汽车发动机润滑系的构造与维修.docx
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汽车发动机润滑系的构造与维修
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题目汽车发动机润滑系的构造与维修
学生姓名XXXX班级XXXXXXXXX
学院XXXXXXXXXXXXXXX
专业汽车电子技术
指导教师XXXXX
中文摘要
发动机的润滑系统是保证发动机正常运转的依据。
润滑系的基本任务就是将润滑油不断地供给各零件的摩擦表面使其润滑，减少零件的摩擦和磨损。
润滑系虽然不参加发动机功能转换，却能保证发动机正常工作，使其具有较长的使用寿命。
通过对发动机润滑系故障的分析检测和维修的讲述，让我们知道发动机润滑系统的组成和功用，并对润滑系的常见故障现象，故障部位，故障机理，故障的分析检测和维修及故障排除有了一定的认识，明确了分析检测和诊断的基本思路。
通过理论与实际结合以及对一些汽车发动机润滑系统的常见组成和功用及故障检测与为维修做了相应说明。
随着汽车科技的发展，汽车的结构也越来越复杂，我们只有掌握更多的知识和实践经验，才能更好地运用检测仪器快速准确地查找汽车的故障原因，并把故障排除。
关键词：
润滑系统，故障，检测，维修
Abstract
The engine lubrication system is the basis to ensure normal engine operation. The basic task of the lubrication system is the lubricant continuous supply various parts of the friction surface so that lubrication, reducing friction and wear of the parts. Lubrication System not to participate in engine function of conversion, but it can ensure that the engine, it has a longer service life. About the engine lubrication system failure analysis testing and maintenance, let us know the composition and function of the engine lubrication system and the lubrication system Common symptoms of the fault location, fault mechanism, failure analysis testing and maintenance and fault exclusion a certain amount of understanding, clear the basic idea of the analysis of detection and diagnosis. Theory with practice and common composition and function of some car engine lubrication system and fault detection and for the maintenance of the corresponding notes. With the development of vehicle technology, more and more complex structure of the car, we only have to acquire more knowledge and practical experience in order to make better use of testing instruments quickly and accurately find the cause of the malfunction of the car, and troubleshooting.
