Giáo trình mô đun Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống bôi trơn và hệ thống làm mát

BỘ LAO ĐỘNG - THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI

TỔNG CỤC DẠY NGHỀ

GIÁO TRÌNH

Mô đun: Bảo dưỡng và sửa chữa hệ

thống bôi trơn và hệ thống làm mát

NGHỀ: CÔNG NGHỆ Ô TÔ

TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG

(Ban hành kèm theo Quyết định số:...)

1

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN:

Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được

phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.

Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh

doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.

MÃ TÀI LIỆU: MĐ 24

LỜI GIỚI THIỆU

Trong nhiều năm gần đây tốc độ gia tăng số lượng và chủng loại ô tô ở

nước ta khá nhanh. Nhiều kết cấu hiện đại đã trang bị cho ô tô nhằm thỏa mãn

càng nhiều nhu cầu của giao thông vận tải. Trong quá trình sử dụng, trạng thái

kỹ thuật của hệ thống bôi trơn và hệ thống làm mát động cơ dần thay đổi theo

hướng xấu đi, dẫn tới hư hỏng và giảm độ tin cậy. Qúa trình thay đổi có thể

kéo dài theo thời gian (Km vận hành của ô tô) và phụ thuộc vào nhiều nguyên

nhân như: chất lượng vật liệu, công nghệ chế tạo và lắp ghép, điều kiên và

môi trường sử dụng...Làm cho các chi tiết, bộ phận mài mòn và hư hỏng theo

thời gian, cần phải được kiểm tra, chẩn đoán để bảo dưỡng và sửa chữa kịp

thời. Nhằm duy trì tình trạng kỹ thuật của hệ thống bôi trơn và hệ thống làm

mát ở trạng thái làm việc với độ tin cậy và an toàn cao nhất.

Để phục vụ cho học viên học nghề và thợ sửa chữa ô tô những kiến thức cơ

bản cả về lý thuyết và thực hành bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống Bôi trơn và Làm

mát. Với mong muốn đó giáo trình được biên soạn, nội dung giáo trình bao gồm

sáu bài:

Bài 1. Tháo lắp, nhận dạng hệ thống bôi trơn

Bài 2. Bảo dưỡng hệ thống bôi trơn

Bài 3. Sửa chữa hệ thống bôi trơn

Bài 4. Tháo lắp, nhận dạng hệ thống làm mát

Bài 5. Bảo dưỡng hệ thống làm mát

Bài 6. Sửa chữa hệ thống làm mát

Kiến thức trong giáo trình được biên soạn theo chương trình Tổng cục Dạy

nghề, sắp xếp logic từ nhiệm vụ, cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống Bôi

trơn và Làm mát đến cách phân tích các hư hỏng, phương pháp kiểm tra và quy

trình thực hành sửa chữa. Do đó người đọc có thể hiểu một cách dễ dàng.

Xin chân trọng cảm ơn Tổng cục Dạy nghề, Khoa Động lực trường Cao

đẳng nghề Cơ khí Nông nghiệp cũng như sự giúp đỡ quý báu của đồng nghiệp đã

giúp tác giả hoàn thành giáo trình này.

Mặc dù đã rất cố gắng nhưng không tránh khỏi sai sót, tác giả rất mong

nhận được ý kiến đóng góp của người đọc để lần xuất bản sau giáo trình được

hoàn thiện hơn.

2

Hà Nội, ngày…..tháng…. năm 2012

Tham gia biên soạn

1. Chủ biên: Dương Mạnh Hà

3

MỤC LỤC

ĐỀ MỤC

1 Lời giới thiệu

2 Mục lục

TRANG

2

4

3 Bài 1. Tháo lắp, nhận dạng hệ thống bôi trơn

4 Bài 2. Bảo dưỡng hệ thống bôi trơn

7

35

5 Bài 3. Sửa chữa hệ thống bôi trơn

6 Bài 4. Tháo lắp, nhận dạng hệ thống làm mát

7 Bài 5. Bảo dưỡng hệ thống làm mát

8 Bài 6. Sửa chữa hệ thống làm mát

53

61

86

98

9 Tài liệu tham khảo

123

4

BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG BÔI TRƠN VÀ

HỆ THỐNG LÀM MÁT

Mã mô đun: MĐ 24

I. Vị trí, ý nghĩa, vai trò môn học/mô đun:

- Mô đun được bố trí dạy sau các môn học/ mô đun sau: MH 07, MH 08, MH 09,

MH 10, MH 11, MH 12, MH13, MH 14, MH 15, MH 16, MH 17, MĐ 18, MĐ

19, MĐ 20, MĐ 21, MĐ 22, MĐ 24.

