1、汽车发动机构造与维修 第2版 主编主编 胡胜胡胜 正文学习目标学会发动机润滑系统典型故障的诊断和排除方法。典型工作任务1.发动机机油泵的拆装与维修。2.更换发动机机油滤清器。3.检查发动机机油量。4.更换发动机机油。5.清洗发动机机油油路。6.发动机机油压力过高、过低及机油消耗过大的诊断与排除。正文任务分析本项目主要学习发动机的润滑系统,通过学习,学生能够掌握发动机润滑系统的作用和组成;熟悉发动机润滑系统各零部件的结构和工作原理;学会发动机润滑系统的正确拆装及主要零部件的检修方法;能对发动机润滑系统进行维护和常见故障的排除。学习方式为观看多媒体课件、相互讨论、现场教学、专题讲座等。正文知识准备
2、第1课发动机润滑系统概述正文发动机工作时,各运动零部件均以一定的力作用在另一个零部件上,并且发生高速的相对运动,所以各零部件表面必然要产生摩擦、加速磨损。因此,为了减轻磨损、减小摩擦阻力、延长使用寿命、发动机上都必须设有润滑系统。润滑系统的作用如下:(1)润滑作用润滑运动零部件表面,减小摩擦阻力和磨损,减小发动机的功率消耗。(2)清洗作用机油在润滑系统内不断循环,清洗摩擦表面,带走磨屑和其他异物。一、发动机润滑系统的作用正文(3)冷却作用机油在润滑系统内循环时还能带走因摩擦产生的热量,起冷却作用。(4)密封作用在运动零部件之间形成油膜,提高它们的密封性,有利于防止漏气或漏油。(5)防锈蚀作用在
3、零部件表面形成油膜,对零部件表面起保护作用,防止腐蚀生锈。(6)液压作用机油还可用作液压油,如液压挺柱,起液压作用。(7)减振缓冲作用在运动零部件表面形成油膜,吸收冲击并减小振动,起减振缓冲作用。正文二、发动机润滑系统的润滑方式由于发动机各运动零部件的工作条件不同,对润滑强度的要求也就不同,因而要相应地采取不同的润滑方式,发动机一般采用以下三种润滑方式。(1)压力润滑利用机油泵,将具有一定压力的机油源源不断地送往摩擦表面。例如,曲轴主轴承、连杆轴承及凸轮轴轴承等处承受的载荷及相对运动速度较大,需要以一定压力将机油输送到摩擦面的间隙中,方能形成油膜以保证润滑,这种润滑方式称为压力润滑。有的发动机
4、活塞设计有冷却油道,用专门油管对其供油,以加强活塞的冷却,如图8-1所示。正文图8-1活塞冷却油道正文润滑摩擦表面的润滑方式称为飞溅润滑。这种润滑方式可使裸露在外面承受载荷较轻的气缸壁,相对滑动速度较小的活塞销以及配气机构的凸轮表面、挺柱等得到润滑。(3)定期润滑发动机辅助系统中有些零部件则只需定期加注润滑脂(黄油)进行润滑,例如水泵及发电机轴承就是采用这种方式定期润滑。近年来,在发动机上采用含有耐磨润滑材料(如尼龙、二硫化钼等)的轴承来代替加注润滑脂的轴承。(2)飞溅润滑利用发动机工作时运动零部件飞溅起来的油滴或油雾来正文很多。汽油发动机和柴油发动机使用的机油不同,汽油发动机润滑系统使用的机
5、油俗称汽油机机油,柴油发动机润滑系统使用的机油俗称柴油机机油,如图8-2所示。三、润滑剂发动机的润滑剂有机油和润滑脂。机油也称为润滑油,品种正文图8-2发动机机油a)汽油机机油b)柴油机机油正文四、发动机润滑系统的组成及油路发动机润滑系统一般由机油集滤器、机油泵、油底壳、机油滤清器、机油散热器、各种阀、传感器和机油压力表、温度表等组成。现代汽车发动机润滑系统的组成及油路布置方案大致相似,只是由于润滑系统的工作条件和具体结构的不同而稍有差别。如图8-3所示为发动机润滑系统的组成及油路。正文图8-3发动机润滑系统的组成及油路正文图8-4JL465Q发动机机油油路发动机的润滑部位主要有曲柄连杆机构、
6、配气机构以及正时齿轮室。如图8-4所示为JL465Q发动机机油油路。正文五、发动机润滑系统的故障诊断与排除发动机润滑系统的常见故障现象、诊断与排除,见表8-1。表8-1发动机润滑系统的常见故障现象、诊断与排除正文表8-1发动机润滑系统的常见故障现象、诊断与排除正文第2课发动机润滑系统主要零部件的拆装与维修正文一、机油泵的拆装与维修机油泵的作用是提高机油压力,保证机油在润滑系统内不断循环。目前,发动机润滑系统中广泛采用的是外齿轮式机油泵、内齿轮式机油泵和转子式机油泵三种。1.外齿轮式机油泵正文图8-5外齿轮式机油泵的构造正文动轴、从动齿轮和壳体等组成,如图8-5所示。主动齿轮与从动齿轮齿数相同相
