giáo án hệ thống bôi trơn cưỡng bức

Để khắc phục điều này hệ thống bôitrơn đảm bảo động cơ làm việc êm dịu tránh xảy ra ăn mòn do ma sát.Cần phảihiểu được nguyên lí hoạt động, kết cấu các bộ phận chính trong hệ thống bôi t

Ngày tháng năm 2018

PHÊ DUYỆT CỦA CHỦ NHIỆM KỸ THUẬT

1 Phê duyệt giáo án: HUẤN LUYỆN KỸ THUẬT

Bài 5: Hệ thống bôi trơn cưỡng bức

Của đồng chí: Phạm Bá Mai Cấp bậc: Thiếu úy

Chức vụ: Trợ lý kỹ thuật Đơn vị: Phòng kỹ thuật

2 Địa điểm phê duyệt:

a) Thông qua tại:

- Địa điểm: Phòng giao ban Cơ quan Kỹ thuật

- Thời gian; … giờ … phút, ngày … tháng … năm 2018

b) Phê duyệt tại:

- Địa điểm: Phòng giao ban Cơ quan Kỹ thuật

- Thời gian: … giờ … phút, ngày … tháng … năm 2018

3 Nội dung phê duyệt:

a) Phần nội dung của giáo án:

b) Phần thực hành thuấn luyện

4 Kết luận:

CHỦ NHIỆM KỸ THUẬT

Thượng tá Nghiêm Xuân Thành

B Yêu cầu

1 Về kiến thức:

- Hiểu rõ cấu tạo và nguyên lí hoạt động của hệ thống bôi trơn cưỡng bức

- Nghiên cứu được các mô hình cắt bổ, từ đó chỉ được nguyên lý hoạt độngcủa các bộ phận

- Nghiêm túc, lắng nghe, ghi chép, phát biểu xây dựng bài

II NỘI DUNG

1 Nội dung chính của bài giảng:

- Nguyên lí hoạt động phương pháp bôi trơn cương bức.

- Các bộ phận chính trong hệ thống bôi trơn

- Bảo dưỡng và một số hư hỏng thông thường cách khắp phục

2 Trọng tâm:

- Nguyên lí hoạt động phương pháp bôi trơn cưỡng bức.

III THỜI GIAN

A Thời gian chuẩn bị huấn luyện :

- Thời gian thông qua giáo án :

- Thời gian thục luyện giáo án :

- Thời gian hoàn thành công tác chuẩn bị :

B Thời gian thực hành huấn luyện :

- Tổng thời gian toàn bài : 90 phút

- Thủ tục huấn luyện : 5 phút

- Thời gian lên lớp lý thuyết : 75 phút

- Thời gian kiểm tra kết thúc huấn luyện : 10 phút

IV ĐỊA ĐIỂM

Phòng học: 52 - 6

V TỔ CHỨC, PHƯƠNG PHÁP

1 Tổ chức: Lớp học tập trung thành một khối tại phòng học.

2 Phương pháp: Thuyết trình, giảng giải, thảo luận, nêu vấn đề,

a) Chuẩn bị huấn luyện:

- Chuẩn bị giáo án, bài giảng, vật chất huấn luyện, giáo án điện tử,

b) Thực hành huấn luyện:

- Giáo viên lên lớp lý thuyết, thuyết trình kết hợp trình chiếu , đưa ra mô hình trực quan để nghiên cứu

VI VẬT CHẤT BẢO

1 Tài liệu tham khảo:

- Giáo trình Kết cấu động cơ đốt trong tập 2_Trường SQKT Quân Sự

2 Trang bị Vật chất :

- Giáo án, phấn bảng, mô hình dụng cụ, bảng, học cụ trực quan, máy chiếu.

Phần II NỘI DUNG HUẤN LUYỆN

MỞ ĐẦU

Trong quá trình hoạt động các chi tiết của động cơ chuyển động tương đối vớinhau xảy ra hiện tượng ma sát trong động cơ Để khắc phục điều này hệ thống bôitrơn đảm bảo động cơ làm việc êm dịu tránh xảy ra ăn mòn do ma sát.Cần phảihiểu được nguyên lí hoạt động, kết cấu các bộ phận chính trong hệ thống bôi trơn

để thuận tiện cho bảo dưỡng sửa chữa động cơ ô tô

NỘI DUNG

I Các phương pháp bôi trơn thường dùng trong động cơ.

