发动机润滑系统大起底：结构作用、故障诊断、润滑方式、润滑剂种类！
发动机工作时，很多零部件运动的间隙都非常小，虽然这些部件的表面都经过精细加工，但他们之间必然会产生摩擦损耗、发热灼烧，因此发动机必须设计润滑系统，使其具有较长的使用寿命。今天我们就来对发动机润滑系统的结构、故障诊断、作用、润滑方式、润滑剂种类做一个全面而深入的了解，对夯实汽修工的技能大有裨益。
一、润滑系统的结构
（1）机油泵
机油泵的作用是给主油道提供数量足够、压力适当的机油，保证机油在润滑系统内循环流动。机油泵按照结构可以分为叶片泵、转子泵和可调式机油泵，可调式机油泵可以根据发动机负荷提供不同流量的机油。将定量的机油从油底壳中抽出加压后，源源不断地送至各零件表面进行润滑，维持机油在润滑系中的循环。机油泵大多装于曲轴箱内，也有些柴油机将机油泵装于曲轴箱外面，机油泵都采用齿轮驱动方式，通过凸轮轴、曲轴或正时齿轮来驱动。
（2）油底壳
油底壳也称为机油盘，安装在发动机底部，主要用于储存机油。油底壳底部安装有磁性的放油螺塞，以吸附机油中的铁屑，防止其进入主油道。在大多数发动机上，油底壳还起到为机油散热的作用。
（3）机油滤清装置
由于机油本身具有一定粘度，机油中杂物含量较高，为提高滤清效率，机油滤清器一般有三级，分别为机油集滤器、机油粗滤器和机油细滤器。
集滤器装在机油泵前油底壳中，一般采用金属滤网式。机油粗滤器装在机油泵后面，和主油道串联，主要有金属刮片式、锯末滤芯式、微孔滤纸式几种，现在主要采用微孔滤纸式。机油细滤器装在机油泵后和主油道并联，主要有微孔滤纸式和转子式两种。转子式机油细滤器采用离心式滤清，没有滤芯，有效地解决了机油的通过性和滤清效率之间的矛盾。
（4）主油道
是润滑系统的重要组成部分，直接在缸体与缸盖上铸出，用来向各润滑部位输送润滑油。
（5）限压阀
限压阀一般安装在机油泵或气缸体的主油道上，主要由弹簧和柱塞组成。用来限制机油泵输出的机油压力。旁通阀与粗滤器并联，当粗滤器发生堵塞时，旁通阀打开，机油泵输出的润滑油直接进入主油道。机油细滤器进油限压阀用来限制进入细滤器的油量，防止因进入细滤器的油量过多，导致主油道压力降低而影响润滑。
（6）机油冷却器
在高性能、大功率的强化发动机上，由于热负荷大，必须装设机油冷却器。机油冷却器布置在润滑油路中，其工作原理与散热器相同。发动机机油冷却器分为风冷式和水冷式两类。
（7）机油压力指示灯
正常工作的润滑系统内的机油具有一定的压力，通过机油压力指示灯，判断润滑系统的工作状况。机油压力下降到148kPa以下时，机油压力指示灯就会点亮。
（8）机油油位传感器
油底壳内设置有机油油位传感器，当机油液面下降到一定高度时，传感器内部的电路导通，仪表板上的机油压力指示灯将点亮。
二、常见故障诊断
润滑系常见故障有机油压力过低、机油压力过高、机油消耗过多和机油变质。
01
机油压力过低故障
发动机润滑系出现机油量少、机油泵工作不正常、油道堵塞等，均会造成机油压力过低。机油压力过低，会加速曲轴、凸轮轴磨损，甚至因为润滑不良而使发动机抱轴，严重的会造成发动机的报废。所以，在汽车组合仪表上，都设有压力指示系统，现实发动机润滑系的压力。发动机润滑系异常，首先应判断是否为机油压力过低。
机油压力过低的原因
（1）机油量不足
发动机机油量不足，油底壳内机油液面较低，机油泵吸入机油少，就会导致润滑系机油压力下降，甚至不产生压力。
（2）机油粘度降低
机油黏度实际是机油流动时的内摩擦阻力的大小。机油流动时的内摩擦阻力小时，其流动性好；反之，机油流动时的内摩擦阻力大时，其流动性差。因此黏度是机油品质最重要的衡量指标之一。若机油粘度降低，则机油压力也下降。机油过稀或因发动机温度高造成机油变稀，机油就会从发动机的摩擦间隙中泄漏，造成机油压力降低。
（3）机油泵性能不良
机油泵是润滑系的动力源，机油泵内部齿轮磨损，间隙过大或卡死，都会导致机油泵油量减小或不泵油直接导致机油压力过低。
