卡特发动机维修
第3单元
润滑系统和油品
单元目标：
学员能够做到：
1. 解释发动机润滑系统组建的功能
2. 为柴油机确定适当的机油分类
3. 为卡特彼勒3406E型发动机制定一个正常的机油维
修时间表
4. 在卡特彼勒3406B或者3406C型发动机卸载，检查
和安装润滑系统组件
单元参考资料：
燃油和您的引擎 SEBD0640
燃油和您的引擎 (CD ROM) PERV5251
3176B, C-10, C-12和3406E 卡车引擎
操作和维护手册 SEBU6758
3406B 服务手册 SEBR0544
3406C 服务手册 SEBR0550
工具:
222-7876 (168-0328) 服务人员的工具箱
1U5749 发动机适配器板
222-7876 (168-0328) 服务人员的工具箱
第一课：润滑系统组件和操作
引言：
由于当今对高性能，低排放发动机的需求，柴油机的润
滑系统变得比以前更加重要了。不仅发动机需要润滑油
系统提供清洁机油到适当的地方，而且机油本身必须承
受较高的温度和延长排水管区间,同时能够保持较低的
费用。
目标：
学员能够解释润滑系统组件的操作和发动机用油功能。
参考资料：
燃油和您的引擎 SEBD0640
燃油和您的引擎 (CD ROM) PERV5251
3176B, C-10, C-12和3406E 卡车引擎
操作和维护手册 SEBU6758
的卡特彼勒发动机，但有一些也会不同。使用HEUI燃料系统的发动机将有很大不同。对某一特定发动机感兴趣可以参考系统操作手册。
图3.1.1 润滑系统组件
润滑系统组件
润滑系统组件包括以下内容：
1. 原油回升管和吸带
2. 油泵
3. 机油减压阀
4. 机油冷却器旁通阀
5. 机油冷却器
6. 机油滤清器旁通阀
7. 机油滤清器
8. 机油供应增压器
9. 机油供应发动机
图3.1.2 机油通路
机油通路
发动机内部的润滑系统包括以下部分：
1. 油流
2. 活塞冷却喷
3. 机油通路主体和CAM轴承
4. 凸轮轴和主轴承油通路
5. 前端机油供应升降
6. 尾部机油供应升降
7. 前端机油供应摇臂轴
8. 尾部机油供应摇臂轴
9. 机油供应燃油泵
图3.1.3 前端齿轮链传动润滑前端齿轮链传动润滑
前端齿轮链传动润滑包括：
1. 机油供应闲置的齿轮轴
2. 机油供应传动配件
图3.1.4 机油泵流量
机油泵流量
润滑系统中流动从油泵在油底壳抽油开始。拿起管的油泵在潘油底壳的低处有一个吸带，这个吸带包含一个屏幕用来防止异物进入机油泵。许多卡特彼勒发动机设计的情况是需要发动机在一个陡峭的角度进行作业。以一种履带式拖拉机为例，通常是需要机器和发动机可以在与水平方向成一个相对陡峭的角度进行作业。为了确保这一点，所有的机油都应该远离吸带，不存在油底壳的一端。很多发动机引擎还具有清除燃油泵，清除油泵就是一个油泵用来确保在主要的油底壳一直都有油。这就使得润滑系统避免在陡峭的山坡上缺乏燃油。
图3.1.5 油泵描述
油泵描述
燃油泵是一个位移型齿轮泵，被曲轴齿轮驱动。
图3.1.6 齿轮泵
基本齿轮泵是卡特彼勒发动机最常见的类型。这种泵有两个齿轮啮合，一个由齿轮驱动，另一个是一个闲置齿轮。两个齿轮从相反方向转动捕捉机油，输送给内部其他部件。当齿轮互相吻合，燃油从齿轮缝流出来，经过油泵流向其它润滑系统的组件。
图3.1.7 转子泵
有些发动机使用转子泵，这个泵有一个内齿轮和外齿轮，齿轮彼此镶嵌。内齿轮或外齿轮由发动机引擎驱动。外齿轮中心线由内齿轮带动，并且不是被驱动的。由于内齿轮或外齿轮在转动，所以这个会使得其它齿轮转动。发动机机油通过进气道被吸取进入油泵，并被传送到两个旋转部件之间的位置，再到出口。在出口，内齿轮和外齿轮相互啮合，迫使机油从油泵出口被推出。
