新聞主題	柴油機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)的組成、作用及潤(rùn)滑方式

 

摘要：柴油機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)的任務(wù)是將潔凈的、溫度適當(dāng)?shù)臋C(jī)油（機(jī)油）以一定的壓力送至各摩擦表面進(jìn)行潤(rùn)滑，使兩個(gè)摩擦表面之間形成一定的油膜層以避免干摩擦，減小摩擦阻力，減輕機(jī)械磨損，降低功率消耗。此外，由于機(jī)油在潤(rùn)滑系內(nèi)不斷循環(huán)，清洗摩擦表面，帶走磨屑和其他異物；還可以帶走摩擦產(chǎn)生的熱量，起冷卻作用，從而提高柴油發(fā)電機(jī)工作的可靠性和耐久性。

 

一、潤(rùn)滑系統(tǒng)的作用

 

1、減少摩擦

      潤(rùn)滑系統(tǒng)使兩零件間形成液體摩擦以降低摩擦系數(shù)，減少摩擦功，提高機(jī)械效率；減少零件磨損，延長(zhǎng)使用壽命。

2、冷卻作用

       通過(guò)機(jī)油帶走零件所吸收的部分熱量，使零件溫度不致過(guò)高。

3、清潔雜質(zhì)

      利用循環(huán)機(jī)油沖洗零件表面，帶走因零件磨損形成的金屬屑等臟物。

4、密封作用

      在運(yùn)動(dòng)零件之間形成油膜，提高密封性，防止漏氣或漏油。

5、防銹

      機(jī)油附著于零件表面，可防止零件表面與水分、空氣及燃?xì)饨佑|而發(fā)生氧化和銹蝕，以減少腐蝕性磨損。此外，機(jī)油膜還有減輕軸與軸承間和其他零件間沖擊負(fù)荷的作用。

 

二、潤(rùn)滑方式

 

      柴油柴油機(jī)按機(jī)油輸送到運(yùn)動(dòng)零件摩擦表面的方式不同，主要有三種潤(rùn)滑方式：飛濺式潤(rùn)滑、壓力式潤(rùn)滑和油霧潤(rùn)滑。

1、壓力潤(rùn)滑

      它是利用機(jī)油泵的壓力，把機(jī)油從油底殼經(jīng)油道和油管送到各運(yùn)動(dòng)零件的摩擦表面進(jìn)行潤(rùn)滑。這種潤(rùn)滑方式，潤(rùn)滑可靠、效果好，并具有很高的清洗和冷卻作用。適用于工作載荷大、相對(duì)速度高的運(yùn)動(dòng)表面，如曲軸主軸承、連桿軸承、凸輪軸軸承等。

2、飛濺潤(rùn)滑

      只有小缸徑單缸柴油機(jī)，采用飛濺式潤(rùn)滑而不用機(jī)油泵（壓力式潤(rùn)滑）的。它利用固定在連桿大頭蓋上特制的油勺，在每次旋轉(zhuǎn)中伸入到油底殼油面下，將機(jī)油飛濺起來(lái)，以潤(rùn)滑柴油機(jī)各摩擦表面。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，消耗功率小，成本低。缺點(diǎn)是潤(rùn)滑不夠可靠，機(jī)油易起泡，消耗量大。適用于載荷較輕、相對(duì)速度較低的運(yùn)動(dòng)件表面，如活塞、氣缸壁、凸輪、正時(shí)齒輪、搖臂、氣門(mén)等。

3、油霧潤(rùn)滑

      簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是使用潤(rùn)滑脂進(jìn)行潤(rùn)滑。對(duì)于氣門(mén)調(diào)整螺釘球頭、氣門(mén)桿頂端與搖臂等處，則利用油霧附著于摩擦表面周圍，積多后滲入摩擦部位進(jìn)行潤(rùn)滑，只需定期加注潤(rùn)滑脂進(jìn)即可。近年來(lái)，有采用含有耐磨潤(rùn)滑材料(如尼龍、二硫化鉬等)的軸承來(lái)代替加注潤(rùn)滑脂的軸承的趨勢(shì)。

