教您認(rèn)識機(jī)油濾清器及潤滑全過程
濾清器
在一個系統(tǒng)中,用一種多孔的介質(zhì)將液體或氣體中的固體微粒除去,稱作過濾,為完成這樣的使命采用的附件稱為濾清器.濾清器包括有空氣濾清器、機(jī)油濾清器、燃油濾清器通稱為三濾。
集濾器
一般是濾網(wǎng)式的,裝在機(jī)油泵之前防止粒度大的雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)油泵,目前汽車發(fā)動機(jī)所用的集濾器分為浮式集油器和固定集油器兩種。
粗濾器
用以濾去機(jī)油中粒度較大(直徑為0.05-0.1mm以上)的雜質(zhì),它對機(jī)油的流動阻力較小,故可串聯(lián)于機(jī)油泵與主油道之間,即屬于全流式濾清器。
細(xì)濾器
細(xì)濾器用以清除直徑在0.001mm以上的細(xì)小雜質(zhì)。由于這種濾清器對于機(jī)油的流動阻力較大,故多做成分流式,即與主油道并聯(lián),只有少量機(jī)油過細(xì)濾器。因此,細(xì)濾器屬于分流式濾清器。
全流式
參加潤滑的機(jī)油均全部經(jīng)過濾清器。旁通閥 ---- 發(fā)動機(jī)工作時,若機(jī)油粗濾器被雜質(zhì)嚴(yán)重淤塞或者由于氣溫低而機(jī)油粘度大時,主油道就會缺油,發(fā)動機(jī)就會失去潤滑,這是很危險的,特別是主軸承和連桿軸承,如果沒有機(jī)油潤滑就會燒壞,軸承合金會因磨擦發(fā)熱而流失,甚至和軸頸熔焊在一起,最終迫使發(fā)動機(jī)停止工作。
機(jī)油限壓閥
它的作用是在機(jī)油壓力過高時泄壓,以維持主油道內(nèi)的正常油壓(150-600Kpa)。機(jī)油限壓閥是一個球閥(或柱塞)并用彈簧鎖緊,主油壓超過規(guī)定時,球閥即克服彈簧壓力而被頂開,一部分機(jī)油流回泵內(nèi)進(jìn)行小循環(huán),而起到卸壓作用,限壓閥一般 裝在機(jī)油泵上,以便和機(jī)油泵一塊在試驗臺上檢驗調(diào)整機(jī)油泵的出油量和出油的壓力,但也有一部分發(fā)動機(jī)將限壓閥安裝在氣缸體主油道上或粗濾器的總成座上。限壓閥彈簧的預(yù)緊力是在出廠時進(jìn)行過校正的,在使用中一般不要因機(jī)油壓力過低而隨意改變限壓彈簧的張力,因為這種油壓的降低不是彈簧張力所造成的。在一般情況下,機(jī)油泵出的油量大于用油量幾倍,(高速時)工作時限壓閥一直處于脈動式的溢油狀態(tài),多數(shù)潤滑油在機(jī)油泵內(nèi)進(jìn)行小 環(huán)或流回油底殼。隨著發(fā)動機(jī)的磨損,回油量逐漸減少,當(dāng)回油停止時發(fā)動機(jī)就接近大修了。
機(jī)油在循環(huán)使用過程中經(jīng)常會受到灰塵、積炭和機(jī)械磨損的銅、鐵屑等其他雜質(zhì)的污染。因此必須在機(jī)油進(jìn)入主油道之前采用機(jī)油濾清器對它進(jìn)行過濾,使之保持清潔。以減少機(jī)件的磨損,延長機(jī)件和潤滑油的使用壽命?,F(xiàn)在一般中小型發(fā)動機(jī)普遍使用旋裝式一次性機(jī)油濾清器,國家機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)稱之為旋裝式機(jī)油濾清器總成。
這種旋裝式機(jī)油濾清器是由強(qiáng)度較高的薄鋼板拉制成的簡易外殼和紙質(zhì)復(fù)合濾芯裝成一體的。螺紋法蘭盤沖有多個進(jìn)油孔,密封件固定板上壓制有密封圈槽,以使裝密封圈。以上這些零件的材料很重要,它的材質(zhì)好壞關(guān)系到整個濾清器的密封性能和使用效果。殼體內(nèi)的濾芯主要由中心管、微孔濾紙和上下端蓋組成。濾芯中心管是濾芯的骨架,用薄鋼板制成,中心管上加工出許多圓孔。微孔濾紙一般都折疊成紙扇形和波紋形以保證最小體積內(nèi)有最大的過濾面積,并提高濾芯的剛度,濾芯的濾紙是采用規(guī)定的機(jī)油濾紙,并按照濾紙性能要求用濾芯膠粘劑與上下端蓋經(jīng)熱固化處理而粘合在一起的。大部分的機(jī)油濾清器端蓋上還裝有旁通閥,以便在冷起動發(fā)動機(jī)時,由于機(jī)油粘度大,通過濾芯的阻力增大,致使該閥開啟保證及時向主油道供油。
