志俊发动机润滑系统的故障检测与维修毕业论文.doc
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1、目 录第一部分 设计任务与调研1第二部分 设计说明2第三部分 设计成果3第四部分 结束语20第五部分 致谢21第六部分 参考文献22第一部分 设计任务与调研1. 设计任务: 本设计方案通过对发动机润滑系统组成,润滑系统故障分析。2.设计的思路与方法 设计思路:根据指导老师提供的课题在网上和图书馆查阅相关文献,对发动机润滑系统进行调查与参观实习、整理文献和相关问卷,对发动机润滑系统进行分析并说明论证方案的可行性。 方法:调查法,观察法,排除法,经验总结法,文献资料法等。3.参考文献及图片本设计方案采用了汽车维修工程,汽车维修企业管理人员培训教材,发动机润滑的管理与发展,汽车维修业务接待等相关书籍
2、及图片。4.调研的目的和总结调研目的:对发动机润滑市场调研,明确了解发动机润滑市场的竞争情况;了解和分析各层次消费群体对汽车维修的消费需求和消费行为;通过调研可以进一步的增强对汽车维修店认知和建议以及与其4S店对比的优缺点,进而达到毕业设计的目的。第二部分 设计说明 发动机有最复杂的润滑系统,通过输送机油或飞溅的形式使机件表面形成油膜,不仅起减少摩擦和磨损的作用,还可以带走摩擦表面的热量和杂质,增加气缸的密封性,等等。本文简述了该润滑系统的构成,并描述了各种发动机润滑系统的故障现象,归纳导致故障发生的原因,介绍了分析故障的方法。关键词:发动机润滑系统;润滑系统。第三部分 设计成果第一章 概述
3、发动机一启动,机油泵就通过集滤器把油底壳内的机油吸到缸体油道,输送到各个部位,对摩擦表面润滑后的油滴又回到油底壳。在反复润滑循环的过程中,机件金属表面的细小毛糙体在不断的摩擦过程中会脱落,机油就会混入金属片或者尘埃等杂质,因此要在油路中安装机油滤清器,将这些“多余分子”拦截下来。为了防止机油滤清器堵塞,还有一个旁通阀做应急,当机油滤清器堵塞造成进出口两端压力差变在时,旁通阀就会开通让机油“免检”通过,以免发动机零件受损。 发动机零件承受的压力不同,润滑的方式也不一样。一般来说,承受的压力大要求油的黏度大、供油压力大,像曲轴主轴承、凸轮轴轴承、连杆轴承、凸轮轴摇臂等负荷较大的部位要用机油泵所供给
4、的带压力的机油,这些机油是通过油路输送过来的。而像活塞销、活塞、缸壁等难以实现压力润滑的部位,则利用曲轴连杆转动时飞溅起来的机油进行润滑。 志俊轿车发动机润滑系的结构主要由机油盘、机油泵、机油集滤器、机油滤清器、限压阀、机油管道、机油压力传感器等组成。该发动机采用压力和飞溅相结合的复合润滑方式,JV、志俊发动机采用齿轮式机油泵,由分电器轴驱动;AJR型发动机采用粉末冶金制成的内外转子式机油泵,由曲轴通过链条驱动。机油滤清器为一次性纸质滤芯的全流式,串联在主油道内。润滑系常见的故障有机油压低、机油压力过高、机油消耗量过大和润滑油变质。 润滑系的作用是对发动机所有运动的部件进行润滑,减少零件的摩擦
5、和磨损,流动的机油不仅可以清除摩擦表面的磨屑等杂质,而且还可以冷却摩擦表面。气缸壁与活塞环上的油膜还能提高气缸的密封性。机油还可以防止零件生锈。图1 志俊轿车发动机润滑系统示意图1-旁通阀 2-机油泵 3-粗集油器 4-油底壳 5-放油塞 6-安全阀 7-机油滤清器 8-主油道 9-油道 10-曲轴 11-中间轴 12-压力开关 13-凸轮轴 志俊轿车无论采用何种型号的发动机,其润滑系都是压力润滑与飞溅润滑相结合的复合润滑系统。志俊轿车润滑系统的结构与油路如图1所示。第二章 润滑系主要部件 志俊发动机润滑系零件如图-2所示。 图-2 润滑系零件分解图l-放油螺塞 2-O形密封圈 3-油底壳紧固
6、螺栓 4-油底壳 5-机油泵盖长螺栓 6-机油泵齿轮 7-机油泵壳体 8-机油滤清器盖衬垫 9-机油滤清器体 10-机油滤清器盖紧固螺栓 11-机油滤清器盖 12-密封圈 13-0.18MPa油压开关 14-0.03lMPa油压开关 15-密封圈 16-机油尺 17-加油口盖 18-橡胶由封垫圈 19-带眼压阀的机油泵盖 20-O形圈 21-机油集滤器 22-机油泵盖短螺栓 23-油底壳密封垫1.油底壳 该轿车油底壳用1mm厚的薄钢板冲压而成,设计成不等深锥体,可以防止机油振荡,同时可保证汽车倾斜位置或制动时集滤器收集油泵的泵油工作。磁性放油螺塞置于最低点处,拧紧力矩为30Nm。油底壳和缸体之
7、间以20个螺栓联接,贴合面之间加垫,其间密封不用粘接剂粘接,而是靠油底壳受应力变形加以密封的。2.机油泵 志俊发动机的机油泵为齿轮泵,由中间轴上的螺旋齿轮驱动,安装在气缸体底平面第3缸附近设计的平台上。泵的出口直接向上通向气缸体润滑油道,进入安装在气缸体侧面的机油滤清器支架内。机油泵的进口与粗集滤器相连。图3 志俊发动机的机油泵1-密封垫片(0.1mm) 2-分电器轴 3-中间轴驱动齿轮 4-分电器从动齿轮 5-定位销 6-机油泵轴上支承座 7-定位螺孔 8-机油泵轴 9-机油泵轴下支承及定位套 10-机油泵壳体 11-机油泵从动齿轮 12-机油泵的主动齿轮 13-从动齿轮轴 14-衬垫(0.
