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摘要：润滑系统是包含内燃发动机在内运动的机械设备的重要组成部分。内燃往复式发动机是通过在燃烧室燃烧燃料，将化学能转换成直线运动的机械能。通过发动机内部的曲柄连杆机构将直线运动转换成圆周运动输出。在此过程存在大量的机械运动以及运动部件带有大量的热量，这就需要润滑系统保证发动机正常的进行机械运动。基于此，本论文主要讨论了润滑的原理、作用和方式，并且结合发动机讲述润滑系统在发动机领域的组成结构。
关键词：原理、条件、作用、湿式油底壳内燃机润滑系统、干式油底壳内燃机润滑系统、系统组成
引言
1876年，德国人Nicolaus Auguet Ouo与Langen合作，制造出四冲程煤气机，内燃机经过一百多年的发展，到今天已经取得了前所未有的进步。由最简单的自然吸气，纯机械控制发展到现在的涡轮增压，电子电路控制。随着科技的发展，内燃机在经济性、动力性、可靠性等诸多方面取得了惊人的进步，为人类做出了巨大的贡献。
为了降低内燃机的故障频率，提高可靠性，减少维修周期，内燃机维保行业的人员必须具备相关的职业技能，对内燃机的工作原理，结构组成特点需要充分了解。本文主要讲述的就是内燃机的一个重要组成部分润滑系统。良好的润滑不仅能提高零部件的使用寿命，也能降低单位功率的燃料消耗。
一. 概述
1.1、 润滑原理
两个运动零件的工作表面，从微观角度看是粗糙不平的，如图1-1，在相对运动中会摩擦发热而消耗一定功率，同时引起磨损。
为了减少上述磨损和功率消耗，在两个零件的工作表面加入一层润滑油使其完全或部分隔开，两表面的摩擦系数会减小，摩擦引起的功率消耗和磨损就大为减少。对于轴和其支座，两配合表面还会由于二者的相对运动而形成油楔，从而进一步减少摩擦阻力。
利用油楔作用形成润滑油膜的原理如图1-2所示。当轴在静止状态时，在自重作用下与轴轴承最低处相接触。由于轴与轴承接触面较小，润滑油被挤出。当轴转动时，粘附在轴表面的润滑油便随轴一起转动。由于轴与轴承的间隙成楔形，运动的润滑油会产生一定的压力，在此压力作用下，轴被推向一侧。轴的转速越高，单位时间被带动的润滑油也越多，压力相应地也越大，当轴的转动达到一定时，轴便被油压抬起。这样，油膜将与轴承完全隔开，使它们之间变为液体摩擦，从而减少了轴的运转助力，减少了轴与轴承的磨损。
同理，作直线运动的零件，其前端有倒角时，润滑油也可楔入摩擦表面而形成油膜。为了保证发动机长期可靠地工作，发动机的各运动表面都要得到适当的润滑。
1.2、 保证发动机润滑的条件
1. 有足够的润滑油量和合适的压力
足够的油量才能保证各个需要润滑的表面有足够的油来形成油膜，而合适的压力才能保证润滑油被可靠地送达各个摩擦表面。
2. 运动件表面之间有合适的间隙
当有足够的润滑油后，还必须使用两个相对运动件之间有一定的空隙，才能让润滑油进入到两个表面之间。当兩个表面逐渐收敛时，润滑油被挤压到一个窄的空间而产生一个压力，这个压力将两个表面强制分离，从而形成完成的油膜。
3. 足够快的速度
如果轴的转速不够快，它将没有足够快速率来带动或泵压足够量的润滑油进入压力楔，以补充从轴承两端漏掉的润滑油量，其结果是无法保证完整的油膜润滑。
4. 润滑油必须有恰当的黏度
在速度、负荷、油膜厚度都稳定的情况下，润滑油的黏度愈大，摩擦阻力愈大，摩擦系数愈大，机械摩擦损坏功率愈大。但是，黏度过小也不行，太小了油膜承载能力不够，无法维持流体膜润滑，则摩擦阻力更大。因此，选用的润滑油黏度应与转速、负荷配合得当，机械就能处于合适的流体摩擦范围内工作，摩擦系数低，机械磨损最小，所以控制润滑油的黏度是十分重要的。
