发动机润滑系的构造、原理及使用

关昕 安龙哲

摘 要：论述了发动机润滑系的结构、工作原理及使用与维护，对润滑系的故障及产生的原因进行了详细的分析。

关键词：润滑系；功用；结构原理；使用

中图分类号：S218.5文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.03.017

0 引言

发动机是汽车、拖拉机的动力来源。发动机的作用是将提供的燃料（汽油、柴油）燃烧后产生的热能转换为机械能，再通过底盘中的传动装置及行走装置驱动汽车、拖拉机行走。发动机主要由起动、点火、冷却、润滑、燃油供给、换气及曲柄连杆机构与机体零件七个部分组成。发动机润滑系统（简称润滑系）是发动机比较关健的部件之一，它的工作状态的好坏，直接影响发动机效率的发挥、寿命的长短、故障的发生及经济性能的高低等。因此，了解和掌握润滑系的理论知识和正确的使用、维护、保养对汽车、拖拉机的使用者至关重要。下面就润滑系的功能、原理、结构及正確使用等方面进行一下论述。

1 发动机润滑系的功能

发动机的内部有很多相对运动的零件，它们不仅承载着较大的热应力和机械力，而且在各零件表层之间会发生摩擦，损坏零件，增加发动机的耗损，严重时，发动机无法正常工作。因此，必须对发动机中相对运动的零件表面进行润滑。即在摩擦表面上覆盖上一层薄且均匀的润滑油，形成一层油膜，使相对运动的零件之间没有直接摩擦现象发生，从而达到降低功耗，减少磨损，延长寿命的功效。

润滑系的功能是将润滑油增压后，送至发动机各个相对运动的零件之间的摩擦表层上，达到减轻运动件间的摩擦及磨损，同时还起到运动件的冷却、清洗摩擦件的表面、密封、防锈等作用。

汽车、拖拉机上的发动机是内燃机型，由于其结构复杂、工况指标高、工作条件复杂及工况变化大等原因，对润滑系的要求很高，必须保证其工作可靠，不出故障，必须保证发动机在工作中每个零件的摩擦表面层上有足够的可靠的润滑油进行润滑。

2 润滑系的润滑方式

发动机运转时，各部分零件的工作条件如载荷、速度、温度、位置等都不相同，各零件的运动方式也不相同，因此对润滑方式的要求及各零件所需要的润滑强度是不同的。因此润滑系通常采取几种润滑方法联合起来进行润滑。

2.1 高压润滑方式

油底壳中的润滑油通过机油泵的加压以高压油的形态，经过相应的油路传递到相对运动零件的摩擦表面，如曲轴、连杆轴承等。

2.2 击溅润滑方式

发动机中运动的零件将润滑油飞溅出去形成油雾，所述油雾飞溅到零件相对摩擦的表面，达到润滑的目的。如汽缸壁、连杆小头衬套、活塞销座、正时齿轮等部位。

2.3 润滑脂润滑方式

某些辅助机构的零件，如风扇、水泵轴、发电机轴等，采取按周期加注润滑脂的方式进行润滑。

2.4 油雾式润滑

它是在汽油中掺入一定比例的机油或通过机油泵将少量机油喷入到进气管中，这样工作时进入曲轴箱的油气混合物中就含少量雾化的机油。由于机油黏度大、不易燃烧，会粘附在各摩擦表面，从而润滑了曲轴各轴承、活塞、汽缸壁等零件。

