Chuong 4-BUOI 1 potx

Vì vậy, để dầu nhờn phát huy được tác dụng làm mát các mặt ma sát, bơm dầu nhờn của hệ thống bôi trơn phải cung cấp cho các mặt ma sát một lượng dầu khá lớn... - Phương án bôi trơn này t

Thân máy Trục cam Con đội

Thanh truyền Piston Trục khuỷu

Lọc nhớt tinh

- Heô thoâng bođi trôn cụa ñoông cô ñoât trong coù nhieôm vú ñöa daău ñeân caùc maịt ma saùt,

ñoăng thôøi lóc sách nhöõng táp chaẫt laên trong daău

nhôøn khi daău nhôøn taơy röûa caùc maịt ma saùt naøy

vaø laøm maùt daău nhôøn ñeơ ñạm bạo tính naíng hoaù

lyù cụa noù

- Heô thoâng bođi trôn cụa caùc loái ñoông cô ñoât trong ñeău duøng daău nhôøn ñeơ laøm giạm ma

saùt cụa oơ trúc, ñöa nhieôt löôïng do ma saùt sinh ra

ra khoûi oơ trúc Ngoaøi ra daău nhôøn coøn bạo veô

caùc beă maịt cụa caùc chi tieât trong ñoông cô khođng

bò gư (oxyt hoaù beă maịt)

- Daău bođi trôn (daău nhôøn) duøng trong caùc heô thoâng bođi trôn coù raât nhieău loái Löïa chón

söû dúng loái daău nhôøn naøo tuyø thuoôc vaøo möùc

ñoô phú tại cụa oơ trúc tính naíng toâc ñoô vaø möùc

ñoô cöôøng hoaù cụa ñoông cô Nhöng noùi chung,

daău nhôøn trong ñoông cô ñoât trong coù 4 cođng

dúng cô bạn sau ñađy:

4.1 NHIEÔM VÚ CỤA HEÔ THOÂNG BOĐI TRÔN VAØ COĐNG DÚNG CỤA DAĂU NHÔØN:

1- Bôi trơn các bề mặt ma sát, làm giảm tổn thất ma sát: Trong trường

hợp này dầu nhờn đóng vai trò chất liệu trung gian đệm vào giữa các bề mặt ma sát có chuyển động tương đối với nhau khiến cho các mặt ma sát không trực tiếp tiếp xúc với nhau Chính căn cứ vào tính chất này mà người ta phân loại ma sát trượt của ổ trục thành 4 loại:

-Ma sát khô xảy ra khi giữa hai bề mặt ma sát hoàn toàn không có dầu nhờn, các mặt ma sát trực tiếp tiếp xúc với nhau

-Ma sát ướt xảy ra khi giữa hai bề mặt ma sa(t có một lớp dầu bôi trơn khiến trong quá trình chuyển động các mặt ma sát hoàn toàn không tiếp xúc trực tiếp với nhau

-Ma sát nửa khô hoặc nửa ướt xảy ra khi màng dầu nhờn ngăn cách bề mặt ma sát bị phá hoại Mặt ma sát tiếp xúc cục bộ ở những vùng màng dầu nhờn bị phá hoại

-Ma sát tới hạn: là trạng thái trung gian giữa ma sát khô và ma sát ướt Khi xảy ra ma sát tới hạn, trên mặt ma sát tồn tại một màng dầu rất mỏng, màng dầu này chịu tác dụng của lực phân tử của bề mặt kim loại nên bám chặt trên bề mặt kim loại và mất khả năng lưu động Vì vậy trong trường hợp này, lực ma sát quyết định bởi quá trình sản sinh do kết quả của lực tương tác giữa bề mặt ma sát và màng dầu nhờn

Ma sát khô Ma sát ướt

2 - Làm mát ổ trục: Trong quá trình làm việc, công do tổn

thất ma sát chuyển biến thành nhiệt năng làm nhiệt độ của ổ trục tăng lên rất cao Nếu không có dầu nhờn, các ma sát sẽ bị quá nóng rồi hư hỏng Vì vậy, dầu nhờn trong trường hợp này đãû đóng vai trò chất lỏng làm mặt ổ trục, tải nhiệt lượng do ma sát sinh ra khỏi ổ trục, đảm bảo nhiệt độ làm việc bình thường của ổ trục.

