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机油滤清器及润滑全过程

 在一个系统中,用一种多孔的介质将液体或气体中的固体微粒除去,称作过滤,为完成这样的使命采用的附件称为滤清器.滤清器包括有空气滤清器、机油滤清器、燃油滤清器通称为三滤  

集滤器      

一般是滤网式的,装在机油泵之前防止粒度大的杂质进入机油泵,目前汽车发动机所用的集滤器分为浮式集油器和固定集油器两种。
 

粗滤器      

用以滤去机油中粒度较大(直径为0.05-0.1mm以上)的杂质,它对机油的流动阻力较小,故可串联于机油泵与主油道之间,即属于全流式滤清器。
 

细滤器      

细滤器用以清除直径在0.001mm以上的细小杂质。由于这种滤清器对于机油的流动阻力较大,故多做成分流式,即与主油道并联,只有少量机油过细滤器。因此,细滤器属于分流式滤清器。
 

全流式      

参加润滑的机油均经过滤清器。旁通阀 ---- 发动机工作时,若机油粗滤器被杂质严重淤塞或者由于气温低而机油粘度大时,主油道就会缺油,发动机就会失去润滑,这是很危险的,特别是主轴承和连杆轴承,如果没有机油润滑就会烧坏,轴承合金会因磨擦发热而流失,或和轴颈熔焊在一起,终迫使发动机停止工作。
 

机油限压阀    

它的作用是在机油压力过高时泄压,以维持主油道内的正常油压(150-600Kpa)。机油限压阀是一个球阀(或柱塞)并用弹簧锁紧,主油压过规定时,球阀即克服弹簧压力而被顶开,一部分机油流回泵内进行小循环,而起到卸压作用,限压阀一般 装在机油泵上,以便和机油泵一块在试验台上检验调整机油泵的出油量和出油的压力,但也有一部分发动机将限压阀安装在气缸体主油道上或粗滤器的总成座上。限压阀弹簧的预紧力是在出厂时进行过校正的,在使用中一般不要因机油压力过低而随意改变限压弹簧的张力,因为这种油压的降低不是弹簧张力所造成的。在一般情况下,机油泵出的油量大于用油量几倍,(高速时)工作时限压阀一直处于脉动式的溢油状态,多数润滑油在机油泵内进行小 环或流回油底壳。随着发动机的磨损,回油量逐渐减少,当回油停止时发动机就接近大修了。
       

机油在循环使用过程中经常会受到灰尘、积炭和机械磨损的铜、铁屑等其他杂质的污染。因此必须在机油进入主油道之前采用机油滤清器对它进行过滤,使之保持清洁。以减少机件的磨损,延长机件和润滑油的使用寿命。现在一般中小型发动机普遍使用旋装式一次性机油滤清器,家机械行业标准称之为旋装式机油滤清器总成。
       

这种旋装式机油滤清器是由强度较高的薄钢板拉制成的简易外壳和纸质复合滤芯装成一体的。螺纹法兰盘冲有多个进油孔,密封件固定板上压制有密封圈槽,以使装密封圈。以上这些零件的材料很重要,它的材质好坏关系到整个滤清器的密封性能和使用效果。壳体内的滤芯主要由中心管、微孔滤纸和上下端盖组成。滤芯中心管是滤芯的骨架,用薄钢板制成,中心管上加工出许多圆孔。微孔滤纸一般都折叠成纸扇形和波纹形以保证小体积内有大的过滤面积,并提升滤芯的刚度,滤芯的滤纸是采用规定的机油滤纸,并按照滤纸性能要求用滤芯胶粘剂与上下端盖经热固化处理而粘合在一起的。大部分的机油滤清器端盖上还装有旁通阀,以便在冷起动发动机时,由于机油粘度大,通过滤芯的阻力增大,致使该阀开启保证及时向主油道供油。
       

机油滤清器的基本工作原理如图2所示,机油泵从油底壳抽出的机油,以的压力(0.3-0.4Mpa),从滤清器的进油口,(螺纹盖板的多个冲孔)进入滤清器的滤芯纸格表面,经滤芯过滤后进入中心管,再从出油口(即中心螺纹孔)流进发动机的主油道执行润滑。当冷起动发动机,或滤芯被堵塞时,而造成过油阻力增大时,机油的压力就会克服旁通阀弹簧的压力而被打开,机油便从该阀直接进入主油道,以保证及时润滑。但值得注意的是:滤清器自身由于杂质增多而被堵塞时是其发挥正常功效的时候。因此要求滤清器必须定期更换。
   

影响机油滤清器寿命的主要因素:         机油的化学性质是影响机油滤清器寿命的大因素:      油液内的化学物质会逐渐失效;      润滑油受燃油稀释会打破油液的化学平衡;     

