Đồ án Hệ thống làm mát và bôi trơn trên xe Toyota

Hệ thống bôi trơn – làm mát động cơ là một trong những hệ thống chính của động cơ đốt trong.Có nhiệm vụ thực hiện quá trình truyền nhiệt, bôi trơn, làm mát để đảm bảo cho nhiệt độ các chi tiết không quá nóng, nhưng cũng không quá nguội, hoạt động một cách êm dịu. Do đó hệ thống bôi trơn – làm mát đóng một vai trò rất quan trọng và cần thiết cho động cơ, nó ảnh hưởng rất lớn đến công suất động cơ.

LỜI NÓI ĐẦU

Trong giai đoạn hiện nay ngành giao thông vận tải là một lĩnh vực hết sức quantrọng trong nền kinh tế và cuộc sống của chúng ta Nó không những thúc đẩy sự phát triểnmạnh mẽ các nghành khác phát triển mà nó còn là phương tiện chính để liên kết các vùngmiền trên thế giới và trong nước lại với nhau

Trong thời gian học tập tại trường em được các thầy các cô trực tiếp hướng dẫn tìmhiểu về cấu tạo, những sự cải tiến không ngừng cũng như các hư hỏng của ôtô thường gặpphải

Để có điều kiện hiểu hơn về cấu tạo cũng như những nguyên lý làm việc thực thếcủa ôtô Trong thời gian vừa qua được sự chỉ đạo của các thầy cô trong khoa cơ khí động

lực và trực tiếp là thầy hướng dẫn Em đã được giao đề tài “Nghiên cứu kết cấu và xây dựng quy trình kiểm tra, sửa chữa hệ thống bôi trơn – làm mát trên xe Innova 2012” Được sự hướng dẫn tận tình của thầy: Bùi Hà Trung và sự cố gắng của bản thân.

Nay đề tài của em đã hoàn thành nhưng do những hạn chế nhất định nên không thể tránhđược thiếu sót Vậy em kính mong sự chỉ bảo của thầy cô để đề tài này được hoàn thiệnhơn

Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô đã giúp em hoàn thành đề tài này

MỤC LỤ

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 5

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 8

1.2 Phương pháp nghiên cứu đề tài 8

1.3 Các giả thiết khoa học 9

1.4 Nội dung chính của đề tài 9

CHƯƠNG 2: KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG BÔI TRƠN – LÀM MÁT TRÊN Ô TÔ 10

2.1 Tổng quan về hệ thống bôi trơn trên ô tô 10

2.1.1 Chức năng, yêu cầu và phân loại của hệ thống bôi trơn trên ô tô 10

2.1.1.1 Chức năng 10

2.1.1.2 Yêu cầu 10

2.1.1.3 Phân loại 10

2.1.2 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của các hệ thống bôi trơn trên ô tô 12

2.1.2.1 Hệ thống bôi trơn bằng phương pháp vung té dầu 12

2.1.2.2 Hệ thống bôi trơn bằng phương pháp cưỡng bức 13

2.1.3 Các bộ phận chính 15

2.1.3.1 Bộ làm mát dầu 15

2.1.3.2 Bơm dầu 16

2.1.3.3 Lọc dầu 19

2.1.3.4 Mạch báo áp suất dầu 20

2.2 Tổng quan hệ thống làm mát trên ô tô 21

2.2.1 Chức năng, yêu cầu và phân loại hệ thống làm mát trên ô tô 21

2.2.1.2 Yêu cầu 22

2.2.1.3 Phân loại 22

2.2.2 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của các hệ thống làm mát trên ô tô 22

2.2.2.1 Hệ thống làm mát bằng không khí 22

2.2.2.2 Hệ thống làm mát bằng nước 23

2.2.3 Các bộ phân chính 27

2.2.3.1 Quạt điện 27

2.2.3.2 Đai truyền động 29

2.2.3.3 Bộ tản nhiệt (két nước) 29

2.2.3.4 Bơm nước 30

2.2.3.5 Van hằng nhiệt 31

2.2.3.6 Nắp áp suất ( Nắp bộ tản nhiệt) 32

2.2.3.7 Chất chống đông và chất làm nguội (mát) 33

2.2.3.8 Sensor (cảm biến) nhiệt độ nước làm mát: 34

2.2.3.9 Các bộ báo của đèn làm mát 35

2.3 Quy trình kiểm tra, sửa chữa hệ thống bôi trơn – làm mát trên xe Innova 2012 36

2.3.1 Giới thiệu về xe Innova 2012 36

2.3.2 Quy trình kiểm tra-sửa chữa hệ thống bôi trơn xe Innova 2012 37

2.3.2.1 Những hư hỏng thường gặp 37

2.3.2.2 Quy trình tháo 38

2.3.2.3 Quy trình lắp rắp 47

2.3.2.4 Quy trình kiểm tra – sửa chữa 49

2.3.3 Quy trình kiểm tra – sửa chữa hệ thống làm mát 54

2.3.3.1 Những hư hỏng thường gặp 54

2.3.3.2 Quy trình tháo 55

2.3.3.3 Quy trình lắp ráp 70

2.3.3.4 Quy trình kiểm tra - sửa chữa 75

CHƯƠNG 3: CHẾ TẠO MÔ HÌNH 81

3.1 Mục đích của mô hình 81

3.2 Các phương án thiết kế mô hình 81

3.3 Thiết kế lắp đặt mô hình 85

3.3.1 Thiết kế khung 85

3.3.1.1 Bản vẽ chi tiết của mô hình 85

3.3.1.2 Dự toán nguyên vật liệu làm mô hình 87

DANH MỤC HÌNH ẢN

Hình 2.1 Các dạng bôi trơn 11

Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý bôi trơn bằng phương pháp vung té dầu 12