Keywords:
lubrication systems, fault detection, maintenance.
目录
第1章绪论1
1.1汽车发动机润滑系统的作用1
1.2润滑系的组成1
1.2.1机油泵、油管、油道、限压阀和油底壳等1
1.2.2机油滤清装置1
1.2.3机油冷却装置1
1.2.4机油油温表、油压表2
1.3 汽车发动机润滑系统的工作原理及现实意义2
第2章润滑系的组成3
2.1汽车发动机润滑系统的组成3
2.1.1机油泵3
2.1.2安全阀4
2.1.3机油滤清器4
2.1.4机油冷却器5
2.1.5机油集滤器5
2.1.6曲轴箱通风装置5
2.2润滑系统的工作方式6
2.2.1压力润滑6
2.2.2飞溅润滑6
2.2.3定期润滑6
2.2.4油脂润滑6
2.2.5自润滑6
第3章润滑系常见故障分析及诊断7
3.1润滑系统压力太低7
3.1.1故障现象7
3.1.2故障原因7
3.1.3故障诊断7
3.2润滑系统压力过高8
3.2.1故障现象8
3.2.2故障原因8
3.2.3故障诊断8
3.3机油消耗过多8
3.3.1故障现象8
3.3.2故障原因8
3.3.3故障诊断9
3.4机油变质9
3.4.1故障现象9
3.4.2故障原因9
3.4.2故障诊断9
第4章润滑系典型故障10
4.1机油压力表为“0”油压警报灯未亮10
4.1.1故障现象10
4.1.2故障诊断与排除10
4.1.3故障总结12
4.2在行驶中突然出现机油报警灯闪烁现象12
4.2.1故障现象12
4.2.2故障诊断与排除12
4.2.3故障总结13
第5章总结14
参考文献15
致谢16
第1章绪论
1.1汽车发动机润滑系统的作用
润滑系的作用主要是对发动机中相对运动的摩擦表面进行润滑。
发动机工作时，很多传动零件都是在很小的间隙下作高速相刘运动的，如曲轴主轴颈与主轴承，曲柄销与连杆轴承，凸轮轴颈与凸轮轴承，活塞、活塞环与气缸壁面，配气机构各运动副及传动齿轮副等。
尽管这些零件的工作表面都经过精细的加工，但放大来看这些表面却是凹凸不平的。
若不对这些表面进行润滑，它们之间将发生强烈的摩擦。
金属表面之间的干摩擦不仅增加发动机的功率消耗，加速零件工作表面的磨损，而且还可能由于摩擦产生的热将零件工作表面烧损，致使发动机无法运转。
润滑系统的功用就是在发动机工作时连续不断地把数量足够、温度适当的洁净机油输送到全部传动件的摩擦表面，并在摩擦表面之间形成油膜，实现液体摩擦。
从而减小摩擦阻力、降低功率消耗、减轻机件磨损。
同时，润滑油在流经各零件表面时，会带走零件摩擦表面的热量；清除零件表面的金属磨屑，以及空气带入的尘土及燃烧产生的碳粒等杂质；在零件表面形成油膜，还会保护零件免受水、空气和燃气的直接作用，防止零件收到化学腐蚀；润滑油有一定的黏度，还可以填补缸壁与活塞环之间的间隙，减少气体泄漏，起到密封作用。
因此润滑系除了润滑作用外，还具有散热、清洗、密封和保护等作用。
1.2润滑系的组成
一般的发动机润滑系的组成大体相同，包括下面这些装置
1.2.1机油泵、油管、油道、限压阀和油底壳等
这些装置的作用是储存润滑油，并使其具有一定的压力，以在发动机中循环流动。
1.2.2机油滤清装置
用来过滤掉机油中的杂质、磨屑、油泥等杂物和水分，保送到各润滑部位的都是清洁的润滑油。
由于过滤能力与流动阻力成正比，润滑系的滤清器按过滤能力分成机油集滤器、机油粗滤器和机油细滤器三种，分设于润滑系的不同部位。
