Giáo trình Sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống bôi trơn - ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Nam Định

Giáo trình được xây dựng theo các bài học, mỗi bài học đều được trang bị kiến thức lý thuyết giúp cho sinh viên hiểu được nhiệm vụ, yêu cầu, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống, các bộ phận trong hệ thống. Phần thực hành trang bị cho sinh viên kỹ năng tháo, lắp, kiểm tra, sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống bôi trơn nói chung và các bộ phận trong hệ thống nói riêng.

BỘ LAO ĐỘNG - THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT NAM ĐỊNH

GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN

SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG BÔI TRƠN

MÃ SỐ: 2016-01-05

(Tài liệu lưu hành nội bộ, dùng cho đào tạo cao đẳng nghề)

ThS Trịnh Xuân Phong

NAM ĐỊNH, NĂM 2016

LỜI NÓI ĐẦU

Giáo trình mô đun “Sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống bôi trơn” với thời lượng

45 giờ là mô đun trang bị cho sinh viên kiến thức lý thuyết cũng như kỹ năng thực hành trong công việc sửa chữa và bảo dưỡng các bộ phận, chi tiết thuộc hệ thống bôi trơn

Giáo trình mô đun “Sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống bôi trơn” có mã số GT2016-01-05 được biên soạn trên cơ sở chương trình khung về đào nghề Công nghệ

ô tô đã được hội đồng nhóm môn học của trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam Định phê duyệt và các tài liệu ở danh mục tài liệu tham khảo Giáo trình được xây dựng theo các bài học, mỗi bài học đều được trang bị kiến thức lý thuyết giúp cho sinh viên hiểu được nhiệm vụ, yêu cầu, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống, các

bộ phận trong hệ thống Phần thực hành trang bị cho sinh viên kỹ năng tháo, lắp, kiểm tra, sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống bôi trơn nói chung và các bộ phận trong hệ thống nói riêng Ngoài ra, Giáo trình cũng là tài liệu tham khảo tốt cho học phần thực hành động cơ 1 được đào tạo ở trình độ đại hoc, cao đẳng

Nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo, bạn bè đồng nghiệp và các kỹ thuật viên trong và ngoài trường đã đóng góp những ý kiến quý báu để nhóm tác giả hoàn thành cuốn giáo trình Tuy nhiên, đây là tài liệu biên soạn lần đầu, quá trình biên soạn không thể tránh được các thiếu sót nhất định, chúng tôi chân thành đón nhận những ý kiến đóng góp của quý bạn đọc để chỉnh sửa tài liệu ngày một hoàn thiện hơn

Nhóm tác giả

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU i

BÀI 1: HỆ THỐNG BÔI TRƠN 1

1.1 Nhiệm vụ của hệ thống bôi trơn 1

1.1.1 Đƣa dầu đến các bề mặt ma sát để giảm tổn thất ma sát và mài mòn 1

1.1.2 Làm mát ổ trục 1

1.1.3 Làm sạch bề mặt ma sát 1

1.1.4 Bao kín các khe hở lắp ghép 1

1.2 Vai trò, các thông số của dầu bôi trơn và phân loại dầu bôi trơn 2

1.2.1 Vai trò của dầu bôi trơn 2

1.2.2 Các thông số của dầu bôi trơn 2

1.2.2.1 Độ nhớt động lực 2

1.2.2.2 Độ nhớt động học 2

1.2.2.3 Các chất phụ gia pha vào trong dầu bôi trơn 3

1.2.3 Phân loại dầu bôi trơn 3

1.2.3.1 Phân loại dầu nhờn theo độ nhớt 3

1.2.3.2 Phân loại dầu theo tính năng 4

1.3 Phân loại hệ thống bôi trơn 5

1.3.1 Bôi trơn bằng vung té dầu 5

1.3.2 Bôi trơn bằng cách pha dầu nhờn vào nhiên liệu 5

1.3.3 Bôi trơn cƣỡng bức 5

1.3.3.1 Căn cứ vào vị trí chứa dầu bôi trơn: hệ thống bôi trơn cƣỡng bức đƣợc chia thành hai loại: 5

1.3.3.2 Căn cứ vào hình thức lọc, hệ thống bôi trơn các-te ƣớt cũng chia thành 2 loại: 5

1.4 Cấu tạo hệ thống bôi trơn dùng trong động cơ đốt trong 5

1.4.1 Hệ thống bôi trơn bằng vung té dầu 5

1.4.1.1 Cấu tạo 5

1.4.1.2 Nguyên lý hoạt động 6

1.4.2 Hệ thống bôi trơn cƣỡng bức 6

1.4.2.1 Hệ thống bôi trơn cƣỡng bức các-te ƣớt 6

1.4.2.2 Hệ thống bôi trơn cƣỡng bức các-te khô 8

1.4.3 Bôi trơn bằng cách pha dầu nhờn vào nhiên liệu 10

1.5 Sơ đồ mạch điện cảnh báo hƣ hỏng hệ thống bôi trơn 11

1.5.1 Sơ đồ cầu tạo và nguyên lý hoạt động của mạch báo áp lực dầu 11

1.5.1.1 Cấu tạo 11

1.5.1.2 Nguyên lý hoạt đô ̣ng 11

1.5.2 Cơ cấu báo áp suất dầu dùng đèn và cảm biến 13

1.5.2.1 Cấu tạo 13

1.5.2.2 Nguyên lý hoạt động 13

1.5 Sơ đồ một số hệ thống bôi trơn trên động cơ luyện tập tại xưởng thực tập ô tô 13 1.5.1 Sơ đồ hệ thống bôi trơn động cơ Toyota 4A-FE 13

1.5.2 Sơ đồ hệ thống bôi trơn động cơ Toyota 2AZ-FE 14

1.5.3 Sơ đồ hệ thống bôi trơn động cơ Toyota 1NZ-FE 14

1.5.4 Sơ đồ hệ thống bôi trơn động cơ Daewoo MATIZ 14

1.6 Quy trình tháo, bảo dưỡng, lắp hệ thống bôi trơn cưỡng bức các-te ướt 15

1.6.1 Trình tự tháo hệ thống bôi trơn động cơ TOYOTA 4A-GE 15

1.6.2 Trình tự lắp hệ thống bôi trơn 17

1.7 Bài tập tháo, lắp hệ thống bôi trơn 20

Câu hỏi ôn tập 21

BÀI 2: SỬA CHỮA BƠM DẦU 22

2.1 Nhiệm vụ, phân loại 22

2.1.1 Nhiệm vụ 22

2.1.2 Phân loại 22

2.1.2.1 Bơm dầu kiểu bánh răng 22

2.1.2.2 Bơm dầu kiểu cánh gạt 24

2.1.2.3 Bơm dầu kiểu trục vít 25

2.1.2.4 Bơm dầu kiểu piston 25

2.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bơm dầu kiểu bánh răng 26

2.2.1 Bơm dầu kiểu bánh răng ăn khớp ngoài 26

2.2.1.1 Cấu tạo 26

2.2.1.2 Nguyên lý hoạt động 27

2.2.2 Bơm dầu kiểu rô-to 28

2.2.2.1 Cấu tạo 28

2.2.2.2 Nguyên lý hoạt động 28

2.3 Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng 29

2.3.1 Áp suất dầu thấp 29

2.3.2 Áp suất dầu cao 29

2.3.3 Không có dầu bôi trơn trong hệ thống 29

2.4 Trình tự tháo, kiểm tra, sửa chữa, lắp và điều chỉnh bơm dầu kiểu rô-to lắp ở đầu động cơ trên động cơ Toyota 1NZ – FE 29

2.4.1 Trình tự tháo bơm dầu bôi trơn động cơ Toyota 1NZ – FE 29

2.4.2 Trình tự kiểm tra, sửa chữa bơm dầu bôi trơn động cơ Toyota 1NZ – FE 33 2.5.3 Trình tự lắp bơm dầu bôi trơn động cơ Toyota 1NZ - FE 34