（4）机油滤清器堵塞
机油滤清器的作用是进一步过滤很小的机械杂质。当使用过久后，被过滤出的机械杂质集存在滤芯上，随着时间的延长，滤芯外表面积存的机械杂质质量增大，堵塞润滑油流动通道，导致机油压力减小。
（5）泄漏量大
油量能够产生压力的原因是机油在油道内流动有阻力。如润滑系的油道泄漏，限压阀调定压力过低或关闭不严、曲轴或凸轮轴颈等处因磨损配合间隙过大，都会造成润滑系的泄漏量增大，系统内的机油压力会随着泄漏量的增大而相应降低。
机油压力低的判断方法
机油压力过低是发动机润滑系最常见的故障之一，判断机油压力过低的常见方法有观察组合仪表机油压力警告灯，机油压力表测试机油压力和观察气门室是否有机油。
（1）组合仪表机油压力警告灯报警
汽车组合仪表盘上设有机油压力警告灯，当警告灯点亮，首先需确定是警告灯的电路故障，还是发动机机油压力低。排除了警告灯电路故障，才能判断发动机机油压力低的故障。
机油压力警告灯电路故障的常见判断方法是：将机油压力传感器插头断开，直接对发动机搭铁。若断开时，机油压力报警灯熄灭，搭铁时，机油压力报警灯亮，表示机油压力警告灯系统正常。否则，表明警告灯存在故障。
（2）机油压力表测试
为确定发动机机油压力的具体情况，需要连接机油压力表，检测发动机机油压力值是否正常。机油压力表连接口为机油压力传感器的安装口。
（3）气门室观察法
机油压力表测量的是缸体的主油压，并不能代表气缸盖上的机油压力。如果由于油道堵塞等原因，气缸盖上润滑不充分，会导致气门异响、凸轮轴磨损、抱死等故障。故有必要确定气门室是否上机油。
气门室观察是否上机油，需要启动发动机，运转到发动机温度正常，打开机油加注口盖，观察气门室是否有机油飞溅，并且凸轮轴组件上是否有机油润滑。
02
机油压力过高故障
润滑系内的机油压力过高，主要是机油在系统内流动阻力过大所引起。其表现为：发动机在怠速以上运转时，发动机温度正常而机油压力高于规定值；或在低速运转时机油压力指示器的浮标已升到最上方。
机油压力过高的原因
（1）机油黏度过大
机油粘度的大小表明了机油流动时的内摩擦阻力大小。其大小与发动机温度有关，发动机温度低时，机油黏度大；反之，发动机温度高时，机油黏度小。机油粘度大时流动性差但密封性好，泄漏量少。如果机油黏度超过规定值，机油在润滑系内流动阻力会增大，同时压力升高。因此，发动机温度低或机油本身黏度大时，机油压力会升高。
（2）润滑部位配合间隙过小
润滑部位的凸轮轴轴颈、连杆轴颈、曲轴轴颈、摇臂轴等，这些润滑部位如果配合间隙过小，会使润滑系油路的流动阻力增大，造成机油压力过高。
（3）机油滤清器堵塞
滤清器的滤芯过脏使机油回路堵塞，造成机油压力过高。
（4）限压阀调整不当
限压阀调整的弹簧弹力过大，会导致润滑系内的机油压力过高。
03
机油消耗过多故障
正常发动机，机油消耗量有限。机油消耗了超过规定值，则说明机油消耗过多。
机油消耗过多的原因
（1）烧机油
活塞或气门间隙过大，涡轮增压器泄漏等，会导致发动机烧机油，将大大损耗机油。
（2）发动机温度过高
发动机温度高，引起机油的温度过高与压力过高，机油黏度变低，使窜入燃烧室的机油增加，增加了机油的消耗量。
（3）机油过多
发动机油底壳机油添加过多，使曲轴运转时飞溅到缸壁的机油过多，润滑油被吸入气缸燃烧，引起机油消耗。
（4）发动机工作不正常
汽车严重超载、发动机长时间大负荷工作等，也会造成机油消耗量过大。
04
机油变质故障
发动机在运行过程中，受各种因素的影响，会造成机油的氧化和变质。机油变质破坏了油膜的特性，使润滑性变差甚至润滑功能丧失，造成尾气冒蓝烟烧机油、油耗增加、缩短发动机使用寿命等后果，最终导致发动机提前大修。
机油变质的原因
（1）机油中渗进了水分
由于气缸穿孔漏水、气缸垫损坏或其他原因导致缸体或曲轴箱进水，当含水量超过0.1%时，机油添加的抗氧化剂、清净分散剂等就会失效，因而加速机油的氧化过程。机油中含水较多时，机油润滑性能变差，黏度下降。含水的机油呈雾状，油色浑浊、乳化、泡沫状。
