求使用人員對濾清器的結構和其中零部件的作用要有一定程度的了解，不然一個密封圈或一個彈簧或一個小托盤的錯裝或漏裝就會使濾清器失效。現在，越來越多的發動機采用旋裝式濾清器.=4\*GB3④旋裝式濾清器旋裝式濾清器工作原理與可換濾芯式一樣，但維護保養最為簡便，用手或工具擰下一個舊的再用手擰上一個新的便完成濾清器的更換，沒有其他需拆裝的零件，即使是對機油濾清器結構很不熟悉的人也能更換濾清器。=5\*GB3⑤離心式濾清器過濾式濾清器不同程度上存在著濾清能力與通過能力的矛盾。離心式濾清器是利用離心力將比重較大的雜質從機油中分離出去。在濾清器和濾清器罩內裝有轉子總成，轉子總成由轉子體和轉子蓋組成，轉子體安裝在轉子軸上。轉子內設有上、下兩個導流罩，上導流罩使轉子軸出油孔與轉子內腔相通，下導流罩使轉子內腔與轉子下端兩個水平噴孔相通，兩個噴孔紙質濾芯式方向相反。在濾清器底座進油口處裝有進油限壓閥。發動機工作時，當主油道機油壓力高于147-196kPa，進油限壓閥開啟，從機油泵來的部分機油進入轉子軸中心油道又從出油孔流出后經上導流罩進入轉子內腔。再經下導流罩從噴孔高速噴出。由于高速噴出的機油對轉子的反作用力，使轉子高速旋轉。當轉子內機油壓力為294-343kPa時，轉速可達6000r/min以上。轉子內腔機油中的雜質在離心力的作用下被甩向四周，并沉積在轉子內壁上。過濾后的機油通過底座中的回油通道流回油底殼。離心式機油濾清器的濾清能力強，通過能力好，轉子中沉積的雜質不影響其通過能力和濾清效果，不需要更換濾芯，幾乎可以同發動機等壽命，只要定期清洗即可，但其對膠狀物質的濾清效果較差。3．機油冷卻裝置熱負荷較大的發動機，為了使機油保持最有利的工作溫度，除了靠油底殼和其他零件的自然散熱外，還設有專門的機油散熱裝置，這些裝置分為風冷式（又叫機油散熱器）和水冷式（又叫機油冷卻器）兩種形式。（1）機油散熱器機油散熱器和冷卻液散熱器結構基本相同，布置在冷卻液散熱器前面，利用風扇風力使機油冷卻。機油散熱器油路與主油道并聯，在氣溫低的季節或潤滑油壓力低時不使用機油散熱器，故在機油散熱器前面常串聯有手動開關和限壓閥。（2）機油冷卻器機油冷卻器主要由芯子和殼體組成。機油冷卻器裝在發動機冷卻水路中，冷卻器油路與主油道串聯，當油溫較高時靠冷卻液降溫，而啟動期間油溫較低時，則從冷卻液吸熱迅速提高機油溫度。由于冷卻液溫能自動控制，所以潤滑油溫度也能得到一定的控制。4．其他輔助裝置（1）油尺和機油壓力表油尺是用來檢查油底殼內油量和油面高低的。它是一片金屬桿，下端制成扁平，并有刻線。機油油面必須處于油尺上下刻線之間。機油壓力表用來檢測潤滑系主油道壓力的一種專用量具。（2）閥類在潤滑系中都設有幾種閥，以確保潤滑系正常工作，根據功用分為限壓閥、旁通閥。①限壓閥限壓閥用以限制潤滑系中機油的最高壓力。②旁通閥旁通閥用以保證潤滑系內油路暢通。當機油濾清器堵塞時，機油通過并聯在其上的旁通閥直接進入潤滑系的主油道，防止主油道斷油。旁通閥與限壓閥的結構基本相同，只是其安裝位置、控制壓力，溢流方向不同，通常旁通閥彈簧剛度要比限壓閥彈簧剛度小得多。5．曲軸箱通風發動機工作中，汽缸內的可燃混合氣和燃燒以后的廢氣有一部分會經活塞、活塞環與缸壁之間的間隙竄到曲軸箱內。這些氣體中含有的未燃燒燃油會將機油稀釋；廢氣中的水蒸氣凝結后，會使機油中的含水量和泡沫增加，影響潤滑。廢氣中的酸性物質，使機油的酸質增加，導致發動機零件腐蝕。同時，進入曲軸箱的氣體還會使曲軸箱內壓力和溫度升高，高溫導致機油老化，高壓造成接合面、油封等處漏油。曲軸箱通風裝置就是將外界空氣經過濾后送入曲軸箱內，再將曲軸箱內的氣體排出，以保證潤滑系工作正常，延長機油使用壽命，保證發動機機件不腐蝕和防止泄漏發生。曲軸箱通風方式有兩種：自然通風和強制通風。（1）自然通風將曲軸箱內抽出的氣體直接導入到大氣中，稱為自然通風。自然通風在與曲軸箱連通的氣門室蓋或潤滑油加注口接出一根下垂的出氣管，管口處切成斜口，切口的方向與汽車行駛的方向相反。