8、2mm) 15-吸油管 16-吸油管支承套 17-集滤器 18-形密封圈 19-机油泵盖 20-短螺栓 21-垫片 机油泵的结构与分解见图3和图4所示,机油泵所用油为SAE20号润滑油,在温度为80、转速为1000r/min,进口压力为0.01Mpa,出口压力为0.6MPa的条件下,最小流量应为8.3L/min,实测可达到10L/min。低压压力开关报警压力为30kPa;发动机转速为2150rmin时报警压力为0.18MPa。图4 机油泵分解图l-机油泵壳体 2-主动轴 3-从动轴 4-从动齿轮5-机油泵泵盖 6、7、8-螺栓 9-机油集滤器 10-密封垫 11-阀弹簧3.机油滤清器 机油滤清
9、器的结构与维修 机油滤清器采用粗(褶纸滤芯)、(尼龙滤芯)细机油滤清器合为一体的过滤式滤清器,其结构如图5所示,工作流程如图6所示。 图5 志俊轿车发动机机油滤清器结构1-密封圈 2-滤清器盖 3-滤清器壳 4-褶纸滤芯 5-止回阀 6-尼龙滤芯 7-旁通阀 粗滤器能滤去直径为0.05mm0.lmm的机械杂质,细滤器能滤去直径为0.001mm以上的机械杂质。图6 志俊轿车发动机机油滤清器工作流程图1-旁通阀 2-通向发动机的清洁润滑油 3-从油底壳来的脏油 4-褶纸滤芯 机油滤清器装有用吸附能力不同的棉花、毛绒、人造纤维等不同材料制成的褶纸滤芯和尼龙滤芯。两种滤芯串联连结。机油滤清器还装有旁通
10、阀和止回阀,防止滤芯被堵或发动机停止工作时,润滑油道内缺油。 机油滤清器为整体式,更换时应将外壳与滤芯一起更换。机油滤清器的更换步骤如下:(l)趁热放出发动机机油。(2)用专用工具拆卸机油滤清器。更换时,注意清洗滤清器安装表面。(3)安装新滤清器时,应在密封圈上涂上干净的机油。若不涂机油,安装时密封圈与接合面发生干摩擦,密封圈易翘曲和损坏,造成密封不良而漏油。 (4)用手轻轻拧进机油滤清器,直到感觉有阻力为止,再用专用工具重新拧紧机油滤清器3/4圈。4. 机油压力开关 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作用压力为0.031Mpa的低压油压开关(棕色绝缘),另一个是设在机油
11、滤清器上作用压力为0.18Mpa的高压油压开关(白色绝缘)。 发动机点火后,油压指示灯即亮;当油压超过0.031MPa时,该指示灯熄灭。发动机低速运转(怠速)时,如果油压又回降到0.031MPa以下时,0.031MPa油压开关触点闭合,则指示灯就亮。当发动机转速大于2150rmin时,如果油压降到0.18MPa以下,油压开关触点断开,报警灯闪亮,蜂鸣器同时报警。第三章 润滑系的检修1.机油质量和机油粘度的检查 (1) 机油粘度:机油的粘度是评价机油品质的主要指标,它随温度的变化而变化,温度高则粘度小,温度低则粘度大。夏季气温高,要用粘度大的机油,否则将因机油过稀而不能使发动机得到可靠的润滑。冬
12、季气温低,要用粘度低的机油,否则将因机油粘度过大而流动性差,不能送到摩擦副的间隙中。特别是严寒地区,要选择合适的机油保障汽车良好的冷起动性能。因此,机油粘度应满足低温起动和高温润滑的性能。 (2)机油质量:机油的粘度级别只代表机油的粘度特性,并不代表机油的质量。在检查机油数量的同时,还需注意观察机油是否变质。如果机油呈褐黑色或墨黑色,致使机油尺上的标记模糊不清,或油中具有乳白色泡沫以及机油变稀、变稠等,均需及时更换。 (3)机油选择:根据环境温度,选择适合当时环境的粘度级别的机油。机油粘度级别采用SAE分类法,分为冬用、夏用、冬夏通用机油。如:“15W”中W表示冬用,冬用机油数值愈小,表示其低