2.4.4 Kiểm tra và điều chỉnh áp suất bơm dầu 38

2.5 Trình tự tháo, kiểm tra, sửa chữa và lắp bơm dầu bôi trơn được lắp trong các-te của động cơ toyota 4Y 39

2.5.1 Trình tự tháo bơm dầu bôi trơn động cơ toyota 4Y 39

2.6.2 Trình tự kiểm tra, sửa chữa bơm dầu bôi trơn động cơ toyota 4Y 42

2.6.3 Trình tự lắp bơm dầu bôi trơn động cơ toyota 4Y 43

Câu hỏi ôn tập 47

BÀI 3: SỬA CHỮA BẦU LỌC DẦU 48

3.1 Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại 48

3.1.1 Nhiệm vụ 48

3.1.2 Yêu cầu 48

3.1.2.1 Sức cản của bầu lọc không được quá lớn 48

3.1.2.2 Đảm bảo độ chênh lệch áp suất trước và sau bầu lọc 48

3.1.2.3 Lọc sạch các tạp chất cơ học 48

3.1.2.4 Lọc đươc các tạp chất hóa học 48

3.1.3 Phân loại 48

3.1.3.1 Bầu lọc cơ khí 48

3.1.3.2 Bầu lọc ly tâm 49

3.1.3.3 Lọc từ tính 49

3.1.3.4 Lọc hoá chất 49

3.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 49

3.2.1 Phao lọc dầu 49

3.2.2 Bầu lọc dầu kiểu thấm 49

3.2.2.1 Bầu lọc thấm dùng tấm lọc kim loại 50

3.2.2.2 Bầu lọc thấm dùng các dải lọc kim loại 51

3.2.2.3 Bầu lọc thấm dùng lưới lọc bằng đồng 51

3.2.3 Bầu lọc thấm lọc tinh 51

3.2.3.1 Bầu lọc thấm có lõi lọc bằng giấy 51

3.2.3.2 Bầu lọc thấm dùng lõi lọc bằng dạ 52

3.2.3.3 Bầu lọc thấm tổ hợp 53

3.2.3.5 Bầu lọc dầu kiểu ly tâm 54

3.3 Bảo dưỡng và sửa chữa bầu lọc dầu 57

3.3.1 Bầu lọc thấm 57

3.3.2 Bầu lọc ly tâm 59

3.3.3 Tháo, kiểm tra, bảo dưỡng phao lọc dầu và lắp phao lọc dầu 60

3.3.3.1 Tháo phao lọc dầu 61

3.3.3.2 Bảo dưỡng phao lọc dầu 61

3.3.3.3 Lắp phao lọc dầu 61

3.4 Bài tập bảo dưỡng và sửa chữa bầu lọc ly tâm 62

Câu hỏi ôn tập 63

BÀI 4: SỬA CHỮA KÉT LÀM MÁT DẦU 64

4.1 Nhiệm vụ, phân loại 64

4.1.1 Nhiệm vụ 64

4.1.2 Phân loại 64

4.1.2.1 Két làm mát dầu bằng không khí 64

4.1.2.2 Két làm mát dầu bằng nước 64

4.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của két làm mát dầu 64

4.2.1 Két làm mát dầu dùng nước 64

4.2.1.1 Cấu tạo 64

4.2.1.2 Nguyên lý hoạt động 65

4.2.2 Két làm mát dầu bằng không khí 65

4.2.2.1 Cấu tạo 65

4.2.2.2 Nguyên lý hoạt động 65

4.3 Hiện tượng và nguyên nhân hư hỏng két làm mát dầu 66

4.3.1 Két làm mát dầu bị tắc 66

4.3.2 Két làm mát bị chảy dầu 66

4.3.3 Hiệu quả làm mát dầu thấp 66

4.4 Trình tự tháo, kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa và lắp két làm mát, van an toàn động cơ Toyota 4A-FE 66

4.4.1 Trình tự tháo két làm mát và bộ điều chỉnh áp suất dầu trên động cơ 67

4.4.2 Kiểm tra và bảo dưỡng két làm mát dầu, van an toàn 69

4.4.2.1 Kiểm tra và bảo dưỡng các đường ống dẫn và các kẹp ống 69

4.4.2.2 Kiểm tra và bảo dưỡng két làm mát dầu 69

4.4.2.3 Kiểm tra và bảo dưỡng van an toàn 69

4.4.3 Trình tự lắp 70

4.5 Bài tập tháo, kiểm tra, bảo dưỡng và lắp két làm mát dầu trên động cơ KIA 72

Câu hỏi ôn tập 72

BÀI 5: BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG BÔI TRƠN 73

5.1 Mục đích của công việc bảo dưỡng 73

5.2 Nội dung công việc bảo dưỡng 73

5.2.1 Chẩn đoán các hư hỏng của hệ thống bôi trơn 73

5.2.1.1 Sự tiêu hao dầu 73

5.2.1.2 Áp suất dầu thấp 73

5.2.1.3 Áp suất dầu cao 74

5.3 Bảo dƣỡng và sửa chữa hệ thống bôi trơn 74

5.3.1 Kiểm tra hệ thống bôi trơn 74

5.3.1.1 Kiểm tra chất lƣợng dầu 74

5.3.1.2 Kiểm tra mức dầu bôi trơn 74

5.3.1.3 Kiểm tra áp suất dầu 75

5.3.1.4 Thay dầu động cơ 75

5.3.1.5 Bảo dƣỡng bộ phận thông hơi hộp trục khuỷu 75

5.4 Trình tự tháo, kiểm tra, bảo dƣỡng, sửa chữa, lắp và điều chỉnh hệ thống bôi trơn động cơ 4A - FE 76

5.4.1 Trình tự tháo hệ thống bôi trơn động cơ 4A - FE 76

5.4.2 Trình tự kiểm tra, bảo dƣỡng và sửa chữa các bộ phận của hệ thống bôi trơn động cơ 4A - FE 82

5.4.3 Trình tự lắp các bộ phận của hệ thống bôi trơn động cơ 4A - FE 85

5.5 Trình tự tháo, kiểm tra và lắp động cơ 2AR-FE 91

5.5.1 Trình tự tháo động cơ 2AR-FE 91

5.5.2 Trình tự kiểm tra động cơ 2AR-FE 105

5.5.3 Trình tự lắp động cơ 2AR-FE 114

5.6 Bài tập kiểm tra, bảo dƣỡng hệ thống bôi trơn 132

Câu hỏi ôn tập 132

TÀI LIỆU THAM KHẢO 133

BÀI 1: HỆ THỐNG BÔI TRƠN 1.1 Nhiệm vụ của hệ thống bôi trơn

Hệ thống bôi trơn có các nhiệm vụ sau:

1.1.1 Đưa dầu đến các bề mặt ma sát để giảm tổn thất ma sát và mài mòn

Dầu bôi trơn tạo nên lớp đệm vào giữa các bề mặt ma sát có chuyển động tương đối với nhau làm cho chúng không trực tiếp tiếp xúc với nhau Dựa vào tính chất này, người ta phân ma sát trượt của ổ trục thành 4 loại:

- Ma sát khô: xảy ra khi giữa 2 bề mặt ma sát hoàn toàn không có dầu nhờn, các

bề mặt ma sát trực tiếp tiếp xúc với nhau

- Ma sát ướt: xảy ra khi giữa 2 bề mặt ma sát có một lớp dầu bôi trơn Vì vậy trong quá trình chuyển động, các bề mặt ma sát không trực tiếp tiếp xúc với nhau

- Ma sát nửa khô hoặc nửa ướt: xảy ra khi màng dầu nhờn ngăn cách bề mặt ma sát 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 các lực phân tử của bề mặt kim loại nên bám chặt trên bề mặt kim loại và mất khả năng lưu động

Trong quá trình làm việc thực tế, ma sát của ổ trục thường có thể đồng thời tồn tại cả 3 loại ma sát: ma sát ướt, ma sát nửa khô hoặc nửa ướt, ma sát tới hạn

1.2 Vai trò, các thông số của dầu bôi trơn và phân loại dầu bôi trơn

1.2.1 Vai trò của dầu bôi trơn

Trong động cơ, dầu bôi trơn có nhiều tác dụng: giảm ma sát giữa hai bộ phận tiếp xúc trực tiếp với nhau, giải nhiệt làm mát, làm kín, chống ăn mòn

Tuy nhiên, tác dụng cơ bản nhất của nó vẫn là giảm ma sát nên độ nhớt là chỉ tiêu có ảnh hưởng quan trọng nhất đến chất lượng của một sản phẩm dầu bôi trơn

Độ nhớt của dầu thay đổi theo nhiệt độ Khi ở nhiệt độ cao, độ nhớt giảm và ngược lại Dầu có độ nhớt thấp dễ di chuyển hơn so với dầu có độ nhớt cao Ngoài ra,

do trọng lượng của các phân tử cấu thành nên dầu nhờn có liên quan trực tiếp đến độ nhớt của nó nên người ta thường gọi thành dầu nặng hay dầu nhẹ Dầu nhẹ dùng để chỉ loại có độ nhớt thấp, dầu nặng chỉ dầu có độ nhớt cao

