发动机机油循环系统(上)

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所属分类:发动机系统

一、压力循环润滑

发动机润滑系统(供油系统)必须为发动部件提供充足的发动机油。同时必须确保正确的机油压力。

发动机机油循环系统(上)

压力循环润滑是当今发动机上典型的润滑油循环方式。一个泵把机油从油底壳中的储备中通过高压管路和机油滤清器输送到润滑位置,机油通过发动机缸体中单独的回流孔回流到油底壳。机油在流过传动机构下面的轴承位置和滑动部位后汇集到油底壳中。油底壳的作用是冷却机油、消除机油中的泡沫并作为储油罐。在高负荷发动机上附加使用一个油冷却器。

二、发动机中机油的任务

(1)润滑

简单来说,润滑就是使互相摩擦的表面分离,通过机油泵向润滑部位输送机油。机油的任务是降低相对移动表面之间的摩擦并减少或完全避免产生损和能量损耗。

两个部件完全干燥的表面接触时就会产生干摩擦。即表面都经过精加工处理,基本上也存在一定的粗糙程度。表面略微粗糙的尖端部分相互扣在一起并摩擦脱落。部件相对运动时通常会造成严重磨损。

实际上发动机开始运转后,润滑部位不会处于完全干燥状态。但发动机处于静止状态时,接触面间没有完全分离。这种情况称为混合摩擦。尤其在冷启动开始时,金属表面略微粗糙的尖端部分很快就会相互扣在一起。只有通过一个油膜使移动部件完全分离时,才能实现无磨损运行,液体摩擦。因此冷启动会对发动机造成相对严重的磨损。

温馨提示:

一年中每天冷启动两次造成的磨损相当于行驶10000-20000KM。所以,发动机润滑油的选用尤其关键。

发动机润滑油除了具有与其他润滑油共有的理化指标,如黏度、黏度指数、闪点、倾点等外,还有它特有的指标,如高温高剪切黏度(HTHS)、低温启动黏度(CSS)和低温临界泵送温度(MRV)。

(2)冷却部件

摩擦产生的热量由发动机油吸收并通过油底壳扩散到外界空气中。燃烧产生的部分热量也以同样方式通过发动机油排出。

现代高功率发动机还通过一个发动机油冷却器来防止发动机油过热。

(3)严密密封

发动机润滑油在活塞环宇气缸壁之间形成一层油膜,因此在燃烧室宇曲轴之间起到严密密封的作用。

(4)清洁

冷态发动机启动时会产生一定磨损,因为轴承、活塞、活塞环和气缸以及挺杆和摇臂的相对移动面尚未通过发动机油完全分离。此时首先产生的不是液体摩擦,而是混合摩擦。所产生的磨损颗粒必须立即通过机油从润滑间隙处冲刷出去,以免这些微小的金属颗粒产生磨蚀作用。

这些磨蚀颗粒不得与燃烧产生的碳烟颗粒一起沉积在机油回路内。因此机油必须能够使这些磨蚀颗粒保持悬浮状态并将其输送至机油滤清器内。

(5)防腐

空气湿度和温度 不断变化会造成腐蚀(通过氧气和湿气产生腐蚀),如黑色金属锈蚀。此外,燃烧过程中还会产生具有腐蚀作用的物质,如亚硫酸。发动机油的中和能力可进一步提高这种防腐作用。机油可中和掉酸性成分。

(6)传递作用力

发动机还具有传递作用力的功能。例如,液压气门间隙补偿器(HVA)内重邮发动机油,通过发动机油将作用力从凸轮轴传递到气门处。

机油由一种基础油和为了完成上述任务所需要的添加剂混合组成。人们把基础油按生产方式划分为矿物油、加氢裂化油和合成基础油。添加剂如今在机油中最对占25%。机油的基本性能(粘稠性和稀薄性)通过SAE(美国汽车工程师协会Society of Automotive Engineers, SAM)黏度等级说明。黏度是液体中一种材料性能。其绝对值根据温度和压力的变化由分子结构确定。根据SAE黏度等级区分为单黏度机油和多黏度机油。它说明一种机油在低温度时和高温度时的性能。对于单黏度机油,只包含一种温度信息。例如,一种名称为20W的机油是一种具有冬季温度识别(W)D的黏度机油,一种名称为10W-40的机油是一种多黏度机油,规定可全年使用,黏度等级10W表明其可在冬季可靠使用,而40表明其可在高温度下使用。

(7)减震

吸附在金属表面上的润滑剂由于本身应力小,在摩擦副受到冲击震动的机械能,起到减震、缓冲作用。

(8)绝缘

矿物油等润滑剂有很高的电阻,因此可作为电绝缘油、变压器油。

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