BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
VIỆN KỸ THUẬT HUTECH
BÁO CÁO
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Ô TÔ
ĐỀ TÀI
HỆ THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ TOYOTA
Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
Giảng viên hướng dẫn: ThS. NGUYỄN ĐỖ MINH TRIẾT
Sinh viên thực hiện:
DƯƠNG MINH NHẬT
MSSV: 1811251288
NGUYỄN LƯƠNG HỮU ĐẠT
LỚP: 18 DOTA 4
Tp.HCM, ngày … tháng … năm …
1811250870
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH
VIỆN KỸ THUẬT HUTECH
NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Ô TÔ
TÊN ĐỀ TÀI
HỆ THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ TOYOTA
Giảng viên hướng dẫn: ThS.Nguyễn Đỗ Minh Triết
Sinh viên thực hiện: Dương Minh Nhật
Nguyễn Lương Hữu Đạt
Lớp: 18DOTA4
TP. Hồ Chí Minh,
tháng năm 202
NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
Đề số: ………
PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI
TÊN MÔN HỌC : ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Ô TÔ
NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
1. Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài (sĩ số trong nhóm 2 ):
1.Dương Minh Nhật
2.Nguyễn Lương Hữu Đạt
MSSV: 1811251288
MSSV: 1811250870
Lớp: 18 DOTA 4
Lớp: 18 DOTA 4
2. Tên đề tài : Tìm hiểu hệ thống bơi trơn trên xe Toyota
3. Các dữ liệu ban đầu :
Sách môn động cơ đốt trong
Sách nguyên lý hoạt động động cơ đốt trong
Tài liệu hãng Toyota
4. Nội dung nhiệm vụ :
Dương Minh Nhật :
+ Tìm tài liệu liên quan, thực hiện bản vẽ, tổng hợp tài liệu, thực hiện báo cáo
Nguyễn Lương Hữu Đạt :
+ Tìm tài liệu liên quan, tiến hành đo kích thước hệ thống bơi trơn, tổng hợp tài
liệu
5. Kết quả tối thiểu phải có:
1) Bản vẽ 2D và 3D
2) Cuốn thuyết minh đề tài có đánh giá của GVHD
3) Đĩa CD có nội dung thuyết minh và bản vẽ
Ngày giao đề tài: 20/10/2020 Ngày nộp báo cáo: ……./……../………
TP. HCM, ngày … tháng … năm ……….
Sinh viên thực hiện
Giảng viên hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên các thành viên)
(Ký và ghi rõ họ tên)
VIỆN KỸ THUẬT HUTECH
PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ
THỰC HIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC & ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HIỆN
TÊN MÔN HỌC: ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Ô TÔ
NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
1.Tên đề tài: Hệ thống làm mát trên xe Toyota
2.Giảng viên hướng dẫn: Ths. Nguyễn Đỗ Minh Triết
3.Sinh viên/ nhóm sinh viên thực hiện đề tài (sĩ số trong nhóm : 2 )
1.Dương Minh Nhật
2.Nguyễn Lương Hữu Đạt
Tuần
Ngày
MSSV: 1811251288
MSSV: 1811250870
Nội dung thực hiện
1
20/10/2020 Giao đề tài
2
27/10/2020 Tìm hiểu hệ thống bơi trơn
3
03/11/2020
Lớp: 18 DOTA 4
Lớp: 18 DOTA 4
Kết quả thực hiện của sinh
viên (Giảng viên hướng dẫn
ghi)
4
10/11/2020
5
17/11/2020
6
24/11/2020
7
01/12/2020 Hoàn thiện bài thuyết minh
8
08/12/2020 Kiểm tra và sửa lỗi bài báo cáo
Cách tính điểm (Ghi điểm theo thang điểm 10)
Điểm quá trình 100% = điểm tích cực nghiên cứu, sáng tạo (50%) + điểm báo cáo (50%)
Họ tên sinh viên
Mã số SV
Điểm tích cực
nghiên cứu,
sáng tạo 50%
(ghi theo thang
điểm 10)
Dương Minh Nhật
Điểm báo cáo
50%
Điểm quá
trình 100%
(ghi theo
thang điểm
10)
(ghi theo
thang điểm
10)
1811251288
Nguyễn Lương Hữu Đạt 1811250870
Ghi chú: Điểm số nếu có sai sót, GV gạch bỏ rồi ghi lại điểm mới kế bên và ký
nháy vào phần điểm chỉnh sửa.