Trên thực tế, dầu nhẹ dễ bơm và luân chuyển qua động cơ nhanh hơn Ngược lại, dầu nặng thường có độ nhớt cao, di chuyển chậm hơn nên có áp suất cao hơn nhưng lưu lượng dầu qua bơm lại thấp hơn

1.2.2 Các thông số của dầu bôi trơn

1.2.2.1 Độ nhớt động lực

Xem xét hiện tượng gió thổi trên bề mặt nước, gió sẽ tác động lên bề mặt nước một lực nhất định và làm bề mặt nước chuyển động với vận tốc cố định u Dưới tác dụng của độ nhớt, lớp liền kề phía dưới sẽ bị kéo theo chuyển động của lớp trên

Theo định luật Newton cho chất lỏng, với những dòng chảy (dạng lớp) thẳng, song song với nhau, ứng xuất tiếp tuyến  (ứng suất của lực nội ma sát) giữa những lớp này tỷ lệ tuyến tính với gradien vận tốc

Hình 6.1.1 Đồ thị đặc tính độ nhớt động học phụ thuộc vào nhiệt độ

1.2.2.3 Các chất phụ gia pha vào trong dầu bôi trơn

Nhằm nâng cao hơn những tính năng, tác dụng nói trên, dầu nhớt động cơ được

bổ sung thêm rất nhiều chất phụ gia khác Các chất phụ gia này thuộc nhiều chủng loại khác nhau và tôi chỉ xin giới thiệu dưới đây một số loại tiêu biểu:

- Phụ gia làm sạch có tác dụng chống đóng cặn các-bon hay muội Chất phụ gia này sẽ bao bọc các phần tử các-bon hay muội sinh ra trong quá trình đốt nhiên liệu và giữ ở trạng thái vô hại khi tách rời và phân tán chúng riêng rẽ trong dầu nhớt

- Phụ gia chống ăn mòn tạo 1 lớp màng dầu trên bề mặt chi tiết kim loại, tránh cho chi tiết bị ăn mòn bởi hiện tượng ôxy hóa

- Phụ gia nâng cao trị số nhớt có tác dụng ổn định độ nhớt của dầu, đảm bảo khả năng bôi trơn và không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ

1.2.3 Phân loại dầu bôi trơn

1.2.3.1 Phân loại dầu nhờn theo độ nhớt

Ở phương pháp phân loại theo độ nhớt, các nhà sản xuất dầu nhớt thống nhất dùng cách phân loại của Hiệp hội kỹ sư ôtô Mỹ SAE (Society of Automotive Engineers) Các phân loại của SAE tùy thuộc vào sản phẩm dầu đó là đơn cấp hay đa cấp

Hình 6.1.2 Chỉ số độ nhớt và nhiệt độ theo tiêu chuẩn SAE

Dầu đa cấp có độ nhớt thỏa mãn ở nhiều điều kiện nhiệt độ khác nhau (do có bổ sung các chất cải thiện chỉ số độ nhớt để độ nhớt ít thay đổi theo nhiệt độ, ví dụ: dầu

đa cấp SAE 5W-30 có độ nhớt của dầu SAE 5W khi lạnh và SAE 30 khi nóng), còn dầu đơn cấp chỉ đáp ứng ở một nhiệt độ nào đó

Hệ thống phân loại của SAE khá phức tạp, nó liên quan tới nhiều khái niệm khác nhau Tuy nhiên, có thể chỉ ra những yếu tố chính Đối với dầu đa cấp, sau chữ SAE là tiền tố như 5W, 10W hay 15W, 20W “W” là chữ viết tắt của chữ Winter- mùa đông Những số đứng trước chữ “W” dùng để chỉ khoảng nhiệt độ mà loại dầu động cơ

đó có độ nhớt đủ để khởi động xe lúc lạnh Để xác định nhiệt độ khởi động theo ký tự này, bạn chỉ cần lấy 30 trừ đi các số đó nhưng theo nhiệt độ âm Ví dụ, dầu 10W sẽ khởi động tốt ở âm 20 độ C, dầu 15W khởi động tốt ở âm 15 độ C

Các loại dầu động cơ ở các nước hàn đới thường là loại 5W, 10W, 15W nhưng

đa số các sản phẩm ở Việt Nam chỉ là loại 15W hay 20W Mặc dù không có ý nghĩa quan trọng khi khởi động vì thời tiết ở Việt Nam thường không quá lạnh, nhưng để đạt được các yêu cầu khởi động lạnh, các nhà sản xuất phải thêm vào các chất phụ gia nên dầu có số càng nhỏ thì càng đắt Loại 15W và 20W có mức giá trung bình nên được các hãng dầu nhờn nhập về hoặc sản xuất ở Việt Nam

Đứng sau chữ “W” ở loại dầu đa cấp có thể là chữ 40, 50 hoặc 60 Đây là ký tự dùng để chỉ khoảng độ nhớt ở 100 độ C của các loại dầu nhờn Thông thường, số càng

to thì độ nhớt càng lớn và ngược lại Ví dụ, với xe hoạt động không quá khắc nghiệt như động cơ ôtô chẳng hạn, chỉ số này ở khoảng 30, 40 hoặc 50 là đủ Với những động

cơ hoạt động ở vùng nhiệt độ cao, chỉ số này phải cao hơn, khoảng trên 60

Do sự thay đổi nhiệt độ nên tùy thuộc mùa mà người ta dùng loại 40 hoặc 50 Trong mùa đông, trời lạnh, nhiệt độ động cơ thấp nên chỉ cần dùng loại nhỏ như 30,

40 ở mùa hè, nhiệt độ động cơ cao nên có thể dùng loại 50

Do đặc tính của dầu đa cấp nên người ta thường gọi nó là “dầu bốn mùa”, khách hàng có thể hiểu nó dùng được cho cả mùa đông và mùa hè

Ngoài loại đa cấp, nhiều nhà sản xuất cho ra cả loại dầu đơn cấp và chỉ có ký hiệu như SAE 40, SAE 50 Loại dầu này thường được dùng cho các loại động cơ 2 kỳ, máy nông nghiệp, công nghiệp

1.2.3.2 Phân loại dầu theo tính năng

Khi phân loại theo tiêu chuẩn này, các nhà sản xuất lại thống nhất phân theo tiêu chuẩn của Viện dầu mỏ Mỹ API (American Petroleum Institute)

API phân ra theo cấp S (Service) dùng để dành cho dầu đổ vào động cơ xăng và

C (Commercial) cho các động cơ diesel Hiện tại, với động cơ xăng, API phân ra nhiều loại với thứ tự tiến dần từ SA, SB, SC, SD, SE, SF, SG, SH tới mới nhất là SM Đối với động cơ diesel, API chia thành CA, CD, CC tới CG, CH và CI Càng về sau, chất

lượng sản phẩm càng tốt do các nhà sản xuất phải thêm vào những chất phụ gia đặc biệt để thích nghi với những công nghệ động cơ mới

1.3 Phân loại hệ thống bôi trơn

1.3.1 Bôi trơn bằng vung té dầu

Phương pháp bôi trơn này thường dùng trong các động cơ một xi-lanh kiểu nằm ngang có kết cấu đơn giản hoặc trong vài loại động cơ có kết cấu kiểu đứng Dầu bôi trơn chứa trong các-te được thìa múc dầu lắp trên đầu to thanh truyền múc hắt tung lên Các hạt dầu vung té bên trong không gian của các-te sẽ rơi tự do xuống các mặt

ma sát của ổ trục Mỗi vòng quay của trục khuỷu, thìa múc dầu và hắt dầu một lần Để đảm bảo các ổ trục không bị thiếu dầu, trên các vách ngăn bên trên ổ trục thường có

các gân hứng dầu

1.3.2 Bôi trơn bằng cách pha dầu nhờn vào nhiên liệu

Phương pháp này dung phổ biến trên các động cơ 2 kỳ Nhiên liệu trước khi được đổ vào bình sẽ được pha với một lượng dầu bôi trơn theo tỉ lệ phù hợp

1.3.3 Bôi trơn cưỡng bức

Phương pháp này dùng phổ biến ở các động cơ đốt trong ngày nay Dầu nhờn trong hệ thống bôi trơn được bơm dầu đẩy đến các mặt ma sát dưới một áp suất nhất định, do đó đảm bảo rất tốt yêu cầu bôi trơn, làm mát, làm sạch các bề mặt ma sát của