图3.1.8 油泵溢流阀
油泵溢流阀
机油泵有一个整体的泄压阀，用来控制最大的系统运行压力。控制压力有利于减少渗漏和延长密封寿命。
图3.1.9 油泵溢流阀
油泵溢流阀
阀门将留在原地(关闭)，直到机油压力升高大于施加的弹簧片阀门的压力。
当系统的压力迫近最大值，它将迫使阀门开启一部分，让一些燃油通过侧泵低压区。如果系统内的压力继续上升，阀门柱塞将继续往下沉，让更多的燃油通过。
当发动机燃油冷却下来，它会变得厚厚的或者非常粘，而不利于流通。当发动机冷却开始，燃油将很难流通。压力会很快建立，导致阀门开启。
图3.1.10 机油冷却器
机油冷却器
许多发动机都装有燃油冷却器。它利用发动机滑油冷却换热器。热的燃油通过冷却器，就会由热的转成冷的。这种冷却的油有助于保持润滑性能的燃油沉重负荷。
图3.1.11 机油冷却器旁通阀
机油冷却器旁通阀
当冷却开始后，冷却的燃油也会阻止在冷却器中流通。为防止这种阻碍造成燃油缺乏，机油冷却器旁通阀被置入冷却器。这个旁通阀测试冷却器入口和出口之间的油压。当燃油变冷变绸时，它会打开阀门，使燃油绕冷却器流通。
图3.1.12 机油滤清器
机油滤清器
机油滤清器至少有一个滤芯。大部分卡特彼勒发动机采用自旋类型的全流量过滤器，以便消除从发动机机油带来的外部有害物质。
图3.1.13 机油滤清器旁通阀
机油滤清器旁通阀
发动机机油通过过滤介质在滤波器外面流通，在正常操作条件下在过滤器出孔中心。然而，滤芯阻止冷油流通。当油变脏时，它还可以阻止蚀油流通。为了避免对滤芯造成破坏和对可能对系统造成的机油缺乏，滤波器还配备了过滤器旁通阀，旁通阀测试滤芯的压差，并可以将开启，如果压力过高，可以使燃油绕滤芯流通。这就是为什么适当的保养程序是如此重要。脏的过滤器会导致严重的问题。
图3.1.14 增压器润滑
增压器润滑
增压机油供应线连接到滤波器的基地插座。供给充足的冷却的、清洁的燃油对于增压器寿命是必不可少的。因此增压器在其他发动机零件前首先获得燃油。燃油冷却，润滑涡轮增压器的轴承。燃油流通从涡轮增压器返回到油底壳。这也是为什么热停产或高转速停产的发动机会变坏，在这种情况下不足的燃油流通可能会导致涡轮增压器过早失效。增压器需要的燃油冷却来润滑它的轴承。
图3.1.15 活塞冷却喷射器
活塞冷却喷射器
清洁、冷却的燃油被引导从过滤基地到发动机模块的油流。活塞冷却喷射器连接油流，引导一小部分的燃油到底下的一侧的活塞冷却。这有助于冷却活塞到一个均匀的温度，并有助于延长活塞使用寿命。
图3.1.16 轴承的油路供应
轴承的油路供应
每对主轴承和凸轮轴被机油通路相连，钻孔通路通过和油流连接的交叉钻孔通路接受燃油。
图3.1.17 曲轴轴承的油路供应
曲轴轴承的油路供应
环绕上方主轴外壳内部的槽型装置向在曲轴的内部砖孔通路输送燃油。内部曲轴通路又输送燃油至连杆轴承。
图3.1.18 气门挺杆润滑装置
气门挺杆润滑装置
环绕前部和尾部曲轴轴承的槽型装置向前部与尾部气门挺杆通路输送燃油，每个挺杆、压路机和降低推杆插座从这些通路接受润滑油。
图3.1.19 摇臂轴润滑装置
摇臂轴润滑装置
后方摇臂轴从后方气门机油通路获得燃油，前摇臂轴从连接到前面凸轮轴供应通路的钻孔通路获得燃油。
在摇臂轴里的钻孔机供应上方的气门燃油。如果装备压缩释放制动器的话，它也可用于供应制动器的燃油。
图3.1.20 前端齿轮传动链润滑装置
前端齿轮传动链润滑装置
前端齿轮传动链润滑齿轮和传动配件从与前面凸轮轴机油通路连接的内部钻孔通路获得燃油。