- Bôi trơn định kỳ (bôi trơn thủ công)

- Vung té dầu

- Bôi trơn bằng phương pháp pha dầu bôi trơn vào nhiên liệu

- Phương pháp bôi trơn cưỡng bức

II Phương pháp bôi trơn cưỡng bức.

Hệ thống bôi trơn cưỡng bức của động cơ đốt trong thường bao gồm các bộphận cơ bản sau: Thùng chứa dầu hoặc đáy dầu, bơm dầu bôi trơn, bầu lọc thô vàlọc tinh dầu bôi trơn, két làm mát dầu bôi trơn, các đường dẫn, đồng hồ báo áp suất

và nhiệt độ của dầu bôi trơn

Theo vị trí chứa dầu bôi trơn, chia thành 2 loại:

- Hệ thống bôi trơn đáy dầu (cacte) ướt

- Hệ thống bôi trơn đáy dầu khô

Căn cứ vào hình thức lọc phân thành 2 loại:

- Hệ thống bôi trơn lọc thấm

- Hệ thống bôi trơn lọc ly tâm

A Phương pháp bôi trơn cưỡng bức đáy dầu (cácte) ướt

Sơ đồ hệ thống được thể hiện trên hình 1 là hệ thống bôi trơn cácte ướt bởi vì toàn bộ lượng dầu bôi trơn được chứa trong cácte của động cơ

Hình 1 Hệ thống bôi trơn cácte ướt.

1- Cacte dầu; 2- Phao hút dầu; 3- Bơm dầu; 4- Van an toàn bơm dầu; 5- Bầu lọc thô; 6- Van an toàn lọc dầu; 7- Đồng hồ báo áp suất dầu; 8- Đường dầu chính; 9- Đường dầu bôi trơn trục khuỷu; 10- Đường dầu bôi trơn trục cam; 11- Bầu lọc tinh; 12- Két làm mát dầu; 13- Van khống chế lưu lượng dầu qua két làm mát; 14- Đồng hồ báo nhiệt độ dầu; 15- Nắp rót dầu; 16- Thước thăm dầu.

Nguyên lý làm việc: Bơm dầu được dẫn động từ trục cam hoặc trục

khuỷu Dầu trong cácte 1 được hút vào bơm qua phao hút dầu 2 Phao 2 có lưới chắn để lọc sơ bộ những tạp chất có kích thước lớn Ngoài ra phao có khớp tùy động nên luôn nổi trên mặt thoáng để hút được dầu, kể cả khi động cơ nghiêng Sau bơm, dầu có áp suất cao (sấp sỉ 10 kG/cm2) chia thành hai nhánh Một nhánh đến két 12 để làm mát rồi về cácte Nhánh còn lại qua bầu lọc thô 5 đến đường dầu chính 8 Từ đường dầu chính, dầu theo đường nhánh 9 đi bôi trơn trục khuỷu sau đó đến bơi trơn đầu to thanh truyền, chốt piston và theo đường dầu 10 đi bôi trơn trục cam … Cũng từ đường dầu chính một lượng dầu khoảng

15  20% lưu lượng dầu chính đến bầu lọc tinh 11 tại đây những phần tử tạp chất nhỏ được giữ lại nên dầu được lọc rất sạch Sau khi ra khỏi lọc tinh áp suất nhỏ dầu được chảy về cácte 1

Van an toàn 4 có tác dụng trả dầu về phía trước bơm khi động cơ làm việc

ở tốc độ cao Bảo đảm áp suất dầu trong hệ thống không đổi ở mọi tốc độ làm việc của động cơ

Khi bầu lọc thô 5 bị tắc, van an toàn 6 của bầu lọc thô sẽ mở, dầu bôi trơnvẫn lên được đường ống chính Bảo đảm cung cấp lượng dầu đầy đủ để bôi trơn các bề mặt ma sát

Khi nhiệt độ quá cao (khoảng 80C) do độ nhớt giảm, van khống chế lưu lượng 13 sẽ đóng hoàn toàn để dầu qua két làm mát rồi trở về cácte

Hệ thống bơi trơn cácte ướt có điểm hạn chế là do dầu bôi trơn chứa hết trong cácte, nên cácte sâu và làm tăng chiều cao động cơ Dầu bôi trơn tiếp xúc với khí cháy nên gỉam tuổi thọ của dầu

B Phương pháp bôi trơn cưỡng bức đáy dầu (cacte)khô.