Hình 2.3: Hệ thống bôi trơn cácte ướt 13

Hình 2.4: Hệ thống bôi trơn các te khô 14

Hình 2.5: Bộ làm mát dầu 15

Hình 2.6: Sơ đồ nguyên lý hoạt động bộ làm mát dầu 16

Hình 2.7: Bơm bánh răng ăn khớp ngoài 17

Hình 2.8: Bơm bánh răng ăn khớp trong 17

Hình 2.9: Bơm dầu kiểu cánh gạt 18

Hình 2.10: Bơm rô to 19

Hình 2.11: Bầu lọc dầu 19

Hình 2.12: Sơ đồ mạch đồng hồ báo áp suất dầu 20

Hình 2.13: Sơ đồ mạch đèn báo áp suất dầu 20

Hình 2.14: Hệ thống làm mát bằng không khí 22

Hình 2.15: Hệ thống làm mát kiểu bốc hơi 23

Hình 2.16: Hệ thống làm mát đối lưu tự nhiên 24

Hình 2.17: Hệ thống làm mát một vòng hở 24

Hình 2.18: Hệ thống làm mát cưỡng bức hai vòng 25

Hình 2.19: Hệ thống làm mát cưỡng bức tuần hoàn kín một vòng 26

Hình 2.20: Hệ thống làm mát cưỡng bức tuần hoàn hai vòng kín 27

Hình 2.21: Quạt điện 27

Hình 2.22:Nguyên lý điều khiển 28

Hình 2.23: Bộ tản nhiệt 29

Hình 2.24: Kết cấu và nguyên lí làm việc của bơm li tâm 30

Hình 2.25: Van hằng nhiệt 31

Hình 2.26: Nắp két nước 32

Hình 2.27: Sơ đồ nguyên lý làm việc của nắp két nước 32

Hình 2.28: Bảng nhiệt độ đông đặc và % tương ứng chất chống đông 34

Hình 2.29: Cảm biến nhiệt độ nước làm mát 35

Hình 2.30: Các kích thước cơ bản của xe Innova 2012 36

Hình 2.31: Kiểm tra van an toàn của bơm dầu 49

Hình 2.32: Kiểm tra lỗ dầu 50

Hình 2.34: Kiểm tra lỗ dầu 50

Hình 2.35: Kiểm tra khe hở bên 50

Hình 2.36: Kiểm tra khe hở đỉnh răng 51

Hình 2.37: Kiểm tra khe hở thân bơm 52

Hình 2.38: Ngắt giắc nối của công tắc áp suất dầu 53

Hình 2.39: Đo áp suất dầu 53

Hình 2.40: Bôi keo lên công tắc áp suất dầu 54

Hình 2.41: Kiểm tra quạt làm mát 75

Hình 2.42: Kiểm tra cụm bơm nước 76

Hình 2.43: Quay puly kiểm tra 77

Hình 2.44: Nhiệt độ mở van 77

Hình 2.45: Nhúng van hằng nhiệt vào nước 77

Hình 2.46: Kiểm tra độ nâng van 78

Hình 2.47: Kiểm tra két mát 78

Hình 2.48: Kiểm tra rò rỉ nước làm mát 79

Hình 3.1 Phương án thiết kế 1 81

Hình 3.2.Phương án thiết kế 2 82

Hình 3.3 Phương án thiết kế 3 83

Hình 3.4 Phương án thiết kế 4 83

Hình 3.5 Phương án thiết kế 5 84

Hình 3.6 Hình chiếu đứng 85

Hình 3.7 Hình chiếu cạnh 86

Hình 3.8 Hình chiều bằng 86

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI.

1.1 Tính cấp thiết của đề tài.

Ngày nay động cơ đốt trong (ĐCĐT) đã phát triển rộng khắp mọi lĩnh vực giaothông vận tải (đường bộ, đường sắt, đường thủy )nông nghiệp, lâm nghiệp ngoài việc

sử dụng song hành với các động cơ nhiệt khác, một số lĩnh vực, cho đến nay việc sử dụngđược các loại động cơ khác rất hạn chế, mà ĐCĐT là động cơ được sử dụng phổ biếnnhất

Ngành công nghiệp chế tạo ĐCĐT được coi là bộ phận tất yếu của ngành cơ khí vànền kinh tế quốc dân của hầu hết các nước, vấn đề tạo đội ngũ kỹ thuật về ĐCĐT có sốlượng và chất lượng nhất định phải được coi trọng Để thuận tiện cho việc nghiên cứu,người ta phân ra một ĐCĐT làm nhiều hệ thống như: Hệ thống bôi trơn – làm mát, hệthống nhiên liệu, mỗi hệ thống đều có tầm quan trọng nhất định

Hệ thống bôi trơn – làm mát động cơ là một trong những hệ thống chính của động

cơ đốt trong.Có nhiệm vụ thực hiện quá trình truyền nhiệt, bôi trơn, làm mát để đảm bảocho nhiệt độ các chi tiết không quá nóng, nhưng cũng không quá nguội, hoạt động mộtcách êm dịu Do đó hệ thống bôi trơn – làm mát đóng một vai trò rất quan trọng và cầnthiết cho động cơ, nó ảnh hưởng rất lớn đến công suất động cơ

Trong quá trình học tập các môn học chuyên ngành về động cơ đốt trong, đồ án tốtnghiệp với đề tài nghiên cứu, mà cụ thể là “Nghiên cứu kết cấu và xây dựng quy trìnhkiểm tra, sửa chữa hệ thống bôi trơn – làm mát trên xe Innova 2012” giúp cho sinh viênbiết cách tìm hiểu, nắm bắt, củng cố thêm kiến thức về hệ thống bôi trơn – làm mát trongđộng cơ đốt trong Ngoài ra, việc nghiên cứu này còn giúp cho sinh viên có thêm kinhnghiệm, biết hướng đi sâu tìm hiếu về hệ thống bất kỳ trong động cơ đốt trong và thêmnhiều kinh nghiệm sau khi ra trường

1.2 Phương pháp nghiên cứu đề tài.

Trong quá trình nghiên cứu thực hiện đề tài em có sử dụng một số phương phápnghiên cứu sau:

- Tra cứu tài liệu, giáo trình kỹ thuật, sách vở, đặc biệt là các cuốn cẩm nang khaithác, bảo dưỡng sửa chữa của chính hãng Toyota

- Nghiên cứu, tìm kiếm thông tin trên mạng Internet, các website về chuyên nghành

Tham khảo ý kiến của các nhà chuyên môn, các giảng viên trong ngành cơ khí ô

tô Trong đó phải kể đến các thầy trong khoa Cơ Khí Động Lực của trường ĐH Sư Phạm

Kỹ Thuật Hưng Yên và cả những người có kinh nghiệm lâu năm trong việc sử dụng vàbảo quản xe

- Nghiên cứu trực tiếp hệ thống bôi trơn – làm mát trên xe trong thực tế.

