.汽车发动机润滑系统的故障诊断与合理维护毕业论文
2020-04-10 16:59:11
摘 要
随着汽车保有量的增加,汽车作为一个代步工具已经走进了千家万户,但随着车龄的增加,汽车发动机润滑系统也越容易出现故障,如果不及时排除这些故障,会对汽车造成一定的影响。本文结合发动机润滑系统的结构原理,探讨润滑系统的常见故障以及诊断流程方法,分析润滑系统的合理维护方法。
本文主要围绕对发动机润滑系统的故障诊断及合理维护。首先阐述了发动机润滑系统的结构原理,其次分析了润滑对发动机的影响,然后分析发动机润滑系统的常见故障及诊断流程,基于这些故障论述了润滑系统的合理维护方法,最后分析了发动机润滑系统监测维护的新技术。
研究结果表明:润滑系统的常见故障有机油压力过高和过低、机油消耗异常、油温过高等,对汽车出现这些故障及时的诊断维护,是对发动机润滑系统的合理保护,合理的选用机油并及时的更换机油也能起到维护润滑系统。最后在日常需要实时关注汽车的润滑系统,定期检查以及定期维护。
本文的特色:结构合理,层次分明;运用图、表进行分析,清晰易懂。
关键词:润滑系统;故障诊断;润滑油;合理维护
Abstract
With the increase of car ownership, automobiles have already entered millions of households as a means of transport, but as the age of cars increases, the engine lubrication system is also more prone to failure. If these failures are not eliminated in time, it will cause damage to the car. A certain influence. This article combines the structural principles of the engine lubrication system, discusses the common faults of the lubrication system and the diagnostic process method, and analyzes the reasonable maintenance method of the lubrication system.
This article mainly focuses on the fault diagnosis and reasonable maintenance of the engine lubrication system. Firstly, the structure principle of the engine lubrication system is described. Secondly, the influence of lubrication on the engine is analyzed. Then the common faults and diagnosis process of the engine lubrication system are analyzed. Based on these failures, the reasonable maintenance method of the lubrication system is discussed. Finally, the engine lubrication system monitoring is analyzed. Maintenance of new technologies.
The results of the study indicate that the common faults of the lubrication system include high and low organic oil pressures, abnormal oil consumption, and high oil temperatures. The timely diagnosis and maintenance of these faults in the vehicle is a reasonable protection for the engine lubrication system and a reasonable selection of oil. And timely replacement of oil can also play a maintenance lubrication system. Finally, in the daily need of real-time attention to the car's lubrication system, regular inspections and regular maintenance.