利用汽車行駛和冷卻風扇的氣流，在出氣口處形成一定真空度，將氣體從曲軸箱抽出。這種通風方式對大氣有污染，低速時通風效果差，已很少采用。（2）強制通風將曲軸箱內抽出的氣體導入進氣管內，這種方式稱為強制通風。這樣可將竄入曲軸箱內的混合氣回收使用，有利于提高經濟性和減輕污染，現代汽車發動機普通采用。如圖1-5-16（b)為MINI車N18發動機曲軸箱通風系統，為適應增壓進氣方式，設計了特制的氣門室蓋，利用氣門室蓋內的調壓閥和2個單向閥向汽缸輸送曲軸箱內的泄漏氣體。(b)曲軸箱強制通風1-機油回流通道2-廢氣渦輪增壓器3-調壓閥4-進氣管5-至進氣管的通道6、8-單向閥7-節氣門9-至進氣集氣管的通道10-節流閥11-空氣濾清器12-進氣集氣管13-螺旋式機油分離器14-機油排放閥15-排氣通道16-油底殼二、潤滑劑汽車發動機常用的潤滑劑有機油和潤滑脂，機油又分為柴油機油和汽油機油；潤滑脂又稱黃油，分為鈣基潤滑脂、鈉基潤滑脂、鋰基潤滑脂、鈣鈉基潤滑脂、復合鈣基潤滑脂等。1.機油牌號及選用我國機油產品的牌號與國際通用標準一致，其等級分類沿用美國API質量分級和SAE粘度分級標準這兩種標準。（1）機油質量等級標號API（美國石油學會的縮寫）等級代表發動機油質量的等級。API質量分級分為兩類：“S”系列代表汽油機用油，規格有SA、SB、SC、SD、SE、SF、SG、SH、SJ、SL等；“C”系列代表柴油機用油,規格有CA、CB、CC、CD、CE、CF、CF-2、CF-4、CG-4、CH-4、CI-4；當“S”和“C”兩個字母同時存在，則表示機油為汽柴通用型。在S或C后面的字母每遞增一個，機油的性能都會優于前一種，機油中會有更多用來保護發動機的添加劑。字母越靠后，質量等級越高，國際品牌中大都是E級別以上的，高級別一般為J級。（2）機油粘度等級標號SAE（美國汽車工程師學會的縮寫）等級代表發動機油粘度的等級。SAE粘度分級分為單級油和多級油，單級機油又分冬季用油和夏季用油。冬季用油有0W、5W、10W、15W、20W、25W等6種；夏季用油有20、30、40、50等4種；多級機油有5W-20、5W-30、5W-40、5W-50、10W-20、10W-30、10W-40、10W-50、15W-20、15W-30、15W-40、15W-50、20W-20、20W-30、20W-40、20W-50等16種。“W”之前的數字代表機油的低溫特性，數字越小代表低溫流動性越好，適合在更冷的地區使用，不同粘度等級標號的機油在0℃時的流動性如圖1-5-17所示；“W”之后的數字代表機油在100℃的粘度等級，即機油的耐高溫特性，數字越大說明機油在更高的溫度下依然能保持足夠的粘度。（3）機油的選用a．優先選用國產機油，同類產品的價格只有進口的50%-60%；b．優先選用粘度等級較低的機油；c．質量等級要適當；d．汽油機機油和柴油機機油一般不能互相代用，特別是柴油機不能使用汽油機機油；e．不同的機油不能混用。F．優先選用多級油。2.潤滑脂牌號及選用潤滑脂又稱黃油，分為鈣基潤滑脂、鈉基潤滑脂、鋰基潤滑脂、鈣鈉基潤滑脂、復合鈣基潤滑脂等。（1）鈣基潤滑脂分為1、2、3、4四個稠度牌號。具有抗水性好，耐熱性差（-10℃~60℃）特點。主要用潮濕環境或與水接觸的部位等。（2）鈉基潤滑脂分為2、3兩個稠度牌號。具有承壓抗磨性好，耐熱性好（120℃），抗水性差的特點。主要用于溫度較高而不遇水的部位如發電機軸承等。（3）鋰基潤滑脂分為1、2、3三個稠度牌號。具有抗水性、防銹性和氧化安定性好、溫度適應范圍廣（-20℃~120℃）。適用于大多數潤滑部位。（4）鈣鈉基潤滑脂分為1、2兩個稠度牌號。耐熱性和耐水性介于鈣基和鈉基之間，最主使用溫度分別為80℃、100℃，但最低工作溫度都是0℃。（5）復合鈣基潤滑脂分為1、2、3三個稠度牌號。具有良好的抗水性、機械和膠體安定性好、溫度適應范圍廣（-10℃~150℃）。適用于輪轂和水泵軸承。潤滑脂的稠度要適宜，我國南方一般選用2號；量不宜太多，1/2~1/3為宜；嚴禁加熱熔