- Là mô đun chuyên môn nghề.

II. Mục tiêu của môn học/mô đun:

- Trình bày được nhiệm vụ, phân loại, cấu tạo, nguyên lý làm việc của hệ thống

bôi trơn và hệ thống làm mát

- Tháo lắp, kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa được hệ thống bôi trơn và hệ thống làm

mát đúng quy trình, quy phạm, đúng phương pháp và đạt tiêu chuẩn kỹ thuật do

nhà chế tạo quy định

- Giải thích được sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc chung của hệ thống bôi trơn

và hệ thống làm mát

- Phân tích được những hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng trong hệ thống bôi trơn

và hệ thống làm mát

- Trình bày được phương pháp kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa những sai hỏng

các chi tiết, bộ phận của hệ thống bôi trơn và hệ thống làm mát

- Sử dụng đúng, hợp lý các dụng cụ kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa đảm bảo

chính xác và an toàn

- Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô

- Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên

III. Nội dung chính của môn học /mô đun:

BÀI 1: THÁO LẮP, NHẬN DẠNG HỆ THỐNG BÔI TRƠN

Tháo lắp, nhận dạng hệ thống bôi trơn

Giới thiệu chung về bài:

Mã bài: MĐ 24 - 01

Hệ thống bôi trơn được sử dụng rộng rãi bởi chúng có nhiều tính năng ưu

việt: độ bền tốt và có kích thước nhỏ gọn, tiết kiệm nhiên liệu và được trang bị rất

hiện đại. Việc tháo lắp, bảo dưỡng sửa chữa là rất quan trọng nó làm tăng tuổi thọ

của ô tô. Với mục tiêu nghiên cứu quá trình sửa chữa và bảo dưỡng là một trong

mục tiêu rất quan trọng .

Mục tiêu:

- Trình bày được nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại, cấu tạo và nguyên lý làm

việc của hệ thống bôi trơn dùng trong động cơ

- Tháo, lắp, nhận dạng, bảo dưỡng và sửa chữa được hệ thống bôi trơn,

đúng quy trình đảm bảo kỹ thuật và an toàn

- Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô

5

- Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên.

Nội dung chính:

1.1. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI CỦA HỆ THỐNG BÔI TRƠN

1.1.1 Nhiệm vụ của hệ thống và dầu bôi trơn

Hệ thống bôi trơn có nhiệm vụ: Liên tục cung cấp dầu bôi trơn đến bề mặt

ma sát của các chi tiết để giảm tiêu hao năng lượng do ma sát, chống mài mò do

cơ học và mài mòn do hoá học, rửa sạch các bề mặt do mài mòn gây ra, làm

nguội bề mặt ma sát, tăng cường sự kín khít của khe hở.

Dầu bôi trơn có nhiệm vụ: Bôi trơn, làm mát, tẩy rửa, bảo vệ các bề mặt ma

sát và làm kín một số khe hở lắp ghép.

Bôi trơn: Dầu đến các bề mặt ma sát, làm giảm tổn thất ma sát: Dầu bôi

trơn đống vai trò làm đệm ngăn cách và làm giảm ma sát giữa các bề mặt ma sát.

Làm mát các ổ trục: Do ma sát làm cho các bề mặt ma sát bị nóng lên, khi dầu lưu

thông qua sẽ hấp thụ và vận chuyển một phần nhiệt lượng đó đi làm mát.

Tẩy rửa các bề mặt ma sát: Do ma sát giữa các bề mặt làm phát sinh những

mạt kim loại, khi dầu lưu thông qua sẽ tẩy rửa các tạp chất làm sạch các bề mặt

ma sát.

Làm kín: Tại các bề mặt tiếp xúc dầu sẽ điền lấp đi những khe hở nhỏ.