7、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。(2)外齿轮式机油泵的工作原理工作时,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机油集滤器进入进油腔;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,如图8-6所示。(1)外齿轮式机油泵的构造外齿轮式机油泵由主动轴、主动齿轮、从正文1)拆卸机油泵盖与壳体间的紧固螺栓,如图8-7所示。2)取下机油泵盖,如图8-8所示。
8、3)取下限压阀弹簧及阀体,如图8-9所示。4)取出主、从动齿轮,如图8-10所示。(3)外齿轮式机油泵的拆装正文 图8-6外齿轮式机油泵的工作原理正文 图8-7拆卸机油泵盖与壳体间的紧固螺栓正文 图8-8取下机油泵盖正文图8-9取下限压阀弹簧及阀体a)取下限压阀弹簧b)取下阀体正文5)安装顺序与拆卸顺序相反。(4)外齿轮式机油泵的检修检修外齿轮式机油泵之前,应对各零部件进行清洗,如图8-11所示。正文 图8-10取出主、从动齿轮正文 图8-11清洗外齿轮式机油泵各零部件正文2)检查泵体是否有裂纹和磨损现象,如图8-13所示。1)目测法检查主、从动齿轮是否有明显的磨损痕迹,如图8-12所示。3)
9、检测限压阀弹簧,如图8-14所示。4)检测主动齿轮轴的圆度和圆柱度,如图8-15所示。5)检测泵体衬套孔直径,如图8-16所示。6)检查机油泵主、从动齿轮之间的啮合间隙,如图8-17所示。机油泵主、从动齿轮之间啮合间隙的标准值为0.05mm,最大磨损不得超过0.20mm。正文 图8-12目测法检查主、从动齿轮的磨损痕迹正文 图8-13检查泵体是否有裂纹和磨损现象正文图8-14检测限压阀弹簧正文 图8-15检测主动齿轮轴的圆度和圆柱度正文 图8-16检测泵体衬套孔直径正文。机油泵主、从动齿轮与机油泵盖接合面之间的间隙为0.0250.075mm,极限值为0.15mm。7)检查机油泵主、从动齿轮与机
10、油泵盖接合面之间的间隙,如图8-18所示图8-17检查机油泵主、从动齿轮之间的啮合间隙正文 图8-18检查机油泵主、从动齿轮与机油泵盖接合面之间的间隙正文8)检查机油泵主、从动齿轮与机油泵壳体之间的配合间隙,如图8-19所示。机油泵主、从动齿轮与机油泵壳体之间的间隙一般为0.050.20mm。9)检查机油泵盖。机油泵盖如有磨损、翘曲或凹陷超过0.05mm时,应进行修复或更换。10)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。11)外齿轮式机油泵安装后的检查。安装后的机油泵应进行工作状况的检测,方法是将机油泵的集滤器浸在液体之中,然后用一只手转动机油泵的主动轴,另一只手堵住
11、机油泵的出油口,并留一个小的缝隙。若有一定压力的液体喷出,说明该机油泵工作状态良好,如图8-20所示。正文 图8-19检查机油泵主、从动齿轮与机油泵壳体之间的配合间隙正文 图8-20外齿轮式机油泵安装后的检查正文(1)内齿轮式机油泵的构造内齿轮式机油泵由外齿轮(主动齿轮)、内齿轮(从动齿轮)、限压阀、泵盖和泵壳等组成,如图8-21所示。主动齿轮为一较小的外齿轮,一般直接由曲轴驱动;从动齿轮为一较大的内齿轮。图8-21内齿轮式机油泵的构造2.内齿轮式机油泵正文(2)内齿轮式机油泵的工作原理当发动机工作时,主动齿轮(外齿轮)随曲轴一起转动并带动从动齿轮(内齿轮)以相同的方向旋转。内、外齿轮在转到进