Cần phải lưu ý rằng nhiệt hoá hơi của dầu nhờn chỉ vào khoảng 40 ÷ 70kcal/kg (trong khi đó nhiệt hoá hơi của nước là 590kcal/kg) và khả năng dẫn nhiệt của dầu nhờn cũng rất nhỏ (0,0005 cal/0C.g.s; trong khi ấy, của nước là 0,0015cal/0C.g.s) Nhưng nước không thể thay thế được chức năng của dầu nhờn Vì vậy, để dầu nhờn phát huy được tác dụng làm mát các mặt ma sát, bơm dầu nhờn của hệ thống bôi trơn phải cung cấp cho các mặt ma sát một lượng dầu khá lớn.

3-Tẩy rửa mặt ma sát: Trong quá trình làm việc, các mặt ma

sát cọ sát với nhau gây nên mài mòn mạt kim loại rơi ra bám trên mặt

ma sát Do có dầu nhờn chảy qua mặt ma sát nên nó cuốn theo các tạp chất trên mặt ma sát; vì vậy đảm bảo mặt ma sát luôn luôn sạch, tránh được hiện tượng mài mòn do tạp chất cơ học.

4-Bao kín khe hở

: giữa pittông với xilanh,

giữa xecmăng với pittông

v.v… khiến cho khả năng

lọt khí qua các khe hở

này giảm đi.

* Bốn công dụng kể trên của dầu nhờn

phụ thuộc rất nhiều vào

tính năng hoá lý của dầu

nhờn, nhất là phụ thuộc

vào độ nhớt của nó.

4.2 CÁC PHƯƠNG ÁN BÔI TRƠN THƯỜNG DÙNG TRONG ĐCĐT

4.2.1-Bôi trơn bằng phương pháp vung té dầu.

- Phương án bôi trơn này thường dùng trong các động cơ một xylanh, kiểu xylanh nằm

ngang có kết cấu rất đơn giản như động cơ T62,

W1105 v.v… hoặc trong một vài loại động cơ một

xylanh kiểu đứng kết hợp bôi trơn vung té dầu với

bôi trơn bằng cách nhỏ dầu như động cơ Bécna,

Slavia kiểu cũ v.v…

- Nguyên lý làm việc cụ thể như sau: Dầu nhờn chứa trong cácte được thìa múc dầu lắp trên

đầu to thanh truyền múc hắt tung lên Mỗi một

vòng quay của trục khuỷu thìa hắt dầu múc dầu

một lần Các hạt dầu vung té bên trong không

gian của cácte sẽ rơi tự do xuống các mặt ma sát

của ổ trục Để đảm bảo cho các ổ trục không bị

thiếu dầu, trên các vách ngăn bên trên ổ trục

thường có các gân hứng dầu

- Hầu hết các động cơ đốt trong ngày nay đều dùng phương án bôi trơn cưỡng bức: Dầu nhờn trong hệ thống bôi trơn được bơm dầu đẩy đến các bề mặt ma sát dưới một áp suất nhất định, do đó hoàn toàn có thể đảm bảo yêu cầu bôi trơn, làm mát và tẩy rửa mặt

ma sát của ổ trục.

- Hệ thống bôi trơn cưỡng bức của động cơ đốt trong thường bao gồm các bộ phận cơ bản sau đây: thùng chứa dầu hoặc cácte, bơm dầu nhờn, bầu lọc thô và lọc tinh dầu nhờn, két làm mát dầu nhờn, các đường ống dẫn dầu, đồng hồ báo áp suất và đồng hồ báo nhiệt độ dầu nhờn.

- Tuỳ theo vị trí chứa dầu nhờn, hệ thống bôi trơn cưỡng bức phân thành hai loại: hệ thống bôi trơn cácte ướt (dầu chứa trong cácte) và hệ thống bôi trơn cácte khô (dầu chứa trong thùng dầu bên ngoài cácte) Căn cứ vào hình thức lọc và hệ thống bôi trơn cưỡng bức lại phân thành hai loại: hệ thống bôi trơn dùng lọc thấm và hệ thống bôi trơn dùng lọc ly tâm (toàn phần và không toàn phần).

4.2.2-Phương án bôi trơn cưỡng bức.