Bảo vệ bề mặt các chi: Dầu bôi trơn phủ trên bề mặt các chi tiết máy sẽ

ngăn không cho không khí tiếp xúc với các bề mặt kim loại, hạn chế được hiện

tượng ô xy hoá.

Bề mặt các chi tiết dù được gia công chính xác với độ bóng đến đâu song

vẫn tồn tại những nhấp nhô bề mặt (nhấp nhô tế vi) do mũi dao khi gia công tạo

ra, nếu nhìn bằng kính phóng đại nhiều lần ta thấy những nhấp nhô tế vi có dạng

răng cưa. Khi hai chi tiết tiếp xúc với nhau, nhất là khi chúng chuyển động tương

đối trên bề mặt của nhau sẽ sinh ra một lực cản rất lớn (lực ma sát). Lực ma sát

là nguyên nhân gây ra sự cản trở chuyển động bề mặt các chi tiết sinh nhiệt, là

nguyên nhân của sự mài mòn và biến chất bề mặt. Do đó bằng một cách nào đó

ta chống lại lực ma sát này. Để giảm lực ma sát ta tạo ra một lớp dầu ngăn giữa

hai bề mặt ngăn cách, ma sát kiểu này gọi là ma sát ướt. Trong thực tế rất khó

tạo được một lớp dầu ngăn cách hoàn chỉnh do nhiều yếu tố tạo nên (do độ nhớt

dầu, sự biến chất phá huỷ dầu do khe hở giữa hai bề mặt ma sát …), những vị trí

hai bề mặt ma sát trực tiếp, tiếp xúc với nhau, ma sát kiểu này là ma sát nửa ướt.

Một số cặp chi tiết lớp dầu bôi trơn chỉ được tạo một màng rất mỏng dễ phá huỷ

(sụt áp,…) đó là ma sát giới hạn.

1.1.2 Yêu cầu của hệ thống và dầu bôi trơn

Dầu nhờn phải được đưa đi đến tất cả các vị trí cần bôi trơn, lưu lượng và

áp suất dầu bôi trơn phải phù hợp với từng vị trí bôi trơn.

6

Hệ thống dầu nhờn phải đơn giản, làm việc tin cậy đảm bảo suất tiêu hao

dầu nhờn là nhỏ nhất.

Chất bôi trơn phải phù hợp với từng loại động cơ (2 kỳ hay 4 kỳ, tăng áp

hay không tăng áp, tốc độ cao hay thấp,…), phù hợp với chế độ, điều kiện, nhiệm

vụ của cơ cấu, hệ thống mối ghép,… , và nó phải bôi trơn. Phải dễ kiếm có lượng

đủ dùng, giá thành có thể chấp nhận được, lại không độc hại. Bền vững về tính

chất bôi trơn, không hoặc ít tạo cấn, tạo bột: không hoặc ít bị phân giải không gây

cháy, nổ,…

Chất bôi trơn phải phải được đưa tới chỗ cần bôi trơn một cách liên tục, đều

đặn với lưu lượng, trạng thái (áp suất, nhiệt độ) tính chính xác và có thể kiểm tra,

điều chỉnh và điều khiển được.

Các thiết bị, bộ phận,… của HTBT phải đơn giản dễ sử dụng, tháo lắp,

kiểm tra, điều chỉnh,… có khả năng tự động hoá cao, nhưng giá thành vừa phải.

1.1.3 Phân loại các phương pháp bôi trơn

Theo đặc điểm phụ tải ở các ổ trục, công suất, tốc độ của động cơ và vị trí

cần bôi trơn mà sử dụng các phương pháp bôi trơn cho phù hợp.

1.1.3.1 Bôi trơn định kỳ (bôi trơn thủ công)

Là phương pháp bôi trơn theo định kỳ quy định, được thực hiện bằng các

dụng cụ đơn giản để bôi trơn cho các chi tiết chiụ lực nhỏ, ở xa trung tâm đáy dầu

và khó sử dụng các phương pháp bôi trơn khá.