TP. HCM, ngày … tháng … năm ……….
Sinh viên thực hiện
Giảng viên hướng dẫn
LỜI CẢM ƠN
���
Để đồ án này được hoàn thành một cách thành công, chúng em xin chân
thành gửi lời cảm ơn đến thầy Nguyễn Đỗ Minh Triết đã tận tình hướng dẫn và có
những góp ý quý giá giúp chúng em hành thành đồ án môn học này một cách trọn
vẹn nhất. Đồng thời em cũng xin chân thành cảm ơn quý thầy trong bộ phận quản
lý xưởng thực tập đã tạo điều kiện tốt nhất giúp chúng em trong việc đo đạc và
lấy các số liệu thực tế từ các chi tiết thực trong xưởng để hoàn thành cơ sở lý
thuyết một cách hồn chỉnh.
.
TP.Hồ Chí Minh, ngày
tháng
năm 2020
MỤC LỤC
9
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH
10
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong những năm gần đây ngành công nghiệp ô tô thế giới phát triển không
ngừng theo hướng áp dụng ngày càng cao các tiến bộ khoa học công nghệ đặc biệt là
lĩnh vực tin học vào các trang thiết bị hệ thống trên xe nhằm tối ưu hóa q trình hoạt
động và nâng cao q trình sử dụng, ngành cơng nghiệp ơ tơ nước ta có những bước
phát triển nhằm đáp ứng nhu cầu đi lại ngày càng tăng của nhân dân. Để đáp ứng nhu
cầu đó , động cơ đốt trong ngày nay đang phát triển mạnh, giữ vai trò quan trọng trong
các ngành kinh tế quốc dân như nông nghiệp,giao thông vận tải, đường bộ, đường sắt,
đường biển, đường hàng không .... Để thuận tiện cho sự phát triển của động cơ nói
chung và ngành cơng nghiệp ơ tơ nói riêng người ta chia động cơ đốt trong thành
nhiều hệ thống riêng phục vụ cho sự nghiên cứu như : hệ thống nhiên liệu ,hệ thống
bôi trơn, hệ thống làm mát....Trong mỗi hệ thống đều có một vai trị nhất định, trong
đó hệ thống bơi trơn là một trong những hệ thống chính của động cơ. Em chọn đề tài
“NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG BÔI TRƠN TOYOTA XE Ô TÔ VIOS" với động cơ 1
NZ- FE ,vì đây là một đề tài giúp em củng cố kiến thức đã học. Em chọn mảng đề tài
này để giúp em nâng cao kiến thức phục vụ tốt hơn cho công việc sau này, em chọn
TOYOTA VIOS vì đây là một trong những xe hiện đại được lắp ráp tại Việt Nam.
1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
Ngày nay, động cơ đốt trong đã phát triển rộng khắp trên mọi lĩnh vực: giao
thông vận tải (đường bộ, đường sắt, đường thuỷ, hàng không,..), nông nghiệp, công
nghiệp, xây dựng, quốc phịng.. Ngồi việc được sử dụng song hành với các loại động
cơ nhiệt khác trong một số lĩnh vực, cho đến nay động cơ đốt trong là động cơ chủ yếu
được sử dụng. Tổng công suất do động cơ đốt trong tạo ra chiếm khoảng 90% công
suất thiết bị động lực do mọi nguồn năng lượng tạo ra (bao gồm: nhiệt năng, thuỷ
năng, năng lượng nguyên tử, năng lượng mặt trời...). Trong đó, động cơ đốt trong loại
piston có hiệu suất cao nhất trong các loại động cơ đốt trong, chiêm số lượng lớn nhất
và được sử dụng rộng rãi nhất. Để thuận tiện cho việc nghiên cứu, người ta phân ra
trong động cơ đốt trong thành nhiều hệ thống như : hệ thống bôi trơn, hệ thống làm
mát, hệ thống nhiên liệu… mỗi hệ thống đều có tầm quan trọng nhất định. Trong đó,
hệ thống bơi trơn là một trong những hệ thống chính của động cơ đốt trong. Việc khảo
11
sát này giúp cho sinh viên có thêm kinh nghiệm, biết hướng để đi sâu tìm hiểu một hệ
thống bất kỳ trong đột cơ đốt trong.