1.3、润滑油的作用
润滑油俗称机油，其作用有以下几个方面：
1、 润滑
在各零件的摩擦表面形成润滑油膜，减少零件的摩擦、磨损和功率消耗。
2、 清洁
在发动机工作时内部会有杂质产生，也会有外部杂质侵入。如：发动机机工作时产生的金属磨削，进气带入的尘埃，燃烧时产生的固体杂质等。这些杂质中硬质颗粒进入的工作表面就会形成磨料，大大加剧零件的磨损。而润滑系统通过润滑油的流动将这些磨料从零件表面冲洗下来并带回油底壳。大的颗粒杂质沉淀到油底壳底部，小的颗粒杂质被润滑油过滤器滤出，从而起到清洁的作用。
3、 冷却
由于运动部件受到摩擦和高温燃烧的影响，某些零件具有较高的温度。而润滑油流经零件表面时可吸收其热量，这部分热量通过润滑油冷却器和油底壳散发到大气。
4、 密封
例如发动机气缸壁和活塞、活塞环以及活塞环与活塞环槽之间都留有一定的间隙，并且这些零件本身也存在几何偏差，这些零件表面上的油膜可以补偿上述原因造成的表面配合的微观不均匀性。由于油膜充满在可能漏气的间隙中，减少了气体的泄漏，保证气缸的应有压力，因而起到了密封作用。
5、 防腐防锈
由于润滑油粘附在零件表面，避免了零件与水、空气、燃气的直接接触，起到了防止或减轻零件锈蚀和化学腐蚀的作用。
6、 降低噪音
零件工作表面之间的润滑油膜能减轻金属零件之间的撞击噪音，此外液体润滑油具有一定的吸振能力
7、 分散应力
液体润滑油能使局部受到的集中应力分散，此外液体润滑油增大了零件的实际承压面积，因此起到了缓冲局部峰值压力的作用。
二. 润滑系的作用与组成
2.1、润滑系的作用
润滑系的作用就是连续不断地将润滑油以一定的压力和流量输送到各个需要润滑的摩擦表面，维持润滑油的正常工作温度，并并保证润滑油的循环。 2.2、润滑方式
由于发动机各运动副的工作条件不同，对润滑强度的要求也不同。它取决于工作环境的好坏，承受载荷的大小和相对运动速度的大小。发动机各部件的润滑方式主要有：
1、压力润滑
对负荷大、相对运动速度高的摩擦慢，例如：主轴承、连杆轴承、凸轮轴轴承和气门摇臂轴都采用润滑强度较大的压力润滑。即利用润滑油泵加压，通过油道将润滑油输送到摩擦面。
2、飞溅润滑
对外露表面、负荷较小的摩擦面，例如：凸轮与挺杆、活塞销与销座等，一般采用飞溅润滑。即依靠主轴承与连杆轴承两侧漏甩出来的润滑油和油雾来进行润滑。
3、喷油润滑
某些零部件如活塞的热负荷非常严重，某些品牌的发动机部分型号，在缸体内部活塞的下面缸体上装了一个喷嘴，将润滑油喷在活塞的底部来冷却活塞。但一般低负荷的发动机，活塞与气缸壁之间虽然工作条件较差，为了防止过量润滑油进入燃烧室而使发动机工作恶化，都采用飞溅润滑。事实上喷油润滑与飞溅润滑没有本质区别。
4、定期润滑
定期定量加注润滑脂。
2.3、润滑系的组成与类型
发动机的润滑系统主要有润滑油的贮存部件、泵送部件、滤清部件、冷却部件、压力温度检测等部件组成，对于不同系统稍有差别。现代内燃机根据其润滑油贮存的位置不同可分为湿式油底壳和干式油底壳两大类。
1. 湿式油底壳柴油润滑系统
图2-1为湿式油底壳内燃机润滑系统，润滑油直接贮存于曲轴箱下部，该结构较为简单，工作条件无特殊要求，现在多数发动都采用的该结构。
其主要组成及作用如下：
（1）油底壳。收集。贮存、冷却及沉淀润滑油。
（2）润滑油泵。提高润滑油压力，向摩擦表面强制供油。
（3）集滤器、机油滤。过滤润滑油中的杂质、减轻零件的摩擦与磨损，防止油路堵塞。