ổ trục

Hệ thống bôi trơn cưỡng bức được chia làm nhiều loại:

1.3.3.1 Căn cứ vào vị trí chứa dầu bôi trơn: hệ thống bôi trơn cưỡng bức được chia thành hai loại:

- Hệ thống bôi trơn các-te ướt (dầu chứa trong các-te)

- Hệ thống bôi trơn các-te khô (dầu chứa trong thùng dầu bên ngoài các-te)

1.3.3.2 Căn cứ vào hình thức lọc, hệ thống bôi trơn các-te ướt cũng chia thành

2 loại:

- Hệ thống bôi trơn dùng lọc thấm

- Hệ thống bôi trơn dùng lọc ly tâm (toàn phần và không toàn phần)

1.4 Cấu tạo hệ thống bôi trơn dùng trong động cơ đốt trong

1.4.1 Hệ thống bôi trơn bằng vung té dầu

1.4.1.1 Cấu tạo

Phương pháp bôi trơn này thường dùng trong các động cơ một xi-lanh kiểu nằm ngang có kết cấu đơn giản hoặc trong vài loại động cơ có kết cấu kiểu đứng

Hình 6.1.3: Sơ đồ hệ thống bôi trơn kiểu vung té

a Bôi trơn trong động cơ nằm ngang b Bôi trơn trong động cơ đứng

1 Vấu múc dầu; 2 Đầu to thanh truyền; 3 Máng dầu phụ; 4 Các-te

1.4.1.2 Nguyên lý hoạt động

Dầu bôi trơn chứa trong các-te được vấu múc dầu 1 lắp trên đầu to thanh truyền múc hất tung dầu lên Các hạt dầu vung té lên trong không gian của các-te sẽ rơi tự do xuống các mặt ma sát của ổ trục Nếu mức dầu trong các-te cách xa thìa múc dầu thì dùng bơm dầu đơn giản để bơm dầu lên máng dầu phụ 3, sau đó dầu được đưa đi bôi trơn cho các chi tiết (hình 6.1.3b)

Mỗi vòng quay của trục khuỷu, thìa múc và hất dầu một lần Để đảm bảo các ổ trục không bị thiếu dầu, trên các vách ngăn bên trên ổ trục thường có các ngăn hứng dầu

* Nhược điểm:

- Phương án bôi trơn này kém hiệu quả,

- Chất lượng bôi trơn không cao nên ít dùng,

Hiện nay phương pháp này chỉ còn tồn tại trên một số động cơ kiểu cũ có công suất nhỏ

* Ưu điểm:

Phương án này có ưu điểm là kết cấu của hệ thống rất đơn giản, không gây hư hỏng bất thường khi làm việc

1.4.2 Hệ thống bôi trơn cưỡng bức

Hệ thống bôi trơn cưỡng bức của động cơ đốt trong bao gồm các bộ phận chính sau: thùng chứa dầu hoặc các-te, bơm dầu, bầu lọc dầu thô và tinh, két làm mát dầu, các đường ống dẫn dầu, đồng hồ báo áp suất và nhiệt độ dầu, thước thăm dầu…

1.4.2.1 Hệ thống bôi trơn cưỡng bức các-te ướt

- Các bộ phận chỉ báo: Thước thăm dầu, các loại đồng hồ báo áp suất và nhiệt

độ dầu;

- Các van: Van điều chỉnh áp suất dầu trong hệ thống, van điều khiển và van an toàn;

Hình 6.1.4: Sơ đồ hệ thống bôi trơn cưỡng bức các-te ướt

1 Phao lọc dầu; 2 Bơm dầu; 3 Bầu lọc thô; 4 Trục khuỷu; 5 Đường dầu trong trục khuỷu;

6 Đường dầu chính; 7 Trục cam; 8 Đường dầu trong thanh truyền; 9 Lỗ phun dầu ở thanh truyền; 10 Bầu lọc tinh; 11 Két làm mát dầu; 12 Đường dầu hồi về các-te; 13 Đường dầu bôi trơn cơ cấu phối khí; a Van điều áp; b Van an toàn; c.Van điều khiển; M Đồng hồ báo

áp suất dầu; T Đồng hồ báo nhiệt độ dầu

2 Nguyên lý hoạt động

Dầu bôi trơn chứa trong các-te được bơm dầu 2 hút qua phao lọc 1 (vị trí của phao lọc nằm lập lờ ở mặt thoáng của dầu bôi trơn bên trong các-te để hút được dầu sạch và không có bọt khí) Dầu được đẩy qua bầu lọc thô 3 Tại đây, dầu được lọc sạch các tạp chất cơ học có cỡ hạt lớn, sau đó được đẩy vào đường dầu chính 6 để đi bôi trơn cho các ổ trục khuỷu, ổ trục cam,… đường dầu 5 đưa dầu bôi trơn cổ biên rồi theo đường dầu 8 lên bôi trơn cho chốt piston Nếu trên thanh truyền không có đường dầu 8 thì đầu nhỏ thanh truyền phải có lỗ hứng dầu Trên đường dầu chính còn có đường dầu

13 đưa dầu đi bôi trơn cho cơ cấu phân phối khí…

Một lượng dầu bôi trơn (do bơm dầu cung cấp) đi qua lọc tinh 10 rồi trở về

các-te theo mạch rẽ Áp suất và nhiệt độ dầu được báo nhờ đồng hồ M và T

Khi nhiệt độ của dầu bôi trơn lên cao quá 800C, do độ nhớt giảm, van điều khiển c sẽ mở để dầu đi qua két làm mát

Khi bầu lọc thô 3 bị tắc, van an toàn b được dầu bôi trơn đẩy mở ra, dầu sẽ không qua lọc thô mà đi thẳng vào đường dầu chính 6 Van an toàn a sẽ đảm bảo áp suất dầu bôi trơn trong toàn bộ hệ thống không vượt quá áp suất quy định

Ngoài ra, dầu vung ra khỏi đầu to thanh truyền cũng có tác dụng bôi trơn cho bề mặt làm việc của xi lanh, piston… Ở một vài 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 xi lanh

Hình 6.1.5: Phương pháp bôi trơn cơ cấu phân phối khí kiểu xupáp treo

1 Đường dẫn dầu bôi trơn; 2 Đũa đẩy; 3 Trục giàn cò;

mổ phun về phía lò xo xu páp và đi bôi trơn cho đầu đũa đẩy 2

1.4.2.2 Hệ thống bôi trơn cưỡng bức các-te khô

1 Cấu tạo

Hình 6.1.6: Sơ đồ hệ thống bôi trơn cưỡng bức các-te khô

1 Phao lọc dầu; 2 Bơm dầu chính; 3 Bầu lọc dầu; 4 Trục khuỷu; 5 Đường dầu bôi trơn trục khuỷu; 6 Đường dầu chính; 7 Bôi trơn cơ cấu phối khí; 8 Bơm dầu phụ; 9 Lọc dầu; 10 Két làm mát dầu; 11 Bình chứa dầu; a Van điều chỉnh áp suất; b Van an toàn; c Van hồi dầu; d

Van điều tiết; M Đồng hồ báo áp suất dầu; T Đồng hồ báo nhiệt độ dầu

Hệ thống bôi trơn các-te khô khác hệ thống bôi trơn kiểu các-te ướt ở chỗ hệ thống bôi trơn các-te khô dùng thêm hai bơm dầu phụ 8 để hút hết dầu trong các-te về thùng chứa 11 Sau đó bơm dầu chính 2 sẽ hút dầu từ thùng chứa đi bôi trơn

Do dầu được chứa trong thùng dầu bên ngoài các-te nên động cơ có thể làm việc ở chế độ nghiêng lớn mà không sợ thiếu dầu như kiểu các-te ướt (ở loại này khi động cơ làm việc ở độ nghiêng lớn, dầu sẽ bị dồn về một phía làm phao lọc không hút được dầu) Vì vậy các động cơ diesel đặt trên máy ủi, xe tăng, máy kéo, tàu thuỷ… hay dùng hệ thống bôi trơn các-te khô

2 Nguyên lý hoạt động

Khi động cơ làm việc, bơm dầu chính 2 hút dầu từ thùng chứa rồi đẩy dầu qua bầu lọc 3 lên đường dầu chính với một áp suất nhất định Từ đường dầu chính, dầu được dẫn dến các bề mặt ma sát theo các đường dẫn dầu Sau khi bôi trơn, dầu rơi trở

về các-te và được các bơm dầu phụ 8 hút, đẩy qua két làm mát dầu 10 để làm giảm nhiệt độ của dầu rồi về thùng chứa 11