- Tổng hợp và phân tích các nguồn dữ liệu thu thập được, từ đó đưa ra những đánh

giá và nhận xét của riêng mình

1.3 Các giả thiết khoa học.

Việc nghiên cứu hệ thống bôi trơn – làm mát trên ô tô là một nội dung mà họcsinh, sinh viên còn gặp nhiều khó khăn

Hệ thống bài tập, tài liệu nghiên cứu, tài liệu tham khảo phục vụ cho học tập vànghiên cứu của các đời xe gần đây cũng như ứng dụng trong thực tế chưa nhiều

1.4 Nội dung chính của đề tài

Nội dung chính gồm 4 chương:

Chương 1 Giới thiệu tổng quan về đề tài

Chương 2 Khái quát về hệ thống bôi trơn - làm mát trên ô tô

Chương 3 Chế tạo mô hình

Chương 4 Kết luận

CHƯƠNG 2: KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG BÔI TRƠN – LÀM MÁT TRÊN Ô TÔ 2.1 Tổng quan về hệ thống bôi trơn trên ô tô.

2.1.1 Chức năng, yêu cầu và phân loại của hệ thống bôi trơn trên ô tô.

2.1.1.1 Chức năng.

Trong quá trình động cơ làm việc, ở các bề mặt ma sát các chi tiết có sự chuyểnđộng tương đối nên sinh ra ma sát, gây cản trở sự chuyển động của chúng, đồng thời tạicác bề mặt làm việc đó nhiệt độ sẽ tăng lên, các chi tiết máy bị mài mòn, có thể bị bó kẹt.Dẫn đến tuổi thọ của động cơ giảm.Vì những lí do đó trên động cơ đốt trong phải có hệthống bôi trơn

Hệ thống bôi trơn có nhiệm vụ đưa dầu bôi trơn đến các bề mặt ma sát để giảm tổnthất công suất do ma sát gây ra và làm sạch các bề mặt Ngoài ra hệ thống bôi trơn còn cónhiệm vụ làm mát bao kín buồng cháy và chống oxy hóa

- Bôi trơn bề mặt ma sát làm giảm tổn thất ma sát.

- Làm mát bề mặt làm việc của các chi tiết có chuyển động tương đối.

- Áp suất của dầu bôi trơn phải đảm bảo từ 2-6 kG/cm2

- Dầu bôi trơn trong hệ thống phải sạch, không bị biến chất, độ nhớt phải phù hợp.

- Dầu bôi trơn phải đảm bảo đi đến tất cả các bề mặt làm việc của các chi tiết để bôi

trơn và làm mát cho các chi tiết

2.1.1.3 Phân loại.

Căn cứ theo phương pháp bôi trơn:

- Bôi trơn bằng phương pháp pha dầu trong nhiên liệu.

- Bôi trơn bằng phương pháp vung té.

- Bôi trơn bằng phương pháp cưỡng bức.

Hình 2.1 Các dạng bôi trơn

- Bôi trơn ma sát ướt:

Là giữa hai bề mặt của cặp lắp ghép luôn luôn được duy trì bằng một lớp dầu bôitrơn ngăn cách

- Bôi trơn ma sát nửa ướt:

Là giữa hai bề mặt của cặp lắp ghép được duy trì bằng một lớp dầu bôi trơn ngăncách không liên tục, mà chủ yếu là nhờ độ nhớt của dầu để bôi trơn

- Bôi trơn ma sát khô:

Bề mặt lắp ghép của hai chi tiết có chuyển động tương đối với nhau mà không cóchất bôi trơn Ma sát khô sinh ra nhiệt làm nóng các bề mặt ma sát khiến chúng nhanhmòn hỏng, có thể gây ra mài mòn dính

2.1.2 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của các hệ thống bôi trơn trên ô tô.

2.1.2.1 Hệ thống bôi trơn bằng phương pháp vung té dầu.

Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý bôi trơn bằng phương pháp vung té dầu

1: Bánh lệch tâm 5: Điểm tựa

2: Piston bơm dầu 6: Máng dầu phụ

3: Thân bơm 7: Thanh truyền có thìa hắt dầu

ổ trục Để đảm bảo cho các ổ trục không bị thiếu dầu, trên các vách ngăn bên trên ổ trụcthường có các gân hứng dầu khi dầu tung lên

- Ưu điểm: Kết cấu của hệ thống rất đơn giản, dễ bố trí.

- Nhược điểm: Phương án bôi trơn này rất lạc hậu, không đảm bảo lưu lượng dầu

bôi trơn của ổ trục, tuổi thọ dầu giảm nhanh, cường độ dầu bôi trơn không ổn định nên ítdùng, phương án này chỉ còn tồn tại trong những động cơ kiểu cũ, công suất nhỏ và tốc độthấp: T62, W1105…

4 1

3

6

5

2

2.1.2.2 Hệ thống bôi trơn bằng phương pháp cưỡng bức.

Hầu hết các động cơ đốt trong ngày nay đều sử dụng phương pháp bôi trơn cưỡngbức 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 có thể hoàn toàn có thể đảm bảo yêu cầu bôi trơn, làm mát và tẩyrửa mặt ma sát của ổ trục và một số chi tiết cần bôi trơn

Tùy theo vị trí chứa dầu nhờn, hệ thống bôi trơn chia thành 2 loại:

- Hệ thống bôi trơn các te ướt: dầu bôi trơn chứa trong các te

- Hệ thống bôi trơn các te khô: dầu chứa trong thùng ngoài các te

a) Hệ thống bôi trơn các te ướt.

- Sơ đồ khái quát chung:

Hình 2.3: Hệ thống bôi trơn cácte ướt

1: Các te dầu 9: Đường dầu đến ổ trục khuỷu 2: Phao lọc dầu 10: Đường dầu đến ổ trục cam 3: Bơm dầu 11: Bầu lọc tinh

4: Van điều áp 12: Két làm mát dầu 5: Bầu lọc dầu 13: Van nhiệt

6: Van an toàn 14: Đồng hồ báo mức dầu 7: Đồng hồ đo áp suất 15: Miệng đổ dầu

8: Đường dầu chính 16: Que thăm dầu.