機(jī)油濾清器的基本工作原理如圖2所示,機(jī)油泵從油底殼抽出的機(jī)油,以一定的壓力(0.3-0.4Mpa),從濾清器的進(jìn)油口,(螺紋蓋板的多個沖孔)進(jìn)入濾清器的濾芯紙格表面,經(jīng)濾芯過濾后進(jìn)入中心管,再從出油口(即中心螺紋孔)流進(jìn)發(fā)動機(jī)的主油道執(zhí)行潤滑。當(dāng)冷起動發(fā)動機(jī),或濾芯被堵塞時,而造成過油阻力增大時,機(jī)油的壓力就會克服旁通閥彈簧的壓力而被打開,機(jī)油便從該閥直接進(jìn)入主油道,以保證及時潤滑。但值得注意的是:濾清器自身由于雜質(zhì)增多而被堵塞時是其發(fā)揮正常功效的時候。因此要求濾清器必須定期更換。
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影響機(jī)油濾清器壽命的主要因素:
機(jī)油的化學(xué)性質(zhì)是影響機(jī)油濾清器壽命的最大因素:
油液內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)會逐漸失效;
潤滑油受燃油稀釋會打破油液的化學(xué)平衡;
由于發(fā)動機(jī)燃燒產(chǎn)生的積炭以及一些酸性物質(zhì),
使油液逐漸變質(zhì)老化而導(dǎo)致大的污染顆粒堵塞濾清器。
機(jī)油油壓不正常是造成機(jī)油濾清器損壞的重要因素:
由于限壓閥被卡住而不能正常卸壓使機(jī)油壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正常油壓,高油壓下,輕者濾清器的密封圈會被沖壞而漏油,重者會把外殼鼓起,螺紋蓋板向外凸,甚至把整個封底沖脫。
冷車起動發(fā)動機(jī)時,特別是在冬天,氣溫在-15℃以下時,機(jī)油未受熱前粘度很大,極易在油路中形成高油壓.這樣也很容易沖壞濾清器.因此要求使用的機(jī)油的粘度必須符合使用的溫度范圍,而且車未熱前最好不要猛轟油門。
潤滑系的基本任務(wù):
發(fā)動機(jī)在工作時,傳力零件的相對運(yùn)動表面之間必然產(chǎn)生磨擦,金屬表面之間的磨擦不僅會增大發(fā)動機(jī)內(nèi)部的功率消耗,使零件工作表面迅速磨損,而且由于磨擦產(chǎn)生的熱可能導(dǎo)致零件工作表面燒損,致使發(fā)動機(jī)無法運(yùn)轉(zhuǎn)。
因此,為保證發(fā)動機(jī)的正常工作,必須對相對運(yùn)動表面加以潤滑,也就是在磨擦表面上覆蓋一層潤滑油,使金屬表面間隔一層薄的油膜,以減小磨擦阻力;降低功率損耗,減輕機(jī)件的磨損,延長發(fā)動機(jī)的使用壽命。所以,潤滑系的基本任務(wù)就是將機(jī)油不斷地供給各零件的磨擦表面,減少零件的磨擦和磨損。
潤滑系的組成和潤滑油路 :
現(xiàn)代發(fā)動機(jī)的潤滑油路方案大致相似。有曲軸的主軸頸,連桿軸頸,凸輪軸軸頸,凸輪軸止推凸緣,正時齒輪和分電器傳動軸等都用壓力潤滑。其余部分用飛濺潤滑。