Hình 2 Hệ thống bôi trơn cácte khô

1- Cacte dầu; 2- Bơm chuyển; 3- Thùng dầu; 4- Lưới lọc sơ bộ; 5- Bơm dầu

đi bôi trơn; 6- Bầu lọc thô; 7- Đồng hồ báo áp suất dầu; 8- Đường dầu chính; Đường dầu bôi trơn trục khuỷu; 10- Đường dầu bôi trơn trục cam; 11- Bầu lọc tinh; 12- Đồng hồ báo nhiệt độ dầu; 13- Két làm mát dầu.

9-Sơ đồ hệ thống bôi trơn cácte khô được thể hiện trên hình 2 Hệ thống này khác với hệ thống bôi trơn cácte ướt ở chỗ, có hai bơm 2 làm nhiệm vụ chuyển dầu sau khi bôi trơn rơi xuống cácte, từ cácte qua két làm mát 13 ra thùng chứa

3 bên ngoài cácte động cơ Từ đây dầu được bơm vận chuyển đi bôi trơn giống như ở hệ thống cácte ướt

Hệ thống này khắc phục nhược điểm của hệ thống bơi trơn cácte ướt Cụ thểcacte không sâu nên động cơ thấp hơn, tuổi thọ dầu được kéo dài nên chu kỳ thaydầu dài hơn Ngoài ra động cơ có thể làm việc lâu dài ở địa hình dốc mà không sợthiếu dầu do phao không hút được dầu Tuy nhiên hệ thống này phức tạp hơn vì cóthêm bơm chuyển Hệ thống bôi trơn cacte khô thường được sử dụng cho động cơđiêzel lắp trên xe tăng, thiết giáp, máy ủi, máy kéo, tàu thuỷ, Tuy nhiên hệ thốngphức tạp vì có thêm các bơm chuyển và các bộ phận để dẫn động chúng.

2 Phân loại:

Bơm dầu dùng trong động cơ đốt trong thường là bơm thể tích, có các loại:

- Bơm pít tông, Bơm cánh gạt, Bơm bánh răng ăn khớp ngoài hoặc ăn khớptrong, Bơm trục vít

Trong đó bơm bánh răng được dùng rất phổ biến vì nó có các ưu điểm như:Nhỏ, gọn, áp suất bơm cao, cung cấp liên tục, làm việc an toàn, độ tin cậy cao, ítmòn

a) Bơm dầu kiểu bánh răng.

 Bơm bánh răng ăn khớp ngoài

Bánh răng chủ động 4 được dẫn động từ trục khủyu hay trục cam Khi cặpbánh răng quay, dầu bôi trơn từ đường dầu áp suất thấp được lùa sang đường dầu áp suất cao theo chiều mũi tên Để tránh hiện tượng chèn dầu giữa các răng khi vào khớp, trên mặt dầu của nắp bơm có phay rãnh giảm áp 3 Van an toàn gồm lò xo 10 và bi cầu 11 Khi áp suất trên đường ra vượt quá giá trị cho phép,

áp lực dầu thắng sức căng lò xo mở bi cầu 11 để tạo ra dòng dầu chảy ngược về đường dầu áp suất thấp

Hình 3 Bơm dầu bánh răng ăn khớp ngoài

1- thân bơm; 2- Bánh răng bị động; 3- Rãnh giảm áp; 4- Bánh răng chủ

động; 5- Đường dầu ra; 6- Đường dầu vào; 7- Đệm làm kín; 8- Nắp vanđiều chỉnh; 9- Tấm đệm điều chỉnh; 10- Lò xo; 11- Van bi

 Bơm bánh răng ăn khớp trong

Thường dùng cho động cơ ô tô du lịch do yêu cầu kết cấu gọn nhẹ Loạibơm này làm việc tương tự như bơm bánh răng ăn khớp ngoài theo nguyên lý lùadầu Sơ đồ nguyên lý được thể hiện trên hình 4