Van điều tiết d lắp song song với két làm mát dầu dùng để điều khiển lưu lượng dầu đi qua két làm mát dầu Khi nhiệt độ của dầu bôi trơn trong hệ thống cao sẽ làm giảm độ nhớt của dầu, giảm hiệu quả bôi trơn Lúc đó van d sẽ đóng để toàn bộ dầu bôi trơn đi qua két làm mát dầu nhằm phục hồi độ nhớt của dầu Nhiệt độ đóng mở van thường điều chỉnh trong khoảng (55  650C) Áp suất mở van a thường trong khoảng (3,5  6,0) kg/cm2

Van hồi dầu c có nhiệm vụ giữ cho áp suất dầu ổn định trong hệ thống bôi trơn, nhờ đó mà hiệu quả bôi trơn tốt hơn Đồng thời duy trì một lượng dầu nhất định trong

hệ thống kể cả khi động cơ ngừng làm việc

Trong một số động cơ, hệ thống bôi trơn còn bố trí bơm tay (hoặc bơm điện) 16

để bơm dầu nhờn lên các bề mặt ma sát và điền đầy các khe hở trước khi khởi động động cơ Ngoài ra hệ thống bôi trơn còn dùng van phân phối 5 để cung cấp dầu bôi trơn cho xi-lanh

Hình 6.1.7: Sơ đồ hệ thống bôi trơn cưỡng bức các-te khô

dùng bơm tay (hoặc bơm điện)

1 Lọc dầu; 2 Bơm dầu; 3 Két làm mát dầu; 4 Bình lọc tinh; 5 Van phân phối;

6 Đường dầu lên; 7 Bơm tay (Bơm điện); a Van điều chỉnh áp suất; b Van an toàn;

* Ưu điểm: Hệ thống bôi trơn cưỡng bức đảm bảo bôi trơn tốt các ổ trục, giảm mài mòn tổn thất ma sát, tăng tuổi thọ của động cơ

* Nhược điểm: hệ thống này có kết cấu rất phức tạp

1.4.3 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

2 kỳ cỡ nhỏ Làm mát bằng không khí hoặc bằng nước Dầu bôi trơn được pha vào trong xăng theo tỉ lệ 1/20  1/25 đơn vị thể tích Hỗn hợp của dầu nhờn và xăng sau khi qua bộ chế hoà khí được xé thành các hạt nhỏ, cùng không khí tạo thành khí hỗn hợp Khí hỗn hợp này được nạp vào các-te của động cơ rồi theo lỗ quét đi vào xi lanh Trong quá trình này, các hạt dầu ngưng đọng bám trên bề mặt của các chi tiết máy để bôi trơn các mặt ma sát

Hình 6.1.8: Bôi trơn bằng cách pha dầu nhờn vào nhiên liệu

1 Bình chứa dầu bôi trơn; 2 Bình chứa xăng;

3 Bình chứa hỗn hợp xăng và dầu bôi trơn; 4 Bộ chế hòa khí

Nhược điểm của cách bôi trơn này là dầu bôi trơn theo khí hỗn hợp vào Khoang cháy nên dễ tạo thành muội than bám trên đỉnh piston Tỉ lệ dầu pha vào xăng càng cao, Khoang cháy càng nhiều muội làm cho piston quá nóng, dễ xảy ra các hiện tượng cháy không bình thường như cháy sớm, cháy kích nổ và làm ngắn mạch do bu-gi bám nhiều muội than (bu-gi không đánh lửa) Ngược lại nếu pha ít dầu bôi trơn thì sự bôi trơn kém, ma sát lớn, dễ bó kẹt piston trong xi-lanh và làm tăng mài mòn piston, xi-lanh

1.5 Sơ đồ mạch điện cảnh báo hư hỏng hệ thống bôi trơn

1.5.1 Sơ đồ cầu tạo và nguyên lý hoạt động của mạch báo áp lực dầu

Hình 6.1.9: Sơ đồ mạch điện của đồng hồ báo áp suất dầu

1 Ắc quy; 2 Khóa điện; 3 Cầu chì; 4 Dây moay so của đồng hồ;

5 Phần tử lưỡng kim của đồng hồ; 6 Dây moay so của cảm biến; 7 Phần tử lưỡng kim của

cảm biến; 8.Tiếp điểm; 9 Màng

Đồng hồ áp suất dầu báo áp suất dầu trong động cơ giúp phát hiện hư hỏng trong hệ thống bôi trơn Đồng hồ áp suất dầu bôi trơn thường là kiểu đồng hồ kiểu lưỡng kim

Đồng hồ loại này thường gồm hai phần: cảm biến áp lực dầu, được lắp vào

cac-te của động cơ hoặc lắp ở bộ lọc dầu và đồng hồ (bộ phận chỉ thị) được bố trí ở bảng tableau trước mặt người lái Đồng hồ và bộ cảm biến mắc nối tiếp với nhau và đấu vào mạch sau công tắc máy

Cảm biến làm nhiệm vụ biến đổi sự thay đổi của áp suất dầu thành tín hiệu điện

để đưa về đồng hồ đo Đồng hồ là bộ phận chỉ thị áp suất dầu ứng với các tín hiệu điện

thay đổi từ cảm biến Thang đo đồng hồ được phân độ theo đơn vị kg/cm 2 hoặc bar

Trên các ôtô ngày nay, ta có thể gặp bốn loại đồng hồ áp suất dầu: loại nhiệt điện, loại từ điện, cơ khí và loại điện tử Ở đây chỉ giới thiệu loại đồng hồ nhiệt điện

1 Không có áp suất dầu

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

2 Khi áp suất dầu thấp

Khi áp suất nhớt thấp, màng đẩy tiếp điểm làm nó tiếp xúc nhẹ, nên dòng điện chạy qua dây may 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 một thời gian rất ngắn nên nhiệt độ của phần tử lƣỡng kim trên đồng

hồ không tăng và nó bị uốn ít Vì vậy, kim sẽ lệch nhẹ

Hình 6.1.10: Hoạt động của đồng hồ nhiệt điện khi áp suất dầu thấp

1 Ắc quy; 2 Khóa điện; 3 Đồng hố báo áp suất dầu;

4 Cảm biến báo áp suất dầu

3 Khi áp suất dầu cao

Khi áp suất dầu tăng, màng đẩy tiếp điểm mạnh nâng phần tử lƣỡng kim lên Vì vậy, dòng điện sẽ chạy qua trong một thời gian dài Tiếp điểm sẽ chỉ mở khi phần tử lƣỡng kim uốn lên trên Dòng điện chạy qua đồng hồ áp suất dầu trong một thời gian dài cho đến khi tiếp điểm của cảm biến áp suất dầu mở, nhiệt độ phần tử lƣỡng kim phía đồng hồ tăng làm tăng độ cong của nó, khiến kim đồng hồ lệch nhiều Nhƣ vậy,

độ cong của phần tử lƣỡng kim trong đồng hồ tỉ lệ với độ cong của phần tử lƣỡng kim trong cảm biến áp suất dầu

Hình 6.1.11: Hoạt động của đồng hồ nhiệt điện khi áp suất dầu cao

1 Ắc quy; 2 Khóa điện; 3 Đồng hố báo áp suất dầu

4 Cảm biến báo áp suất dầu

1.5.2 Cơ cấu báo áp suất dầu dùng đèn và cảm biến

1.5.2.1 Cấu tạo

Hình 6.1.12: Cảm biến báo áp suất dầu

1 Ắc quy; 2 Khóa điện; 3 Đèn báo; 4 Nắp cảm biến; 5 Má vít;

6 Giá má vít; 7 Màng; 8 Khoang áp suất; 9 Núm có ren

1.5.2.2 Nguyên lý hoạt động

1 Áp suất dầu thấp

Cơ cấu này báo hiệu trong trường hợp áp suất dầu động cơ giảm tới mức có thể

hư hỏng động cơ Khi động cơ làm việc sự cố làm cho áp suất trong hệ thống bôi trơn giảm xuống thấp hơn (0,4 - 0,7) kg/cm2

màng 7 nằm ở vị trí ban đầu, còn tiếp điểm 5

ở trạng thái đóng, đảm bảo thông mạch cho đèn báo 3 Khi công tắc 2 đóng, đèn báo 3

