机油冷却系统在发动机试验中的作用

机油冷却系统在发动机试验中的作用 第,期 内燃机 ,,(,,,,,年,月 ，,,,,,, ,,,,,,,,,, ,,,,,,, ,,,(,,,, 机油冷却系统在发动机试验中的作用 蒋升龙 (华晨汽车研究院发动机试验处，辽宁沈阳, ,,,,,)摘要:发动机能否正常运转，在很大程度上取决于发动机冷却水温度、机油压力和机油温度。而机油的作用至关重要，机油压力和机油温度是否正常，直接关系到发动机能否正常工作，而机油冷却系统的安装使用，既解决了试验过程中发动机机油温度高的问题，同时也充分保证了正常的机油压力，从而确保在台架试验中发动机平稳可靠地运转。关键词:发动机;机油;黏度;压力;温度中图分类号:,,,,, 文献标识码:, 文章编号:,(),,—,,,,(,,,,)叭一,,,,—,, ,,叫,昀,佃,,恤。丑,恤,咖,，, ,,,啦,,,, ,，,,, ,,,,,,,, (,,舀,, ,,,, ,,;,,,,，,,,,,,,;, ,,,,,,,,,, ,,,,,,,,,,, ,,,,,,;, ，,,,,,,,,， ,,,,,,,, , ,,,,,),,,,,,;,:,,舀,, ;,,,,,, , ,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,，,,, ,,,,,,,, ,,, ,,,, ,,,,珊,,,, ,,,,,,, ,,,, ,,,,,, ;,, ,, ,, ,,,，,, ,,,,,,,,,(,,,,,,, ,, ,,, ,,, ,, ,,,, ,,,,,,,,,(,,, ,,,,,,,, ,,, ,,, ,,,,,,,,,,, ,,,,;,,, ,?,;,, ,,, ,,, ,,, ,,西,,(,,,印,,,;,,,,, ,,山, ,,,,,, ,, ,,,;,,,,,, ,,,,,,，,,, ,,,, ;,, ,,,,, ,,, ,,,,,, ,, ,,, ,,,,,, ,,,,,, ,,, ,,,,,,,,,,,，,,, ,,,, ,,,,,, ,,, ,,珊,, ,,, ,,,,,,,,，,,, ,,,,,,,,, ,,,, ,,, ,,舀,, ;,, ,,,,,,, ,,,,,,,, ,, ,,, ,,,;, ,,,,(,,, ,,,,,:,,西,,;,,,,,;,,,,, ,,,;,,,;,,,,,;,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,润滑油对发动机的影响 ,(,(,清洁作用 发动机的内部工作环境十分恶劣，通过进气,(,发动机润滑油的作用 系统吸入发动机的灰尘和混合气未完全燃烧后产生 虽然发动机润滑油的主要作用是润滑，但是 的物质会在气门、缸壁上形成积炭，润滑油在发动它一直身兼数职，对发动机的工作状况起着重要的 机内部被不断氧化，氧化物也容易形成油泥和积作用。如果润滑油失去了作用，发动机将会受到严 炭。积炭对发动机的工作影响很大，它不仅影响混重损害。 合气的充分燃烧，而且会造成发动机内部局部过,(,(,润滑作用 热，大量的胶质会使活塞环粘结卡滞，导致发动机 发动机工作时转速很高，活塞与缸壁之间、 不能正常运转。因此，必须及时将这些污物清理，连杆轴瓦与曲轴之间等部位配合紧密，如果这些配 这个清洗过程是靠润滑油在机体内循环流动来完成合部位得不到充分的润滑，就会产生干摩擦。干摩 的。