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當(dāng)發(fā)動機(jī)工作時,(如圖1)機(jī)油泵11經(jīng)固定式集濾器14從油底殼中吸取機(jī)油,這樣可以防止較大的機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入到機(jī)油泵內(nèi)。被機(jī)油泵壓出的機(jī)油分成兩路:大部分的機(jī)油,經(jīng)機(jī)油粗濾器(全流紙質(zhì)濾清器)9濾清稍大的機(jī)械雜質(zhì)后流入縱向的主油道4,執(zhí)行潤滑任務(wù)。另有一小部分機(jī)油(約10%-15%)經(jīng)進(jìn)油限壓閥15流入機(jī)油細(xì)濾器(離心式機(jī)油濾清器)16內(nèi)濾清較細(xì)的機(jī)械雜質(zhì)和膠質(zhì),氧化物等后流回油底殼。由此可知,機(jī)油細(xì)濾器與機(jī)油粗濾器及主油道是并聯(lián)的。這是因為細(xì)濾器的阻力較大,如果與主油道串聯(lián),則難以保證主油道的暢通,并使發(fā)動機(jī)消耗于驅(qū)動機(jī)油泵的功率增大。所以采取并聯(lián)的方式,雖然每次經(jīng)細(xì)濾器過濾的油量較少,但是機(jī)油經(jīng)過不斷地循環(huán)流動仍可取得良好的濾清效果的,實踐表明一般汽車每行駛五十公里左右。全部機(jī)油能通過細(xì)濾器一次。
若機(jī)油泵出油壓力低于一定值(本例中為0.1Mpa即1公斤力)則機(jī)油細(xì)濾器進(jìn)油限壓閥15不開啟,以保證壓力全部進(jìn)入主油道。進(jìn)入主油道4的機(jī)油,通過上曲軸箱中的七條并聯(lián)的橫向油道5分別潤滑主軸頸和凸輪軸軸頸。機(jī)油還通過曲軸的斜向油道,從主軸頸處流向連桿軸頸。(曲軸銷)同時也經(jīng)凸輪軸的第二、第四頸處,經(jīng)兩個上油道2通向搖臂支座。潤滑搖臂軸,推桿球頭和氣門端部。第三條橫向油道還通向機(jī)油泵傳動軸3。可見以上這些磨擦表面都能得到壓力潤滑。還有一部分機(jī)油,由第一條橫向油道通過噴油嘴6噴射出來,以潤滑正時齒輪副。
此外第一、二橫向油道之間還有油管從主油道接出通過空氣壓縮機(jī)曲軸中心的油道,潤滑空壓機(jī)的連桿軸頸后,由加油管流回到油底殼中,(這一條油路在圖上未畫出)。在主油道中還裝有機(jī)油壓力傳感器和油壓過低信號器,并通過導(dǎo)線分別與駕駛室中的機(jī)油壓力表和機(jī)油壓力過低警報燈連接,借以測量油壓,并顯示潤滑系的工作狀態(tài)。
當(dāng)連桿大頭上對著凸輪軸一側(cè)的小孔與曲軸的連桿軸頸上的油道孔口相通時,機(jī)油即由此小孔噴向凸輪表面,氣缸壁及活塞等處。潤滑推桿球頭和氣門端的機(jī)油順推桿表面流下到環(huán)形挺柱內(nèi),再由挺柱下部的油孔流出與飛濺到活塞內(nèi)部的機(jī)油,濺落在連桿小頭的切槽內(nèi),借以潤滑活塞。
若機(jī)油粗濾器被雜質(zhì)嚴(yán)重淤塞,將使整個油路不能暢通。因此在機(jī)油泵與主油道之間,與粗濾器并聯(lián)設(shè)置一個旁通閥8。當(dāng)粗濾器進(jìn)油和出油道中的壓力差到0.15-0.18Mpa(1.5-1.8公斤力)時,旁通閥即被推開,使機(jī)油不經(jīng)過粗濾器濾清而直接進(jìn)入主油道,以保證對發(fā)動機(jī)各部分的有效潤滑。
如果潤滑系中油壓過高(例如在冷車起動特別是冬天)時,機(jī)油粘度大,就可能出現(xiàn)油壓過高現(xiàn)象,則將增加發(fā)動機(jī)功率損失。為此在機(jī)油泵端蓋內(nèi)設(shè)置柱塞式限壓閥12。當(dāng)機(jī)油泵出油壓力超過0.6Mpa(6公斤力)時,作用在閥上的機(jī)油總壓力將超過限壓閥彈簧的預(yù)緊力。頂開柱塞閥而使一部分機(jī)油流回到機(jī)油泵的進(jìn)油口,在機(jī)油泵內(nèi)進(jìn)行小循環(huán)。大部分的車都把限壓閥裝在機(jī)油泵的出油道到粗濾器之間的位置上當(dāng)壓力超出額定的壓力時部分的機(jī)油就會直接通過此閥回到油底殼。其實此閥在正常行車時是處于時開時關(guān)的狀態(tài)的。一般情況下,怠速時是關(guān)閉的,高速時開啟的。