1.2.3机油冷却装置
如机油散热器等，用来冷却润滑油，保持油温在70~90℃范围内。
有些发动机没有机油冷却装置，靠空气流过油底壳使机油冷却。
1.2.4机油油温表、油压表
用来检测发动机润滑系的工作情况。
1.3 汽车发动机润滑系统的工作原理及现实意义
发动机运转时很多具有相对运动的零件表面都是在很小的间隙下做高速相对运动的，如活塞，活塞环与汽缸壁面，曲轴主轴颈与主轴承，曲柄销与连杆轴承，凸轮轴颈与凸轮轴轴承，配气机构各运动副及传动齿轮副等。
相对运动的零件表面必然会产生摩擦，导致发动机的有效功率下降，零件工作表面的磨损增加。
而且因摩擦产生热将零件工作表面烧损，致使发动机无法运转。
因此，为保证发动机正常工作，提高使用寿命，必须对相对运动零件表面进行润滑。
润滑系统是汽车的重要组成部分。
该系统经常牌高温高压状态下，润滑油在这种状态下工作很容易产生胶质和污垢，这样发动机的润滑系统将会降低汽车发动机的工作效率，发动机润滑系统要根据汽车的行程来进行一系列的维护和维修。
更换润滑油和更换三滤，并对润滑系统进行清洗，将系统内的胶质和污垢排出，否则更换新的润滑油会被没有排出的胶质和污垢所污染，导致刚刚更换的润滑油性能的下降，对发动机造成影响。
如果长时间不对润滑系统进行清洗，导致气缸压力下降，实际表现为动力不足、噪音大、油耗高等，这主要是活塞环槽上的胶质和污垢造成的。
曲轴箱通风口处也会被产生的污垢所堵塞，造成曲轴箱内压力上升，导致烧机油。
如果润滑油道内的污垢不及时清除，
就会越积越多，导致润滑油道变窄，润滑油不能充分地到达磨擦面，使发动机过早磨损。
定期对润滑系统进行维护清洗和维修，能极佳地保护发动机，延长其使用寿命一倍以上，降低发动机故障率一倍以上。
润滑系统的维护与维修对汽车发动机具有重要的现实意义。
第2章润滑系的组成
2.1汽车发动机润滑系统的组成
图2.1发动机润滑系统的组成
1-凸轮轴 2-过压阀 3-油压开关 4-带旁通阀的机油滤清器
5-油底壳 6-机油泵 7-过压阀 8-液压挺杆 9-回油关闭阀
发动机有最复杂的润滑系统，通过输送机油或飞溅的形式使机件表面形成油膜，不仅起减少摩擦和磨损的作用，还可以带走摩擦表面的热量和杂质，增加气缸的密封性等等。
发动机一启动，机油泵就通过集滤器把油底壳内的机油吸到缸体油道，输送到各个部位，对摩擦表面润滑后的油滴又回到油底壳。
在反复润滑循环的过程中，机件金属表面的细小毛糙体在不断的摩擦过程中会脱落，机油就会混入金属片或者尘埃等杂质，因此要在油路中安装机油滤清器，将这些“多余分子”拦截下来。
为了防止机油滤清器堵塞，还有一个旁通阀做应急，当机油滤清器堵塞造成进出口两端压力差过大时，旁通阀就会开通让机油“免检”通过，以免发动机零件受损。
2.1.1机油泵
机油泵的功用是保证机油在润滑系统内循环流动，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。
机油泵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。
齿轮式机油泵通常由凸轮轴上的斜齿轮或曲轴前端链轮驱动，机油泵一般安装在曲轴箱内。
如图2.1所示
图2.1齿轮式机油泵
1-出油腔2-泵壳3-进油腔4-油底壳5-限压阀
齿轮式机油泵的优点是效率高，功率损失小，工作可靠；缺点是需要中间传动机构，制造成本相应较高。
2.1.2安全阀
机油泵必须在发动机各种转速下都能供给足够数量的机油，以维持足够的机油压力，保证发动机的润滑。
机油泵的供油量与其转速有关，而机油泵的转速又与发动机速成正比。
因此，在设计机油泵时，都是使其在低速时有足够大的供油量。
但是，在高速时机油泵的供油量明显偏大，机油压力也显著偏高。
另外，在发动机冷起动时，机油黏度大，流动性差，机油压力也会大幅度升高。