- Nguyên lý làm việc:

Khi động cơ làm việc bơm dầu được dẫn động lúc này dầu trong các te 1 qua phaolọc dầu 2 đi vào bơm Sau khi qua bơm dầu có áp suất cao khoảng 2-6kG/cm2 được chialàm hai nhánh:

Nhánh 1: Dầu bôi trơn đến két 12, tại đây dầu được làm mát rồi trở về các te nếunhiệt độ dầu cao quá quy định

Nhánh 2: đi qua bầu lọc thô 5 đến đường dầu chính 8 Từ đường dầu chính dầutheo nhánh 9 đi bôi trơn ổ trục khuỷu sau đó lên bôi trơn đầu to thanh truyền qua lỗ khoanchéo xuyên qua má khuỷu (khi lỗ đầu to thanh truyền trùng với lỗ khoan trong cổ biêndầu sẽ được phun thành tia vào ống lót xylanh) Dầu từ đầu to thanh truyền theo đườngdọc thân thanh truyền lên bôi trơn chốt piston Còn dầu ở mạch chính theo nhánh 10 đibôi trơn trục cam…cũng từ đường dầu chính một đường dầu khoảng 15-20% lưu lượngcủa nhánh dầu chính đẫn đến bầu lọc tinh 11 Tại đây những phần tử tạp chất rất nhỏ đượcgiữ lại nên dầu được trở về các te 1

Van ổn áp 4 của bơm dầu có tác dụng giữ cho áp suất dầu ở đường ra khỏi bơmkhông đổi trong pham vi tốc độ vòng quay làm việc của động cơ Khi bầu lọc thô 5 bị tắcvan an toàn 6 sẽ mở, phần lớn dầu sẽ không đi qua bầu lọc mà lên thẳng đường dầu chínhbằng đường dầu qua van để đi bôi trơn, tránh hiện tượng thiếu dầu ung cấp đến các bề mặt

ma sát cần bôi trơn

Van nhiệt 13 chỉ hoạt động (đóng) khi nhiệt độ dầu lên quá cao khoảng 800C dầu

sẽ qua két làm mát 12 trước khi trở về các te

b) Hệ thống bôi trơn các te khô.

- Sơ đồ khái quát chung:

Hình 2.4: Hệ thống bôi trơn các te khô

1: Các te dầu 8: Đường dầu chính

2,5: Bơm dầu 9: Đường dầu đến ổ trục

3:Thùng dầu 10: Đường dầu đến ổ trục cam

4 :Phao hút dầu 11: Bầu lọc tinh

6: Bầu lọc thô 12: Đồng hồ báo nhiệt độ dầu

7:Đồng hồ báo áp suất 13: Két làm mát dầu

- Nguyên lý làm việc:

Hệ thống bôi trơn các te khô khác cơ bản với hệ thống các te ướt ở chỗ có thêm từmột đến hai bơm dầu số 2, làm nhiệm vụ chuyển dầu sau khi bôi trơn rơi xuống các te Từcác te dầu qua két là mát 13 rồi trở về thùng chứa 3 bên ngoài động cơ Từ đây dầu đượcbơm lấy đi bôi trơn giống như ở HTBT các te ướt

Hình 2.5: Bộ làm mát dầu

Thông thường, toàn bộ dầu đều chảy qua bộ làm mát rồi sau đó đi đến các bộ phậncủa động cơ

Hình 2.6: Sơ đồ nguyên lý hoạt động bộ làm mát dầu

Ở nhiệt độ thấp, dầu có độ nhớt cao hơn và có khuynh hướng tạo ra áp suất caohơn

Khi chênh lệch áp suất giữa đầu vào và đầu ra của bộ làm mát vượt quá một trị sốxác định, van an toàn sẽ mở và dầu máy bơm sẽ bỏ qua bộ làm mát và đi tới các bộ phậnkhác của động cơ, nhờ thê mà tránh được sự cố

- Bơm phải cung cấp đủ lượng dầu bôi trơn đến vị trí các chi tiết trên động cơ.

- Bơm đúng áp suất dầu bôi trơn ứng với mỗi chế độ hoạt động của động cơ

Sơ đồ cấu tạo:

Hình 2.7: Bơm dầu kiểu cánh gạt

1: Thân bơm 5: Rô to

2: Đường dầu vào 6: Trục dẫn độn

 Bơm bánh răng

- Bơm bánh răng ăn khớp ngoài:

Hình 2.8: Bơm bánh răng ăn khớp ngoài

A-Cửa đẩy B-Cửa hút

- Bơm bánh răng ăn khớp trong:

Hình 2.9: Bơm bánh răng ăn khớp trong

1: Bánh răng ngoài 4: Buồng đẩy

2: Buồng hút 5: Bánh răng trong

3: Van ổn áp 6: Khoang lưỡi liềm

- Nguyên tắc hoạt động:

+) Bơm bánh răng ăn khớp ngoài: Khi động cơ làm việc, bơm dầu được dẫn động, bánhrăng chủ động quay làm cho bánh răng bị động quay theo Dầu được hút vào cửa B theokhe hở giữa 2 bánh răng và thân bơm đẩy qua cửa A Van an toàn ở đây làm việc khi ápsuất cửa đẩy quá lớn van mở một phần dầu được hồi về cửa hút tránh áp suất quá cao khiđộng cơ làm việc ở tốc độ cao

+) Bơm bánh răng ăn khớp trong: Khi động cơ làm việc, dẫn động bánh răng trong (chủđộng) bánh răng ngoài (bị động) quay theo Dầu đươc hút từ cửa 2 qua khe hở giữa 2bánh và phần khoang lưỡi liềm được đẩy ra cửa 4 Van ổn áp ở đây có nhiệm vu điều hòa

áp suất cửa đẩy bằng một giá trị nhất định khi động cơ làm việc ở nhiều tốc độ khác nhau

 Bơm rô to:

Sơ đồ cấu tạo:

Hình 2.10: Bơm rô to.

1: Rô-to ngoài 4: Túi chứa dầu

2: Rô-to trong 5: Khoang dầu vào

3: Khoang dầu ra.