ở bảng đồng hồ sẽ sáng, báo hiệu sự giảm áp suất dầu tới mức không cho phép

2 Áp suất dầu cao

Khi động cơ làm việc, dầu từ hệ thống bôi trơn động cơ sẽ qua lỗ của núm 9 vào Khoang 8 và khi áp suất dầu trong Khoang 8 lớn hơn (0,4 – 0,7) kg/cm2 thì màng 7

sẽ cong lên, nâng cần tiếp điểm di động và tiếp điểm 5 mở ra, đèn báo 3 tắt

1.5 Sơ đồ một số hệ thống bôi trơn trên động cơ luyện tập tại xưởng thực tập ô tô

1.5.1 Sơ đồ hệ thống bôi trơn động cơ Toyota 4A-FE

Hình 6.1.13: Sơ đồ hệ thống bôi trơn trên động cơ Toyota 4A-FE

1.5.2 Sơ đồ hệ thống bôi trơn động cơ Toyota 2AZ-FE

Hình 6.1.14: Sơ đồ hệ thống bôi trơn trên động cơ Toyota 2AZ-FE

1.5.3 Sơ đồ hệ thống bôi trơn động cơ Toyota 1NZ-FE

Hình6.1.15: Sơ đồ hệ thống bôi trơn trên động cơ Toyota 1NZ-FE

1.5.4 Sơ đồ hệ thống bôi trơn động cơ Daewoo MATIZ

Hình 6.1.16: Sơ đồ hệ thống bôi trơn trên động cơ Daewoo Matiz

1.6 Quy trình tháo, bảo dưỡng, lắp hệ thống bôi trơn cưỡng bức các-te ướt

1.6.1 Trình tự tháo hệ thống bôi trơn động cơ TOYOTA 4A-GE

1 Xả dầu động cơ

1.1 - Tháo nắp đổ dầu động cơ

- Nới lỏng đai ốc xả dầu ở đáy

các-te

Chú ý: Không để mất đệm nhôm

hoặc đai ốc xả dầu

Hình 6.1.17: Tháo đai ốc xả dầu

1.2 Đưa thùng hoặc khay chứa dầu

vào phía dưới các-te

- Tháo nút xả dầu và để dầu chảy

- Tháo các đai ốc và bulông bắt

các-te với thân máy

- Dùng dụng cụ chuyên dùng đặt

vào giữa các-te và thân máy để

cắt gioăng các-te

- Cắt keo làm kín và lấy các-te ra

Chú ý: Nới đều các bulông và đai

ốc, không làm vênh bề mặt lắp

ghép của các-te

Hình 6.1.19: Tháo các-te

3 Tháo phao lọc dầu

- Nới đều hai bulông

- Lấy phao lọc ra

Chú ý: Không làm rách lưới lọc

Hình 6.1.20: Tháo phao lọc dầu

4 Tháo tấm ngăn các-te

lắp ráp của tấm ngăn Hình 6.1.21: Tháo tấm ngăn các-te

5 Tháo dây đai cam, pu-ly căng đai

và pu-ly trục khuỷu

Xem mô-đun bảo dưỡng và sửa

chữa cơ cấu phân phối khí

6 Tháo ống dẫn hướng thước thăm

dầu

Chú ý: Không làm biến dạng ống

dẫn hướng và thước thăm dầu

Hình 6.1.22: Tháo ống dẫn hướng thước thăm dầu

7 Tháo bơm dầu

7.1 Tháo các bulông bắt bơm dầu với

thân máy

Nới đều các bulông bắt bơm dầu

với thân máy

Hình 6.1.23: Tháo bu-lông bắt bơm dầu

7.2 Tháo bơm dầu ra khỏi thân máy

- Dùng búa nhựa gõ vào thân bơm

dầu

Chú ý: Không làm biến dạng,

cong vênh bề mặt lắp ghép của

các chi tiết

- Lấy bơm dầu ra

Hình 6.1.24: Tháo bơm dầu

9 Tháo bầu lọc dầu

Dùng dụng cụ chuyên dùng tháo

bầu lọc dầu ra khỏi thân máy

Chú ý: Không dùng kìm tháo bầu

Hình 6.1.26: Bôi dầu lên gioăng bầu lọc

1.2 Lắp bầu lọc dầu vào thân máy

- Vặn nhẹ bầu lọc bằng tay cho

đến khi bầu lọc vào sát mặt lắp

2 Lắp bơm dầu

2.1 Lắp bơm dầu lên thân máy

- Đặt gioăng mới lên thân máy

- Lắp bơm dầu lên trục khuỷu sao

cho then hoa của bánh răng chủ

động ăn khớp với răng to trên trục

khuỷu

Hình 6.1.28: Lắp bơm dầu lên thân máy

2.2 Lắp và siết các bulông

Siết các bulông theo thứ tự đối

xứng và đúng mô men qui định

Chú ý: Kiểm tra và xác định độ

dài của tương ứng của các bulông

ở từng vị trí lỗ ren

Mô men siết: 21 N.m (220kg.cm)

Chiều dài bulông:

Mô men siết: 9.3 N.m (95kg.cm) Hình 6.1.29: Lắp ống dẫn hướng thước thăm dầu

4 Lắp tấm ngăn và phao lọc dầu

Mô men siết: 9.3 N.m (95kg.cm)

Hình 6.1.30: Lắp tấm ngăn và phao lọc dầu

5 Lắp pu-ly cam, pu-ly trục khuỷu

và dây đai cam

Xem mô-đun 5 bảo dưỡng và sửa

chữa cơ cấu phân phối khí

6 Lắp các-te dầu

6.1 Làm sạch bề mặt lắp ghép của

tấm ngăn và các-te

- Dùng dao cạo làm sạch keo khỏi

bề mặt tiếp xúc của tấm ngăn

- Bôi keo làm kín lên bề mặt các-te

+ Lắp vào tuýp keo đầu phun có

+ Sau khi bôi keo phải lắp các chi

tiết trong vòng 3 phút Nếu không

phải làm sạch lớp keo và bôi lại

keo mới

- Tháo ngay đầu phun khỏi tuýp

keo và đậy nắp lại

Hình 6.1.31: Bôi keo lên bề mặt lắp ghép các-te

6.2 Lắp các-te dầu vào thân máy

- Đặt nhẹ nhàng các-te lên thân

máy đúng vị trí của chốt định vị

trành cho các-te xê dịch làm keo

tràn ra bề mặt lắp ghép

- Lắp các bulông, đai ốc bắt các-te

với thân máy và siết bulông, đai

ốc theo mômen quy định

Mômen siết: 4.9 N.m (50 kg.cm) Hình 6.1.32: Lắp các-te vào thân máy

7 Siết chặt ốc xả dầu

- làm sạch đai ốc xả dầu bằng khí

nén

- Thay thế đệm làm kín mới

Mô men siết: 25 N.m (250kg.cm)

Hình 6.1.33: Siết đai ốc xả dầu

8 Đổ dầu vào các-te

- Xác định lượng dầu cần đổ vào

các-te

Vídụ: Động cơ 4A-F, 4A-GE: 4.1

lít

- Đổ dầu vào các-te qua lỗ đổ dầu

- Khởi động động cơ và kiểm tra sự

dò rỉ của dầu

- Kiểm tra lại mức dầu bằng thước

thăm dầu: Mức dầu phải nằm trong

khoảng hai vạch min (L) và max

(F) trên thước thăm dầu

Hình 6.1.34: Kiểm tra mức dầu

9 Kiểm tra áp suất dầu

- Tháo cảm biến hoặc công tắc

báo dầu

- Lắp đồng hồ báo áp suất vào vị

trí công tắc hoặc cảm biến

Chú ý: Kiểm tra sự rò rỉ dầu sau

khi lắp đặt lại hệ thống Hình 6.1.35: Kiểm tra áp suất dầu

1.7 Bài tập tháo, lắp hệ thống bôi trơn

- Tháo các bộ phận của hệ thống bôi trơn ra khỏi động cơ thực tập;

- Nhận dạng các bộ phận, chi tiết trong hệ thống bôi trơn;

- Bảo dưỡng bên ngoài các bộ phận, chi tiết hệ thống bôi trơ trên động cơ luyện tập;

- Lắp các bộ phận của hệ thống bôi trơn lên động cơ thực tập

Câu hỏi ôn tập

1 Trình bày nhiệm vụ, phân loại hệ thống bôi trơn

2 Trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các hệ thống bôi trơn động cơ

3 So sánh ƣu nhƣợc điểm của hệ thống bôi trơn cƣỡng bức các-te ƣớt và các-te khô

4 Xây dựng trình tự tháo, bảo dƣỡng, lắp hệ thống bôi trơn

BÀI 2: SỬA CHỮA BƠM DẦU 2.1 Nhiệm vụ, phân loại

2.1.1 Nhiệm vụ

Bơm dầu là bộ phận quan trọng của động cơ Nó có nhiệm vụ cung cấp liên tục dầu bôi trơn với áp suất quy định đến các bề mặt ma sát để bôi trơn, làm kín, làm mát, làm sạch và chống ôxi hóa các bề mặt này