This article is characterized by: a reasonable structure, a clear hierarchy; the use of charts, tables for analysis, clear and easy to understand.
Key Words: lubrication system; fault diagnosis; lubricating oil; reasonable maintenance
目 录
第1章 绪论 1
1.1 研究的背景及意义 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2 研究意义 1
1.2 研究的主要内容 2
第2章 发动机润滑系统的结构原理 3
2.1 润滑系统的组成及结构 3
2.1.1 润滑系统的组成部件 3
2.1.2 润滑系统的油路 4
2.2 润滑方式 5
第3章 润滑对发动机的影响 6
3.1 润滑系统的功用 6
3.2 润滑系统对发动机性能的影响 6
3.2.1 润滑对发动机动力性和可靠性的影响 7
3.2.2 润滑对发动机零件磨损失效的影响 8
第4章 润滑系统的常见故障及诊断流程 10
4.1 机油压力过低 10
4.1.1 故障现象及原因 10
4.1.2 诊断流程 10
4.2 机油压力过高 13
4.2.1 故障现象及原因 13
4.2.2 诊断流程 13
4.3 机油消耗异常 15
4.3.1 故障现象及原因 15
4.3.2 诊断流程 15
4.4 发动机油温、水温过高 16
4.4.1 故障现象及原因 16
4.4.2 诊断流程 17
4.5 涡轮增压发动机烧机油故障 17
4.5.1 涡轮增压发动机烧机油原因 18
4.5.2 缓解增压发动机烧机油的方法 19
第5章 润滑系统的合理维护 21
5.1 机油的合理选用和更换 21
5.1.1 润滑油的作用及使用要求.. 21
5.1.2 润滑油的分类 22
5.1.3 润滑油的选用 22
5.1.4 润滑油的品质检测 23
5.1.5 润滑油的更换 24
5.2 润滑系统的日常维护 24
5.2.1 定期检查机油 25
5.2.2 定期清洗润滑系统 26
第6章 润滑系统监测和维护新技术 27
6.1 润滑系统的免拆清洗 27
6.1.1 免拆清洗类型 27
6.1.2 免拆清洗剂的功效 28
6.1.3 免拆清洗剂的使用方法和注意事项 29
6.1.4 免拆清洗机的使用方法 29
6.2 润滑油监测技术 30
6.2.1 润滑油监测技术概述 30
6.2.2 信息融合技术概述 31
6.2.3 润滑油监测技术存在的问题及发展趋势 32
第7章 结论 33
参考文献 34
致谢 35
第1章 绪论
1.1研究背景及意义
1.1.1研究背景
近年来,随着汽车保有量的持续上升,汽车出现故障的情况也在增加,另外车龄越大,对汽车的保养消费也越高。据不完全统计,车辆非事故性维修中大多数源自于发动机,对发动机进行科学的保养,才能保证发动机有效地工作。发动机有五大系统,对每个系统有一个熟悉的认识,了解这些系统的常见故障对发动机的维护和保养都有很大的帮助,然而对发动机润滑系统的维护与保养是比较常见的也是比较有效的。所以发动机润滑系统的故障诊断与合理维护不仅是许多车主更是广大汽车维修厂商十分重视的一个方面。
现如今对汽车的维护与保养技术方面还是存在着许多的不足之处,许多4S店对汽车发动机润滑系统的故障诊断虽然都有一定的诊断流程,在发动机润滑系统的维护技术上也有许多的突破,但是发动机的故障诊断并不全面,并且诊断方法繁琐。总而言之,随着人们对汽车保养的重视程度加深,汽车的使用寿命也在增加。但是,绝大多数人对发动机的润滑系统的认识还是比较浅的,对发动机润滑系统出现故障,往往不能作出相应的判断及维护方法。大多数人直接去修理厂和4S店等地方进行检修与维护,然而有许多的维护方法可能自己单独就能完成,维护的成本可能也并不贵。另外也有一些故障汽车不会以十分明显的方式显现出来,然而车主也不能做出及时的判断,随着时间推移这些故障会给汽车留下一定隐患,对汽车安全甚至车主安全带来影响。所以对汽车润滑系统的故障诊断研究是十分有必要的。