12、油口处时,开始逐渐脱离啮合,并沿旋转方向两者形成的空间逐渐增大,产生一定的真空度,将机油从油泵进油口吸入。随着齿轮的继续旋转,月牙块将内、外齿轮隔开,齿轮旋转时把齿间所存的油带往出油口。在靠近出油口处,内、外齿轮间的空间逐渐减小,油压升高,机油从油泵出油口送往发动机油道中,内、外齿轮又重新啮合,如图8-22所示。正文 图8-22内齿轮式机油泵的工作原理正文 (3)内齿轮式机油泵的拆装1)用十字螺钉旋具拆卸固定螺钉,如图8-23所示。2)取下机油泵盖,如图8-24所示。3)取出内、外齿轮,如图8-25所示。4)安装顺序与拆卸顺序相反。(4)内齿轮式机油泵的检修检测的主要项目有:内外齿轮之间的啮合
13、间隙、内外齿轮与月牙块之间的间隙、内外齿轮与机油泵盖之间的间隙,把检测值与维修手册中的参数值进行比较,从而确定维修方法。正文 图8-23拆卸固定螺钉正文 图8-24取下机油泵盖正文3.转子式机油泵(1)转子式机油泵的构造转子式机油泵由壳体、内转子、外转子和泵盖等组成,如图8-26所示。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、外转子便会同向不同步地旋转。正文 图8-25取出内、外齿轮正文 图8-26转子式机油泵的结构正文度时,内、外转子每个齿的齿形廓线上总能互相成线接
14、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,如图8-27所示。(2)转子式机油泵的工作原理转子齿形齿廓设计得使转子转到任何角正文 图8-27转子式机油泵的工作原理正文 (3)转子式机油泵的拆装1)拆卸机油泵盖。2)取出机油泵内外转子。3)安装顺序与拆卸顺序相反。正文(4)转子式机油泵的检修1)测量机油泵盖与
15、转子端面之间的间隙,如图8-28所示。一般标准值为0.05mm,极限值为0.15mm。如果磨损严重,应更换内、外转子或机油泵总成。2)测量外转子与内转子之间的间隙,如图8-29所示。一般标准值为0.05mm,极限值为0.20mm。如果磨损严重,应更换外转子和内转子。正文 图8-28测量机油泵盖与转子端面之间的间隙正文 图8-29测量外转子与内转子之间的间隙正文3)测量外转子与泵体之间的间隙,标准值为0.110.16mm,极限值为0.20mm。如果磨损严重,应更换机油泵总成。4)测量转子轴与泵体间的间隙,一般标准值为0.030.075mm,极限值为0.20mm。如果磨损严重,应更换机油泵总成。正
16、文二、机油集滤器机油集滤器的作用是防止较大的机械杂质进入机油泵。机油集滤器是具有金属网的滤清器,安装于机油泵进油管上,如图8-30所示。正文图8-30机油集滤器正文 图8-31清除机油集滤器中的杂质维修过程中应注意清除机油集滤器中的杂质,如图8-31所示正文三、机油滤清器机油滤清器的作用是收集润滑系统循环油中的各种异物,如金属屑、机油中的胶质和落到机油中的积炭。机油滤清器有多种形式,以纸质滤清器的使用最为广泛。纸质滤清器的滤芯是用微孔滤纸制成的,为了增大过滤面积,微孔滤纸一般都折叠成扇形和波纹形,如图8-32所示。微孔滤纸经过酚醛树脂处理,具有较高的强度、抗腐能力和抗水湿性能,并且具有质量小、
17、体积小、结构简单、滤清效果好、过滤阻力小、成本低和保养方便等优点。正文 图8-32机油滤清器结构(纸质滤芯)正文机油滤清器旁通阀用以保证润滑系统内油路畅通,当机油滤清器堵塞时,机油通过并联在其上的旁通阀直接进入润滑系统的主油道,防止主油道断油,如图8-33所示。正文 图8-33旁通阀 a)旁通阀实物b)未堵塞c)堵塞后 机油滤清器旁通阀用以保证润滑系统内油路畅通,当机油滤清器堵塞时,机油通过并联在其上的旁通阀直接进入润滑系统的主油道,防止主油道断油,如图8-33所示。正文 汽车行驶到了规定里程后,应更换机油滤清器,如图8-34所示。图8-34机油滤清器更换规定里程正文拧紧机油滤清器有以下三种情