（4）润滑油冷却器及恒温阀。在内燃机工作过程中，润滑油将吸收摩擦产生的热量以及燃烧传导给零件的热量，润滑油温度升高。润滑油的温度若过高，不仅会加速润滑油的老化变质、缩短润滑油的使用期限。而且也使润滑油黏度下降，润滑性能变成，导致零件磨损量增大。故在对润滑油进行冷却。并联在润滑冷却油路上安装恒温阀，控制润滑油冷却强度，使润滑油的温度保持在最适宜的范
（5）限压阀（调压阀）。它位于润滑油泵的出油道上，用来限制油路的最后压力，防止润滑油泵过载以及避免密封件损坏等。当出油道润滑压力超过规定值时，限压阀打开，让一部分润滑油回到油底壳
（6）安全阀（旁通阀）。安全阀通常与滤芯并联，当滤芯被污物堵塞时，润滑油流过滤芯的阻力增大、流量减少，有可能造成摩擦表面得不到良好的润滑。此时油道内的油压升高，安全阀打开，润滑油直接流向主有道已保证润滑。低温启动时润滑油黏度大，流动阻力大，安全閥也会打开。
（7）溢流阀。它安装在主油道上，用来保证主油道压力不致过高。油压超过正常值溢流阀开启，一部分润滑油回到油底壳。并不是所有发动机都安装溢流阀，部分发动机用限压阀兼做溢流阀。
（8）油压表、油温表。现大部分发动机都用传感器来检测润滑油压力和温度。
（9）油管。油道。它们被用来输送润滑油。
2. 干式油底壳内燃机润滑油系统
图2-2 干式油底壳内燃机润滑系统，干式油底壳壳润滑油系统的特点：回到油底壳内润滑油不断被一只或者两只吸油泵抽出，并输送到位于发动机外边的储油箱中，然后由另一只油泵将润滑油送到发动机内部的润滑油系统中。
采用干式油底壳的目的如下：
（1）使发动机适用于在纵向和横向大倾斜度条件下工作，不致使供油间断。
（2）使大量的润滑油免除与曲轴箱中的高温气体接触，可以有效减少润滑油的氧化。
（3）油底壳容积可大大缩小，使发动机结构高度降低，这对坦克和运输用发动机和跑车等特别有利。
参考文献
（1） 母忠林 《柴油机维修技巧与故障案例分析》 机械工业出版社 2009.10
（2） 张鹏 《汽车发动机构造与维修》 北京理工大学出版社 2017.09
（3） 王宝昌 《内燃机构造与原理》 中国工信出版社 2016.08
关键词：原理、条件、作用、湿式油底壳内燃机润滑系统、干式油底壳内燃机润滑系统、系统组成
引言
1876年，德国人Nicolaus Auguet Ouo与Langen合作，制造出四冲程煤气机，内燃机经过一百多年的发展，到今天已经取得了前所未有的进步。由最简单的自然吸气，纯机械控制发展到现在的涡轮增压，电子电路控制。随着科技的发展，内燃机在经济性、动力性、可靠性等诸多方面取得了惊人的进步，为人类做出了巨大的贡献。
为了降低内燃机的故障频率，提高可靠性，减少维修周期，内燃机维保行业的人员必须具备相关的职业技能，对内燃机的工作原理，结构组成特点需要充分了解。本文主要讲述的就是内燃机的一个重要组成部分润滑系统。良好的润滑不仅能提高零部件的使用寿命，也能降低单位功率的燃料消耗。
一. 概述
1.1、 润滑原理
两个运动零件的工作表面，从微观角度看是粗糙不平的，如图1-1，在相对运动中会摩擦发热而消耗一定功率，同时引起磨损。
为了减少上述磨损和功率消耗，在两个零件的工作表面加入一层润滑油使其完全或部分隔开，两表面的摩擦系数会减小，摩擦引起的功率消耗和磨损就大为减少。对于轴和其支座，两配合表面还会由于二者的相对运动而形成油楔，从而进一步减少摩擦阻力。