4.2.2.1 Nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte ướt

- Dầu nhờn chứa trong cácte được bơm dầu hút qua phao hút (vị trí của phao hút bao giờ cũng nằm lập lờ ở mặt thoáng của dầu nhờn để hút được dầu sách và không có bọt khí) đẩy qua lọc thô

Ở đây dầu được lọc sạch các tạp chất cơ học có cỡ hạt lớn,

sau đó dầu nhờn được đẩy vào

đường dầu nhờn chính để chảy đến

các ổ trục khuỷu; ổ trục cam v.v…

Đường dầu trong trục khuỷu đưa

dầu lên bôi trơn ổ chốt (ổ dầu to

thanh truyền) rồi theo đường dầu

trên thanh truyền lên bôi trơn chốt

pittông Nếu trên thanh truyền

không có đường dầu thì đầu nhỏ

thanh truyền phải có lỗ hứng dầu

Trên đường dầu chính còn có các

đường dầu đưa dầu đi bôi trơn cơ

cấu phối khí v.v…

- Khi nhiệt độ của dầu lên cao quá 800C, do độ nhớt giảm sút, van điều khiển sẽ mở để dầu nhờn đi qua két làm mát Khi bầu lọc thô bị bí tắc, van an toàn được dầu nhờn đẩy mở ra, dầu sẽ không qua lọc thô mà lên thẳng đường dầu chính Van an toàn đảm bảo áp suất của dầu bôi trơn của toàn hệ thống có trị số không đổi

- Ngoài ra, để bôi trơn bề mặt làm

việc của xylanh, pittông

v.v… ta lợi dụng dầu

vung ra khỏi ổ đầu to

thanh truyền trong quá

trình làm việc Ở một

vài loại động cơ, trên

đầu to thanh truyền

khoan một lỗ nhỏ để

phun dầu về phía trục

cam, cải thiện điều kiện

bôi trơn cho trục cam

và cho xylanh

4.2.2.2 Nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte khô.

Sơ đồ hệ thống bôi trơn cưỡng bức cạcte khô

- Sự khác nhau của hệ thống bôi trơn cácte khô so với hệ thống bôi trơn cácte ướt thể hiện ở chỗ hệ thống bôi trơn cácte khô dùng thêm hai bơm dầu phụ 15 để hút hết dầu trong cácte về thùng dưới 14, sau đó bơm 2 hút dầu từ thùng chứa đi bôi trơn

Sơ đồ bố trí bơm tay và bơm điện

- Do dầu nhờn được chứa trong thùng dầu ngoài cácte nên động cơ có thể làm việc ở độ nghiêng lớn mà không sợ thiếu dầu như loại cácte ướt (ở loại này khi động cơ làm việc ở độ nghiêng lớn, dầu nhờn dồn về một phía khiến phao hút dầu bị hẫng) Vì vậy các loại động cơ điêzen dùng trên máy ủi đất, xe tăng, máy kéo, tàu thuỷ v.v… thường hay dùng hệ thống bôi trơn cácte khô

- Van d trên hệ thống sẽ đóng lại khi nhiệt độ của dầu cao Aùp suất đóng mở van thường điều chỉnh vào khoảng 0,15-0,2MN/m2 (1,5-2kG/cm2)

- Trong một số động cơ tĩnh tại và tàu thuỷ, trên hệ thống bôi trơn còn bố trí bơm tay hoặc bơm điện để cung cấp dầu nhờn đến các mặt ma sát và điền đầy các đường ống dẫn trước khi khởi động động cơ; sơ đồ bố trí bơm tay hoặc bơm điện giới thiệu trên hình bên Ngoài

ra để đảm bảo bôi trơn cho mặt làm việc của xylanh, hệ thống bôi trơn của các loại động cơ này còn thường van phân phối để cấp dầu nhờn vào một số điểm chung quanh xylanh như hình Lỗ dầu thường khoan trên lót xylanh như hình.

- Đưa dầu lên bôi trơn cơ cấu phối khí của động cơ ôtô máy kéo thường thiết kế theo phương án giới thiệu trên hình 5.5 Dầu nhờn theo đường dầu khoan trên thân máy lên đũa đẩy rồi vào đòn bẩy rồi vào trục đòn bẩy sau đó theo các đường dầu khoan trên đòn bẩy phun về phía lò xo xupap và trở về cạc te.

- Ưu điểm lớn nhất của các phương án bôi trơn cưỡng bức là đảm bảo bôi trơn tốt các ổ trục do đó giảm được mài mòn và tổn thất

ma sát, tăng tuổi thọ cho động cơ Tuy vậy, nhược điểm cơ bản của hệ thống bôi trơn cưỡng bức là kết cấu của hệ thống rất phức tạp.