Hình 4 Bơm dầu bánh răng ăn khớp trong

1- Thân bơm; 2- Bánh răng bị động; 3- Đường dẫn dầu vào;

4,7- Rãnh dẫn dầu; 5- Trục dẫn động; 6- Bánh răng chủ động; 8- Đường dẫndầu ra

 Bơm phiến trượt (Bơm cánh gạt)

Sơ đồ kết cấu như hình 5 Rôto 5 lắp lệch tâm với thân bơm 1, trên thân rôto

có rãnh lắp các phiến trượt 3 Khi rôto quay, do lực ly tâm và lực ép của lò xo 7,phiến trượt 3 luôn tỳ sát vào bề mặt của vỏ bơm 1 tạo thành các không gian kín và

do đó lùa dầu từ đường dầu có áp suất thấp 2 sang đường dầu có áp suất cao 4

Dựa vào mức độ lọc có thể chia thành 2 loại: Bầu lọc thô, Bầu lọc tinh

Dựa vào kiểu, phương pháp lọc có thể chia thành: Bầu lọc thấm, Bầu lọc ly tâm

3 Yêu cầu:

- Lọc sạch, Lực cản bầu lọc nhỏ, Dễ bố trí, chăm sóc, bảo dưỡng

- Sức cản của loại bầu lọc không được quá lớn.Loại bầu lọc chỉ lọc được cáccặn bẩn có kích thước lớn hơn 0,03mm thường được gọi là bầu lọc thô Các bầu lọc

tinh thường phải lắp mạch rẽ vì sức cản bầu lọc rất lớn Các loại lọc tinh có thể lọcsạch các tạp chất có kích thước rất nhỏ (0,1 m) Sau khi lọc tinh dầu thường trở

về đáy dầu

a) Bầu lọc thấm:

Bầu lọc thấm hiện nay được dùng khá phổ biến Khi làm việc dầu bôi trơn có

áp suất cao chui qua (thấm qua) các khe lọc nhỏ (khe có kích thước 0,1 m) củaphần tử lọc, do đó các tạp chất có đường kính hạt lớn hơn kích thước khe lọc đều bịgiữ lại vì vậy dầu được lọc sạch

Phần tử lọc của bầu lọc thấm có thể là các tấm lọc kim loại, các dải lọc kimloại quấn quanh ống lõi; hoặc bằng giấy xốp, len, dạ…

Thông thường bầu lọc thô kiểu thấm dùng phần tử lọc là các tấm lọc kim loại,dải lọc kim loại, lưới lọc, những phần tử lọc loại này có khe hở lớn nhưng có ưuđiểm độ bền cao, dễ chăm sóc bảo dưỡng không phải thay lõi

Hình 6 Nguyên lý bầu lọc thấm lõi lọc bằng da dùng làm lọc tinh.

1- Thân bầu lọc; 2- Đường dầu vào; 3- Lõi lọc bằng da; 4- Nắp bầu lọc; Đường dầu ra; 6- Trục bầu lọc

5-Hình7 Nguyên lý bầu lọc thấm tấm lọc kim loại dùng làm lọc thô.

1-Nắp bầu lọc; 2- Đường dầu ra; 3- Thân bầu lọc; 4- Đường dầu vào; Phiến lọc; 6- Phiến gạt; 7- Phiến cách.

5-Hình 8 Nguyên lý lọc thấm dùng lưới lọc.

1- Thân bầu lọc; 2- Đường dầu vào; 3- Nắp bầu lọc; 4- Đường dầu ra; Phần tử lọc; 6- Lưới của phần tử lọc.

5-Trên hình 9 giới thiệu bầu lọc thấm dùng tấm lọc kim loại.

Hình 9 Kết cấu bầu lọc thô lọc thấm dùng tấm lọc kim loại.

1 và 2- Tấm lọc; 3- Trục lõi lọc; 4- Tấm gạt cặn bẩn; 5- Trục tấm gạt; 6- Van an toàn; 7- Khoang chứa dầu sạch; 8- Đường dầu vào lọc; 9- Tay gạt.

