航空发动机润滑系统及其主要部件的拆装.docx

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航空发动机润滑系统及其主要部件的拆装

目录························································1

摘要························································3

引言························································4

一、系统润滑的总体结构····································5

1.1润滑系统的功用及组成·······································5

1.1.1润滑方式·················································6

1.1.2润滑剂···················································7

1.1.3润滑系统主要部件·········································8

二、AFE型发动机润滑系统的结构与维护····················13

2.1机油泵的结构与维修········································14

2.1.1机油泵的拆卸············································15

2.1.2机油泵的检修············································16

2.1.3机油泵的安装与试验······································17

2.2机油滤清器的结构与维修····································17

2.3油压开关的检修············································19

三、AJR型发动机润滑系统的结构与维修····················21

四、润滑系统的总体的结构·································24

结论························································27

致谢··························································28

摘要

发动机的润滑是由润滑系统来实现的。

润滑系统的基本任务就是将润滑油不断的供给各个零件的摩擦表面，减少零件的摩擦和磨损。

同时机油不仅可以清除摩擦表面的磨屑等杂质，而且还可以冷却摩擦表面，此外，机油还以防锈。

润滑系统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。

若不对零件这些表面进行润滑，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将数量足够、温度适当的洁净机油输送到全部传动的零件摩擦表面，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，已达到提高发动机工作可靠性和耐久性的目的。