1.1.2研究意义
发动机润滑系统对汽车的性能有一定影响,本文基于对汽车发动机常见故障的分析,探讨这些故障的诊断流程与方法,并深入研究减少故障的合理维护方法。本文主要对发动机润滑系统的常见故障进行归纳总结,并论述这些故障的诊断流程,为发动机的故障诊断提供理论依据。根据发动机的润滑系统的常见故障,提出相应的合理维护方法,给制造商、车主、维修人员提供理论依据。本文的研究成果能够给车主在日常汽车发动机润滑系统维护上提供可行性意见,这不仅能够提高汽车的使用性能和使用寿命,也能降低一些汽车安全上的隐患,能够为汽车消费者提供出行安全保障。
另外,本文在总结发动机润滑系统的常见故障基础上,详细的分析了这些故障的主要原因与诊断流程,同时也分析了润滑系统的日常维护方法,以此能够给4S店的维修人员提供维修上的指导帮助,能够对汽车润滑系统出现的故障及时排除,并能够给顾客提出相应的维护方法,增加发动机的使用寿命。
最后在发动机润滑系统的监测维护上,分析了一些新的方法手段,润滑油监测技术能够及时反映给车主润滑油的性质,判断润滑油是否变质,车主能够及时的更换润滑油并清洗润滑系统,以保证汽车能够良好的运行。在润滑系统的清洗方面,我们不仅仅在局限于去4S店进行清洗,我们可以通过使用方便快捷、操作简便的免拆清洗剂自行清洗润滑系统。
1.2研究的主要内容
本文首先阐述发动机润滑系统的基本组成原理,然后通过分析发动机润滑系统的一些常见故障,论述这些故障的原因及诊断方法,针对这些常见的故障论述如何对发动机润滑系统进行合理维护,最后分析发动机润滑系统维护监测的新技术。
具体内容如下所示:
(1)阐述发动机润滑系统的基本组成;
(2)分析润滑对发动机性能的影响,包括对动力性的影响,零件磨损失效的影响等
(3)论述润滑系统的常见故障及诊断流程,包括诊断仪器,诊断方法和机油压力过高或过低、机油消耗过多、机油温度过高等故障的故障现象、原因以及故障的诊断流程;
(4)分析发动机润滑油对润滑系统的影响,包括润滑油的作用,润滑油的选择,润滑油的品质检测、分析;
(5)论述润滑系统的合理维护方法,包括润滑油的更换,润滑系统的养护清洗仪器和方法流程;
(6)分析发动机润滑系统维护监测的新技术,包括润滑系统的免拆清洗,润滑油监测技术等。
第2章 发动机润滑系统的结构原理
2.1润滑系统的组成及结构
在发动机运行过程中,发动机内部的零件是处于高温、高速、高负荷的情况下做相对运动,在这种不正常的工作环境下,零件更容易磨损,也会因为高温高负荷情况产生形变,从而丧失零件该有的性质。发动机内部的许多摩擦副虽然表面都是经过细致的加工,但是将这些表面放大来看,却并不是完全光滑的,它们之间存在着摩擦,润滑系统能够对这些表面进行润滑,减小他们之间的摩擦阻力,从而降低发动机的功率消耗,减轻零件表面的异常磨损,以保证发动机能够持久可靠地运行。发动机能够正常的工作,是各个系统各司其职,并提供稳定的工作环境而达到的,同样润滑系统的工作,也是靠着这些组成部件的相互配合作用而运行整个润滑系统,所以了解每个零件的结构和作用,对整个润滑系统的工作过程都会有很大帮助。
2.1.1润滑系统的组成部件
发动机润滑系统由机油泵、机油滤清器、机油冷却器、集滤器等部件组成。另外润滑系统还包含机油压力表、温度表和机油管道等[1]。以下分析其中的主要部件的工作原理和功能:
(1)机油泵:它是整个润滑系统中最关键的部件,机油泵一旦故障,整个润滑系统就会停止工作,从而导致发动机的各种问题产生。机油泵的作用便是将油底壳中的机油抽出,加压之后运送到润滑系统中需要润滑的零件表面上,并保持着润滑系统中润滑油的循环。根据其结构形式,油泵可分为齿轮式油泵和转子式油泵,其中齿轮泵又可分为内齿轮式和外齿轮式,外齿轮式一般称为齿轮式油泵。
(2)机油滤清器:它在润滑系统中有着十分关键的作用,机油泵将机油抽出后,机油里面可能含有许多的杂质、颗粒物、氧化物等,如果这些杂质被输送到整个润滑系统中,零件表面将会加剧磨损,进而有更多的磨损物进入润滑系统,时间一长容易导致油路堵塞。机油滤清器能够将大部分对润滑系统有害的物质过滤掉,以维持润滑系统中的机油洁净。机油滤清的方式有全流式和分流式,目前轿车都普遍采用串联在机油泵和主油道之间的全流式机油滤清器,所以,他可以滤清所有从油底壳进入润滑系统中的机油。