为了防止油压过高，在润滑油路中设置安全阀或限压阀。
一般安全阀装在机油泵或机体的主油道上。
当安全阀安装在机油泵上时，如果油压达到规定值，安全阀开启，多余的机油返回机油泵进口。
如果安全阀安装在主油道上，则当油压达到规定值时，多余的机油经过安全阀流回油底壳。
2.1.3机油滤清器
机油滤清器的功用是滤除机油中的杂质、磨屑、机油氧化物、油泥及水分等杂物，使送到各润滑部位的都是干净清洁的润滑油。
如果这些杂质随同机油进入润滑系统，将加剧发动机零件的磨损还可能堵塞油管或油道。
如图2-3
1-滤芯芯体2-支撑网3-保布护网4-外壳
机油滤清器分粗机油滤清器和细机油滤清器，它们是并联在油道中。
机油泵输出决大多数的机油通过粗机油滤清器，只有很少部分通过细机油滤清器，但汽车每行使5km，机油被细机油滤清器滤清一边。
2.1.4机油冷却器
在高性能大功率的强化发动机上，由于热负荷大，必须装设机油冷却器。
机油冷却器布置在润滑油路中，其工作原理与散热器相同。
发动机机油冷却器分为风冷式和水冷式两类。
风冷式机油冷却器很像一个小型散热器，利用汽车行驶时的迎面风对机油进行冷却。
这种机油冷却器散热能力大，多用于赛车及热负荷大的增压汽车上。
但是风冷式机油冷却器在发动机起动后需要很长的暖机时间才能使机油达到正常的工作温度，所以普通轿车上很少采用。
水冷式机油冷却器外形尺寸小，布置方便，且不会使机油冷却过度，机油温度稳定。
2.1.5机油集滤器
它多为滤网式，能滤掉润滑油中粒度大的杂质，其流动阻力小，串联安装于机油泵进油口之前。
机油粗滤器用来滤掉润滑油中粒度较大的杂质，其流动阻力小，串联安装于机油泵出口与主油道之间。
机油细滤器能滤掉润滑油中的细小杂质，但流动阻力较大，故多与主油道并联，只有少量的润滑油通过细滤器过滤。
2.1.6曲轴箱通风装置
它的作用是防止一部分可燃混合气和废气经活塞环与气缸璧间的间隙窜入曲轴箱内。
可燃混合气进入曲轴箱后,其中的汽油蒸气会凝结,并溶入润滑油中,使润滑油变稀;废气中水蒸气与酸性气体会形成酸性物质,从而对机件造成腐蚀;窜气还会使曲输箱灯压力增大,造成曲轴箱密封件失效而使润滑油透漏。
为了防止这种现象,必须设置通风系统。
2.2润滑系统的工作方式
发动机各零件对润滑剂润滑强度的要求取决于该零件的工作环境、相对运动速度，以及承受机械负荷和热负荷的大小。
根据润滑强度的不同，发动机润滑系统采用的润滑方式可分为压力润滑、飞溅润滑、定期润滑和自润滑等。
2.2.1压力润滑
压力润滑是指利用机油泵，将具有一定压力的润滑油源源不断上地送到零件的摩擦面间，形成具有一定厚度并能承受一定机械负荷的油膜，将两零件的表面完全隔开，实现可靠的润滑。
2.2.2飞溅润滑
飞溅润滑是指利用发动机工作时，某些运动零件（主要是曲轴和凸轮轴）旋转时飞溅起的或从连杆大头上专设的油孔喷出的油滴和油雾，对摩擦表面进行润滑。
飞溅润滑适合于暴露的零件表面，如缸壁、凸轮等；相对运动速度较低的零件，如活塞销等；机械负荷较轻的零件，如挺住等。
汽缸壁采用飞溅润滑，还可防止润滑油由于压力过高、油量过大而窜入燃烧室，导致发动机工作条件恶化。
2.2.3定期润滑
对一些不太重要的分散的部位，采用定期加注润滑脂的方式进行润滑，如发动机水泵轴承、发电机、起动机的分电器等。
2.2.4油脂润滑
油脂润滑方式主要是定期加注润滑脂来进行润滑，适合于发动机辅助系统分润滑。
2.2.5自润滑
近年来也有一些发动机采用了摩擦材料轴承（如尼龙、二硫化钼等）来代替加注润滑脂的轴承。
这种轴承使用中不需要加注润滑脂，故称为自润滑。
一般汽车发动机的润滑采用复合润滑，既有压力润滑，也有飞溅润滑和定期润滑。
第3章润滑系常见故障分析及诊断
发动机润滑系常见故障有润滑油消耗量过多、压力过低或过高、变稀及油泥过多等。
3.1润滑系统压力太低
3.1.1故障现象
发动机运转时机油压力表指示值、机油压力指示灯亮或报警蜂鸣器鸣响。