1.3 NỘI DUNG ĐỀ TÀI
Trong đồ án mơn học này, nhóm chúng em tập trung tìm hiểu cấu tạo và nguyên
lý hoạt động của hệ thống bôi trơn, thu thập các số liệu từ thực tế để để tạo tiền đề cho
việc kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống bôi trơn.
1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
a. Nghiên cứu lý thuyết:
- Dựa trên thông số kỹ thuật có sẵn của hệ thống bơi trơn các sinh viên đo đạt
cụ thể từng chi tiết của bơm nhớt, đường dẫn và dung tích nhớt để hồn thành việc đo
đạt, kiểm tra dựa vào đó để đánh giá, thiết kế hệ thống bôi trơn.
- Dụng cụ đo:
1. Thước thẳng
2. Thước kẹp
3. Đồng hồ áp suất
1.5 KẾT CẤU CỦA ĐỒ ÁN
Chương 1: Giới thiệu đề tài.
Chương 2: Cơ sở lý thuyết.
Chương 3: Tính tốn thiết kế.
Kết luận.
Tài liệu tham khảo.
Phụ lục.
12
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 CÔNG DỤNG, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG BƠI TRƠN:
2.1.1 Cơng dụng :
Hệ thống bơi trơn cịn có nhiệm vụ chính là đưa dầu đến các mặt ma sát, đồng
thời lọc sạch những tạp chất lẫn trong dầu nhờn khi dầu nhờn tẩy rửa các bề mặt ma
sát này và làm mát dầu nhờn để đảm bảo tính năng hố lý của nó. Ngồi ra dầu nhờn
cịn bảo vệ các chi tiết trong động cơ khơng bị oxi hố .
Bên cạnh những nhiệm vụ chính đó, hệ thống bơi trơn cịn có các nhiệm vụ sau:
- Bôi trơn các bề mặt ma sát, làm giảm tổn thất ma sát: Trong trường hợp này,
dầu nhờn đóng vai trị là chất liệu trung gian đệm vào giữa các bề mặt ma sát có
chuyển động tương đối với nhau, làm cho các bề mặt ma sát tiếp xúc gián tiếp với
nhau. Việc tránh được sự tiếp xúc trực tiếp giữa các bề mặt ma sát sẽ làm giảm được
sự mài mịn, sự va đập nhờ đó tăng tuổi thọ cho chi tiết…
- Làm mát ổ trục: Sau một thời gian làm việc, một phần nhiệt sinh ra từ quá
trình cháy, do ma sát sẽ chuyển thành nhiệt năng. Nhiệt năng này làm nhiệt độ của ổ
trục tăng lên cao. Nếu khơng có dầu nhờn, các bề mặt ma sát nóng dần lên quá một
nhiệt độ giới hạn cho phép, sẽ làm nóng chảy các hợp kim chống mài mịn, bong tróc,
cong vênh chi tiết...Và dầu nhờn trong trường hợp này đóng vai trị chất lỏng làm mát
ổ trục, tản nhiệt do ma sát gây ra khỏi ổ trục, đảm bảo nhiệt độ làm việc bình thường
của ổ trục. So với nước tuy rằng dầu nhờn có nhiệt hố hơi chỉ khoảng là 40
÷
70kcal/kg, trong khi đó nhiệt độ hoá hơi của nước là 590 kcal/kg, và khả năng dẫn
nhiệt của dầu nhờn cũng rất nhỏ 0.0005Cal/ 0c.g.s, trong khi đó của nước là
0.0015cal/0c.g.s, nghĩa là khả năng thu- thoát nhiệt của dầu nhờn là rất thấp so với
nước, thế nhưng nước không thể thay thế được chức năng của dầu nhờn, do còn phụ
thuộc vào một số đặc tính lý hố khác. Vì lý do đó, để dầu nhờn phát huy được tác
dụng làm mát các mặt ma sát, đòi hỏi bơm dầu nhờn của hệ thống bôi trơn phải cung
cấp cho các bề mặt ma sát một lượng dầu đủ lớn.