润滑油中含有清除积炭的清净剂和分散剂，能擦在短时间内产生的热量足以使金属熔化，造成机 够清洁金属表面，分散污垢，保持发动机内部清件的损坏甚至卡死(活塞拉缸、曲轴抱瓦等)，因此 洁。当更换润滑油时，这些杂质随同润滑油一起排必须对发动机中的配合部位给予良好的润滑。 出，因此润滑油会呈现较黑的颜色。 当润滑油流到配合部位后，会在摩擦表面形 ,(,(,密封作用成一层油膜。为了保证润滑油可以 顺利到达配合表 发动机的气缸与活塞、活塞环与环槽、气门面，发动机润滑油必须有一定的压力。 与气门座之间均存在一定间隙，这样才能保证各配 作者简介:蒋升龙(,,,,一)，男，吉林四平人，工程 合件之间运动时不会卡滞。但这些间隙又容易造成师，主要从事发动机机械开发、性能开发等试验工作。 燃烧室内的混合气窜入曲轴箱，结果不仅加速了润 收稿日期:,,,,—,,—,, 滑油的变质，还会降低气缸压力和发动机的输出功 万方数据 内燃机 ,,,,年,月率。润滑油可以在各配合件的间隙中形成油膜，这 式中，,为运动黏度;丁为热力学温度;口，些油膜可以起到密封作用，保证了气缸的密封性。 ,，;均为与油品组成有关的常数。,(,(,冷却作用 黏温指数越大，表示润滑油的黏温特性越 发动机工作时会产生大量的热量，这些热量 好;反之越差。中的大部分通过发动机冷却系统的循环带走，一部 ,(,(,润滑油黏度及黏温性能对发动机的影响分通过润滑油从气缸、活塞等发动机内部表面吸收 黏度是润滑油最基本的一项指标，润滑油的热量后带到油底壳中散发。 牌号就是根据其在某一特定温度下的黏度而编制,(,(,防锈作用 的。汽车发动机选择润滑油时要考虑发动机的结构 发动机在运转或停放时，进气中的水分、燃 特性、工作条件和气候条件等许多因素，这是个比烧产生的酸性气体等都会对活塞环、轴瓦等金属部 较复杂的问题。在这里只讨论润滑油黏度、黏温性件造成腐蚀。润滑油中含有的防锈剂等具有防锈性 与发动机工作密切相关的几个问题。能的多效添加剂，这些添加剂在金属表面形成排列 润滑油黏度与发动机润滑:整齐的致密吸附层，有效地抵制了各种腐蚀物质的 众所周知，提高润滑油黏度可以增加润滑油侵入。 油膜厚度，亦即增加其承受载荷能力。增加液体润,(,(,缓冲作用 滑的可靠性;但是，同时会增加磨损的损失。汽车 当发动机起动、加速或负荷发生较大变化 发动机内摩擦件的磨损面积很大，一般都在, ,,时，活塞销、连杆的大小端以及曲轴轴瓦等部件均 以上。在这些面上盖满一层润滑油，当机件运动速要承受振动的剧烈变化，黏度适当的润滑油可以吸 度很快时，即使油的黏度稍有增加，摩擦功的损失收部分冲击能量，起到缓冲的作用。 增大很多，使发动机可利用的功率相应减少，燃料,(,润滑油温度对发动机影响 消耗增多。所以在保证摩擦面可靠润滑的条件下应,(,(,润滑油黏度与温度的关系 当尽可能使用低黏度的润滑油。 润滑油的黏度是随温度变化而变化，温度升 润滑油除了起润滑作用，同时还具有从摩擦高黏度变小，温度下降而黏度增大。这个关系及其 机件导出摩擦热的功能。单位时间内流动轴承的油变化程度就叫润滑油的黏温性。对发动机油来说， 量增多，导出的热量也相应增加。提高润滑油的压黏温性能是它的一项重要指标。因为润滑油在发动 力和采用低黏度润滑油可以增加润滑油在润滑系统机中工作时，接触到的各润滑部位的工作温度的差 的循环量。应当注意，如果油的黏度低于某一值，别相当大，如活塞环约为,,,(汽),,,,?(柴)， 润滑系统中齿轮式机油泵的功能会急剧恶化，润滑活塞裙部约为,,,(汽),,,,?