3.1.2故障原因
（1）机油油量不足；机油粘度太低；
（2）限压阀弹簧过软或调整不当；
（3）机油滤清器旁通阀弹簧折断或弹簧过软；
（4）机油泵齿轮磨损，使供油压力过低；
（5）机油滤清器堵塞；曲轴主轴承、连杆轴承或凸轮轴轴承间隙过大；
（6）机油压力表传感器失效；
（7）汽油泵膜片破裂，使汽油漏入油底壳稀释了机油；
（8）汽缸体水套裂纹，使冷却
（9）液漏入油底壳稀释了机油；
（10）润滑系统内、外管路或管接头泄露。
3.1.3故障诊断
（1）首先拔出机油尺，检查油底壳内的机油量及机油品质，若油量不足应及时添加；
（2）若机油中含有水分或燃油时，应通过拆检找到渗透部位；
（3）若机油粘度过小，应更换合适牌号的机油。
（4）如果机油量充足，检查机油压力传感器的导线是否松脱。
如果导线连接良好，在发动机运转时，拧松机油压力传感器或主油道螺塞，若机油从连接螺纹孔处喷出有力，则为机油压力表或机油压力传感器故障；若机油喷出无力，则应立即使发动机熄火，并检查机集滤器、机油泵、限压阀、粗滤器滤芯是否堵塞，旁通阀是否无法打开，各油管、油道及油堵是否漏油等。
（5）若以上检查均正常，则应检查曲轴轴承、连杆轴承或凸轮轴轴承的间隙是否过大（间隙增大会直接影响机油压力）。
3.2润滑系统压力过高
3.2.1故障现象
发动机在正常温度和转速下，机油压力表读数高于规定值或高压机油压力报警灯亮。
3.2.2故障原因
（1）机油黏度过高。
（2）机油压力表或机油压力传感器失准。
（3）机油液面过高。
（4）限压阀调整不当或卡滞。
（5）新装发动机轴承间隙过小。
（6）机油滤清器堵塞或主油道堵塞。
3.2.3故障诊断
（1）抽出机油尺观察机油液面是否过高，机油黏度是否过大，若机油黏度过大应更换合适的机油。
（2）检查机油压力限压阀弹簧是否过紧，阀是否有卡滞，如有，进行调整或更换。
（3）拆检滤清器，清洗或更换滤芯，如情况好转则可确认此故障为滤芯堵塞所致。
（4）对机油压力传感器和压力表性能进行检查，确认故障是否在次。
（5）如为新装配发动机，可根据发动机转动阻力是否过大，进一步确定是否轴承装配过紧，导致压力过高。
（6）机油压力突然变高应检查机油滤清器滤芯是否堵塞，旁通阀弹簧压缩过多或强硬。
（7）若上述良好，则一般为润滑油道堵塞。
凸轮轴正时齿轮打碎后，其碎屑容易阻塞油道，必须立即清洗。
3.3机油消耗过多
3.3.1故障现象
汽车机油消耗量超过规定值；停车处有油迹；汽车排气冒蓝烟。
3.3.2故障原因
（1）发动机各结合面漏油。
（2）活塞与汽缸之间的间隙过大。
（3）活塞环折断或粘环。
（4）扭曲环装反。
（5）气门油封损坏。
（6）缸盖衬垫烧穿。
（7）空气压缩机窜油。
3.3.3故障诊断
（1）检查发动机各个部件是否漏油。
（2）检查发动机各个部件的接合面有无漏油。
（3）放开储气筒排污阀，看是否有大量的机油排出，如有检查空气压缩机。
（4）如排气冒大量的蓝烟，是烧机油所致。
应通过测量气缸压缩压力并结合曲柄连杆机构异响故障诊断来判断，如果加油口有大量的烟排出，则为活塞与气缸间隙大、活塞环折断、粘环所致，也可能是气门油封损坏所致。
3.4机油变质
3.4.1故障现象
（1）机油成乳浊状，并有大量气泡。
（2）机油颜色发生明显变化，失去粘性。
（3）机油中混进燃油。
3.4.2故障原因
（1）发动机缸体或缸垫漏水。
（2）曲轴箱通风不良。
（3）发动机长期持续高温工作。
（4）机油滤清器工作不良。
（5）单缸不着火，导致汽油或柴油进入油底壳。
3.4.2故障诊断
（1）用机油尺取出几滴机油，滴在浸润性强的白纸上，待扩散后，观察颜色和中间沉积物等。
如严重发黑，说明机油变质；如中间沉积物过多，说明机油中杂质含量过高；若浸润出的颜色很浅的外圈较大，说明机油中混有燃油。
（2）如果机油呈乳状并有泡沫，说明机油中进水。