      現(xiàn)代多缸柴油機(jī)大多采用以壓力循環(huán)潤(rùn)滑為主、飛濺潤(rùn)滑和油霧潤(rùn)滑為輔的復(fù)合潤(rùn)滑方式。復(fù)合潤(rùn)滑方式工作可靠，并可使整個(gè)潤(rùn)滑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。對(duì)于用壓力送油難以達(dá)到、承受負(fù)荷不大和相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較小的摩擦表面，如氣缸壁、正時(shí)齒輪和凸輪表面等處，則用經(jīng)軸承間隙處飛濺出來(lái)的油滴進(jìn)行潤(rùn)滑。

 

圖1 柴油機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)剖析圖

圖2 柴油機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)框架圖

 

三、潤(rùn)滑系統(tǒng)的組成

 

      現(xiàn)以康明斯系列柴油機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)（如圖3所示）為例具體說(shuō)明潤(rùn)滑系統(tǒng)的組成。該機(jī)采用濕式油底殼（油底殼中存儲(chǔ)機(jī)油）復(fù)合潤(rùn)滑方式。主要運(yùn)動(dòng)零部件摩擦副如主軸承、連桿軸承、凸輪軸軸承及正時(shí)齒輪等處用強(qiáng)制的壓力油潤(rùn)滑；另一部分零部件如活塞、活塞環(huán)與氣缸壁之間，齒輪系、噴油泵凸輪及調(diào)速器等靠飛濺潤(rùn)滑。噴油泵與調(diào)速器需要單獨(dú)加機(jī)油。另外，水泵、風(fēng)扇及前支承等處用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑。其潤(rùn)滑系統(tǒng)主要包括：油底殼、機(jī)油泵、粗濾器、精濾器、冷卻器、主油道、噴油閥、安全閥和調(diào)壓閥等。

 1、機(jī)油泵及濾清器

      機(jī)油由機(jī)體側(cè)面（或氣缸罩上）的加油口加入到柴油機(jī)油底殼內(nèi)。機(jī)油經(jīng)濾油網(wǎng)吸入機(jī)油泵，泵的出油口與機(jī)體的進(jìn)油管路相通。機(jī)油經(jīng)進(jìn)油管路首先到粗濾器底座，由此分成兩路，一部分機(jī)油到精濾器，再次過(guò)濾以提高其清潔度，然后流回油底殼內(nèi)。而大部分機(jī)油經(jīng)機(jī)油冷卻器冷卻后進(jìn)入主油道，然后分成幾路。

① 經(jīng)噴油閥向各缸活塞頂內(nèi)腔噴油，冷卻活塞并潤(rùn)滑活塞銷、活塞銷座孔及連桿小頭襯套，同時(shí)潤(rùn)滑活塞、活塞環(huán)與氣缸套等處。

② 機(jī)油進(jìn)入主軸承、連桿軸承和凸輪軸軸承，潤(rùn)滑各軸頸后回到油底殼內(nèi)。

③ 由主油道經(jīng)機(jī)體垂直油道到氣缸蓋，潤(rùn)滑氣門(mén)搖臂機(jī)構(gòu)后經(jīng)氣缸蓋上推桿孔流回到柴油機(jī)油底殼內(nèi)。

④ 經(jīng)齒輪室噴油閥噴向齒輪系，然后流回油底殼。

2、調(diào)壓閥與安全閥

① 機(jī)油泵上裝有限壓閥，用來(lái)控制機(jī)油泵的出口壓力。

② 機(jī)體前端的發(fā)電機(jī)支架上裝有安全閥，以便柴油機(jī)啟動(dòng)時(shí)及時(shí)向主油道供給機(jī)油，當(dāng)冷卻器堵塞時(shí)可確保主油道供油。

      可調(diào)式是通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘來(lái)調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)緊力，以此來(lái)達(dá)到控制鋼球開(kāi)啟時(shí)所需要的油壓大小。不可調(diào)式為彈簧的彈力和長(zhǎng)度是已定值，將彈簧壓縮后用銷釘控制在閥體上，彈簧壓縮后向外釋放的彈力便是該鋼球動(dòng)作時(shí)所需要的機(jī)油壓力。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)機(jī)油壓力大于彈簧彈力時(shí)，鋼球打開(kāi)后將系統(tǒng)內(nèi)油壓流回油池。

③ 機(jī)體右側(cè)主油道上裝有一個(gè)調(diào)壓閥，用來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)的最大油壓，油壓過(guò)低時(shí)潤(rùn)滑不良，油壓過(guò)高時(shí)潤(rùn)滑過(guò)量并且容易出現(xiàn)竄機(jī)油現(xiàn)象。

