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活塞与气缸壁之间的润滑方式1. 引言活塞与气缸壁之间的润滑是内燃机运行过程中非常重要的一部分。
良好的润滑可以减少摩擦和磨损，提高内燃机的效率和寿命。
本文将深入探讨活塞与气缸壁之间的润滑方式，包括干摩擦、油膜润滑和特殊润滑方式等。
2. 干摩擦干摩擦是指活塞与气缸壁之间没有任何润滑剂的情况下直接接触。
这种情况下，由于活塞与气缸壁之间的表面粗糙度，会产生较大的摩擦力和磨损。
在实际应用中，为了减少干摩擦，常常采用其他润滑方式。
3. 油膜润滑油膜润滑是指在活塞与气缸壁之间形成一层油膜来减少摩擦和磨损。
在内燃机中，通常使用发动机油作为润滑剂。
当发动机运行时，活塞上的油环会将油膜带到活塞与气缸壁之间，形成一层润滑膜。
这层润滑膜可以减少直接接触和摩擦，从而保护活塞和气缸壁。
3.1 润滑膜形成过程在发动机运行初期，由于活塞与气缸壁之间的间隙较大，油膜形成相对困难。
此时，主要依靠喷油器喷射的油雾来形成初步的润滑膜。
随着发动机运行时间的增加，活塞与气缸壁之间的间隙逐渐减小，润滑膜也会逐渐完善。
3.2 润滑膜厚度润滑膜的厚度对于减少摩擦和磨损至关重要。
通常情况下，润滑膜的厚度在数微米至数十微米之间。
过厚或过薄的润滑膜都会影响到内燃机的正常工作。
在设计和使用内燃机时，需要合理控制润滑膜的厚度。
3.3 润滑膜破裂在一些特殊情况下，润滑膜可能会因为温度过高、油质变质等原因而破裂。
润滑膜破裂会导致活塞与气缸壁之间直接接触，增加摩擦和磨损。
在实际应用中，需要定期检查和更换发动机油，以保证润滑膜的完整性。
4. 特殊润滑方式除了干摩擦和油膜润滑外，还有一些特殊的润滑方式可以应用于活塞与气缸壁之间。
4.1 固体润滑剂固体润滑剂是指以固体形式存在的物质，如石墨、二硫化钼等。
这些固体润滑剂可以在活塞与气缸壁之间形成一层固体薄膜，减少摩擦和磨损。
然而，固体润滑剂的使用需要考虑其耐高温和耐压性能。
4.2 气体润滑气体润滑是指利用气体来减少活塞与气缸壁之间的摩擦和磨损。
内燃机学知识点总结名词解释：压缩比:气缸总容积与燃烧室容积之比,表示气体被压缩的程度配气定时:指内燃机每个气缸的进\排气门从开始开启到完全关闭所经历的曲轴转角气门重叠角：点火提前角：喷油提前角:喷油泵安装于柴油机上时喷油泵柱塞关闭进回油孔开始压油到柴油机活塞上止点所经历的曲轴转角增压中冷:利用冷却风扇加车辆运行过程中所产生的高速气体流动来冷却增压空气偶件喷油规律:指在喷油过程中,单位凸轮转角(或单位时间)内从喷油器喷入气缸的燃油量指示效率：指示压力：平均指示压力:指单位气缸容积一个循环所做的指示功有效指示压力：指示热效率:指发动机实际循环指示功与所消耗的燃料热量的比值有效热效率:实际循环的有效功与为得到此有效功所消耗的热量的比值平均有效压力:使活塞移动一个行程所做的功等于每循环所做的有效功的一个假想的\平均不变的压力有效燃料消耗率be:指单位有效功的耗油量指示功率:内燃机单位时间内所做的指示功有效功率:指示功率扣除机械损失功率即为有效功率升功率:在标定工况下发动机每升气缸工作容积所发出的有效功率充量系数Φc:每循环吸入气缸的空气量换算成进气管状态的体积与活塞排量之比过量空气系数Φa:燃烧1kg燃料的实际空气量与理论空气量之比空燃比α:空气质量流量/燃料质量流量机械效率:有效功率与指示功率之比机械损失:运动件的摩擦损耗功与附件所消耗的功压力升高率dp/dφ增压比残余废气系数:上一循环残留在缸内的废气mr与每循环缸内气体的总质量m0之比排气再循环:在一个循环吸入的新鲜充量m1中,若其中一部分是来自发动机的排气,用来稀释可燃混合气,以降低燃烧温度,控制NOx的生成与排放,称为排气再循环排气再循环率:参与再循环的排气的质量mEGR占新鲜充量m1的百分比排气损失:膨胀损失与推出损失之和为排气损失泵气功:强制排气和吸气行程中缸内气体对活塞所做的功。