3 发动机润滑系的结构

拖拉机和汽车发动机常采取高压润滑和击溅润滑两种方式结合一起分别对发动机不同位置的零件的摩擦表面提供机油，即采用的是联合形式的润滑系。

如图所示为柴油机常用的联合形式润滑系的构造示意图，该润滑系主要由贮油、泵油、滤清、检示、安全和散热等几大部件构成。

（1）贮油部件。贮油部件的功能是贮存润滑系统工作时所需的润滑油，并具有给润滑油自然散热的功用。

（2）泵油部件。泵油部件包括机油泵、输油管和集滤器。它的功能是机油泵将油底壳中的润滑油吸进、增压，经过输油管进入滤清部件，使润滑油在发动机内部作循环运动。

（3）滤清部件。滤清部件包括集滤器、机油细滤器及机油粗滤器。它的功能是滤除润滑油中所有杂质，使其清洁。

（4）检示部件。检示部件包括机油压力表、温度表和检油尺。其功能是监测润滑系的工况。

（5）安全部件。安全部件包括限压阀、回油阀和旁通阀。

限压阀功能是限制润滑系统的最高压力，除了满足润滑系主油道内机油压力的要求外，又要防止系统压力过高而损坏油路、密封件等。

回油阀功用是使润滑系统保持稳定的机油压力，将机油送至各摩擦表面，既保证润滑可靠，又防止主油道压力过高。

旁通阀的功能是当滤清器发生堵塞至使油路不通时，此阀开通，使润滑油直接流入主油路，确保润滑正常。

（6）散热部件。散热部件包括润滑油散热器、输油管及转换开关。它的功能是对机油进行强制冷却，以保持机油在适宜的温度范围内工作。

4 发动机润滑系的工作原理

发动工作时，机油泵经过集滤器、油管将机油从油底壳吸入、增压沿油道送入滤清器，并在滤清器将机油分成两个路径，三分之一的油流向离心式机油细滤器，经过滤清后直接流回油底壳。另三分之二的油流入粗滤器，经过滤后送至转换开关，进而控制机油按情况进入两种油流路径，当机油温度高（如夏季）需要散热时，将转换开关处于一个位置，机油经机油散热器进入主油道。当机油温度低（如冬季）不需要散热时，将转换开关处于另一个位置，机油不经过机油散热器而直接进入主油道。

5 润滑系的正确使用与维护

5.1 润滑系的使用

（1）机油的选择。因不同种类和型号的机油，其润滑性能也不同，所以在实际应用中一定要根据具体情况选用合适的机油。主要从工作部位、发动机种类（汽油机或柴油机）、环境温度（如冬季、夏季）三方面选择合适型号的机油。

（2）根据汽车、拖拉机工作环境及工作强度，对发动机的润滑系及时或定期地进行检测及保养，如汽车在行驶6000 km时就应换一次机油。

5.2 润滑系的保养

（1）汽车、拖拉机在发动前应检查一下机油标尺。确认油底壳中的机油量是否在标准范围内，机油不足，及时补充；机油油面过高，需查出问题所在彻底根除。

（2）汽车、拖拉机在运行一定阶段后，尤其是在环境差的地方行驶或作业时，发动机中的机油会很脏或发生质变，必须及时或定期地更换机油，必要时应对润滑系的工作部件和润滑油路进行清洗。

（3）发动机工作一段时间后，机油滤清器通常会发生堵塞现象，使润滑油不能及时到达需要润滑的零件表面，造成了发动机零件的磨损。所以要定期更换滤芯，必要时应清洗滤清器总成。

（4）离心式滤清器的滤清效果取决于转子转速的高低。因此必须定期拆下转子进行检查保养。

5.3 润滑系的故障

5.3.1 润滑油压力不足

润滑油压力不足，发动机中各个零件摩擦面间润滑油缺失，加大了零件磨损，严重时会造成烧瓦、刮缸等事故。其原因是：（1）润滑油型号不对，黏度不足，润滑油的温度太高，使其黏度下降。（2）油底壳中油量不足，滤网太脏使其堵塞。（3）机油泵发生磨损或密封垫失效，造成供油压力不足。（4）由于磨损，使曲轴主轴承及连杆轴承配合间隙超标。（5）正时齿轮室润滑油嘴脱落或漏装。（6）限压阀和回油阀弹簧折断或弹力减弱，球阀与阀座密封不严或球阀卡死。

5.3.2 润滑油压力过大

润滑油压力过大，增加了机油泵工作强度，机油泵上的零件磨损加重。压力过大的原因是：（1）润滑油型号不对，黏度不足；润滑油的温度太高，使其黏度下降。（2）限压阀或回油阀弹簧预紧力初始位置调的太大。（3）限压阀或回油阀锁住而不能工作。（4）通往主轴承和连杆轴承的油路发生堵塞。

5.3.3 润滑油消耗量太大

发动机工作中润滑油消耗量太大，造成发动机产生积碳、爆燃加速汽缸磨损等故障。润滑油消耗量太大的原因是：（1）活塞环老化或有较大的磨损，造成配合间隙太大。（2）活塞环质量差弹力太足；活塞环卡在环槽内不动。（3）活塞环与活塞装配有误，比如扭曲环与锥形环反装。（4）发动机汽缸体磨损较重，造成活塞、活塞环与缸套之间的密封不严。（5）发动机气门间的导管磨损很重，有润滑油从导管处流进了燃烧室。（6）机油从油底壳、正时齿轮室盖及曲轴前后油封等处渗漏。

5.3.4 润滑油温度太高

润滑油温度太高会降低它的黏度，造成润滑油的消耗增加及氧化变质。油温太高的原因是：（1）發动机工作强度太大、冷却系散热不好，使发动机温度升高从而引起润滑油温度太高。（2）机油散热器发生堵塞、开焊漏油，使机油散热器不能正常工作。（3）缸体密封不好，高温气体进入曲轴箱。（4）转换开关位置不对，机油不能流经散热器。

6 结论

本文对发动机润滑系统的结构、功用、润滑方式及工作原理进行了论述，详细分析了润滑系统常见的故障及其产生的原因，阐述了润滑系的使用及保养方法。其目的就是为广大车辆及农机具的使用者、机修人员及对发动机的爱好者等提供一些理论及经验。