18、况:1)机油滤清器的外壳印有数字18,如图8-35所示。使用专用工具和套筒扳手拧紧这种类型的机油滤清器,不需要使用扭力扳手,它的紧固方式是当油封接触到发动机上的座面之后,再继续拧紧7/8圈,就完成了正确的紧固。正文 图8-35机油滤清器的外壳印有数字18正文2)机油滤清器的外壳印有数字14,如图8-36所示。使用外购的工具拧紧这种类型的机油滤清器,不需要使用扭力扳手,它的紧固方式是当油封接触到发动机上的座面之后,再继续拧紧3/4圈,就完成了正确的紧固。3)机油滤清器的外壳没有印数字,如图8-37所示。按照维修手册中的要求,使用专用工具和扭力扳手紧固这种类型的机油滤清器。正文 图8-36机油滤清
19、器的外壳印有数字14正文 图8-37机油滤清器的外壳没有印数字正文1)举升汽车。2)用专用扳手拆下旧的机油滤清器,如图8-38所示。图8-38拆下旧的机油滤清器更换发动机机油滤清器的步骤如下:正文3)用清洗剂清洗机油滤清器安装部位,如图8-39所示。图8-39清洗机油滤清器安装部位正文 图8-40新机油滤清器橡胶密封圈涂抹机油4)新机油滤清器橡胶密封圈涂上一层薄机油,如图8-40所示。正文 5)用专用扳手安装新机油滤清器。6)降下汽车到地面,添加机油至规定位置,机油应位于上下刻度线之间,如图8-41所示。图8-41添加机油至上下刻度线之间正文7)起动发动机,怠速运转35min后熄火。8)再次检
20、查发动机的机油量。9)举升汽车,检查机油滤清器等处是否漏油。10)降下汽车到地面。正文四、机油尺机油尺用来检查油底壳机油量和机油面的高低,它是一片金属杆,下端制成扁平,并有刻线。机油油面必须位于上下刻度线之间,如图8-42所示。正文图8-42机油尺正文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的低压油压开关(常闭),另一个是设在机油滤清器前的高压油压开关(常开),如图8-43所示。发动机运行过程中若低压油压指示灯不熄,说明发动机润滑系统机油压力过低;若高压油压报警灯亮,说明发动机润滑系统机油压力过高。发动机机油压力过高或过低,都应及时予以检修。五、油压开关正文图8-43油压开关正
21、文第3课发动机机油的检查与更换正文一、检查和更换发动机机油的原因发动机使用时间长了,润滑系统中的机油会减少和发生变质。机油减少和变质要影响发动机的润滑性能,加剧零部件的磨损。因此,必须加注、更换机油或清洗发动机机油油路。正文发动机机油尺位置,如图8-44所示。图8-44发动机机油尺位置二、检查发动机机油油量1.机油尺位置正文2.检查方法将车停放在平整的场地上,待发动机停机5min后,拔出机油尺,先用抹布擦干净,然后重新插入,再拔出查看,如图8-45所示。图8-45拔出机油尺看机油量正文3.检查结果判断检查结果若处于上下刻度线之间表示正常,处于上刻度线之上表示偏多,处于下刻度线之下表示偏少,如图
22、8-46所示。4.发动机机油的添加发动机机油量不足时,应及时添加。注意加入的机油品牌、黏度等级应与车辆使用说明书规定的相一致,如图8-47所示。正文 图8-46查看机油尺实际机油量正文 图8-47发动机机油正文 图8-48打开加油口盖正文 2)加注机油,如图8-49所示。图8-49加注机油正文3)加注完后,再检查机油量。4)起动发动机,运转5min后,再一次复查机油量。正文三、更换发动机机油1)预热发动机,使其怠速运转35min,观察冷却液温度变化。当冷却液温度在6070时,关闭发动机。2)举升汽车,检查油底壳是否有地方漏油,并排放机油,如图8-50所示。3)安装放油螺栓,并按规定力矩拧紧。正
23、文图8-50检查油底壳是否有地方漏油,并排放机油a)检查油底壳是否有地方漏油b)排放机油正文4)降下汽车到地面,加注机油,如图8-51所示。图8-51加机油正文5)加注机油23min后,拔出机油标尺,检查机油量应在规定位置。6)旋紧加油口盖,起动发动机,怠速运转35min后熄火。7)再次检查发动机的机油量。8)举升汽车,检查油底壳是否有地方漏油。9)降下汽车到地面。任务实施正文任务一发动机机油泵的拆装与检测正文1)知道发动机机油泵的结构。2)能正确拆装机油泵。3)学会检测机油泵各零部件。4)能积极主动参与任务,能与小组成员团结协作,能执行实训室“6S”规定。1.任务目的描述正文2.任务准备1)