关键词：

润滑；摩擦；发动机

引言

发动机的润滑是由润滑系统来实现的。

润滑系统的基本任务就是将润滑油不断的供给各个零件的摩擦表面，减少零件的摩擦和磨损。

流出的机油不仅可以清除摩擦表面的磨屑等杂质，而且还可以冷却摩擦表面，此外，机油还以防锈。

润滑系统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。

一、润滑系统的功用及组成

1.1润滑系统的组成及功用

润滑系统由机油泵、机油滤清器、机油冷却器、集滤器等组成。

此外，润滑系统还包括机油压力表、温度表和机油管道等。

图1-1润滑系统的组成

润滑作用：

润滑运动零件表面，减小摩擦阻力和磨损，减小发动机的功率消耗。

清洗作用：

机油在润滑系内不断循环，清洗摩擦表面，带走磨屑和其它异物。

冷却作用：

机油在润滑系内循环带走摩擦产生的热量，起到冷却作用。

密封作用：

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。

防锈蚀作用：

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。

液压作用：

润滑油可用作液压油，起液压作用，如液压挺柱。

减震缓冲作用：

在运动零件表面形成油膜，吸收冲击并减小振动，起减震缓冲作用。

1.1.1润滑方式

由于发动机传动件的工作条件不尽相同，因此，对负荷及相对运动速度不同的传动件采用不同的润滑方式。

压力润滑：

压力润滑是以一定的压力把机油供入摩擦表面的润滑方式。

这种方式主要用于主轴承、连杆轴承及凸轮轴承等负荷较大的摩擦表面的润滑。

飞溅润滑：

利用发动机工作时运动件溅泼起来的油滴或油雾润滑摩擦表面的润滑方式，称飞溅润滑。

该方式主要用来润滑负荷较轻的气缸壁面和配气机构的凸轮、挺柱、气门杆以及摇臂等零件的工作表面。

润滑脂润滑：

通过润滑脂嘴定期加注润滑脂来润滑零件的工作表面，如水泵及发电机轴承等。

图1-2

1.1.2润滑剂

润滑剂包括润滑油（机油），润滑脂两种。

（1）国际上广泛采用美国工程师学会（SAE）黏度分类法和美国石油学会（API）使用分类法

美国SAE黏度分类法

冬季：

SAE0W、SAE5W、SAE10W、SAE15W、SAE20W和SAE25W；

非冬季：

SAE20、SAE30、SAE40和SAE50；

多黏度等级：

SAE5W—20、SAE10W—30、SAE20W—40

美国API使用分类法

S系列（汽油机油）：

SA、SB、SC、SD、SE、SF、SG、SH

C系列（柴油机油）：

CA、CB、CC、CD、CE

（2）我国的机油分类法参照采用ISO分类法

汽油机油：

SC、SD、SE、SF、SG、SH

柴油机油：

CC、CD、CE—II、CE、CF—4

二冲程汽油机油：

ERA、ERB、ERC和ERD

润滑脂是稠化剂+液体润滑剂→固体/半固体产品

润滑脂的分类：

钙基润滑脂、钠基润滑脂、钙钠基润滑。

脂、复合钙基润滑脂、通用锂基润滑脂、石墨钙基润滑脂。

机油的功用

（1）润滑

机油在运动零件的所有摩擦表面之间形成连续的油膜，以减小零件之间的摩擦。

（2）冷却

机油在循环过程中流过零件工作表面，可以降低零件的温度。

（3）清洗

机油可以带走摩擦表面产生的金属碎末及冲洗掉沉积在气缸、活塞、活塞环及其它零件上的积碳。

（4）密封

附着在气缸壁、活塞及活塞环上的油膜，可以起到密封防漏的作用。

（5）防锈

机油有防止零件发生锈蚀的作用。

1.1.3润滑系统的主要部件

润滑系统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。

机油泵

功用：

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。

分类：

齿轮式和转子式两类

齿轮式机油泵又分为内接齿轮式和外接齿轮式，一般把后者称为齿轮式机油泵。

齿轮式机油泵由主动轴、主动齿轮、从动轴、从动齿轮、壳体等组成，两个齿数相同的齿轮相互啮合，装在壳体内，齿轮与壳体的径向和端面间隙很小。

主动轴与主动齿轮键连接，从动齿轮空套在从动轴上。

传动方式：

机油泵与分电器由凸轮轴或中间轴上的曲线齿齿轮经同一个传动轴驱动。

图1-4泵油原理

工作时，主动齿轮带动从动齿轮反向旋转。

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力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。

图1-5

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的偏心距为e，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，这样内、外转子同向不同步的旋转

图1-6

转子齿形齿廓设计得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，机油就不断地被吸入和压出。

安全阀

安装位置：

装在机油泵或机体的主油道上。

（1）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；

（2）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。

机油滤清器

功用：

滤除机油中金属磨屑、机械杂质和机油氧化物。

方式：

全流式和分流式。

图1-7

机油粗滤器与主油道串联，流过的机油进入主油道；而分流式机油细滤器则与主油道并联，流过的机油直接返回油底壳。

图1-8

集滤器

集滤器是装在机油泵之前的吸油口端，多采用滤网式。

其作用是防止较大的机械杂质进入机油泵。

汽车发动机使用的集滤器目前分为浮式集滤器和固定式集滤器两种。

特点：

浮式集滤器飘浮于机油表面，保证油泵吸入最上层较清洁的机油，但油面上的泡沫易被吸入，使机油压力降低，润滑欠可靠。

固定式集滤器淹没在油面之下，吸入的机油清洁度较差，但可防止泡沫吸入，润滑可靠，结构简单。

机油粗滤器

串联于机油泵与主油道之间，属于全流式滤清器，多用缝隙式滤清方法。

国产汽车发动机一般采用纸质或锯末作为粗滤器的滤芯。

纸质滤芯式机油粗滤清器

滤芯是用微孔滤纸制成的，为增大过滤面积，微孔滤纸一般都折叠成扇形和波纹形。

微孔滤纸经过酚醛树脂处理，具有较高的强度，抗腐蚀能力和抗水湿性能，具有质量小、体积小、结构简单、滤清效果好、过滤阻力小、成本低、保养方便的特点。

锯末滤芯式机油粗滤清器

锯末滤芯式粗滤器滤芯为酚醛树脂粘结的锯末滤芯，它阻力小，滤清效果好，使用寿命长。

机油细滤器用以清除细小的杂质，它对机油的流动阻力较大，多数做成分流式，与主油道并联，只有少量的机油通过它滤清后又回到油底壳。

细滤器有过滤式和离心式两种，过滤式机油细滤器存在着滤清能力与通过能力的矛盾。

为此多数发动机采用离心式细滤器。

机油冷却器

机油冷却器又名，机油散热器

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，风冷式一般安装在发动机冷却系散热器的前面，利用冷却风扇的风力和汽车行驶时的迎面风对机油进行冷却。

水冷式机油散热器（机油冷却器）装在发动机冷却水路中，当油温较高时靠冷却液降温，而起动期间油温较低时，则从冷却液吸热迅速提高机油温度，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。