利用油楔作用形成润滑油膜的原理如图1-2所示。当轴在静止状态时，在自重作用下与轴轴承最低处相接触。由于轴与轴承接触面较小，润滑油被挤出。当轴转动时，粘附在轴表面的润滑油便随轴一起转动。由于轴与轴承的间隙成楔形，运动的润滑油会产生一定的压力，在此压力作用下，轴被推向一侧。轴的转速越高，单位时间被带动的润滑油也越多，压力相应地也越大，当轴的转动达到一定时，轴便被油压抬起。这样，油膜将与轴承完全隔开，使它们之间变为液体摩擦，从而减少了轴的运转助力，减少了轴与轴承的磨损。
同理，作直线运动的零件，其前端有倒角时，润滑油也可楔入摩擦表面而形成油膜。为了保证发动机长期可靠地工作，发动机的各运动表面都要得到适当的润滑。
1.2、 保证发动机润滑的条件
1. 有足够的润滑油量和合适的压力
足够的油量才能保证各个需要润滑的表面有足够的油来形成油膜，而合适的压力才能保证润滑油被可靠地送达各个摩擦表面。
2. 运动件表面之间有合适的间隙
当有足够的润滑油后，还必须使用两个相对运动件之间有一定的空隙，才能让润滑油进入到两个表面之间。当兩个表面逐渐收敛时，润滑油被挤压到一个窄的空间而产生一个压力，这个压力将两个表面强制分离，从而形成完成的油膜。
3. 足够快的速度
如果轴的转速不够快，它将没有足够快速率来带动或泵压足够量的润滑油进入压力楔，以补充从轴承两端漏掉的润滑油量，其结果是无法保证完整的油膜润滑。
4. 润滑油必须有恰当的黏度
在速度、负荷、油膜厚度都稳定的情况下，润滑油的黏度愈大，摩擦阻力愈大，摩擦系数愈大，机械摩擦损坏功率愈大。但是，黏度过小也不行，太小了油膜承载能力不够，无法维持流体膜润滑，则摩擦阻力更大。因此，选用的润滑油黏度应与转速、负荷配合得当，机械就能处于合适的流体摩擦范围内工作，摩擦系数低，机械磨损最小，所以控制润滑油的黏度是十分重要的。
1.3、润滑油的作用
润滑油俗称机油，其作用有以下几个方面：
1、 润滑
在各零件的摩擦表面形成润滑油膜，减少零件的摩擦、磨损和功率消耗。
2、 清洁
在发动机工作时内部会有杂质产生，也会有外部杂质侵入。如：发动机机工作时产生的金属磨削，进气带入的尘埃，燃烧时产生的固体杂质等。这些杂质中硬质颗粒进入的工作表面就会形成磨料，大大加剧零件的磨损。而润滑系统通过润滑油的流动将这些磨料从零件表面冲洗下来并带回油底壳。大的颗粒杂质沉淀到油底壳底部，小的颗粒杂质被润滑油过滤器滤出，从而起到清洁的作用。
3、 冷却
由于运动部件受到摩擦和高温燃烧的影响，某些零件具有较高的温度。而润滑油流经零件表面时可吸收其热量，这部分热量通过润滑油冷却器和油底壳散发到大气。
4、 密封
例如发动机气缸壁和活塞、活塞环以及活塞环与活塞环槽之间都留有一定的间隙，并且这些零件本身也存在几何偏差，这些零件表面上的油膜可以补偿上述原因造成的表面配合的微观不均匀性。由于油膜充满在可能漏气的间隙中，减少了气体的泄漏，保证气缸的应有压力，因而起到了密封作用。
5、 防腐防锈
由于润滑油粘附在零件表面，避免了零件与水、空气、燃气的直接接触，起到了防止或减轻零件锈蚀和化学腐蚀的作用。
6、 降低噪音
零件工作表面之间的润滑油膜能减轻金属零件之间的撞击噪音，此外液体润滑油具有一定的吸振能力
7、 分散应力
液体润滑油能使局部受到的集中应力分散，此外液体润滑油增大了零件的实际承压面积，因此起到了缓冲局部峰值压力的作用。
二. 润滑系的作用与组成
2.1、润滑系的作用
润滑系的作用就是连续不断地将润滑油以一定的压力和流量输送到各个需要润滑的摩擦表面，维持润滑油的正常工作温度，并并保证润滑油的循环。 2.2、润滑方式
由于发动机各运动副的工作条件不同，对润滑强度的要求也不同。它取决于工作环境的好坏，承受载荷的大小和相对运动速度的大小。发动机各部件的润滑方式主要有：
1、压力润滑