- Tẩy rửa mặt ma sát: Trong khi làm việc, các bề mặt ma sát cọ xát vào nhau
gây ra mài mịn, sự lọt khí xuống cacte, tróc, xước...hạt kim loại rơi ra bám trên mặt
ma sát. Do đó, khi đi bơi trơn, dầu nhờn chảy qua các bề mặt ma sát sẽ cuốn theo các
13
tạp chất bám trên bề mặt ma sát. Nhờ vậy đảm bảo được cho bề mặt ma sát luôn sạch
sẽ, tránh được hiện tượng mài mòn sinh ra do tạp chất cơ học.
- Bao kín khe hở giữa piston- xilanh, xéc măng- pit tông: Nhờ một phần vào
dầu nhờn mà khả năng lọt khí qua các khe hở này được giảm xuống.
- Chống oxy hóa (tạo gỉ): trên các bề mặt nhờ nhờ các chất phụ gia có trong
dầu.
- Rút ngắn q tình chạy rà động cơ: như đã nói trên,khi chạy rà động cơ phải
dùng dầu bơi trơn có độ nhớt thấp, ngồi ra dầu cịn pha các phụ gia đặc biệt, có tác
dụng làm mềm tổ chức tế vi kim loại một lớp rất mỏng trên bề mặt chi tiết do đó các
chi tiết nhanh chóng và khiết với nhau, rút ngắn thời gian và chi phí chạy rà.
2.1.2 Yêu cầu :
Việc thực hiện nghiêm túc chế độ dầu mỡ bôi trơn nhằm giảm tới mức tối đa
những hư hỏng sinh ra do ma sát giữa các bề mặt làm việc của các chi tiết. Yêu cầu cơ
bản của hệ thống bôi trơn là:
- Bôi trơn tốt các bề mặt ma sát, bảo vệ cho bề mặt kim loại.
- Tẩy rửa đi các hạt kim loại bong ra trong q trình ma sát, nhằm giúp làm kín
giữa các piston và xilanh ngồi ra cịn tạo thêm dầu giữa các bề mặt ma sát để tránh
mài mòn và tránh va đập trong động cơ khi động cơ làm việc và làm mát động cơ, giúp
cho động cơ làm việc tốt hơn và đảm bảo cho động cơ làm việc ở nhiệt độ cho phép.
- Nhiệt độ dầu bôi trơn khoảng 80÷160 nếu lớn hơn nhiệt độ trên dầu sẽ bốc
cháy. Nhưng nếu dầu bôi trơn làm mát nhiều quá thì sẽ làm mất hiệu suất nhiệt của
động cơ.
- Yêu cầu công suất động cơ trong hệ thống bôi trơn khơng được vượt q
3÷5%, dầu bơi trơn để tìm, dễ thay thế, thời gian sử dụng lâu dài.
- Làm mát các bề mặt ma sát và làm mát dầu nhờn để đảm bảo tính năng lý,
hóa.
2.1.3 Phân loại :
Trong hệ thống bôi trơn động cơ đốt trong thường được chia thành các loại sau đây:
14
- Hệ thống bôi trơn bằng vung té:
Hệ thống bôi trơn lợi dụng chuyển động của các chi tiết ( trục khuỷu, thanh
truyền, bánh răng…)để vung té lên các bề mặt bôi trơn .Hệ thống bôi trơn này đơn
giản,không cần các thiết bị riêng, nhưng không thể bôi trơn hiệu quả cho các chi tiết ở
xa và cao.
-Hệ thống bôi trơn bằng cách pha dầu:
Hệ thống bôi trơn bằng cách pha dầu bằng nhiên liệu xăng theo một tỷ lệ nào
đó, dầu được pha vào xăng theo hỗn hợp nhiên liệu vào buồng đốt của động cơ, tại đó
dầu được động trên các bề mặt chi tiết, bôi trơn ngay cho các chi tiết đó, hệ thống bơi
trơn củng đơn giản tuy nhiên hiệu quả bôi trơn thấp nên sử dụng cho một số động cơ 2
kỳ nhỏ.