- Hoạt động:

Khi động cơ làm việc, rô to bơm 2 được dẫn động làm rô to ngoài quay theo Dầuđược hút từ cửa hút theo khe hở giữa rô to ngoài và rô to trong được đẩy ra cửa xả

2.1.3.3 Mạch báo áp suất dầu

- Sơ đồ cấu tạo:

Hình 2.11: Sơ đồ mạch đồng hồ báo áp suất dầu

Hình 2.12: Sơ đồ mạch đèn báo áp suất dầu

- Nguyên tắc hoạt động:

Không có áp suất dầu hoặc áp suất dầu thấp:

Phần tử lưỡng kim ở bộ phận áp suất dầu có gắn một tiếp điểm, độ dịch chuyển củakim đồng hồ tỉ lệ với dòng điện chạy qua dây may so Khi áp suất dầu bằng không, tiếpđiểm mở không có dòng điện chạy qua khi bật công tắc máy vì vậy kim vẫn chỉ ở vị trí 0

Khi áp suất dầu thấp màng đẩy tiếp điểm tiếp xúc nhẹ nên dòng điện chạy qua dâymay so của cảm biến, vì lực tiếp xúc của tiếp điểm yếu, tiếp điểm sẽ lại mở ra do phần tử

lưỡng kim bị uốn cong do nhiệt sinh ra Tiếp điểm mở ra khi dòng điện chạy qua sau mộtthời gian rất ngắn nên nhiệt độ của phần tử lưỡng kim trên đồng hồ không tăng và nó bịuốn ít Vì vậy kim lệch nhẹ.

Khi áp suất dầu tăng, màng đẩy tiếp tiểm mạnh nâng phần tử lưỡng kim lên Vìvậy dòng điện sẽ chạy qua sau một thời gian dài, tiếp điểm sẽ chỉ mở khi phần tử lưỡngkim uốn lên trên Dòng điện chạy qua đồng hồ áp suất dầu trong một thời gian dài chođến khi tiếp điểm của cảm biến áp suất mở nhiệt độ lưỡng kim phía đồng hồ làm tăng độcong của nó khiến kim đồng hồ lệch nhiều như vậy độ cong của phần tử lưỡng kim trongđồng hồ tỉ lệ với độ cong phần tử lưỡng kim trong cảm biến áp suất dầu

Cơ cấu này báo hiệu trong trường hợp áp suất dầu động cơ giảm tới mức có thể hưđộng cơ Khi động cơ đang làm việc hoặc áp suất dầu trong hệ thống giảm tới mức thấphơn 0,4 – 0,7kG/cm2, tiếp điểm ở vị trí đóng đảm bảo thông mạch cho đèn báo, khi mởcông tắc đèn trên bảng đồng hồ phát sáng báo áp suất dầu giảm tới mức không cho phép

Khi động cơ làm việc áp suất nhớt tăng hơn 0,7kG/cm2, làm màng cảm biến conglên nâng tiếp điểm mở đèn tắt

2.1.3.4 Lọc dầu.

Hình 2.13: Bầu lọc dầu

Toàn bộ lượng dầu được bơm lên đều đi qua bộ lọc dầu, ở đây các mạt kim loại vàmuội than được lọc ra

Dầu đi qua van một chiều, vào phần chung quanh của các phần tử lọc, ở đây dầuđược lọc, sau đó dầu vào phần trung tâm của phần tử lọc và chảy ra ngoài.

Van một chiều lắp ở cửa của bầu lọc để ngăn không cho các chất bẩn tích tụ ở phầnngoại vi của phần tử lọc quay trở về động cơ, khi động cơ dừng lại

Nếu phần tử lọc bị cáu két, chênh lệch áp suất giữa phần bên ngoài và phần bêntrong sẽ tăng lên Khi mức chênh lệch đạt đến mức định trước, van an toàn sẽ mở, và nhưthế dầu sẽ không đi qua phần tử lọc mà đi tới các bộ phận bôi trơn Điều này cho phéptránh được hiện tượng thiếu bôi trơn khi phần tử lọc bị bẩn Tuy nhiên, các phần tử lọccần được thay thế theo định kỳ để tránh bôi trơn bằng dầu bẩn

2.2 Tổng quan hệ thống làm mát trên ô tô.

2.2.1 Chức năng, yêu cầu và phân loại hệ thống làm mát trên ô tô.

2.2.1.2 Yêu cầu.

- Nước làm mát phải sạch, không lẫn tạp chất và các chất ăn mòn kim loại.

- Nhiệt độ nước làm mát không nên quá thấp hoặc quá cao

- Độ chênh lệch về nhiệt độ giữa nước vào và nước ra của động cơ không lớn lắm.

- Nước đưa vào làm mát phải được đưa từ nơi có nhiệt độ thấp đến nơi có nhiệt độ

cao (phương pháp ngược dòng), đường đi của nước phải lưu thông dễ dàng, không bị tắc,không có góc đọng, bình chứa nước phải có lỗ thoát hơi hoặc thoát khí…

2.2.1.3 Phân loại.

- Theo môi chất làm mát có : Bằng nước và bằng không khí

- Theo mức độ tăng cường làm mát : Làm mát tự nhiên và làm mát cưỡng bức

- Theo đặc điểm của vòng tuần hoàn : Vòng tuần hoàn kín, vòng tuần hoàn hở và haivòng tuần hoàn

2.2.2 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của các hệ thống làm mát trên ô tô.

Hệ thống làm mát bằng không khí chỉ làm mát được những động cơ xăng nhỏ như

xe máy, máy cưa, máy cắt cỏ…

2.2.2.2 Hệ thống làm mát bằng nước.

a) Làm mát bằng nước kiểu bốc hơi.

- Cấu tạo:

Hình 2.15: Hệ thống làm mát kiểu bốc hơi

1: Thân máy 2: Piston 3: Thanh truyền

4: Hộp cácte trục khuỷu 5: Thùng nhiên liệu

6: Bình bốc hơi 7: Nắp xi lanh.

- Hoạt động:

Khi động cơ làm việc, nhiệt sinh ra sẽ truyền ra thân máy Trong thân máy có áonước làm mát và thông với bình bốc hơi 6, nước nóng bốc hơi bay đi Do đó ta phảithường xuyên kiểm tra và bổ xung thêm nước

Hệ thống làm mát kiểu bốc hơi có nhiều hạn chế, hiện được sử dụng trên một sốmáy nổ, máy nông nghiệp…

b) Làm mát bằng nước đối lưu.