14

4.2.3 Bôi trơn bằng cách pha dầu nhờn vào nhiên liệu.

- Cách bôi trơn này chỉ được dùng để bôi trơn các chi tiết máy của động cơ xăng hai kỳ cỡ nhỏ, làm mát bằng không khí hoặc bằng nước Dầu nhờn được pha vào xăng theo tỷ lệ 1/20 ÷ 1/25 thể tích Một số động cơ cỡ nhỏ của Đức, Tiệp thường pha dầu nhờn với tỷ lệ

ít hơn, thường vào khoảng 1/30 ÷ 1/33 Hỗn hợp của dầu nhờn và xăng sau khi qua bộ chế hoà khí được xé thành các hạt nhỏ, cùng với không khí nạp tạo thành khí hỗn hợp Khí hỗn hợp này được nạp vào cácte của động cơ rồi theo lỗ quét đi vào xylanh Trong quá trình này, các hạt dầu nhờn lẫn trong khí hỗn hợp ngưng đọng bám lên bề mặt các chi tiết máy để bôi trơn các mặt ma sát Cách bôi trơn này thực tế không cần “hệ thống bôi trơn” thực hiện việc bôi trơn các chi tiết máy rất đơn giản, dễ dàng nhưng do dầu nhờn theo khí hỗn hợp vào buồng cháy nên dễ tạo thành muội than bám trên đỉnh pittông Pha càng nhiều dầu nhờn, trong buồng cháy càng nhiều muội, dễ làm cho pittông quá nóng, dễ xảy ra hiện tượng cháy sớm, kích nổ và đoản mạch do buji bị bám muội than Ngược lại, pha ít dầu nhờn, bôi trơn kém, ma sát lớn dễ làm cho pittông bị bó kẹt trong xylanh.

+ Mạt kim loại do các mặt ma sát mài mòn, nhất là trong thời gian chạy rà động cơ mới và trong thời gian động cơ đã làm việc quá chu kỳ đại tu.

+ Các chất tạp lẫn trong không khí nạp như cát bụi và các chất khác Các tạp chất này theo không khí nạp vào xylanh rồi lẫn với dầu nhờn, chảy xuống cácte

+ Muội than do nhiên liệu hoặc dầu nhờn cháy bám trên xylanh, theo dầu nhờn xuống cácte

+ Các tạp chất hoá học do dầu nhờn biến chất, bị oxy hoá hoặc bị tác dụng của các loại axit sinh ra trong quá trình cháy

- Để loại bỏ những tạp chất trên, nhất là các tạp chất cơ học, người ta phải lọc sạch dầu nhờn bằng các thiết bị lọc dầu

4.3.1.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của một số loại bầu lọc

Dùng các phần tử lọc cơ khí, chủ yếu bao gồm các lọai sau:

- Phao hút dầu: Kết cấu của phao hút dầu giới thiệu trên hình Nó bao gồm có hai phần chính: bầu phao và lưới lọc thô Bầu phao làm cho phao hút lúc nào cũng nổi lập lờ trên mặt thoáng của dầu nhờn nên có thể hút được lớp dầu sạch

4.3.1.2.1 Bầu lọc cơ khí.

Bầu lọc cơ khí

1: bầu phao; 2: lưới lọc; 3: khớp động;

4: ống dẫn dầu

- Lưới lọc bằng đồng hoặc

bằng thép, cỡ mắt lưới lớn đến

1mm2, chủ yếu dùng để lọc sạch

bọt bẩn và tạp chất có kích thước

lớn Phao hút dầu được lắp với

ống dẫn dầu 4 bằng khớp động vì

vậy phao có thể lắc đi một góc

nhất định, nhờ đó khi động cơ

làm việc ở độ cao khác nhau,

phao hút dầu lúc nào cũng nổi

trên mặt dầu, không bị hẫng ra

khỏi mặt dầu trong cácte

- Bầu lọc thấm ngày nay được dùng hết sức rộng rãi, nguyên

lý làm việc của bầu lọc thấm cụ thể

như sau: dầu nhờn có áp suất cao

chui qua (thấm qua) các khe hở

nhỏ (khe hở có thể nhỏ đến 0,1µm)