- Hệ thống bôi trơn cưỡng bức:
Hệ thống này dùng bơm dầu để đẩy dầu đến các chi tiết cần bơm, loại hệ thống
bôi trơn này rất phức tạp,cần nhiều thiết bị riêng nhưng đảm bảo chất lượng bôi trơn
tốt và ổn định nên dùng phổ biến cho các loại động cơ. Hệ thống bôi trơn cưỡng bức
được chia làm hai loại:
+ Hệ thống bôi trơn các te ướt:
Là hệ thống bôi trơn sử dụng các te động cơ để để chứa dầu bôi trơn, trên ô tô
phổ biến sử dụng phương pháp bôi trơn cưỡng bức kết hợp với dạng các te ướt.
+ Hệ thống bôi trơn các te khô:
Hệ thống bôi trơn các te khô sử dụng thùng chứa dầu bôi trơn riêng( không
dùng các te động cơ để chứa dầu) được sử dụng trên động cơ yêu cầu về bôi trơn cao
như xe làm việc thường xuyên, xe có hệ thống làm mát bằng khơng khí.
15
2.2 CẤU TẠO CHUNG CỦA HỆ THỐNG BÔI TRƠN TRÊN XE TOYOTA
VIOS:
Hình 2. 1 Cấu tạo chung hệ thống bơi trơn
Đây là sơ đồ khối thể hiện sự bôi trơn trên xe Toyota vios 2016,mạch dầu đi bôi
trơn cho hệ thống được thể hiện như hình vẽ. Hệ thống bơi trơn là hệ thống bơi trơn
cưỡng bức,tuần hồn kín, dầu đi bôi trơn cho tất cả các chi tiết trong động cơ, ở động
cơ 1NZ-FE khơng có kết làm mát, sau đây là sơ đồ mạch dầu dầu đi bôi trơn động cơ.
16
Hình 2. 2 Mạch dầu đi trong động cơ
2.2.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống bôi trơn
a. Sơ đồ nguyên lý hệ thống bôi trơn động cơ.
Hệ thống bôi trơn lắp trên động cơ 1NZ-FE là loại hệ thống bôi trơn cưỡng
bức cácte ướt.
b.Nguyên lý làm việc:
Dầu bôi trơn chứa trong các te 1 được bơm dầu 3 hút qua phểu hút và lưới lọc 2
đi vào bầu lọc 5 qua lọc, trên bơm dầu có van một chiều 4 đóng vai trị van an
tồn,trên đường dầu chính có đồng hồ chỉ thị áp suất dầu 7, dầu sau khi đi qua bầu lọc
đi theo đường dầu chính,trên đường dầu chính có các đường dầu dẫn đi bơi trơn cho
trục khuỷu 8, vá các cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, trục cam 10, dàn cò mổ 11 và các
chi tiết liên quan. Dầu bôi trơn cho các chi tiết này sẽ rơi xuống các te, kết hợp với bôi
trơn cưỡng bức, các chi tiết khác cịn được bơi trơn bằng cách vung té nhờ sự chuyển
động của các chi tiết chuyển động,nhờ đặc điểm này dầu bơi trơn cịn có khả năng
cuộn các mạt kim loại và chuyển chúng về các te hoạc lọc dầu. Còn lường dầu còn lại
sau khi đi bơi trơn theo đường dầu chính chở về các te 1 dầu này nằm trong khoảng
(15
30%). Trên đường dầu chính có nhánh đi tới kết làm mát dầu 16 sau khi đi qua
kết thì chở về các te,ngồi ra hệ thống cịn có thước thăm dầu 13 và ống bổ sung dầu
14.
17
Trong trường hợp bơm dầu 3 làm việc với áp suất quá cao (có hiện tượng bị tắc
đường ống) đề phịng ống dầu bị vỡ, van an tồn 4 mở (áp suất mở van cao hơn 6,0
kg/c) dầu bôi trơn sẽ thoát trở về thùng các te.
Trong trường hợp bầu lọc 5 bị bẩn, tắc, dầu đi bôi trơn sẽ bị thiếu. Ðể đảm bảo
đủ dầu bôi trơn cho hệ thống thì van 6 sẽ mở (khi áp suất lớn hơn 2,5kg/cm²) cho dầu
đi thẳng vào các đường dầu chính.