热负荷较大的发动机，为使润滑油保持在最有利的范围内工作，保持润滑油具有一定的粘度，装置有机油散热器以便对润滑油进行强制性冷却。

使机油保持在最有利的温度范围内工作。

二、AFE型发动机润滑系统的结构与维护

AFE型发动机润滑系统零件如图2-1所示。

图2-1润滑系统零件分解图

1-放油螺塞（拧紧力矩30NM）2-O形密封圈3-油底壳紧固螺栓（拧紧力矩20NM）4-油底壳5-机油泵盖长螺栓（拧紧力矩20NM）6-机油泵齿轮7-机油泵壳体8-机油滤清器盖衬垫9-机油滤清器体10-机油滤清器盖紧固螺栓（拧紧力矩25Nm）11-机油滤清器盖12-密封圈13-0.18MPa油压开关（拧紧力矩25Nm）14-0.03lMPa油压开关（拧紧力矩25NM）15-密封圈16-机油尺17-加油口盖18-橡胶油封垫圈19-带眼压阀的机油泵盖20-O形圈21-机油集滤器22-机油泵盖短螺栓（拧紧力矩10NM）23-油底壳密封垫

2.1机油泵的结构与维修

AFE型发动机的机油泵为齿轮泵，由中间轴上的螺旋齿轮驱动，安装在气缸体底平面第3缸附近设计的平台上。

泵的出口直接向上通向气缸体润滑油道，进入安装在气缸体侧而的机油滤清器支架内。

机油泵的进口与粗集滤器相连。

机油泵的结构与分解见图2-2和图2-3所示，机油泵所用油为SAE20号润滑油，在温度为80℃、转速为1000r／min，进口压力为0.01Mpa，出口压力为O.6MPa的条件下，最小流量应为8.3L/min,实测可达到10L/min。

低压压力开关报警压力为30kPa；发动机转速为2150r／min时报警压力为0.18MPa。

图2-2AFE型发动机的机油泵

1一密封垫片（0.1mm）2一分电器轴3一中间轴驱动齿轮4—分电器从动齿轮5一定位销6一机油泵轴上支承座7一定位螺孔8一机油泵轴9-机油泵轴下支承及定位套10一机油泵壳体11一机油泵从动齿轮12-机油泵的主动齿轮13一从动齿轮轴14一衬垫（O.2mm）15一吸油管16-吸油管支承套17一集滤器18一O形密封圈19一机油泵盖20-短螺栓21-垫片