Phần tử lọc (lõi lọc) gồm các tấm (1) và (2) sắp xếp xen kẽ nhau tạo thành khelọc có kích thước bằng chiều dài của các tấm (2) Các tấm (1) và (2) lắp trên trục(3), các tấm gạt (4) lắp trên trục (5) cố định trên nắp bầu lọc, khi động cơ làm việcdầu bẩn theo đường (8) vào không gian phía dưới của bầu lọc Dầu bôi trơn có ápsuất cao chui qua khe lọc (theo chiều mũi tên trên hình vẽ) rồi lên khoang (7) sau

đó đi bôi trơn Khi xoay tay gạt (9) trên trục (3), lõi lọc quay theo nên các phiến gạt(4) sẽ gạt sạch các tạp chất bám phía ngoài lõi lọc Nếu lõi lọc bị tắc dầu bôi trơnkhông qua lọc được, lúc này dưới tác dụng của áp suất dầu bôi trơn, van an toàn (6)

mở ra để dầu bôi trơn đi thẳng vào đường dầu chính Loại bầu lọc thấm dùng tấmlọc kim loại thường dùng làm bầu lọc thô, lắp nối tiếp trên mạch dầu chính.Nếu bầu lọc thấm dùng để lọc tinh thì phần tử lọc thường làm bằng len, dạ,giấy vv… ưu điểm là lọc sạch nhưng có nhược điểm là lực cản lớn, lưu lượngthông qua nhỏ, định kỳ thay thế, thường áp dụng trên xe đời mới Để đảm bảo lưulượng thông qua thì bầu lọc thường được chế tạo sao cho diện tích lọc đủ lớn, hoặcdùng hai bầu lọc lắp song song

b) Bầu lọc ly tâm:

Hiện nay bầu lọc kiểu ly tâm được dùng rất rộng rãi

+ Ưu điểm

* Do không dùng lõi lọc (các phần tử lọc) nên khi bảo dưỡng định kỳkhông cần thay thế các phần tử lọc

* 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 bầulọc

* Khả năng thông qua không phụ thuộc vào số lượng tạp chất lắng đọngtrong bầu lọc

+ Nhược điểm: Cấu tạo phức tạp, khó bố trí

Tuỳ theo cách lắp bầu lọc ly tâm trong hệ thống bôi trơn người ta phân nóthành : Bầu lọc ly tâm không hoàn toàn; Bầu lọc ly tâm hoàn toàn

 Bầu lọc dầu ly tâm hoàn toàn.

Trong hệ thống bôi trơn lọc ly tâm hoàn toàn, bầu lọc lắp nối tiếp trên

mạch dầu như sơ đồ trên hình (10) do đó toàn bộ dầu bôi trơn do bơm dầu cung cấp đều đi qua bầu lọc

Hình 10 Sơ đồ hệ thống bôi trơn dùng lọc ly tâm hoàn toàn.

1- Bơm dầu kiểu bánh răng; 2- Bầu lọc ly tâm; 3- Van an toàn.

Hình 11 Sơ đồ cấu tạo bầu lọc ly tâm hoàn toàn

1- Đế bầu lọc; 2- Đường dầu về cacte; 3- Dầu từ bơm đến; 4- Van thông qua; 5- Đường dầu đi bôi trơn; 6- Ổ bi chặn; 7- Rôto; 8- Thân bơm; 9- Vít chặn; 10- Trục; 11- Lỗ tia phun.

Hình 11 trình bày nguyên lý cấu tạo bầu lọc ly tâm hoàn toàn Dầu có áp suấtcao theo đường (3) vào rôto (7) của bầu lọc Rôto được lắp trên vòng bi đỡ (6) vàtrên rôto có các lỗ phun (11) Dầu trong rôto khi phun ra các lỗ phun 11 tạo ra ngẫulực làm quay rôto với tốc độ có thể đạt tới 5000- 6000 vg/ph sau đó chảy trở vềcacte theo đường 2 Dưới tác dụng của phản lực, rôto bị nâng lên và tỳ vào vít điềuchỉnh 9 Do ma sát với bề mặt trong của rôto nên dầu cũng quay theo Cặn bẩn cótrong dầu có tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng của dầu sẽ văng ra xa sát vách rôto (theodạng đường parabol), nên dầu càng gần tâm rôto càng sạch Dầu sạch theo đườngống 10 đến đường 5 đi bôi trơn

 Bầu lọc ly tâm không hoàn toàn:

Trong hệ thống bôi trơn dùng lọc ly tâm không hoàn toàn thì bầu lọc ly tâmlắp song song với đường dầu chính bôi trơn Thường thì có một ngăn bơm dầucung cấp dầu riêng cho bầu lọc

Hình 12 Sơ đồ hệ thống bôi trơn dùng lọc ly tâm không hoàn toàn.