13、温流动性越好;相应的,“20”后无“W”表示夏用机油,它数值越大,表明机油高温下的最低粘度越好。“5W/20”表示为冬夏通用机油,有“W”的数值愈小,无“W”的数值愈大,表明其粘度特性愈好,适用的环境温度范围愈宽。一汽大众特约服务站所选用的机油是5W/30,其换油里程为7500km。机油的粘度与温度见图-7。 图-7 机油的粘度和温度2. 油面高度的检查 检查润滑油油面高度时,首先必须将车辆停放在水平路面上,让发动机走热后停机3min后,待机油全部流回到油低壳后再检查。拔出机油尺,擦净后再插进油底壳机油面,机油尺上的最大与最小标记间的油量差为0.75L。夏季若长期在高速公路上运行,机油油面应保
14、持在最大标记处。若发现机油量不足,应及时加注。 注意:如果发现机油明显变稀或有乳白色泡沫,说明发动机缸体有裂纹或气缸垫损坏;若机油中有许多金属磨屑,说明发动机的零件磨损异常。出现这些情况时应立即送往修理厂,请专业维修人员检修。3. 机油泵的检修 (l)检查齿轮啮合间隙。检查时,将机油泵盖拆下,用厚薄规在互成 120度角三个位置处测量机油泵主、从动齿轮的啮合间隙,如图8所示。新机油泵齿轮啮合间隙为0.05mm,磨损极限值为0.20mm。图8 检查机油泵齿轮啮合间隙 (2)检查机油泵主从动齿轮与机油泵盖接合面的间隙。主从动齿轮与机油泵盖接合面间隙为检查方法如图9所示,正常间隙应为0.05mm,磨损
15、极限值为0.15mm。 (3)检查机油泵主动轴的弯曲度。将机油泵主动轴支承在V形架上,用百分表检查弯曲度。如果弯曲度超过0.03mm,则应对其进行校正或更换。 (4)检查主动齿轮轮与机油泵壳配合间隙。主动齿轮轴与机油泵壳配合间隙应为0.030.O75mm,磨损极限值为0.20mm。否则应对轴孔进行修复。 (5)检查机油泵盖。机油泵盖如有磨损、翘曲和凹陷超过0.05mm,应以车、研磨等方法进行修复。图9 检查机油泵主从动齿轮端面间隙 (6)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。检查限压阀配合是否良好、油道是否堵塞、滑动表面有无损伤,必要时更换限压阀。4.机油压力开关的
16、检查 检查油压开关功能(如图10所示)的步骤如下:(l)拆下一个油压开关,旋进测试器,插上电线1(蓝色)。(2)将测试器代替油压开关,旋进气缸盖机油滤清器盖。(3)将测试灯2夹住电线1和蓄电池正极。图10 检查油压开关1-电线(蓝色) 2-试灯 3-电线(棕色)4)电线 3(棕色)接搭铁线(-)。此时 0.031MPa油压开关应使测试灯发亮,而0.18MPa油压开关则相反。 (5)起动发动机,逐渐提高转速。0.031MPa油压开关,在0.0150.045MPa时使测试灯必须熄灭,否则就要更换油压开关。0.18MPa油压开关,在0.160.20MPa时使测试灯必须熄灭,否则换油压开关。 (6)继
17、续提高转速,在2000rmin和油温80时,机油压力至少达到0.2MPa。第四章 润滑系常见故障及诊断 由于润滑油在发动机内高温高压的恶劣条件下工作,其品质和数量一段时间后都会发生变化。若不及时地保养,极易产生故障。润滑系的故障一般表现为机油变质,机油消耗异常,机油压力过高,机油压力过低,机油泄漏几种现象。1. 机油变质现象:(1)机油颜色不透明,发黑,用手指捻搓,失去油黏性感,有杂质感。(2)机油含水分,机油乳化,乳浊状并有泡沫。原因:(1)机油使用时间太长,机油因持续在高温和氧化作用下形成氧化聚合物,致使机油逐渐老化变质。(2)活塞环漏气。(3)发动机缸体或缸垫漏水,机油变质。(4)曲轴箱
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