- Cấu tạo:

Hình 2.16: Hệ thống làm mát đối lưu tự nhiên

1: Thân máy 6: Két nước

2: Xylanh 7: Không khí làm mát

3: Nắp xylanh 8: Quạt gió

4: Đường nước ra két 9: Đường nước vào động cơ

- Hoạt động:

Khi động cơ làm việc, nhiệt sinh ra truyền vào thân máy làm nước làm mát nóngsôi, nước nóng nổi lên phía trên và theo đường ra két nước số 6 Nước được làm mát bởiquạt gió số 8, sau đó đi xuống phía dưới và trở vào phần dưới của thân máy, và làm mátthân máy Nước sau khi làm mát nóng lên nổi lên trên và đi vào két nước được quạt giólàm mát và trở về phía dưới của thân máy…

c) Làm mát bằng nước cưỡng bức tuần hoàn.

* Loại 1 vòng hở:

Hình 2.17: Hệ thống làm mát một vòng hở.

1: Thân máy 4:Đường nước ra

2: Nắp máy 5: Lưới lọc

3: Van hằng nhiệt 6:Bơm nước

- Nước sông hồ, biển được bơm 6 chuyển đến thân máy, để làm mát động cơ, sau đó

được thải ra sông, ra biển nên được gọi là vòng hở

- Kiểu làm mát này được sử dụng ở động cơ máy tàu biển

Trong hệ thống này, nước được làm mát ở két nước 4 không phải bằng dòng khôngkhí do quạt gió tạo ra mà bằng nước có nhiệt độ thấp hơn như: Nước sông hay nước biển.

Hệ thống có hai vòng tuần hoàn

Vòng thứ nhất làm mát động cơ, nước qua van 3 vào két 4 được bơm 8 hút và đẩyvào động cơ tạo thành vòng tuần hoàn kín

Vòng thứ hai nước sông hồ, biển được bơm 6 chuyển đến két làm mát, để làm mátnước vòng kín, sau đó được thải ra sông, ra biển nên được gọi là vòng hở

* Kiểu cưỡng bức tuần hoàn kín 1 vòng:

- Cấu tạo:

Hình 2.19: Hệ thống làm mát cưỡng bức tuần hoàn kín một vòng

1:Thân máy; 8:Quạt gió

2: Nắp xilanh ; 9:Puli

3: Đường nước ra khỏi động cơ 10:Ống nước nối tắt về bơm

4:Ống dẫn bọt nước ; 11:Đường nước vào động cơ

5:Van hằng nhiệt ; 12:Bơm nước

nên van hằng nhiệt đóng ngăn không cho nước qua két nước mà trở về ống nối tắt về bơm

10, rồi tiếp tục được bơm hút và đẩy đi làm mát cho xylanh

Động cơ làm việc, nhiệt độ cao Lúc này van hằng nhiệt mở cho đường nước nóngqua két làm mát số 7, ở đây nước được quạt gió thổi mát và đi xuống phía dưới theođường nước vào động cơ Nước lạnh được bơm hút và đẩy đi làm mát cho các xylanh

* Kiếu cưỡng bức tuần hoàn kín 2 vòng:

- Cấu tạo:

Hình 2.20: Hệ thống làm mát cưỡng bức tuần hoàn hai vòng kín

1: Thân máy; 7: Két là mát

2: Nắp xi lanh; 8: Quạt gió

3: Đường nước ra khỏi động cơ; 9: Puli

4: Đường nước nối tắt về bơm; 10: Đường nước vào động cơ

5: Van hằng nhiệt; 11: Bơm nước

6: Nắp két nước; 12: Ống phân phối nước

 Hoạt động: (Tương tự như trên)

Quạt điện sử dụng phổ biến ở các xe đời mới hiện nay Cần phải có một lưu lượngkhông khí lớn đi qua két nước để làm mát Thông thường, nếu xe chạy thì lưu lượngkhông khí đã đủ để làm mát Nhưng khi xe dừng hoặc chạy chậm thì lưu lượng không khíkhông đủ Vì vậy, động cơ được trang bị quạt làm mát để tạo ra lượng không khí cưỡngbức qua két nước Hệ thống quạt điện nhạy cảm với nhiệt độ của nước làm mát, và nó chỉcung cấp một lưu lượng không khí thích hợp khi nhiệt độ lên cao ở nhiệt độ bình thường,quạt ngừng quay để động cơ ấm lên và giảm tiêu hao nhiên liệu, giảm tiếng ồn.

Tốc độ quay của quạt điện có thể thay đổi trong ba cấp hoặc vô cấp,nhờ thế hiệuquả làm mát có thể được điều chỉnh và phù hợp với nhiệt độ nước làm mát

tốc độ quạt được điều chỉnh vô cấp, luôn luôn đảm bảo lượng không khí phù hợp nhất.

Hình 2.22:Nguyên lý điều khiển

So với quạt điện thì quạt này có động cơ nhỏ hơn, nhẹ hơn, và có khả năng cungcấp lượng không khí lớn hơn.Tuy nhiên, bơm dầu và hệ thống điều khiển lại phức tạphơn

- Công dụng: Hút nước từ két nước đẩy vào đường nước trong thân động cơ, với áp

suất và lưu lượng phù hợp để tạo ra vòng tuần hoàn

- Điều kiện làm việc: Chịu áp suất nước lớn, chịu mài mòn, chịu ăn mòn hóa học.