Trước bộ làm mát có van hằng nhiệt 15 khi động cơ mới khởi động,dầu bị lạnh
đặc lại thì van 15 đóng đường dầu khơng cho đi qua bộ làm mát và chạy trực tiếp đến
bầu lọc. Còn khi động cơ hoạt động, khi nhiệt độ dầu bôi trơn cao hơn 85ºC do độ
nhớt giảm sút,thì van (15) mở đường dầu qua các đường ống làm mát của bộ làm mát
16 và đi về cácte. (Bộ làm mát ở động cơ 1NZ-FE khơng có,đây chỉ vẽ thêm để biết
ngun lý hoạt động).
Hình 2. 3 Sơ đồ hệ thống bơi trơn cưỡng bức động cơ Toyota
1-Hộp Các Te; 2-Lưới lọc;3- Bơm Dầu; 4 -Van an toàn; 5- Lọc dầu;6 - Van an toàn;7Đồng hồ đo áp suất;8- Trục khuỷu ;9-Piston;10- trục cam;11-Dàn cò mổ;12- xupap;
13-Que Thăm dầu;14-ống đổ dầu,15-Van hằng nhiệt;16- Két làm mát dầu,a- Đường
nước vào kết, b- Đường nước ra két ;T –Đồng hồ đo nhiệt độ dầu bôi trơn.
18
2.3 CÁC CỤM CHI TIẾT TRONG HỆ THỐNG BÔI TRƠN
2.3.1 Thiết bị lọc dầu
- Theo chất lượng lọc dầu, người ta chia lọc dầu ra thành hai loại: bầu lọc thô và
bầu lọc tinh.
+ Bầu lọc thô: thường lắp trực tiếp trên đường dầu đi bôi trơn nên lưu lượng
dầu phải đi qua lọc là rất lớn. Vì vậy tổn thất áp suất của lọc thô không được quá lớn
,chỉ khoảng 0,1 MN/m². Lọc thô chỉ lọc được các cặn bẩn có kích thước lớn hơn 0,03
mm.
+ Bầu lọc tinh: có thể lọc được các tạp chất có đường kính rất nhỏ đến 0,1 mm,
do đó sức cản của lọc tinh rất lớn nên phải lắp theo mạch rẽ và lượng dầu phân nhánh
qua lọc tinh không quá 20% lượng dầu của toàn mạch dầu sau khi qua lọc tinh sẽ trở
về các te.
- Theo kết cấu có thể chia bầu lọc thành các loại: bầu lọc cơ khí bầu lọc ly
tâm, bầu lọc từ tính.
a.Bầu lọc thấm:
- Bầu lọc thấm được dùng rất rộng rãi cho động cơ đốt trong hiện nay,bầu lọc
thấm có nhiều dạng kết cấu phần tử lọc khác nhau.
+ Bầu lọc thấm dùng lưới lọc bằng đồng: thường dùng trên động cơ tàu thủy và
động cơ tĩnh tại, lưới đồng dệt rất dày có thể lọc sạch các tạp chất có kích thước 0,10,2mm.
+ Bầu lọc thấm dùng tấm kim loại:có các lõi lọc bằng các phiến kiêm loại dày
khoảng 0,3-0,35mm và sắp xếp xen kẽ nhau tạo thành khe.
+ Bầu lọc thấm dùng lõi lọc bằng giấy, bằng dạ, len hàng dệt...: bầu lọc thấm
loại này có thể dùng làm bầu lọc thơ, lõi lọc bằng giấy len ,dạ...sau một thời gian sử
dụng phải thay thế không dùng lại được nữa.
Sau đây chúng ta tìm hiểu về bầu lọc thấm dùng lưới lọc.
- Sơ đồ cấu tạo:
19
Hình 2. 4 Bầu lọc thấm dùng lưới lọc
1-Lỗ chứa dầu của lõi lọc; 2-Ốc xả dầu cạn; 3-Đường dầu vào ; 4-Lỗ dẫn dầu trên
trục ;5-Lò xo; 6-Nắp bầu lọc ; 7-Đệm lót ;8-Thân lọc dầu ; 9-Trục lõi lọc ; 10Đường dầu ra ; 11-Rãnh dẫn dầu ; 12-Giấy lọc; 13-Tấm lọc
- Nguyên lý làm việc.
Dầu nhờn từ đường dầu chính với áp suất cao đi vào bầu lọc 3 (phần trên).