对负荷大、相对运动速度高的摩擦慢，例如：主轴承、连杆轴承、凸轮轴轴承和气门摇臂轴都采用润滑强度较大的压力润滑。即利用润滑油泵加压，通过油道将润滑油输送到摩擦面。
2、飞溅润滑
对外露表面、负荷较小的摩擦面，例如：凸轮与挺杆、活塞销与销座等，一般采用飞溅润滑。即依靠主轴承与连杆轴承两侧漏甩出来的润滑油和油雾来进行润滑。
3、喷油润滑
某些零部件如活塞的热负荷非常严重，某些品牌的发动机部分型号，在缸体内部活塞的下面缸体上装了一个喷嘴，将润滑油喷在活塞的底部来冷却活塞。但一般低负荷的发动机，活塞与气缸壁之间虽然工作条件较差，为了防止过量润滑油进入燃烧室而使发动机工作恶化，都采用飞溅润滑。事实上喷油润滑与飞溅润滑没有本质区别。
4、定期润滑
定期定量加注润滑脂。
2.3、润滑系的组成与类型
发动机的润滑系统主要有润滑油的贮存部件、泵送部件、滤清部件、冷却部件、压力温度检测等部件组成，对于不同系统稍有差别。现代内燃机根据其润滑油贮存的位置不同可分为湿式油底壳和干式油底壳两大类。
1. 湿式油底壳柴油润滑系统
图2-1为湿式油底壳内燃机润滑系统，润滑油直接贮存于曲轴箱下部，该结构较为简单，工作条件无特殊要求，现在多数发动都采用的该结构。
其主要组成及作用如下：
（1）油底壳。收集。贮存、冷却及沉淀润滑油。
（2）润滑油泵。提高润滑油压力，向摩擦表面强制供油。
（3）集滤器、机油滤。过滤润滑油中的杂质、减轻零件的摩擦与磨损，防止油路堵塞。
（4）润滑油冷却器及恒温阀。在内燃机工作过程中，润滑油将吸收摩擦产生的热量以及燃烧传导给零件的热量，润滑油温度升高。润滑油的温度若过高，不仅会加速润滑油的老化变质、缩短润滑油的使用期限。而且也使润滑油黏度下降，润滑性能变成，导致零件磨损量增大。故在对润滑油进行冷却。并联在润滑冷却油路上安装恒温阀，控制润滑油冷却强度，使润滑油的温度保持在最适宜的范
（5）限压阀（调压阀）。它位于润滑油泵的出油道上，用来限制油路的最后压力，防止润滑油泵过载以及避免密封件损坏等。当出油道润滑压力超过规定值时，限压阀打开，让一部分润滑油回到油底壳
（6）安全阀（旁通阀）。安全阀通常与滤芯并联，当滤芯被污物堵塞时，润滑油流过滤芯的阻力增大、流量减少，有可能造成摩擦表面得不到良好的润滑。此时油道内的油压升高，安全阀打开，润滑油直接流向主有道已保证润滑。低温启动时润滑油黏度大，流动阻力大，安全閥也会打开。
（7）溢流阀。它安装在主油道上，用来保证主油道压力不致过高。油压超过正常值溢流阀开启，一部分润滑油回到油底壳。并不是所有发动机都安装溢流阀，部分发动机用限压阀兼做溢流阀。
（8）油压表、油温表。现大部分发动机都用传感器来检测润滑油压力和温度。
（9）油管。油道。它们被用来输送润滑油。
2. 干式油底壳内燃机润滑油系统
图2-2 干式油底壳内燃机润滑系统，干式油底壳壳润滑油系统的特点：回到油底壳内润滑油不断被一只或者两只吸油泵抽出，并输送到位于发动机外边的储油箱中，然后由另一只油泵将润滑油送到发动机内部的润滑油系统中。
采用干式油底壳的目的如下：
（1）使发动机适用于在纵向和横向大倾斜度条件下工作，不致使供油间断。
（2）使大量的润滑油免除与曲轴箱中的高温气体接触，可以有效减少润滑油的氧化。
（3）油底壳容积可大大缩小，使发动机结构高度降低，这对坦克和运输用发动机和跑车等特别有利。
参考文献
（1） 母忠林 《柴油机维修技巧与故障案例分析》 机械工业出版社 2009.10
（2） 张鹏 《汽车发动机构造与维修》 北京理工大学出版社 2017.09
（3） 王宝昌 《内燃机构造与原理》 中国工信出版社 2016.08