- Cấu tạo bơm: Là bơm li tâm Thân bơm được đúc bằng gang hoặc hợp kim nhôm,

trên thân có các đường nước vào, đường nước ra, guồng quạt nước được đúc bằng ganghoặc hợp kim đồng, các đệm cao su, lò xo để chắn không cho nước rò rỉ ra bên ngoài

- Nguyên tắc hoạt động:

Khi bánh công tác quay và ngâm trong nước thì số nước nằm trong rãnh giữa cáccánh dưới tác dụng của lực ly tâm bị văng ra không gian nằm bên ngoài đường kính củabánh công tác Không gian xả có dạng hình xoắn ốc, chiều mở của hình xoắn ốc cùngchiều với chiều quay của bơm Ra tới không gian xả tốc độ dòng nước giảm dần làm cho

áp suất dòng chảy tăng dần Sau khi nước ra đến ống phân phối nước cho các áo nước mỗi

xi lanh

- Các ổ bi của trục bơm được bôi trơn bằng mỡ và được bơm mỡ vào không gian ổ

bi

- Các bơm nước của một số xe đời mới được dẫn động bằng động cơ điện hoặc qua

bánh đai, nhưng giữa trục lắp bánh đai và trục bánh công tác của bơm có thêm một li hợpđiện từ hoặc li hợp thủy lực Một rơ le nhiệt điều khiển dòng điện cấp cho bơm điện hoặcđiều khiển các li hợp điện từ Chỉ khi nhiệt độ ≥ 750C, các rơ le mới đóng mạch cho động

cơ điện của bơm hoặc điều khiển đóng li hợp Nhờ đó rút ngắn thời gian chạy ấm máy vàgiữ nhiệt độ nước trong phạm vi 75 ÷900C suốt thời gian hoạt động

2.2.3.4 Bộ tản nhiệt (két nước).

Két nước: được lắp ở phía trước động cơ, gồm : Bình nước trên, bình nước dưới,

ruột két nước (thân két nước)

Hình 2.24: Bộ tản nhiệt

1,6: Ống dẫn nước 2,5: Đoạn ống mềm

3: Ống dẫn nước vào thân máy 4: Khóa giằng bắt chặt đoạn ống mềm

7: Buồng trên két nước 8: Lỗ đổ nước trên két

9: Van(Nắp két nước) 10: Cánh tản nhiệt

11: Đường gân 12: Đường nước dưới

Nước làm mát trở nên nguội đi khi các ống và cánh tản nhiệt 10 tiếp xúc với luồngkhông khí tạo bởi quạt làm mát và luồng khí tạo ra bởi sự chuyển động của xe

Bộ tản nhiệt là một thiết bị chuyển đổi nhiệt Trong bộ tản nhiệt, nước làm mát thảinhiệt vào không khí đi qua bộ tản nhiệt, rồi dung dịch trở về áo nước và tiếp tục tuần hoàngiữa áo nước và bộ tản nhiệt

2.2.3.5 Van hằng nhiệt.

Hình 2.25: Van hằng nhiệt

- Van hằng nhiệt điều khiển sự lưu thông của dung dịch làm mát.

Khi động cơ lạnh thermostat đóng, ngăn không cho dung dịch làm mát tuần hoànqua bộ tản nhiệt nhằm giữ lại tất cả nhiệt độ trong động cơ để nó nóng lên nhanhchóng.Khi động cơ đã nóng lên, thermostat mở cho phép nước làm mát chảy qua bộ tảnnhiệt

Thermostat là một van vận hành theo nhiệt độ Thermostat được đặt trong đườngrãnh dung dịch làm mát giữa nắp xilanh và bộ tản nhiệt (áo nước nắp xilanh)

Bằng cách đóng đường dẫn đến bộ tản nhiệt khi động cơ nguội, động cơ sẽ đượclàm nóng nhanh hơn, do nhiệt giữ lại trong động cơ thay vì truyền đến bộ tản nhiệt Điềunày sẽ rút ngắn thời gian làm nóng động cơ, giảm lãng phí nhiên liệu, lượng HC và COtrong khí xả giảm.Sau khi nóng, bộ điều nhiệt duy trì nhiệt độ hoạt động của động cơ caohơn nhiệt độ hoạt động của động cơ khi không có bộ điều nhiệt Nhiệt độ vận hành cao sẽcải thiện hiệu suất động cơ và giảm khí xả

2.2.3.6 Nắp áp suất ( Nắp bộ tản nhiệt).

Hình 2.26: Nắp két nước.

1 van áp suất 2 Van chân không

Áp suất tăng lên trong quá trình tăng áp Áp suất giảm đi trong quá trình giảm

Hình 2.27: Sơ đồ nguyên lý làm việc của nắp két nước

- Công dụng : Để đậy két nước và giữ áp suất hơi nước trong két nước ở mức quy

định Giảm thất thoát chất làm nguội do bốc hơi, giữ áp suất làm tăng nhiệt độ sôi của nước

- Điều kiện làm việc : Chịu nhiệt độ, áp suất cao, ăn mòn.

- Cấu tạo : Nắp được làm bằng thép, có lò xo, đệm làm kín, van hơi và van không

khí

- Hoạt động:

Khi động cơ làm việc, két nước nóng dẫn lên áp suất tăng lên đẩy van áp suất mở

ra và hơi nước bốc hơi ra ngoài

Khi động cơ không làm việc nhiệt độ nước giảm đi van chân không mở ra chokhông khí đi vào két nước

2.2.3.7 Sensor (cảm biến) nhiệt độ nước làm mát:

Hình 2.28: Cảm biến nhiệt độ nước làm mát

1: Nhiệt điện trở 2: Thân 3: Đầu ghim

Cảm biến này nhận biết nhiệt độ nước làm mát tại các áo nước làm mát bằng mộtnhiệt điện trở Nhiệt điện trở là một phần tử cảm nhận sự thay đổi điện trở theo nhiệt độ,

nó làm băng vật liệu có hệ số điện trở âm Cảm biến này gửi tín hiệu tới ECU điều khiển,

từ đây ECU điều khiển quạt điện hoạt động với tốc độ phù hợp với từng chế độ làm việccủa động cơ

2.2.3.8 Chất chống đông và chất làm nguội (mát).

Nước đông đặc ở 00C Nếu chỉ sử dụng nước để làm mát, nước có thể đông đặc khinhiệt độ thấp hơn 00C Hiện tượng này sẽ ngăn chặn sự tuần hoàn của chất làm mát (nướclàm mát) Ngoài ra, nước dãn nở khoảng 9% khi đông đặc Điều này có thể đẩy văng cácnút thanh, làm nứt đầu và khối xilanh và bộ tản nhiệt Vì vậy, ta cần trộn một lượng chấtchống đông với nước để tạo ra hỗn hợp chất làm mát gần như không thể đông đặc được

Chất chống đông thông dụng nhất là etylen glycol Hỗn hợp gồm 50% nước và 50%etylen glycol, là chất làm mát có thể sử dụng quanh năm Hỗn hợp này có tính chất:

- Hạ thấp điểm đông đặc của nước làm mát đến –370C

- Nâng điểm sôi của dung dịch làm mát lên đến 1080C

- Giúp bảo vệ các bộ phận kim loại của hệ thống làm mát khỏi sự ăn mòn và đóng cặn.Chất chống đông có chứa các phụ gia, chẳng hạn, chất ức chế ăn mòn, chất chốngtạo bọt Sự ăn mòn có thể làm giảm thời gian sử dụng đối với các bộ phận kim loại Ngoài

ra sự ăn mòn còn tạo thành một lớp cách nhiệt làm giảm sự truyền nhiệt từ bộ phận kimloại bị ăn mòn đến chất làm mát Trong các động cơ có sự ăn mòn nghiêm trọng, chất làmmát có thể ở nhiệt độ bình thường, trong khi các xilanh và đầu xilanh đang quá nhiệt Một

lý do để chọn tỷ lệ 50% chất chống đông là bảo đảm hệ thống làm mát có đủ chất ức chế

ăn mòn Chất chống tạo bọt ngăn cản sự tạo bọt, khi chất làm mát đi qua bơm nước Bọt

là các bong bóng khí nên không thể dẫn nhiệt bằng chất lỏng Nếu chất làm mát có quánhiều bọt, hiệu quả của hệ thống làm mát giảm Động cơ có thể bị quá nhiệt

Chất chống đông thường được pha màu để dễ nhận biết Màu thường sử dụng làmàu lục hoặc xanh lục Phẩm màu trong chất chống đông đóng vai trò phát hiện rò rỉ

Các chất chống tạo bọt và ăn mòn giảm dần hiệu lực của chúng Nếu sự ăn mònxảy ra, chất làm mát chuyển sang màu rỉ sét Có hai loại chất chống đông etylen glycol là:loại có silicat cao và loại có silicat thấp Loại chất chống đông silicat cao được dùng trong

xe Camry 3.0V có nắp blốc xilanh bằng nhôm Nhằm bảo vệ các bộ phận bằng nhôm, nếukhông nhôm từ các áo nước ở đầu xilanh bằng nhôm.

Nhiệt độ đông đặc(0C) Phần trăm(%)thể tích chất chống đông

- Bộ báo nhiệt độ nước làm mát

Bộ chỉ báo nhiệt độ nước làm mát ở bảng điều khiển sẽ cảnh báo người lái xe nếunhiệt độ nước làm mát động cơ quá cao Nhiệt độ nước làm mát cao thường cho biết nướclàm mát thiếu hoặc động cơ có sự cố, vận hành tiếp tục có thể làm động cơ hư hỏng trầmtrọng

- Đèn báo mức nước làm mát

Đèn chỉ báo mức nước làm mát gồm: một bộ cảm biến mức nước làm mát trongbình giãn nở nối kết với đèn LOWCOOLANT ở bảng điều khiển Một phao nhá trong bộcảm biến di chuyển lên xuống theo sự thay đổi mức nước làm mát Khi nước làm mátthấp, phao đóng công tắc làm đèn ở bảng điều khiển bật sáng

2.3 Quy trình kiểm tra, sửa chữa hệ thống bôi trơn – làm mát trên xe Innova 2012.

2.3.1 Giới thiệu về xe Innova 2012.

Hình 2.30: Các kích thước cơ bản của xe Innova 2012

Toyota Việt Nam tung ra thị trường các phiên bản Toyota Innova 2012 không cónhiều thay đổi so với phiên bản cũ Một điểm đáng chú ý là phiên bản Toyota Innova 2012được trang bị hộp số tự động 4 cấp thay cho hộp số tay 5 cấp

Cùng nằm trong chương trình phát triển, vì vậy Toyota Innova 2012 giống nhưToyata Fortuner và Toyota Hilux Vigo, cũng có một số thay đổi về ngoại thất ở nắp capo,lưới tản nhiệt, cụm đèn pha và cản trước

*Thông số xe

Kích thước D x R x C mm x mm x mm 4589 x 1775 x1750

Bán kính vòng quay tốithiểu

Hệ thống bôi trơn Kiểu cưỡng bức

Hệ thống làm mát Bằng nước kiểu cưỡng

bức tuần hoàn

2.3.2 Quy trình kiểm tra-sửa chữa hệ thống bôi trơn xe Innova 2012.

+ Chảy dầu ở các gioăng đệm, phớt cao su do bị rách hoặc làm việc lâu ngày

+ Gây thiếu dầu bôi trơn trong hệ thống làm tăng ma sát giữa các chi chuyển động vơí nhau

+ Chảy dầu ở đầu các bán trục ra hệ thống phanh làm cho hệ thống kém phát huy tác dụng, dễ gây ra tai nạn

+ Độ nhớt dầu nhờn giảm do làm việc lâu ngày

+ Không đủ lượng dầu cung cấp cho các chi tiết mà dầu khó có thể đến nơi

+ Các chi tiết nóng và chóng bị mài mòn cào sước giữa các bề mặt chuyển động tương đối với nhau có thể dẫn đến bó cứng và làm chết máy

+ Mức dầu tăng do nhiênliệu và nước sục vào hệ thống bôi trơn

+ Mức dầu quá cao làm dầu sục lên buồng đốt gây ra hiện tượng kích nổ

và tạo nhiều muội than trong buồng đốt dẫn đến động cơ chạy rung rật, nhiệt độ động cơ tăng cao, công suất động cơ giảm

+ Mức dầu quá thấp không đủ lượng dầu cung cấp cho hệ thống sẽ làm cho các chi tiết bị nóng, chóng mài

chuyển động tương đối với nhau có thể dẫn đến bó kẹt và làm chết máy.

Tháo dây cáp của bình ăcquy

(chú ý tháo dây âm ra)

+ Dùng Choòng , khẩu hoặc

trái và phải, tháo tấm lót tai

bên phải của động cơ

+ Tay quay chữ T, khẩu, tua

Tháo nút xả dầu và xả dầu

vào khay chứa

Mô men: 25 N.m

+ Dùng clê 24

6

Tháo cụm ống xả phía trước

+Tháo 4 đai ốc , tháo giá đỡ

của cụm ống xả phía trước

+ Dùng clêchòng 14

7

Tháo thanh bắt chân máy

+ Tháo 2 bu lông và giá bắt

chân máy