Trong bầu lọc,giấy lọc 12 và khung tấm lọc 13 được xếp xen kẽ nhau, dầu thấm qua
giấy lọc và được lọc sạch. Dầu sau khi lọc tập trung vào các rãnh 3 (bị ép lõm xuống
trên tấm 13),sau đó chảy vào các lỗ chứa dầu 1, theo lỗ 4 trên trục bầu lọc về 9 để đi
ra ngồi đường dầu chính đi bơi trơn các bộ phận khác.
Lỗ dẫn dầu trên trục 9 thường rất nhỏ (đường kính 1÷2mm) và thường chỉ có
một lỗ. Kết cấu như vậy để đảm bảo sức cản của bầu lọc và an toàn khi các tấm lọc bị
rách. Loại bầu lọc này cho dầu qua sau khi lọc rất sạch, chiếm khoảng (15 ÷20%) lưu
lượng dầu bơi trơn và thường lắp sau cùng trên đường dầu chính.
- Ưu điểm: Có khả năng lọc rất tốt rất sạch, kết cấu đơn giản.
- Nhược điểm: Thời gian sử dụng ngắn, thông thường chỉ sau 50 giờ làm việc
lọc đã bị bí do cặn bẩn bám đầy phần tử lọc.
20
Bầu lọc thấm bằng giấy được sử dụng cho động cơ 1 NZ-FE mà chúng ta đang
nghiên cứu, bầu lọc này đơn giản, gọn nhẹ,lọc sạch và tốt.
b.Bầu lọc ly tâm:
- Sơ đồ cấu tạo bầu lọc ly tâm:
9
8
10
11
7
6
1
2
5
3
4
Hình 2. 5 Bầu lọc ly tâm
1-Thân bầu lọc;2- Đường dầu về các te;3-Đường dầu vào lọc 4-Van an toàn ;5Đường dầu đi bơi trơn; 6-Vịng bi đỡ; 7 Ro to ;8 -Nắp bầu lọc ;9 -Viết điều chỉnh;
10- Ống lấy dầu sạch; 11- Lỗ phun
- Nguyên lý hoạt động:
Dầu có áp suất cao theo đường 3 vào rô tô 7 của bầu lọc, rơ tơ được lắp trên
vịng bi đỏ 6 và trên rơ tơ có các lỗ phun 11, dầu trong ô tô khi phun qua lỗ phun 11
tạo ra ngẫu lực làm quay rơ tơ với tốc độ có thể đạt 5000 đến 6000 vịng/phút sau đó
chảy về các te theo đường 2, dưới tác dụng của phản lực, rô tô bị nâng lên và tỳ vào
viết điều chỉnh 9,do ma sát của bề mặt trong của rô tô nên dầu cũng quay theo, cặn bẩn
trong dầu có tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng của dầu sẽ văng ra xa sát vách rô tô ( theo
21
đường parabol) nên dầu càng gần tâm rô tô càng sạch. Dầu sạch theo đường ống 10
đến đường dầu 5 đi bôi trơn.
- Tùy theo cách lắp đặt bầu lọc ly tâm của hệ thống bôi trơn người ta chia thành
hai loại:
+ Bầu lọc ly tâm toàn phần.
+ Bầu lọc ly tâm bán phần.
-Ưu điểm:
+ Do không dùng lõi lọc nên khi bảo dưỡng không phải thay các phần tử lọc.
+ Khả năng lọc tốt hơn nhiều so với lọc thấm dùng lõi lọc.
+ Tính năng lọc ít phụ thuộc vào mức độ cặn bẩn bám trong bầu lọc
- Nhược điểm: Kết cấu phức tạp.
c. Bầu lọc từ tính:
Để thu gom các mạt ma sát lẫn trong dầu ,thông thường nút tháo dầu ở
đáy các te được gắn một nam châm vĩnh cửu gọi là bộ lọc từ tính, do đó hiệu quả lọc
mặt sắt rất cao nên loại lọc này thường sử dụng rất rộng rãi.
2.3.2 Bơm dầu nhờn
Trên động cơ đốt trong, bơm dầu nhờn đều là các loại bơm thể tích chuyển dầu
bằng áp suất thuỷ tinh bơm piston, bơm phiến trượt, bơm bánh răng và bơm trục
vít.Mỗi loại bơm đều có đặc điểm kết cấu riêng, do đó ưu nhược điểm và phạm vi sử
dụng củng khác nhau. Sau đây chúng ta tìm hiểu một số loại bơm điển hình dùng cho
động cơ đốt trong
a. Bơm bánh răng ăn khớp ngoài:
Bơm bánh răng được ứng dụng trong các máy thuỷ lực, hệ thống điều khiển tự
động, trong cơng nghệ máy móc, trong bơi trơn các bộ phận chuyển động của máy.