（2）活塞环漏气
由于活塞环或气缸磨损，一部分可燃混合气和废气经活塞周围间隙窜到曲轴箱内。窜到曲轴箱内的含有水蒸气和二氧化碳：水蒸气凝结后再机油中形成泡沫；二氧化碳溶于水中形成酸，这些酸性物质带进润滑系内，使机油变质。
（3）曲轴箱通风装置失效
曲轴箱通气性差，机油散热不良，同时一些燃烧气体窜入曲轴箱内，曲轴箱内的气压将升高。若压力高于外界大气压力，则会给活塞运行带来一定阻力，导致机油从油底壳与气缸体结合处向外渗漏。另外，泄漏到曲轴箱内的气体中含有二氧化硫，会促进机油很快变质。
（4）空滤过脏
空气滤芯太脏，进气杂质较多，燃烧产生过多积碳和杂质，会造成机油变质。
（5）燃油进入润滑系
由于泄漏，燃油混入发动机润滑系油道，特别是汽油混入机油，就会引起机油变质。
机油变质的判断
机油是否变质的准确判断方法要通过专门的仪器来测定，但明显的变质可以通过检查和观察确定。
（1）观察机油的颜色
优质的机油呈半透明的黄棕色或浅蓝色，当机油中有水时则呈褐色，发动机运转一段时间后，会呈乳白色，并伴有泡沫。机油呈黑色通常是油泥和铁屑过多，或机油中炭粒过多。抽出机油标尺对着光亮处观察刻度线是否清晰，当透过机油尺上的机油看不清刻线时，则说明机油过脏，需要更换机油。
（2）观察油流
将装有机油的量杯慢慢倒向另一空杯，观察其流动情况。质量好的机油的油流应该是细长、均匀、连绵不断，变质的机油会呈油滴状态。
（3）嗅觉法
凡是嗅觉刺激大且有异味的机油均为变质或劣质机油，好的机油应无特别的气味，只略带有芳香。
三、润滑系统的作用
（1）润滑作用
润滑运动零件表面，减小摩擦阻力和磨损，减小发动机的功率消耗。
（2）清洗作用
机油在润滑系内不断循环，清洗摩擦表面，带走磨屑和其它异物。
（3）冷却作用
机油在润滑系内循环带走摩擦产生的热量，起到冷却作用。
（4）密封作用
在运动零件之间形成油膜，提高它们的密封性，有利于防止漏气或漏油。
（5）防锈蚀作用
在零件表面形成油膜，对零件表面起保护作用，防止腐蚀生锈。
（6）液压作用
润滑油可用作液压油，起液压作用，如液压挺柱。
（7）减震缓冲作用
在运动零件表面形成油膜，吸收冲击并减小振动，起减震缓冲作用。
四、润滑方式
由于发动机运动部件的工作条件不相同，因此对不同的运动部件采用不同的润滑方式。发动机各零件的润滑强度取决于该零件的环境、相对运动速度和承受机械负荷、热负荷的大小。根据润滑强度的不同，发动机润滑系采用下面几种润滑方式：
（1）压力润滑
压力润滑是以一定的压力把润滑油供入摩擦表面的润滑方式。利用机油泵，将具有一定压力的机油源源不断地送到摩擦面间。形成具有一定厚度并能承受一定机械负荷而不破裂的油膜，尽量将两摩擦零件完全隔开，实现可靠的润滑。
（2）飞溅润滑
利用发动机工作时某些运动零件(主要是曲轴与凸轮轴)飞溅起的油滴与油雾，对摩擦表面进行润滑的一种方式。飞溅润滑适合于暴露零件表面，如缸壁、凸轮等；相对运动速度较低的零件，如活塞销等；机械负荷较轻的零件，如挺柱等。气缸壁采用飞溅润滑还可防止由于润滑油压力过高，油量过大，进入燃烧室导致发动机工作条件恶化。
（3）定期润滑
对一些不太重要、分散的部位，采用定期加注润滑脂的方式进行润滑，如发动机水泵轴承、发电机、起动机及分电器等总成的润滑。它不属于润滑系的工作范畴。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。
五、润滑剂种类
润滑剂有润滑油和润滑脂两种。
我国润滑油的分类
（1）汽油机润滑油：SC、SD、SE、SF、SG、SH
（2）柴油机润滑油：CC、CD、CD-II、CF、CF-4
润滑脂的分类
钙基润滑脂、钠基润滑脂、钙钠基润滑脂、复合钙基润滑脂、通用锂基润滑脂、石墨钙基润滑脂。
END
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