进气损失:内燃机在进气过程中所造成的功德减少称为进气损失。
泵气损失:与理论循环比，活塞在泵气过程所造成的功的损失。
润滑方式在润滑材料选定之后，就需要采用适当的润滑方式及装置，将润滑材料进行有效的输送、分配、检查和调整，才能充分发挥润滑的作用。
润滑方式主要有十种：⑴手工加油润滑这种润滑方式主要用于开式齿轮、链条、钢丝绳及一些简易机械设备，其特点是润滑装置最简单，但维护工作量较大，只适用于轻负荷或低速的摩擦副。
⑵滴油润滑滴油润滑是利用油的自重一滴一滴的流到摩擦副上，滴落速度随着油位而改变，此种润滑最适应在数量不多而又容易靠近的摩擦副上。
如机床导轨、齿轮、链条等部位的润滑。
⑶溅油（飞溅）或油池润滑这种润滑方式是靠高速转动的机械零件在油池中的连续转动将有带到相互啮合的各个摩擦副上。
但是飞溅只能用于油箱封闭的机械上，它不需要什么维护，只要保持规定的油位和油质清洁即可。
⑷油杯、油链及油轮润滑多数用在机床、电机、风扇等主轴轴承上。
这种润滑方式只能用于水平方向主轴，油杯套在主轴上作自由旋转，油轮则固定在轴上，这些润滑装置随着主轴转动，将油从油池带入摩擦副的间歇形成自动润滑，在油池中需保持一定的油位。
这种润滑装置作用可靠，维护简单。
⑸油绳、油垫润滑主要用在低速轻负荷的轴套和一般机械上。
这种方式是利用油绳、毡垫的毛细管产生的虹吸作用向摩擦副供油，油绳和毡垫均浸在油内，摩擦表面可以和油绳或毡垫相互接触，也可以有一定距离。
这种润滑方法简单，维护方便。
⑹强制送油润滑这种润滑主要用于金属切削机床、锻压没备和一些蒸汽机的主轴轴承上，主要是靠一个或几个装在油池上可调行程的柱塞泵来实现，装置较为复杂，但维护简单，润滑油较为清洁。
⑺油雾润滑主要用在高速滚动轴承及封闭的齿轮、链条、滑板、导轨等部件上。
油雾润滑装置利用压缩空气把润滑油从喷嘴喷出，将其雾化后再送入摩擦表面，并使其在饱和状态下析出，让摩擦表面上粘附薄层油膜，以起到润滑作用。
⑻压力循环润滑主要应用在内燃机、金属切削机床及一些减速器上。
这种润滑方法利用重力或油泵使循环系统的润滑油达到一定的工作压力，适用于重负荷的摩擦表面。
火车内燃机工作原理
火车内燃机是一种用于驱动火车的发动机，它通过燃烧燃料来产生高温高压的气体，并将其转化为机械能驱动火车的运动。
其工作原理如下：
1. 空气进入：首先，空气通过一个过滤系统进入到燃料燃烧室。
这个过程可以确保进入燃烧室的空气干净且不含有害物质。
2. 燃料喷射：燃料通常是一种液体，通过喷嘴被喷射进燃烧室中。
喷射系统会根据需要调整燃料的喷射量，以控制发动机的输出功率。
3. 点火：燃料进入燃烧室后，一个点火系统会在适当的时机提供电火花，引发燃料的燃烧。
这个过程会产生高温高压的气体。
4. 燃烧：燃料与空气的混合物在点火的情况下燃烧。
燃料分子中的碳和氢与空气中的氧发生化学反应，产生大量的热能。
5. 膨胀：燃烧产生的高温高压气体会膨胀，推动活塞向下移动。
这个运动会通过连杆、曲轴等机构传递到火车的车轮上，驱动火车前进。
6. 排气：在活塞下行的过程中，燃烧产生的废气会通过曲轴箱的排气门排出。
这个过程将废气排放到外部环境中。
7. 冷却：发动机的工作会产生大量的热能，因此需要一个冷却系统来确保发动机的温度稳定在可接受的范围内。
冷却系统通
常使用水或冷却液来吸收和散发热量。
8. 润滑：为了减少摩擦和磨损，火车内燃机需要一个润滑系统来提供润滑油。
润滑油会润滑发动机内部的各个运动部件，同时也会起到冷却的作用。
通过以上的工作原理，火车内燃机能够将燃料的化学能转化为机械能，驱动火车行驶。
不同型号的火车内燃机可能有所不同，但基本的工作原理都是相似的。
柴油机润滑系统工作方式及主要部件结构特点柴油机是一种内燃机，它通过将压缩空气与柴油混合后点火进行燃烧，产生能量驱动发动机运转。