22
Hình 2. 6 Cấu tạo Bơm bánh răng.
1- Bánh răng dẫn động trên trục chủ động; 2 - Trục chủ động; Vòng đệm chặn lực
dọc trục; 4- Bánh răng chủ động; 5 - Bánh răng bị động; 6 - Trục bị động; 7- Thân
bơm; 8-Nắp bơm dầu; 9- Van an tồn; 10- Lị xo van an tồn; 11- đường dẫn dầu;
12- Nắp van an toàn; 13- Rãnh triệt áp của bơm dầu. A- Rãnh thông ; B- Chất lỏng
bị kẹt, a -Đường dầu áp suất thấp; b- Ðường dầu áp suất cao.
- Nguyên lý hoạt động:
Các bề mặt làm việc của bơm phải được chế tạo với độ chính xác cao thì mới
tạo được áp lực lớn và khơng tổn thất nhiều lưu lượng. Nguyên lý làm việc và kết cấu
của bơm bánh răng rất đơn giản nó gồm có hai bánh răng được dẫn động theo chiều
nhất định, nguyên lý làm việc như sau:
Bánh răng chủ động 4 lắp trên trục chủ động 2, bánh răng 5 lắp trên trục bị
động 6. Khi trục chủ động 2 được trục khuỷu hoặc trục cam dẫn động, bánh răng chủ
động 4 quay dẫn động bánh răng bị động 5 quay theo chiều ngược lại. Dầu nhờn từ
đường dầu áp suất thấp (a )được hai bánh răng bơm dầu guồng sang đường dầu áp suất
cao (b) theo chiều mũi tên.
Ðể tránh hiện tượng chèn dầu giữa các răng của bánh răng 4 và 5 khi ăn khớp,
trên mặt dầu của nắp bơm dầu có rãnh triệt áp 13.Áp suất đi bơi trơn phải đảm bảo tính
ổn định, do đó trong bơm dầu có thêm van an tồn 9. Nếu áp suất trên đường dầu áp
23
suất cao b vuợt quá giới hạn cho phép, van an toàn sẽ được mở ra nhờ áp suất dầu, dầu
nhờn sẽ chảy một phần về đường dầu áp suất thấp a. Trên bơm cịn có vít điều chỉnh
12 để điều chỉnh áp suất dầu bôi trơn khi cần thiết.
- Ưu điểm :
+ Do khơng có van hút và đẩy nên bơm bánh răng có thể quay với vận tốc lớn
nên nó thường truyền động trực tiếp từ động cơ.
+ Khi làm việc bơm bánh răng luôn tiếp xúc với dầu nhờn, dầu thuỷ lực nên
tuổi thọ của nó cao.
- Nhược điểm: lưu lượng và hiệu suất phụ thuộc vào rất nhiều khe hở hướng
kính giữa đỉnh và thân bơm và khe hở hướng trục giữa mặt đầu bánh răng và nắp
bơm,khe hở này không vượt quá 0,1mm.
- Phạm vi sử dụng:
Ðại đa số trên động cơ ô tô, sử dụng bơm bánh răng để bơm dầu nhờn.
b. Bơm bánh răng ăn khớp trong:
Thường dùng cho các động cơ ô tô du lịch, do kết cấu gọn nhẹ, nguyên lý làm
việc tương tự như bánh răng ăn khớp ngoài nguyên lý guồng dầu tuy nhiên thể tích
guồng dầu thay đổi.
24
7
6
5
4
8
2
1
Hình 2. 7 Bơm bánh răng ăn khớp trong
1-Thân bơm; 2 -Bánh răng bị động;3- Đường dầu vào; 4 và 7- Rãnh dẫn dầu;5Trục dẫn động ;6- Bánh răng chủ động ; 8- Đường dầu ra.
c. Bơm phiến trượt
5
6
4
2
1
7
Hình 2. 8 Bơm cánh gạt
25