2.1.2 Phân loại

Bơm dầu dùng trong động cơ đốt trong chủ yếu là bơm thể tích chuyển dầu bằng áp suất thuỷ tĩnh như các loại bơm: piston, cánh gạt, trục vít nhưng phổ biến nhất

là bơm bánh răng

2.1.2.1 Bơm dầu kiểu bánh răng

Loại này có nhiều ưu điểm: nhỏ gọn, áp suất bơm cao, cung cấp dầu liên tục và

có tuổi thọ cao Bơm dầu loại bánh răng có hai kiểu:

1 Kiểu bánh răng ăn khớp ngoài

Loại này được lắp ở thân máy và được dẫn động trực tiếp từ trục cam bằng bánh răng hoặc gián tiếp thông qua trục bộ chia điện được dẫn động từ trục cam, bao gồm hai loại:

- Bơm một cấp: Loại này sử dụng phổ biến trên các loại xe du lịch và xe tải có tải trọng nhỏ

Hình 6.2.1: Bơm dầu bôi trơn kiểu bánh răng ăn khớp ngoài một cấp

1.Bánh răng dẫn động; 2 Thân bơm; 3 Bánh răng bị động; 4 Bánh răng chủ động; 5 Nắp bơm; 6 Bu long bắt nắp bơm; 7 Phao lọc dầu; 8 Van an toàn; 9 Lò xo van; 10 Đai ốc điều

chỉnh; 11.Trục dẫn động; 12.Đường dầu ra

- Bơm hai cấp: Loại này dùng cho các động cơ đòi hỏi lượng cung cấp dầu bôi trơn lớn như các xe tải có tải trọng trung bình và lớn

Hình 6.2.2: Bơm dầu bôi trơn kiểu bánh răng ăn khớp ngoài hai cấp

1 Trục chủ động; 2 Trục bị động; 3 Bánh răng bị động; 4 Nửa trên; 5 Nửa dưới; 6 Van an

toàn trên; 7 Van an toàn dưới; 8 Bánh răng chủ động; 9 Thân bơm

2 Bánh răng ăn khớp trong

Loại này được lắp ở thân máy hoặc ở đầu trục khuỷu Loại này cũng được chia làm hai loại là bơm bánh răng và bơm rô-to

- Loại bơm bánh răng được lắp ơ đầu máy và được dẫn động trực tiếp bởi trúc khuỷu của động cơ

Hình 6.2.3: Bơm dầu bôi trơn kiểu bánh răng ăn khớp trong lắp ở đầu trục khuỷu

1 Bánh răng ngoài; 2 Khoang hút; 3 Van điều áp; 4 Khoang đẩy;

5 Bánh răng trong; 6 Khoang lưỡi liềm

- Loại bơm rô-to được lắp ở đầu máy và được dẫn động trực tiếp bởi trục khuỷu của động cơ

Hình 6.2.4: Bơm dầu bôi trơn kiểu rô-to lắp ở đầu trục khuỷu

1 Vỏ bơm; 2 Ro tor bị động; 3 Ro tor chủ động; 4 Đường dầu vào;

5 Van điều chỉnh áp suất; 6 Đường dầu đi bôi trơn

- Loại bơm rô-to được lắp ở trong các-te và được dẫn động bởi trục của bộ chia điện Loại này thường lắp trên các động cơ đời cũ, trục cam được lắp ở thân máy

Hình 6.2.5: Bơm dầu bôi trơn kiểu rô-to lắp trong các-te

1 Vỏ bơm; 2 Van điều áp; 3 Lò xo van; 4 Đệm điều chỉnh; 5 Chốt chặn; 6 Phao lọc dầu

7 Nắp bơm; 8 Rô-to bị động; 9 Rô-to chủ động; 10 Trục dẫn động

2.1.2.2 Bơm dầu kiểu cánh gạt

Bơm dầu kiểu cánh gạt có rô-to trên đó xẻ các rãnh để lắp cánh gạt Rô-to được lắp trên trục đặt lệch tâm với vỏ tạo nên các khoang có thể tích thay đổi Dầu được nạp vào khoang có thể tích lớn nên áp suất thấp và bị các cánh gạt ép về khoang có thể tích nhỏ nên áp suất tăng đẩy dầu lên đường dầu chính đi bôi trơn (hình 6.2.6)

Hình 6.2.6: Bơm dầu bôi trơn kiểu cánh gạt

1 Rô-to; 2,7.Van đẩy; 3,8 Khoang áp suất cao; 4,9 Khoang áp suất thấp;

5 Cánh gạt; 6 Vỏ bơm

2.1.2.3 Bơm dầu kiểu trục vít

Loại bơm kiểu trục vít chỉ dùng trên các loại động cơ diesel có công suất lớn Lưu lượng của loại bơm này rất lớn, làm việc êm, không rung như bơm bánh răng Bơm có trục vít chủ động ăn khớp với hai hoặc bốn trục vít bị động Khi làm việc, các trục vít guồng dầu theo các rãnh xoắn từ khoang a có áp suất thấp sang khoang b có áp suất cao rồi đẩy dầu lên đường dầu chính (hình 6.2.7)

Hình 6.2.7: Bơm dầu kiểu trục vít

1 Trục chủ động; 2 Trục bị động

a Khoang dầu áp suất thấp; b Khoang dầu áp suất cao

2.1.2.4 Bơm dầu kiểu piston

Loại bơm này cung cấp dầu theo kiểu mạch động Bơm dầu kiểu piston có lưu lượng nhỏ nên chỉ dùng để bơm dầu lên các bề mặt ma sát trước khi khởi động động

cơ, nó thường được dùng làm bơm cấp dầu cho máng phụ trong hệ thống bôi trơn kiểu vung té (hình 6.2.8)

Hình 6.2.8: Bơm dầu kiểu piston

1 Bánh lệch tâm; 2 Piston; 3 Thân bơm;

4 Các-te; 5 Điểm tựa; 6 Máng dầu phụ

2.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bơm dầu kiểu bánh răng

2.2.1 Bơm dầu kiểu bánh răng ăn khớp ngoài

2.2.1.1 Cấu tạo

Hình 6.2.9: Cấu tạo và hoạt động của bơm dầu kiểu bánh răng ăn khớp ngoài

a Đường dầu áp suất thấp; b Đường dầu áp suất cao

1 Bánh răng dẫn động bơm dầu; 2 Trục chủ động; 3 Vòng đệm chặn; 4 Bánh răng chủ động; 5 Bánh răng bị động; 6 Trục bị động; 7 Thân bơm; 8 Nắp bơm; 9 Van điều chỉnh áp suất; 10 Lò xo van điều chỉnh áp suất; 11 Đường dẫn dầu; 12 Nắp van điều chỉnh; 13 Rãnh triệt áp của bơm; 14 Then; 15 Bulông bắt nắp và thân; 16 Chốt giữ bánh răng dẫn động

1 Bánh răng

Bơm dầu kiểu bánh răng ăn khớp ngoài bao gồm: Bánh răng chủ động và bị động với số răng thường nhỏ hơn 17, các bánh răng này được dẫn động từ trục cam động cơ thông qua bánh răng dẫn động 1 theo một chiều nhất định Bánh răng chủ động 4 được lắp cố định trên trục chủ động 2 bằng then 14 và ăn khớp với bánh răng bị động 5 Khi làm việc, hai bánh răng này quay ngược chiều nhau Bánh răng dẫn động 1 thường là

14

loại răng chéo lắp cố định trên trục chủ động 2 nhờ chốt 16 và ăn khớp với bánh răng trên trục cam

2 Trục bơm

Bao gồm trục chủ động 2 và trục bị động 6 Trục chủ động đặt trên gối đỡ ở thân

bơm, trục bị động lắp cố định với thân bơm, bánh răng bị động quay trơn với trục

3 Thân bơm

Thân bơm thường được chế tạo bằng gang hoặc hợp kim nhôm bên trong có lắp các trục, các bánh răng, van giảm áp, các đường dầu và khoang dầu áp suất thấp và áp suất cao