(柴)，主轴承约,, 油达不到必要的压力会引起轴承供油不足，甚至发(汽)一,,?(柴)，而且在冬季室外停车后，油底壳 生烧瓦事故。在炎热气候下的发动机，更应该防止里的机油温度可降至和大气温度一样低。因此，就 这种危险。限制齿轮泵供油效能的最低黏度与其加要求发动机润滑油在高温部件上工作时能保持一定 工精度和磨损程度有关，维修发动机时必须使润滑黏度，形成一定厚度的油膜，起到应有的润滑作 油泵技术状况良好。用;而在低温时，黏度不要变化太大，以免 内燃机 高黏度润滑油有较好的密封作用，有利于阻启动困难，增大磨损。 止燃烧室内的气体沿气缸壁漏人曲轴箱及油底壳内 总的来说，油在,,?以下的黏度随温度变化 润滑油窜入燃烧室。这样既可避免油底壳中润滑油显著，,,,,,,?之间变化幅度较小，,,,?以 迅速被燃烧气体污染，又可减少润滑消耗。上变化更小。这是因为,,?以下时，油分子运动 润滑油的黏温特性对发动机低温启动的难易能量较小，分子间距离近，分子间引力加大，同时 和启动磨损的大小有特别重要的影响。石蜡结晶逐渐析出，出现结构黏度。而在高温时 发动机启动可以分解为以下五个过程:(,,,?)，油分子运动能量大，分子间距离较 ,(曲轴自静止状态开始旋转，即摩擦面自原来远，引力较小，固体烃充分溶解，因此，黏度随温 的位置开始相对滑动。度变化缓慢。黏温特性是润滑油很重要的性质之 ,(达到发动机启动所必需的最低的曲轴转速。一，反映油品黏温关系最常用的是,,,,,,,方程: ;(保持这一转速到发动开始。 ,,(,，口),,，;,,丁 ,(润滑油自油底壳进入机油泵。万方数据第,期 蒋升龙:机油冷却系统在发动机试验中的作用 ,(润滑油沿油道流入摩擦面。 前三个过程与曲轴转动阻力有关，而且第 攀二、三过程的阻力大于第一过程。后两个过程决定 删着启动磨损的主要原因。 蟋 骚 发动机可能启动的最低转速与发动机技术状 恤 遁况、环境温度和燃料性质有关。曲轴转动的阻力来自机械的外摩擦力和气缸内压缩气体的反作用及摩擦表面润滑油的阻力。前两种阻力对一定的发动机是不变的常数，润滑油的阻力则完全取决于油的黏 润滑油流动性,(,。,,,“)度。因此可以把曲轴转动的速度看作是润滑油黏度 图,格斯,,型发动机磨损与润滑油流动性的关系的函数。曲轴转动动力矩,及转速忍与润滑油动 ,力黏度的关系见图,。 , ， ,,, (曼 , 暑 ? ? , ,,, , 菖 , , ,, ? 翅 , ,,,, 一，„„ 邑 , :一 , 一多 ,, 埭 督 遮 , , , 移 妖 ，, , 裂,, ,、 , 需 辟 延 霍 , 羹,, 乞 ? ,( „ ? ? , 暴 蛊 ?笛?拍如巧加”,， , 动力粘度，(,,?,) 图,格斯,,型发动机润滑油流动性与动力黏度的关系 润滑油黏度，(,,„,) 图,曲轴转动力矩,及转速九与润滑油动力黏度的关系 在高压下，油的分子与分子间引力增大，分子 从发动机启动到润滑油在摩擦面间完全形成液 移动时内摩擦阻力增加，故黏度也变大。由试验体润滑油膜，需要经过一定的时间。在此期间由于 获得的黏度压力曲线见图,。润滑面供油不足，磨损率很高。据称发动机一次发 ,动和走热，气缸壁磨损相当于汽车的行驶里程，一 , , , ,,, ;,时是,,, ,,，,?时是,, ,,。启动磨损在 啦 ， ,汽车发动机总磨损中所占的比率因汽车运用条件而 “? 吕 , , 邑 ， ， ,异，一般在,,,以上。发动机启动后，影响摩擦 毯 』 , .