图2-3机油泵分解图

1-机油泵壳体2-主动轴3-从动轴4-从动齿轮5-机油泵泵盖6、7、8-螺栓9-机油集滤器10-密封垫11-阀弹簧

2.1.1机油泵的拆卸

（1）旋松分电器轴向限位卡板的紧固螺栓，拆下

卡板。

（2）拔出分电器总成。

（3）旋松并拆下两个机油泵壳与发动机机体

的连接长紧固螺栓，将机油泵及吸油部件一起拆

下。

（4）拧松并拆下吸油管组紧固螺栓，拆下吸

油管组，检查并清洗滤网。

（5）旋松并取下机油泵盖短螺栓，取下机油

泵盖组，检查泵盖上限压阀（旁通阀）。

观察泵

盖接合而的磨损情况。

（6）分解主从动齿轮，再分解齿轮和齿轮轴。

2.1.2机油泵的检修

（I）检查齿轮啮合间隙。

检查时，将机油泵盖拆下，用厚薄规在互成120度角三个位置处测量机油泵主、从动齿轮的啮合间隙，如图2-4所示。

新机油泵齿轮啮合间隙为0．05mm，磨损极限值为0．20mm。

（2）检查机油泵丰从动齿轮与机油泵盖接合面的间隙。

土从动齿轮与机油泵盖接合面间隙为检查方法如图2-5所示，正常间隙应为O．05mm，磨损极限值为O．15mm

图2-4检查机油泵齿轮啮合间隙图2-5检查机油泵主从动齿轮端面间隙

（3）检查机油泵主动轴的弯曲度。

将机油泵主动轴支承在V形架上，用百分表检查弯曲度。

如果弯曲度超过0．03mm，则应对其进行校正或更换。

（4）检查主动齿轮轮与机油泵壳配合间隙。

主动齿轮轴与机油泵壳配合间隙应为0．03～O．075mm，磨损极限值为020mm。

否则应对轴孔进行修复。

（5）检查机油泵盖。

机油泵盖如有磨损、翘曲和凹陷超过0．05mm，应以车、研磨等方法进行修复。

（6）检查限压阀。

检查限压阀弹簧有无损伤、弹力是否减弱，必要时予以更换。

检查限压阀配合是否良好、油道是否堵塞、滑动表面有无损伤，必要时更换限压阀。

2.1.3机油泵的安装与试验

机油泵的安装与拆卸顺序相反。

但安装时应更换垫片，注意各螺栓的拧紧力矩。

机油泵装复后，用手转动机油泵齿轮，应转动自如，无卡阻现象。

将机油灌入机油泵内，用拇指堵住油孔，转动泵轴应有油压出，并能感到有压

力。

机油泵装车后，通过压力表观察润滑油压力。

在发动机温度正常的情况下，怠速运转时，润滑油压力不应低于19．4kPa；当发动机高速运转时，润滑油压力不应大于49．0kPa。

如不符合标准，应调整限压阀，可在限压阀弹簧的一端加减调整垫圈的厚度，使机油压力达到规定值。

2.2机油滤清器的结构与维护

机油滤清器采用粗（褶纸滤芯）、（尼龙滤芯）细机油滤清器合为一体的过滤式滤清器，其结构如图2—6所示。

粗滤器能滤去直径为0．05mm～0．1mm的机械杂质，细滤器能滤去直径为0．001mm以上的机械杂质。

机油滤清器装有用吸附能力不同的棉花、毛绒、人造纤维等不同材料制成的褶纸滤芯和尼龙滤芯。

两种滤芯串联连结。

机油滤清器还装有旁通阀和止回阀，防止滤芯被堵或发动机停止T作时，润滑油道内缺油。

机油滤清器为整体式，更换时应将外壳与滤芯‘起更换。

机油滤清器的更换步骤如下：

图2-6桑塔纳轿车发动机机油滤清器结构

1-密封圈2-滤清器盖3-滤清器壳1-旁通阀2-通向发动机的清洁润

4-褶纸滤芯5-止回阀6-尼龙滤芯滑油3-从油底壳来的脏油4-褶

7-旁通阀纸滤芯

（1）趁热放出发动机机油。

（2）用专用工具拆卸机油滤清器，如图2—7所示。

更换时，注意清洗滤清器安装表面。

（3）安装新滤清器时，应在密封圈上涂上干净的机油，如图2—8所示。

若不涂机油，安装时密封国与接合面发生干摩擦，密封圈易翘曲和损坏，造成密封不良而漏油。

（4）用手轻轻拧进机油滤清器，直到感觉有阻力为止，再用专用工具重新拧紧机油滤清器3／4圈，如图2—9所示。

图2-7拆卸机油滤器图2-8密封圈上涂油

图2-9用专用工具拧紧机油滤清器

2.3油压开关的检修

发动机润滑系统有两个油压开关，一个是设在油压输送路线末端作用压力为O．031Mpa的低压油压开关（棕色绝缘），另一个是设在机油滤清器上作用压力为0．18Mpa的高压油压开关（白色绝缘）。

发动机点火后，油压指示灯即亮；当油压超过0031MPa时，该指示灯熄灭。

发动机低速运转（怠速）时，如果油压又回降到0．031MPa以下时，O．031MPa油压开关触点闭合，则指示灯就亮。

当发动机转速大于2150r’／min时，如果油压降到0．18MPa以下，油压开关触点断开，报警灯闪亮，蜂鸣器同时报警。

检查油压开关功能（如图2-10所示）的步骤如下：

图2-10检查油压开关

1-电线（蓝色）2-试灯3-电线（棕色）

（I）拆下一个油压开关，旋进测试器，插上电线1

（蓝色）。

（2）将测试器代替油压开关，旋进气缸盖机油滤清器盖。

（3）将测试灯2夹住电线1和蓄电池正极。

（4）电线3（棕色）接搭铁线

（一）。

此时0．031MPa油压开关应使测试灯发亮，而0．18MPa油压开关则相反。

（5）起动发动机，逐渐提高转速。

O．031MPa油压开关，在0．015～0．045MPa时使测试灯必须熄灭，否则就要更换油压开关。

O．18MPa油压开关，在0．16～O．20MPa时使测试灯必须熄灭，否则换油压开关。

（6）继续提高转速，在2000r／min和油温80℃时，机油J土力至少达到0．2MPa。

三、AJR型发动机润滑系统的结构与维护

与AFE型发动机润滑系相比，AJR型发动机润滑系主要改变在于机油泵，它由原来的齿轮泵改为转子泵。

转子泵的内齿为7齿，外齿为6齿，结构更为紧凑，体积小、重量轻、流量大。

机油泵上有一个限压阀用来限制机油泵的出油压力。

AJR型发动机机油泵则直接由曲轴前端的链轮能过链条驱动，其驱动形式如图3—1所示：

图3-1AJR型发动机机油泵的传动

1-链条2-链条张紧装置

AJR型发动机机油泵的安装位置移到机体的前端底面，气缸体内通往机油滤清器支架的油道因此设计得较长，通过滤清后的机油在机油滤清器支架内分为三路：

一路进入气缸体主油道，经主油道将机油分配到各曲轴主轴承，再由曲轴上的斜油孔通往各连杆轴承，由连杆体上的油孔通往连杆小头村套；第二路通过安装在机油滤清器的一个止回阀进入气缸体上的一个通向气缸体上平面的油道，经气缸盖上的第四个气缸盖螺栓孔进入气缸盖主油道，由此将机油分配到各凸轮轴轴颈和液压挺杆。