4 Nắp bơm

Nắp bơm cũng được chế tạo bằng gang hoặc hợp kim nhôm giống thân bơm Nắp bơm lắp ghép với vỏ bơm bằng các bulông, giữa nắp và thân bơm có đệm làm kín

5 Van điều chỉnh áp suất

Van điều chỉnh áp suất được lắp trong nắp bơm hoặc thân bơm, nó là loại van bi bao gồm: viên bi, lò xo và đai ốc chặn

2.2.1.2 Nguyên lý hoạt động

Khi trục chủ động 2 được trục cam dẫn động, bánh răng chủ động 4 quay làm bánh răng bị động 5 ăn khớp với nó quay theo (2 bánh răng này quay ngược chiều nhau) Dầu từ đường dầu áp thấp a được 2 bánh răng bơm dầu guồng sang đường áp suất cao b theo chiều mũi tên (hình 6.2.9) Để tránh hiện tượng ép dầu giữa các bánh răng của bánh răng 4 và 5 khi ăn khớp, trên mặt đầu của nắp bơm dầu có gia công rãnh triệt áp 13

Khi áp suất của hệ thống bôi trơn vượt quá áp suất cho phép, dầu có áp suất cao đẩy van an toàn mở để chảy về đường dầu có áp suất thấp a nên khống chế được áp suất dầu trong hệ thống bôi trơn không vượt quá mức cho phép

Điều chỉnh áp suất dầu bôi trơn bằng đệm và ốc điều chỉnh 12

Trên một số động cơ ô tô dùng loại bơm dầu bánh răng hai cấp Mỗi cấp bơm cung cấp dầu đến một bộ phận nhất định của hệ thống bôi trơn (hình 6.2.10)

Cấp bơm thứ nhất hút dầu từ các-te rồi qua bầu lọc ly tâm để đi bôi trơn Van

an toàn của cấp bơm này điều chỉnh ở áp suất 3KG/cm2 Cấp thứ 2 đưa dầu đến két làm mát dầu Van an toàn của cấp bơm này điều chỉnh ở áp suất 1,2KG/ cm2

Hình 6.2.10: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bơm dầu bánh răng 2 cấp

2.2.2 Bơm dầu kiểu rô-to

2.2.2.1 Cấu tạo

Hình 6.2.11: Bơm dầu kiểu rô-to

1 Bánh răng chủ động; 2 Vỏ bơm; 3 Khoang làm việc; 4 Bánh răng bị động; 5 Đường dầu ra; 6 Khoang áp suất cao; 7 Van điều áp; 8 Đường dầu vào; 9 Lò xo van điều áp; 10

Khoang áp suất thấp; 11 Đai ốc điều chỉnh

2.2.2.2 Nguyên lý hoạt động

Khi động cơ làm việc, trục khuỷu dẫn động cho rô-to chủ động và rô-to bị động quay Do rô-to bị động và chủ động đặt lệch tâm nên tạo ra khoang làm việc là khe hở giữa các răng của rô-to chủ động và bị động, các khoang này có thể tích thay đổi tuỳ thuộc vào vị trí của rô-to Dầu bôi trơn từ đường dầu vào được nạp vào các khoang làm việc có thể tích lớn bị ép vào thể tích nhỏ nên áp suất tăng và được đẩy lên đường dầu chính đi bôi trơn chi các bề mặt ma sát

Tốc độ của bơm càng cao thì lưu lượng dầu được bơm đi càng lớn làm áp suất trong đường dầu ra tăng Khi áp suất dầu vượt quá áp suất quy định thì van an toàn mở nối thông khoang áp suất cao và khoang áp suất thấp, lúc đó một phần dầu được dẫn trở lại khoang áp suất thấp làm giảm áp suất trên đường dầu ra Nhờ van an toàn mà áp suất dầu trên đường dầu chính được giữ ổn định ở một giá trị nhất định

2.3 Hiện tƣợng, nguyên nhân hƣ hỏng

- Bánh răng bị mòn mặt đầu răng gây lọt dầu

- Khe hở giữa nắp và thân bơm quá lớn gây lọt dầu về khoang áp suất thấp

2.3.2 Áp suất dầu cao

Nguyên nhân: điều chỉnh van điều áp không đúng

2.3.3 Không có dầu bôi trơn trong hệ thống

2.4.1 Trình tự tháo bơm dầu bôi trơn động cơ Toyota 1NZ – FE

1 Tháo bầu lọc dầu

Sử dụng, dụng cụ chuyên dùng

tháo bầu lọc ra khỏi động cơ

Chú ý: Không để dầu động cơ

3 Tháo giá bắt chân máy

Tháo 4 bu-lông bắt động cơ vào

thân xe

Chú ý: Đảm bảo các khối chèn

không bị trượt ra

Hình 6.2.14: Tháo giá bắt chân máy

4 Quay trục khuỷu về điểm chết

trên

Dùng dụng cụ chuyên dung quay

pu-ly trục khuỷu để dấu trên pu-ly

trùng với dấu “0”trên nắp che

- Kiểm tra các dấu phối khí trên

đĩa răng phối khí trục cam và

bánh răng phối khí trục cam đều

hướng lên trên như trong hình vẽ

- Nếu chưa được, hãy quay puli

trục khuỷu một vòng (360 độ) và

gióng thẳng các dấu như trên Hình 6.2.16: Xác định dấu cơ cấu phân phối khí

6 Tháo pu-ly trục khuỷu

chuyên khỏi bị chạm vào cụm

bơm dầu Hình 6.2.17: Tháo pu-ly trục khuỷu

7 Tháo giá bắt chân máy

Nới đều 4 lông bắt giá chân máy

với động cơ

Hình 6.2.18: Tháo giá bắt chân máy

8 Tháo nắp che đầu máy

8.1 Tháo các bu-lông bắt nắp che đầu

ở đầu, nạy bơm dầu cùng với nắp

che đầu máy

Tháo 2 gioăng chữ O ra khỏi thân

máy và các-te dầu

Hình 6.2.21: Tháo đệm làm kín

10 Tháo nắp bơm

Nới đều đối xứng 2 bu-lông và 3

vít bắt nắp bơm với thân bơm

Chú ý: ghi nhớ vị trí của bu-lông

và vít

Hình 6.2.22: Tháo nắp bơm

11 Tháo rô-to chủ động và rô-to bị

động khỏi thân bơm

Chú ý: Dấu lắp ghép ban đầu trên

rô-to chủ động và rô-to bị động

phải trùng nhau

Hình 6.2.23: Tháo rô-to chủ động và rô-to bị động

12 Tháo van điều chỉnh áp suất

- Kẹp bơm lên ê tô

Chú ý: Không làm biến dạng bơm

cũng như các bề mặt lắp ghép

- Nới đều đai ốc, tránh để lò xo

đẩy bật đai ốc ra ngoài

Chú ý: Các chi tiết của van điều

chỉnh áp suất phải để trong khay

chứa dầu diesel và làm sạch các

chi tiết trước khi kiểm tra

Hình 6.2.24: Tháo van điều chỉnh áp suất

1 Van điều chỉnh áp suất; 2 Lò xo; 3 Đai ốc

điều chỉnh

13 Tháo phớt chắn dầu

Đặt thân bơm dầu lên 2 khối gỗ,

dùng tuốc nơ vít tháo phớt chắn

2.4.2 Trình tự kiểm tra, sửa chữa bơm dầu bôi trơn động cơ Toyota 1NZ – FE

1 Kiểm tra vỏ bơm

- Quan sát trên toàn bộ vỏ bơm

- Nếu độ vênh lớn quá giới hạn

cho phép phải mài bề mặt lắp

ghép trên máy mài phẳng rồi thay

đệm mới có độ dày lớn hơn

Hình 6.2.26: Kiểm tra vỏ bơm

2 Kiểm tra van điều chỉnh áp suất

Dùng dầu bôi trơn động cơ bôi

lên van và kiểm tra sự rơi nhẹ vào

lỗ van bằng trọng lƣợng của nó

Nếu không đúng phải thay van

hoặc cả bộ bơm

Hình 6.2.27: Kiểm tra van điều chỉnh áp suất

3 Kiểm tra khe hở giữa rô-to chủ

động với rô-to bị động

Khe hở tiêu chuẩn:

(0.060 - 0.180) mm

Khe hở tối đa cho phép0.28 mm

Nếu khe hở lớn hơn mức tối đa

cho phép phải thay bộ rô-to mới

hoặc thay cả rô-to và thân bơm Hình 6.2.28: Kiểm tra khe hở giữa rô-to chủ

động với rô-to bị động