của phần tử lọc, do đó các tạp chất

có đường kính hạt lớn hơn kích

thước khe hở đều bị gạt giữ lại

không chui qua phàn tử lọc, vì vậy

dầu nhờn được lọc sạch

- Dầu bẩn theo đường dầu 3 vào trong lọc, vật liệu lọc 6 sẽ giữ lại các căn bẩn và cho

dầu sạch thấm qua và đi ra đường dầu 4 để đi

bôi trơn các chi tiết của động cơ Van 5 có tác

dụng ngăn cản dầu chảy ra ngoài khi bầu lọc

nằm ngang hoặc lật úp Khi lõi lọc bị tắc thì áp

suất dầu sẽ tăng lên khi đó van 7 sẽ mở, lúc này

bầu lọc không có tác dụng lọc dầu

5.3.1.2.2 Bầu lọc thấm :

Kết cấu bầu lọc:

1: thân bầu lọc;

2: Vòng đệm;

3: đường dầu vào;

4: đường dầu ra;

5: van kiểm tra;

6: vật liệu lọc;

7: van sẽ mở khi lọc bị tắc

- Tất cả ác loại bầu lọc thấm đều giống nhau về nguyên lý và cấu tạo chung, chúng chỉ khác nhau về cấu tạo vật liệu lọc

- Trong một số loại động cơ dùng trên xe

ôtô, người ta còn dùng bầu lọc thấm dùng

tấm lọc kim loại, bầu lọc tổ hợp gồm cả

lọc thô và lọc tinh(lọc thô bao phía bên

ngoài có thể dùng loại lọc dùng dải lọc

hoặc lưới lọc Lọc tinh đặt phía bên trong

dùng lõi lọc bằng giấy lọc)

- Ưu điểm chung của tất cả các

loại tấm lọc thấm là khả năng lọc rất tốt,

lọc rất sạch Nhưng nhược điểm chung

của chúng là kết cấu rất phức tạp và thời

gian sử dụng rất ngắn Theo thí nghiệm

thường không quá 50 giờ, chất bẩn đã

bám đầy khe lọc khiến cho khe lọc bị bí,

van an toàn của lọc phải làm việc, khiến

cho bầu lọc mất tác dụng

Sơ đồ lắp bầu lọc thấm thường dùng

5.3.1.2.3 Bầu lọc ly tâm:

- Trong những năm gần đây,

bầu lọc ly tâm được dùng rộng rãi vì

chúng có những ưu điểm cơ bản sau

+ Khả năng lọc tốt hơn nhiều

so với loại lọc thấm dùng lõi lọc

+ Tính năng lọc ít phụ thuộc vào mức độ cặn bẩn lắng đọng trong

Lọc từ tính chủ yếu được dùng nhiều để lọc mạt sắt trong dầu nhờn Loại lọc này thường dùng một thanh nam châm lắp trên nút dầu lắp ở đáy cácte Do hiệu quả lọc mạt sắt của loại nút dầu có gắn nam châm rất cao nên trong các động cơ ngày nay thường được dùng rất rộng rãi

5.3.1.2.3 Lọc từ tính:

5.3.1.2.4 Lọc hoá chất:

Bầu lọc dầu loại này chủ yếu sử dụng các hoá chất như cácbon hoạt tính, phèn chua v.v… để hấp thụ tạp chất như nước, các chất ôxyt, các axit yếu v.v… có lẫn trong dầu

Các loại động cơ đốt trong ngày nay, không dùng loại bầu lọc này nữa

- Bơm dầu nhờn là một trong những bộ phận quan trọng của động cơ, nó có nhiệm vụ cung cấp liên tục dầu nhờn có áp suất cao đến các mặt ma sát để bôi trơn, làm mát và tẩy rửa mặt

ma sát Bơm dầu dùng trong động cơ đốt trong đều là loại bơm thể tích chuyển dầu bằng áp suất thuỷ tĩnh như các loại bơm pittông, bơm phiến trượt, bơm bánh răng và bơm trục vít Trong đó bơm

bánh răng được dùng hết sức phổ biến vì nó có các ưu điểm như: nhỏ gọn, áp suất bơm dầu cao, cung cấp dầu liên tục và làm việc rất an toàn, tuổi thọ khá dài Dưới đây giới thiệu một vài loại bơm dầu thường dùng trong động cơ đốt trong

5.3.2 Bơm dầu nhờn:

5.3.2.1 Công dụng