1, 2- Bơm dầu; 3- Bầu lọc ly tâm không hoàn toàn.

Dầu từ bơm vào đường dầu chính có thể lẫn dầu bẩn, không phải hoàn toàn làdầu sạch

Dầu sau khi được bầu lọc dầu lọc sạch được phun qua lỗ phun rồi trở về đáydầu Cấu tạo của bầu lọc dầu loại này được giới thiệu trên hình vẽ ( hình 13)

Hình13 Bầu lọc ly tâm không hoàn toàn.

+ Nguyên lý hoạt động.

Khi động cơ làm việc, dầu từ ngăn dưới tới lỗ khoan rỗng của trục bầu lọc,qua hai lỗ khoan hướng kính trên trục bầu lọc, qua lỗ khoan trên trục đế rôto điền

đầy khoang chứa dầu trước khi lọc (là khoang giới hạn bởi mặt trong vỏ rôto, đếrôto và phía ngoài ống chụp), lên phía trên, chui qua lưới lọc vào không gian dầusau lọc xuống dưới 2 lỗ phun rồi phun ra ngoài Khi dầu phun ra, phản lực của nótác dụng lên đế rôto tạo thành ngẫu lực làm đế rôto quay với tốc độ có thể đạt(5000 6000) vg/ph làm dầu trong rôto quay theo, dưới tác dụng của lực ly tâm,những cặn bẩn có trọng lượng lớn hơn dầu bị văng xa tâm và bám chặt vào mặttrong vỏ rôto, ở khu vực gần tâm quay là dầu sạch Dầu sạch chảy về cácte

IV BẢO DƯỠNG VÀ CÁCH KHẮC PHỤC MỘT SỐ HƯ HỎNG THÔNG THƯỜNG

A BẢO DƯỠNG

Thực hiện các nội dung quy định về công tác bảo dưỡng hệ thống bôi trơn trên động cơ Các bước tiến hành bảo dưỡng:

Bước 1 Tháo hệ thống bôi trơn

Bước 2 Kiểm tra các chi tiết

Bước 3 Sửa chữa, thay thế các chi tiết hư hỏng

Bước 4 Lắp hệ thống bôi trơn

Bước 5 Kiểm tra, điều chỉnh hệ thống bôi trơn

Bước 6 Phán đoán và xử lý những hư hỏng thông thường của hệ thống bôi trơn

B CÁCH KHẮC PHỤC MỘT SỐ HƯ HỎNG THÔNG THƯỜNG

Những hư hỏng thông thường của hệ thống bôi trơn là dầu bôi trơn ít quá hoặc nhiều quá, dầu bị loãng, bẩn và bị rò, áp suất không đủ Cụ thể về hiện tượng và nguyên nhân và phương pháp khắc phục như sau:

1 Dầu không đủ, mức dầu thấp

Nguyên nhân của hiện tượng này là do rót thêm dầu không đủ, bị rò dầu hoặc động cơ làm việc có dầu bôi trơn từ các te sục lên buồng cháy do khe hở giữa xéc măng và xi lanh lớn Nếu xẩy ra trường hợp này, trước hết phải kiểm tra xem có chỗ nào bị rò không, kiểm tra bugi có đóng muội than nhiều không Nếu không có hiện tượng trên thì do dầu bôi trơn không đủ Cần bổ  sung thêm dầu bôi trơn vào các te đến mức quy định và sửa chữa những chỗ rò dầu

Nếu dầu bôi trơn sục lên buồng cháy nhưng không nghiêm trọng thì động cơ có thể tiếp tục hoạt động được Nếu dầu sục lên buồng cháy nhiều thì phải thay xéc măng