由于发动机燃烧产生的积炭以及一些酸性物质,使油液逐渐变质老化而导致大的污染颗粒堵塞滤清器。
  机油油压不正常是造成机油滤清器损坏的重要因素:       由于限压阀被卡住而不能正常卸压使机油压力远远高于正常油压,高油压下,轻者滤清器的密封圈会被冲坏而漏油,重者会把外壳鼓起,螺纹盖板向外凸,或把整个封底冲脱。       冷车起动发动机时,特别是在冬天,气温在-15℃以下时,机油未受热前粘度很大,很易在油路中形成高油压.这样也很容易冲坏滤清器.因此要求使用的机油的粘度必须符合使用的温度范围,而且车未热前好不要猛轰油门。   润滑系的基本任务:       发动机在工作时,传力零件的相对运动表面之间必然产生磨擦,金属表面之间的磨擦不仅会增大发动机内部的功率消耗,使零件工作表面迅速磨损,而且由于磨擦产生的热可能导致零件工作表面烧损,致使发动机无法运转。      因此,为保证发动机的正常工作,必须对相对运动表面加以润滑,也就是在磨擦表面上覆盖一层润滑油,使金属表面间隔一层薄的油膜,以减小磨擦阻力;降低功率损耗,减轻机件的磨损,延长发动机的使用寿命。所以,润滑系的基本任务就是将机油不断地供给各零件的磨擦表面,减少零件的磨擦和磨损。  

润滑系的组成和润滑油路 :       现代发动机的润滑油路方案大致相似。有曲轴的主轴颈,连杆轴颈,凸轮轴轴颈,凸轮轴止推凸缘,正时齿轮和分电器传动轴等都用压力润滑。其余部分用飞溅润滑。      

当发动机工作时,(如图1)机油泵11经固定式集滤器14从油底壳中吸取机油,这样可以防止较大的机械杂质进入到机油泵内。

被机油泵压出的机油分成两路:大部分的机油,经机油粗滤器(全流纸质滤清器)9滤清稍大的机械杂质后流入纵向的主油道4,执行润滑任务。另有一小部分机油(约10%-15%)经进油限压阀15流入机油细滤器(离心式机油滤清器)16内滤清较细的机械杂质和胶质,氧化物等后流回油底壳。由此可知,机油细滤器与机油粗滤器及主油道是并联的。这是因为细滤器的阻力较大,如果与主油道串联,则难以保证主油道的畅通,并使发动机消耗于驱动机油泵的功率增大。所以采取并联的方式,虽然每次经细滤器过滤的油量较少,但是机油经过不断地循环流动仍可取得良好的滤清效果的,实践表明一般汽车每行驶五十公里左右。机油能通过细滤器一次。
     

若机油泵出油压力低于值(本例中为0.1Mpa即1公斤力)则机油细滤器进油限压阀15不开启,以保证压力进入主油道。进入主油道4的机油,通过上曲轴箱中的七条并联的横向油道5分别润滑主轴颈和凸轮轴轴颈。机油还通过曲轴的斜向油道,从主轴颈处流向连杆轴颈。(曲轴销)同时也经凸轮轴的第二、第四颈处,经两个上油道2通向摇臂支座。润滑摇臂轴,推杆球头和气门端部。第三条横向油道还通向机油泵传动轴3。可见以上这些磨擦表面都能得到压力润滑。还有一部分机油,由条横向油道通过喷油嘴6喷射出来,以润滑正时齿轮副。
     

此外、二横向油道之间还有油管从主油道接出通过澳门葡京曲轴中心的油道,润滑澳门葡京的连杆轴颈后,由加油管流回到油底壳中,(这一条油路在图上未画出)。

在主油道中还装有机油压力传感器和油压过低信号器,并通过导线分别与驾驶室中的机油压力表和机油压力过低警报灯连接,借以测量油压,并显示润滑系的工作状态。
     

当连杆大头上对着凸轮轴一侧的小孔与曲轴的连杆轴颈上的油道孔口相通时,机油即由此小孔喷向凸轮表面,气缸壁及活塞等处。

润滑推杆球头和气门端的机油顺推杆表面流下到环形挺柱内,再由挺柱下部的油孔流出与飞溅到活塞内部的机油,溅落在连杆小头的切槽内,借以润滑活塞。
     

若机油粗滤器被杂质严重淤塞,将使整个油路不能畅通。

因此在机油泵与主油道之间,与粗滤器并联设置一个旁通阀8。当粗滤器进油和出油道中的压力差到0.15-0.18Mpa(1.5-1.8公斤力)时,旁通阀即被推开,使机油不经过粗滤器滤清而直接进入主油道,以保证对发动机各部分的有效润滑。
     

如果润滑系中油压过高(例如在冷车起动特别是冬天)时,机油粘度大,就可能出现油压过高现象,则将增加发动机功率损失。为此在机油泵端盖内设置柱塞式限压阀12。当机油泵出油压力过0.6Mpa(6公斤力)时,作用在阀上的机油总压力将过限压阀弹簧的预紧力。顶开柱塞阀而使一部分机油流回到机油泵的进油口,在机油泵内进行小循环。大部分的车都把限压阀装在机油泵的出油道到粗滤器之间的位置上当压力出额定的压力时部分的机油就会直接通过此阀回到油底壳。其实此阀在正常行车时是处于时开时关的状态的。一般情况下,怠速时是关闭的,高速时开启的。

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