而在柴油机中，润滑系统是非常重要的一个部分，它能够有效地减少部件摩擦，延长发动机寿命，保护发动机运转。
柴油机润滑系统工作方式主要有三种：润滑油压力式润滑、喷淋式润滑和油浴式润滑。
首先来介绍润滑油压力式润滑。
压力式润滑是通过一个润滑油泵来将润滑油压力送到各个部件进行润滑。
在柴油机中，通常会有一个润滑油槽存储润滑油，然后通过润滑油泵将润滑油送到需要润滑的部件上。
这种润滑方式适合于高速高温工况，能够有效减少部件磨损，提高发动机寿命。
其次是喷淋式润滑。
喷淋式润滑是将润滑油通过喷嘴喷洒到部件表面，形成一层油膜进行润滑。
这种润滑方式一般适用于低速低温工况，比如柴油机的启动和怠速状态。
喷淋式润滑能够迅速形成润滑膜，减少发动机启动时的磨损，保护发动机。
最后是油浴式润滑。
油浴式润滑是将部件浸入润滑油槽中，利用润滑油的粘度形成油膜进行润滑。
这种润滑方式一般适用于柴油机的一些重要部件，比如曲轴箱。
油浴式润滑能够有效地冷却部件并保护其表面，延长使用寿命。
除了不同的润滑方式，柴油机润滑系统还有许多重要的部件，下面我们来介绍一下柴油机润滑系统的主要部件结构特点。
其次是润滑油滤清器。
柴油机中的润滑油滤清器主要作用是过滤润滑油中的杂质，保持润滑油的清洁。
润滑油滤清器一般由滤芯、外壳、阀门等部件组成。
滤芯是润滑油滤清器的核心部件，它通过特殊的材料和结构来过滤润滑油中的杂质，保持润滑油清洁。
润滑油滤清器的主要特点是高效率、低阻力、长寿命。
再者是润滑油冷却器。
润滑油冷却器在柴油机润滑系统中起着降低润滑油温度的重要作用，它一般由冷却管、外壳、散热片等部件组成。
冷却管是润滑油冷却器的核心部件，它通过与发动机冷却系统相连来进行润滑油的冷却。
润滑油冷却器的主要特点是高冷却效率、低能耗、长寿命。
最后是润滑油储油罐。
储油罐是柴油机润滑系统中的一个重要部件，它主要用于存储润滑油，并通过油管将润滑油送到各个部件进行润滑。
默创-知识分享
内燃机的润滑系统 润滑系统的作用是将一定数量的清净润滑油送 到各摩擦副的表面，完成润滑、冷却、密封和清洁作用 后，将污染的润滑油收集，滤清、冷却供重复使用。
润 滑系统对发动机的正常工作起着举足轻重的作用。
内燃 机是润滑系统的主角。
循环流动的机油，将保持摩擦副 间油膜，减少摩擦阻力和运动消耗，并减少机件磨损； 将摩擦金属细末带走，使之不能加剧摩擦；同时，流动 的机油将摩擦产生的热量带走，使运动机件不因温度过 高而烧损；粘性的机油还能在活塞环与气缸之间构成油 膜，起到密封作用，增强汽缸压力。
因此，润滑系统在减少机械损失，提高机械效率、延长发动机使用寿 命等方面起着重要作用。
内燃机润滑系统应满足一下要求： （1） 以一定压力和一定的流量向各摩擦表面供给润滑油； （2） 能对润滑油过滤清洁及冷却，保持一定范围的机油温度； （3） 润滑系统消耗功率要少，设置紧凑，便于维护。
设置仪表监督其可靠工作。
润滑系统可分为湿式曲轴箱和干式曲轴箱两种形式 湿式曲轴箱的机油贮存在发动机的油底壳中，一般用一个油泵来泵送机油的循环。
结构比较简单，多 用于汽车发动机中。
机油泵通过集滤器将油底壳内一部分机油泵送经过离心式机油滤清器而返回到油底壳 内。
而将另一部分机油送至粗滤器，经过安全阀和机油冷却器（风冷和水冷）进入主油道。
在这里机油分 两路，一路从曲轴一端的主轴承而进入曲轴内油道，经过各曲轴轴颈和连杆轴颈以及活塞。
另一路则进入凸轮轴轴承座的油道又通向气门摇臂支座及摇臂，另有喷油嘴将机油喷到定时齿轮。
泵送到 各润滑部位的机油不管是压力输送到，还是飞溅方式进入，最后全部机油均散落到油底壳内，经过滤清器 而循环使用。
发动机内的机油贮存在专门的机油箱内，称为干式油底壳润滑油路，干式润滑油路其特点是机油贮油 箱在发动机体外，而不在曲轴箱底部集油，其他与湿式润滑油路相似。