24、知识准备:完成第1课发动机润滑系统概述和第2课发动机润滑系统主要零部件的拆装与维修的学习。2)设备准备:机油泵、汽车发动机拆装工量具、演示课件(或操作视频)。正文3.任务步骤1)老师演示或播放视频:汽车发动机机油泵的拆装与检测。2)学生练习汽车发动机机油泵的拆装与检测(或老师演示时同步练习),并完成汽车发动机构造与维修工作页相应部分内容的填写。汽车发动机机油泵的拆装与检测,内容包括拆卸、清洗和检测。4.任务评价任务评价内容及标准见表8-2。正文表8-2任务评价内容及标准正文任务二更换发动机机油滤清器正文1.任务目的描述1)学会发动机机油滤清器的更换方法。2)能积极主动参与任务,能与小组成员团结
25、协作,能执行实训室“6S”规定。正文2.任务准备1)知识准备:完成第2课发动机润滑系统主要零部件的拆装与维修的学习。2)设备准备:汽车、汽车发动机拆装工量具、演示课件(或操作视频)。正文3.任务步骤1)老师演示或播放视频:更换发动机机油滤清器。2)学生练习更换发动机机油滤清器(或老师演示时同步练习),并完成汽车发动机构造与维修工作页相应部分内容的填写。更换发动机机油滤清器,更换内容包括取下旧的机油滤清器、安装上新的机油滤清器。4.任务评价任务评价内容及标准见表8-3。正文表8-3任务评价内容及标准正文任务三检查发动机机油量正文1.任务目的描述1)学会发动机机油量的检查和添加方法。2)能积极主动
26、参与任务,能与小组成员团结协作,能执行实训室“6S”规定。正文2.任务准备1)知识准备:完成第3课检查和更换发动机机油的学习。2)设备准备:汽车、演示课件(或操作视频)。正文3.任务步骤1)老师演示或播放视频:检查发动机机油量。2)学生练习检查发动机机油量(或老师演示时同步练习),并完成汽车发动机构造与维修工作页相应部分内容的填写。检查发动机机油量,检查内容包括检查机油量的多少和添加机油。正文4.任务评价任务评价内容及标准见表8-4。表8-4任务评价内容及标准正文任务四更换发动机机油正文1.任务目的描述1)学会更换发动机机油的方法。2)能积极主动参与任务,能与小组成员团结协作,能执行实训室“6
27、S”规定。2.任务准备1)知识准备:完成第3课检查和更换发动机机油的学习。2)设备准备:汽车、汽车发动机拆装工量具、演示课件(或操作视频)。正文3.任务步骤1)老师演示或播放视频:更换发动机机油。2)学生练习更换发动机机油(或老师演示时同步练习),并完成汽车发动机构造与维修工作页相应部分内容的填写。更换发动机机油,更换内容包括排放旧机油和加注新机油。正文4.任务评价任务评价内容及标准见表8-5。表8-5任务评价内容及标准正文巩固与提高一、填空题1.发动机润滑系统一般采用 、和 三种润滑方式,润滑剂有 和 。2.发动机润滑系统一般由 、油底壳、机油散热器、各种阀、传感器和机油压力表、温度表等组成
28、。3.机油泵的作用是提高 ,保证机油在润滑系统内不断循环。目前,发动机润滑系统中广泛采用的是 、和 三种。正文4.外齿轮式机油泵由主动轴、从动轴、和壳体等组成。5.内齿轮式机油泵由 、限压阀、泵盖和泵壳等组成。6.转子式机油泵由 、和泵盖等组成。7.机油集滤器的作用是防止较大的 进入机油泵,维修过程中应注意清除集滤器中的杂质。8.机油滤清器的作用是收集润滑系统循环油中的 ,如正文金属屑、机油中的胶质和落到机油中的积炭。机油滤清器有多种形式,以 滤清器的使用最为广泛。9.当机油滤清器堵塞时,机油通过 在其上的旁通阀直接进入润滑系统的主油道,防止主油道断油。二、问答题1.简述发动机润滑系统的作用。2.简述外齿轮式机油泵的检修方法。3.试述内齿轮式机油泵的工作原理。正文4.拧紧发动机机油滤清器有哪三种情况?5.简述更换发动机机油滤清器的步骤。6.如何检查和更换发动机机油?