3、機(jī)油壓力檢測(cè)裝置

      機(jī)油冷卻器上還裝有機(jī)油壓力及機(jī)油溫度傳感器。機(jī)油壓力開(kāi)關(guān)的控制原理有兩種。

① 是與機(jī)油報(bào)警燈相接，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，機(jī)油指標(biāo)示燈發(fā)亮。當(dāng)柴油機(jī)起動(dòng)后，系統(tǒng)內(nèi)機(jī)油壓力升高，膜片在油壓的作用下克服彈簧的彈力，使觸點(diǎn)斷開(kāi)，機(jī)油指示燈熄滅，說(shuō)明系統(tǒng)內(nèi)油壓正常，否則說(shuō)明系統(tǒng)內(nèi)油壓過(guò)低或無(wú)油壓

② 機(jī)油壓力開(kāi)關(guān)直接與點(diǎn)火器中的一根接地線相接（多使用在多缸數(shù)字式點(diǎn)火系統(tǒng)中），柴油機(jī)初起動(dòng)時(shí)（起動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)），先將系統(tǒng)內(nèi)機(jī)油壓力升高，使機(jī)油壓力開(kāi)關(guān)內(nèi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，點(diǎn)火系統(tǒng)才能有高壓火，否則高壓無(wú)火。

 4、油底殼

      整個(gè)柴油機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)中，油底殼作為機(jī)油儲(chǔ)存和收集的容器。用兩只機(jī)油泵來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)油的循環(huán)。油底殼側(cè)面裝有油尺，尺上刻有“滿”和“加油”標(biāo)記，柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)將油面保持在“滿”和“加油”線之間。

      上述濕式油底殼潤(rùn)滑系統(tǒng)，由于設(shè)備和布置簡(jiǎn)單，因此為一般柴油機(jī)所采用。另外還有一種干式油底殼（油底殼中機(jī)油很少）潤(rùn)滑系統(tǒng)，其特點(diǎn)是有專門(mén)的機(jī)油箱儲(chǔ)油，并有兩只甚至三只機(jī)油泵。其中吸油泵把積存在油底殼中的機(jī)油送到機(jī)油箱中；壓油泵把機(jī)油箱中的油泵入各潤(rùn)滑部件中去。干式油底殼可使機(jī)油的攪拌和飛濺減少，機(jī)油不易變質(zhì)，并能降低柴油機(jī)高度，適用于縱橫傾斜度要求大和柴油機(jī)高度要求特別低的場(chǎng)合。 

5、溢流閥

    溢流閥的作用是當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)機(jī)油壓力過(guò)高時(shí)將壓力油釋放回油池。溢流閥由閥體、閥（套）、彈簧、墊圈和彈性擋圈組成。溢流閥一般在油泵或者油泵輸出端的主油道內(nèi)，當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速急劇上升時(shí)，機(jī)油泵輸出的油量突然急增，導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)機(jī)油壓力突然大幅升高，由溢流閥將此油壓釋放回油泵。溢油閥裝在油泵體上，有的裝在主油道中，但其功能是相同的。

 

圖1柴油發(fā)電機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)示意圖

機(jī)油壓力控制開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)圖

 

總結(jié)：

      柴油機(jī)工作時(shí)，傳力零件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面(如曲軸與主軸承、活塞與氣缸壁、正時(shí)齒輪副等)之間必然產(chǎn)生摩擦。金屬表面之間的摩擦不僅會(huì)增大柴油機(jī)內(nèi)部的功率消耗，使零件工作表面迅速磨損，而且由于摩擦產(chǎn)生的大量熱可能導(dǎo)致零件工作表面燒損，致使柴油機(jī)無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，為保證柴油機(jī)正常工作，必須對(duì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面加以潤(rùn)滑，也就是在摩擦表面上覆蓋一層機(jī)油使金屬表面間形成一層薄的油膜，以減小摩擦阻力，降低功率損耗，減輕機(jī)件磨損，延長(zhǎng)柴油機(jī)使用壽命。潤(rùn)滑系統(tǒng)的功能就是保證柴油機(jī)正常的進(jìn)行工作，并且能有效減少柴油機(jī)內(nèi)部的磨損，延長(zhǎng)柴油機(jī)的使用壽命。機(jī)油要定期保養(yǎng)更換，保證柴油機(jī)始終處在良好的潤(rùn)滑狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)。

 

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