干式润滑油路，它可使发动机高度 降低，机油工作条件得到改善，允许发动机作大幅度的前后、左右倾斜等。
但由于需要多个机油泵，管路 多，而需要专门的油箱等，结构较复杂，一般很少采用。
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内燃机润滑油主油道主要技术参数见表 1-1，主油道压力为正常工作时压力。
表 1-1 主油道主要技术参数 项目
主油道压力/kpa 主油道流量【L/(hp.h)】 机油冷却量【kcal/(hp.h)】
汽油机
200~400 15~30 40~55
柴油机
300~600 20~50 80~120
内燃机机油底壳机油容量与发动机功率密切 相关。
单位体积机油量负担的功率数，反映了发动机润滑的苛刻程度。
主油道内润滑油流量亦与此相关。
汽油机油升机油平均功率见表 1-2. 表 1-2 汽油机升机油平均功率 平均功率/(hp/L)
20 27
功率/hp
50~100 100~150
功率/hp
15~200 200~250
平均功率/(hp/L)
37 51
发动机在使用过程中维持主油道设定的机油流量和压力是至关重要的，是保证发动机各摩擦副正常工 作的基础。
1、机油泵 发动机无论采用湿式或干式润滑油路，都需要有一机油泵作输送润滑油的动力，使润滑油在油路中循 环流动。
高速发动机广泛采用齿轮式机油泵。
齿轮式机油泵由两个互相啮合的齿轮组成.齿轮式机油泵，结构简 单，加工方便，而且工作可靠，寿命也长，所以应用很广。
此外，还有一种转子式机油泵结构紧凑，外形小应用日益广泛。
机油泵的供油量一般为循环油量的 2～3 倍。
一般可按发动机的功率估算。
汽油机约为功率（N）的 0.40L/min，柴油机则约为功率（N）的 0.60 L/min，活塞用机油冷却柴油机约为其功率（N）的 0.90L/min. 2、机油滤清器 发动机工作时，机油不断被磨屑，和来自外界的灰尘所污染，同时油品在高温下氧化生成可溶性酸性 物质和不可溶的胶状沉淀物和烟怠等。
为了及时清除机油中这些有害沉淀物质，保证机油清洁，延长机油 的使用期，在发动机润滑系统中设置了机油滤清器。
机油滤清器可分为粗滤清器和细滤清器两类。
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粗滤清器用来滤清约 40μm 的杂质颗粒，串联于主油道之前，进入主油道 的机油全部经过粗滤清器。
细滤清器的滤清细度可达 5～10μm，一般只通 过总循环油量的 10%～30%。
属于粗滤清器的有网式、刮片式、绕线式等类型。
刮片式滤清器，他 的滤清器效果稳定，能在发动机运行中清除杂质，应用较广，见图 1-27.
细滤清器由微孔滤纸制成， 它的过滤细度 可达 10～25μm，且流通阻力小。
图 1-28 为纸质滤芯滤清器。
纸滤芯一般不进行清 洗保养，堵塞后，更换新的芯子，纸滤芯可作 粗过滤，也可作细过滤。
细滤芯器还有离心式滤清器。
离心式滤清器的优点是滤清效果好，滤清 阻力小，不必更换滤芯，其滤清能力基本不受沉淀物积聚的影响。
缺点是在 发动机启动或低温工作时，滤清能力较差，对机油中胶质的过滤能力差。
粗过滤器也称全流式过滤器，细过滤器也称分流式过滤器。
3、机油冷却器 为了保持机油温度在许可范围内变化，常需要对机油进行强制冷却。
使油底壳内机油温度不要太高， 通常在 70～120℃范围。
用空气作为冷却介质的装置称为机油散热器，用水作为介质的称为机油冷却器。
机油冷却器或散热器可以串联或并联在主油路中。
机油散热器的结构与水冷却器的结构相似，一般都是管片式。
机油冷却器的结构如图 1-30，冷却水 在管内流动，管外有很多散热片以增加散热面积。
它的安装位置比较自由，机油温度不随气温而变化。
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