止回阀的作用是在发动机停机时保持气缸盖油道内的存油，防止发动机再次起动时缸盖供油不足，导致液压挺杆不能正常工作；第三路通往一个限压阀，油道内的压力过大时该阀打开，将部分机油旁通流回油底壳。

（一）机油滤清器

机油滤清器如图所示，拆装机油滤清器时应使用机油滤清器扳手3417，机油滤清器螺栓拧紧力矩20NM。

图3-2机油滤清器的分解图

1-螺塞2一密封圈3一弹簧（用于减压阀，约0．4MPa）4一柱塞（用丁泄压阀）5-衬垫6一压力止回阀（在机油滤清器支架内）7-密封圈8-盖子9-夹箍10-0.025MPa机油压力开关（棕色绝缘，拧紧力矩15Nm）11-密封圈12-0.18Mpa机油压力开关（白色绝缘，拧紧力矩25Nm）13一密封圈14-机油滤清器支架15-机油滤清器支架紧固螺栓（拧紧力矩16Nm+90°拆卸后更换）16一衬垫17-密封圈18一机油滤消器

（二）油底壳

1、油底壳的拆卸

（1）使发动机前端位于维修工作台上。

（2）放出发动机机油。

（3）拆卸离合器防尘罩板。

（4）旋下副梁螺柃和发动机橡胶支承。

（5）缓缓放下副梁。

（6）旋下油底壳上的所有螺栓

（7）拆卸油底壳，必要时用橡胶锤子轻轻敲击。

2、油底壳的安装

（1）更换油底壳衬垫。

（2）交替对角拧紧油底壳与气缸体的紧固螺栓。

（3）安装好副梁。

（4）拧紧发动机橡胶支承。

（5）注意主要部件螺栓拧紧力矩。

发动机支承与副梁紧固螺栓拧紧力矩为（40±5）Nm，发动机支承与支架紧固螺栓拧紧力矩为（40±5）Nm，扭力臂与发动机紧固螺栓拧紧力矩为（23±3）Nm。

（三）机油泵

1、机油泵的拆卸

（1）拆下油底壳。

（2）旋下螺栓。

（3）将链轮和机油泵一起拆下来。

2、机油泵的安装

（1）将销钉插入到机油泵上端，机泵轴与链轮只能有一个安装位置。

（2）安装机油泵，安装油底壳。

（3）用（22±3）Nm的力矩拧紧链轮与机油泵的紧固螺栓，用（16±1）Nm的力矩拧紧机油泵与气缸体的紧固螺栓。

（四）机油压力开关的检测

测试机油压力开关前应保证机油液面正常，当点火开关接通时机油报警灯应该闪亮；发动机机油温度约为80℃。

（1）拔下低压开关（O．025MPa，棕色绝缘层），将其拧到V．A．G1342机油开关测试仪上。

（2）将测试仪拧到机油滤清器支架低压油压开关的位置上。

（3）将测试仪的棕色导线搭铁。

（4）将二极管测试灯V.A.G1527连接到机油压力开关和蓄电池正极上。

发光二极管必须发亮。

（5）起动发动机，并缓慢提高发动机转速。

（6）当机油压力为0015～0045MPa时，测试灯必须熄灭。

否则更换机油压力丌关。

（7）将二极管测试灯拧在高压油压升关上（0.18MPa，白色绝缘层）。

（8）当机油压力为0.16～0.2MPa时，发光二极管必须发亮。

否则更换机油压力开关。

（9）继续提高发动机转速。

在2000r／min和80℃的机油温度下，机油压力应至少维持在0.2MPa。

四、润滑系统的总体的结构

桑塔纳轿车发动机润滑系的结构主要由机油盘、机油泵、机油集滤器、机油滤清器、限压阀、机油管道、机油压力传感器等组成。

该发动机采用压力和飞溅相结合的复合润滑方式，JV、AFE型发动机采用齿轮式机油泵，由分电器轴驱动；AJR