（3）用手蘸少许机油，闻其气味，如果有机油或柴油味，可以确定混进汽油或柴油，要进行故障检查并予以排除，更换机油。
第4章润滑系典型故障
4.1机油压力表为“0”油压警报灯未亮
4.1.1故障现象
一辆桑塔纳汽车,从打开点火开关（置于ON位）到发动机运转,机油压力表指针始终指示“0”位,油压报警灯却未点亮。
4.1.2故障诊断与排除
该车采用康明斯增压发动机。
为避免润滑系统无油压而损害发动机,故未轻易试车检查,而是采用逐个排除的方法查找故障。
先将点火开关置于ON位,油压表指针迅速从最低位置跃到“0”位,拔下油压报警传感器插头,表针落回原位,说明传感器及其连线均无断路。
为查明润滑系统有无油压及传感器是否工作,我们用万用表测试,油压报警传感器处于导通状态,将车用试电笔接入电源与油压报警传感器之间,同时,用万用表电阻R×1档测量油压报警传感器电阻,打开点火开关,试电笔发光,起动发动机,试电笔熄灭,万用表指针明显偏转。
至此证明油压报警传感器工作正常,且润滑系内有足够的安全油压。
另外,从万用表的反应,表明油压报警传感器阻值随油压的大小而变化,从而可以判定,油压报警传感器能随油压变化输出相应的电信号。
所以,故障不在发动机润滑系统,而在油压表本身。
从组合仪表板上拆下油压表,但由于该表头设计了良好的电磁屏蔽层且采用铆接封装结构,所以无法看清内部构造。
为避免造成不可恢复性损坏,在没有拆去铆钉和不打开屏蔽层的情况下,设法从有限的缝隙中观察表内情况。
经仔细观察,才发现表芯印刷电路板上有一处焊锡（搭靠在固定表盘铜片的一侧）已经开裂,不知此处是否即故障所在。
将电压表拆开后作了进一步测试。
根据测试结果,得知表内元器件的电路（如图1）所示。
其中,有两只线圈Ll及L2共同作用于一偏转磁钢,使其带动同轴上的表针偏转；C点接仪表板上的限流陶瓷电阻Rc,并通过Rc接24V电源正极;线圈L1上并联一只100Ω的电阻R,线圈Ll与L2的公共接点D为传感器（可变电阻R）的接入点,线圈L2的另一端E即是连接印刷电路板与固定表盘的铜片的焊锡处,并通过此处经表芯至电磁屏蔽外壳铁。
此表的工作原理如下：
线圈L1产生的电磁力使指针指向“0”刻度,线圈L2产生的电磁力使指针指示值超过最大刻度值。
因传感器R接于D点与L2并联,且其电阻值与油压大小呈正比关系,油压减小时,R与L2并联电路的等效电阻也减小,故在总的电路（由Rc和R、L1并联的等效电阻以及R、L2并联的等效电阻组成的串联电路）中,R与L2的并联电路电压下降,R与Ll的并联电路电压上升,故通过线圈L2的电流减小,通过线圈L1的电流增大,线圈L1与L2产生的电磁力合力使指针向下偏转,指示油压值减小。
反之,油压增高,使指针向上偏转。
上述机油压力表由于线圈L2至搭铁端的电路断路,L2中无电流通过而使指针始终指示“0”位。
在将该点重新焊接后,将D点与表的屏蔽层之间接入一可变电阻模拟传感器,将表芯通向限流电阻Rc的C点与屏蔽层之间加上10V电压进行试验，改变模拟传感器的电阻值,表针随传感器的电阻值由小到大变化而向上偏转。
装车试验,在怠速、中速及高速时所指示的油压值与正常指示值分别对应,指示正常。
若上述机油压力表通电后出现以下几种故障现象,可根据电磁式仪表的工作原理,直接找出相应的故障原因。
1）指针指示值始终超过最大值。
故障原因为传感器或其连线断路。
此时,由于通过L2中的电流为通过电阻R和线圈L1的电流之和,该电流比通过L1的电流要大得多,所以L2与Ll的合力使指针指示值超过最大值。
2）指针始终指示“0”位。
除本例故障即线圈L2中无工作电流外,也有可能是传感器内部短路或其与电压表的连线搭铁短路,导致线圈L2无电压,只有线圈L1的电磁力,使表针指向“0”位。
3）指针指示值远小于实际值。
其原因可能是传感器故障（可用正常传感器代
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