(3)集滤器:它是润滑系统的第一级过滤装置,它与机油泵串联安装,位于油底壳内机油进入机油泵之前,它的结构多为网状的形式,他能过滤掉粒度比较大的杂质。
(4)限压阀:限压阀在润滑系统中起着调节作用,当发动机转速增高或机油黏度变大等原因导致机油的压力上升时,限压阀会自动开启,经机油泵流出的机油会从与其并联的限压阀流入油底壳中,以保持润滑系统中的油压处于正常的范围,来保证发动机能够正常的工作。避免由于压力过高的机油,损坏发动机的润滑系统和汽车发动机中的零件。
(5)机油冷却器:由于发动机内部的工作环境温度高,零件之间的摩擦也会产生热量,流经零件表面的润滑油也会带走一部分热量,因此机油的温度会增加,如果不及时的冷却机油,过高的温度会导致发动机内部零件损坏。尤其在一些高性能高功率的发动机上(特别是增压发动机)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。在轿车上广泛采用的是水冷式机油冷却器,因为其结构尺寸较小,便于布置在发动机内,并且其不会使机油温度过低,能够保持温度的稳定性。
2.1.2润滑系统的油路
现代汽车发动机润滑系统的油路大致相同。图2.1为发动机润滑系统油路的示意图。
配气凸轮轴
机油滤清器
限压阀
机油泵
油底壳
集滤器
曲轴
回油阀
液压挺柱
图2.1 发动机润滑系统油路
润滑油被油泵从油底壳吸入主油道中[2],先通过集滤器进行第一级的过滤,过滤掉润滑油中的较大杂质,防止较大的颗粒物进入到机油泵中,从而阻碍机油泵运行的同时,还降低润滑系统的性能。然后经由机油泵的部分机油在通过机油滤清器进行二级过滤,过滤掉其中的机械磨损的磨屑和氧化物,之后流入到润滑系统的主油道中。
进入主油道中的润滑油对发动机内的零部件进行润滑,在对曲轴的润滑中有两个润滑路线,其中一条是对曲轴上的主轴颈、主轴颈轴瓦等部件进行润滑,这些部件间的润滑方式为压力润滑,在润滑完成后,机油流回油底壳中;另外一条线路是对连杆轴颈进行润滑,其润滑方式也是压力润滑,在润滑完成后流回油底壳中。另外,在连杆和曲轴主轴颈-连杆轴颈的油道上都有一个小孔,这些孔在重合能够流通时,正好也是活塞与气缸壁需要润滑之时,机油便从这个小孔中飞溅出来,对汽缸壁以及活塞等处进行飞溅润滑,在这一部分的润滑油中,又有一部分的润滑油润滑活塞销,最后在经过活塞上的刮油环流回油底壳中。
另外,润滑油还润滑气门和气门导管,通过飞溅的润滑油,对他们进行飞溅润滑,润滑完成后流回油底壳中。这些润滑油通过液压挺柱的油道飞溅到气门和气门导管之间。配气凸轮轴在工作中也存在着摩擦,润滑油对配气凸轮轴进行润滑后流回油底壳中。
2.2润滑方式
通过对润滑系统的油路分析,我们了解到汽车发动机中采用的是压力润滑和飞溅润滑相结合的润滑方式[3]。但是根据不同的传动件的工作状态,润滑方式有三种,即压力润滑,飞溅润滑,润滑脂润滑。
(1)压力润滑:压力润滑即通过一定的压力将润滑油输送到零件表面,并润滑这些表面。通过压力润滑的零件表面其产生的热量能及时散出,金属磨屑能及时带走,润滑效果好。所以这种方式主要用于主轴承、连杆轴承及凸轮轴承等负荷较大的摩擦表面的润滑。
(2)飞溅润滑:飞溅润滑是利用发动机工作时运动件泼溅起来的油滴或油雾来润滑摩擦表面。该润滑方式主要用来润滑负荷较轻的气缸壁面和配气机构的凸轮、挺柱、气门杆以及摇臂等零件的工作表面。
(3)润滑脂润滑:润滑脂润滑是利用定期加注的润滑脂对零件表面进行润滑,在汽车润滑系统中并未运用到这一润滑方式。
第3章 润滑对发动机的影响
3.1润滑系统的功用
机油能在摩擦件之间产生油膜,从而减小它们之间摩擦力,降低汽车动力的消耗,磨损降低,所以对机件有很大的保护作用;汽车上的零件在工作时,又会由于摩擦而产生大量的热量,而流动的液体能够带走这部分的热量,使机械表面的温度不会太高,不会出现因为温度高而烧蚀的现象;金属零件在相互摩擦的过程中会产生一定量的金属磨粒,流动的润滑油能够及时的将这部分杂质带走,从而防止因为这些颗粒的存在加剧零件的磨损。气缸中的活塞环也并不是完全与气缸接触,他们之间会有很小的间隙,这样就会有混合气的逸出,而机油能够形成油封,对气缸有着密封作用。所以发动机的润滑系统有着以下功用:
(1)润滑作用:所有的物体都并不是光滑的,汽车零件也是如此,虽然它们都经过精细的加工,但是在零件的相互运动过程中都会产生不可避免的摩擦,这些摩擦件之间需要进行润滑,才能保证摩擦力的减小,减轻他们之间的磨损。润滑系统能够将润滑油输送到零件表面,形成减轻磨损的油膜,起到润滑保护的作用,提高了发动机的可靠性和耐久性,同时也减少了摩擦的功率损耗,保证了发动机的使用寿命。