图3.1.21 空气压缩机润滑装置
空气压缩机润滑装置
空气压缩机通过通路的定时齿轮及配套的传动齿轮从机油通路到传动配件之间接受燃油。
图3.1.22 燃油系统润滑装置
燃油系统润滑装置
在一个典型的卡特彼勒泵和管路中燃油系统的燃油泵，管理系统和液压计数优先单元从一个地方获得燃油，这个地方是连接到第三个主要凸轮轴通路的。
图3.1.23 卡特彼勒制动器保护装置 （BrakeSaver）
制动器保护装置选项
因为制动器保护装置缓速器选项成为润滑系统的一个组成部分，我们来观察制动器保护装置随着润滑系统的选择需要变化的运作方式。
正如我们之前了解的，制动器保护装置缓速器是液力缓速器，它使的汽车在比较长的下坡当中保持平滑、有效。
图3.1.24 制动器保护装置油泵
制动器保护装置油泵
配备制动器保护装置缓速器的发动机有一个两段式的油泵. 前一段的油泵向润滑发动机提供燃油，前一段油泵燃油的路径和标准油泵的路径是一样的，除非燃油不流向燃油冷却器。从前段油泵流出来的燃油直接流向燃油滤清器。
尾部的油泵向制动器保护装置操作部门和燃油冷却装置提供燃油。
图3.1.25 油泵旁通阀
油泵旁通阀
当油变冷后，高粘度将导致旁通阀开启，并从油泵尾部返回到油底壳途中排油。
当制动器保护装置缓凝速器在运作的时候，制动力度与车厢的油量有直接关系。制动器保护装置的控制阀决定了传送到单元的油量。
图 3.1.27 制动器保护装置关闭状态
制动器保护装置操作
当燃油变成温的时候，它会被运往制动器保护装置控制阀。如果制动器保护装置操纵杆是处于关闭状态，弹簧力使得阀芯与在控制阀的进气道底部的盖相对，阀芯在这种情况下就会引导温油到达燃油冷却器。在燃油冷却器，燃油通过制动器保护装置控制阀返回到油底壳。
图 3.1.28 制动器保护装置开启状态
如果制动器保护装置操纵杆处于开启的状态，空气压力使得阀芯到达右方与弹簧相对。油泵中的发动机燃油通过控制阀运送到制动器保护装置。燃油通过制动器保护装置后，它会返回到制动器保护装置控制阀，阀门会引导燃油到达燃油冷却器。在燃油冷却器，燃油再次回到控制阀并被送回到油底壳。
图 3.1.29 制动器保护装置润滑
制动器保护装置润滑
制动器保护装置缓速器的润滑由发动机润滑系统外部输油管线提供。这种油润滑在制动器保护装置缓速器运作下的所有情况的活塞密封圈和唇式密封件。排油管线把油返回油底壳。
图 3.1.30 制动器保护装置组件
制动器保护装置组件
制动器保护装置外壳直接和飞轮房屋的刀面绑定，制动器保护装置缓速器由外壳、定子和转子组成。转子附在曲轴上，在定子和外壳之间的空间旋转。
图 3.1.31 制动器保护装置转子
制动器保护装置转子
转子在两边的外周有袋子，里面有四个孔用来保证等量的油量流向两边。
图 3.1.32 制动器保护装置外壳
制动器保护装置外壳
制动器保护装置外壳和定子被绑定在飞轮外壳上，它们都不能转动。且在它们的内部表面都有袋子用来配合转子的袋子。
图 3.1.33 制动器保护装置运行
制动器保护装置运行
当制动器保护装置缓速器在运作的时候，发动机燃油通过在外壳底部的通路到达这个部位，和曲轴一起转动的转子把这部分燃油带到外面定子和外壳处。在转动转子上的袋子或叶片迫使机油在制动器保护装置中流淌。
图 3.1.34 制动器保护装置运行
制动器保护装置运行
如果定子和外壳很光滑的话，转子和燃油在里面会朝略微相对的方向转动。然而，定子和外壳都有和转子相对的叶片。这些叶片由转子诱发，跟油流的方向相对，正是这种对油流的阻碍，造成了制动器保护装置缓速器的缓慢行动。
这种对油流的阻碍在油里制造了热量，而这个热量又被机油冷却器移去。