1.1.3.2 Bôi trơn đơn giản (pha dầu trong nhiên liệu)

Bằng cách pha dầu bôi trơn trong nhiên liệu (hình 1.1) lợi dụng nạp nhiên

liệu vào động cơ, do dầu bôi trơn có khả năng dính bám cao và không bị phân

huỷ ở nhiệt độ cao nên có những hạt dầu bôi trơn được giữ lại trên các bề mặt

ma sát.

- Cách thứ nhất: xăng và dầu được hoà trộn trước.

- Cách thứ hai: dầu và xăng chứa ở hai thùng riêng rẽ trên động cơ. Trong

quá trình làm việc, dầu và xăng được hòa trộn song song, tức là dầu và xăng

được trộn theo định lượng khi ra khỏi thùng chứa.

Hình 1.1 Bôi trơn đơn giản

7

Một cách hoà trộn khác là dùng bơm phun dầu trực tiếp vào họng khuếch

tán hay vị trí bướm ga. Bơm được điều chỉnh theo tốc độ số vòng quay của động

và vị trí bướm ga nên định lượng dầu hoà trộn rất chính xác và có thể tối ưu hoá

ở các chế độ tốc độ và tải trọng khác nhau.

Kiểu bôi trơn này đơn giản, không có hệ thống bôi trơn riêng, do đó phù

hợp hay được sử dụng bôi trơn cho những động cơ xăng hai kỳ công suất nhỏ.

1.1.3.3 Bôi trơn vung té

Lợi dụng tính dính bám của dầu bôi trơn, sự làm việc của các chi tiết chuyển động

với tốc độ cao, do đó hay sử dụng để bôi trơn cho xy lanh của động cơ, con đội …

nhờ sự quay của má khuỷu.

Hình 1.2 Bôi trơn vung té

1.1.3.4 Bôi trơn cưỡng bức

Là phương pháp bôi trơn các bề mặt ma sát được thực hiện bằng dầu có áp

suất theo quy định.

Hệ thống bôi trơn cưỡng bức trong động cơ ô tô thường sử dụng hai loại:

Hệ thống bôi trơn cưỡng bức đáy dầu ướt và hệ thống bôi trơn cưỡng bức đáy dầu

khô.

Hệ thống bôi trơn cưỡng bức đáy dầu ướt là loại được sử dụng trong động

cơ ô tô hiện nay.

Kiểu này có ưu điểm là đưa dầu bôi trơn đến mọi vị trí cần thiết nên được

sử dụng nhiều.

Trong các phương pháp bôi trơn, phương pháp bôi trơn cưỡng bức được sử

dụng chủ yếu trong các động cơ ô tô.

1.1.4 Một số thông số sử dụng của dầu bôi trơn

Tính chất quan trọng nhất liên quan đến chất lượng dầu bôi trơn là độ nhớt

của dầu bôi trơn. Mỗi loại động cơ yêu cầu dầu bôi trơn có một độ nhớt nhất định

phù hợp với điều kiện làm việc của động cơ. Dầu có độ nhớt quá lớn (dầu quá

đặc) thường khó lưu động nên trong giai đoạn khởi động động cơ dầu khó đén

được tất cả các bề mặt ma sát, đặc biệt là các bề mặt ma sát ở xa bơm dầu. Do đó,

8

một số bề mặt ma sát có thiếu dầu khi khởi động lạnh nên bị mòn nhanh. Ngược

lại, dầu có độ nhớt quá nhỏ (dầu quá loãng) thường dễ bị chèn ép ra khỏi các bề

mặt ma sát khi chịu tải lớn nên bề mặt chi tiết dễ bị ma sát khô và bị mòn nhanh.

Các loại dầu bôi trơn thường có ký hiệu chỉ số trên bao bì thể hiện tính

năng và phạm vi sử dụng của chúng.

1.1.4.1 Chỉ số SAE

Đây là chỉ số phân loại dầu theo độ nhớt ở 1000 C và -180 C của Hiệp hội kỹ

sư ô tô Hoa Kỳ. Chỉ số SAE cho biết cấp độ nhớt chia thành hai loại:

- Loại đơn cấp là loại chỉ có một chỉ số độ nhớt. Ví dụ: SAE- 40, SAE- 50,

SAE- 20W. Cấp độ nhớt có chữ W (Winter: mùa đông) dựa trên cơ sở độ nhớt ở

nhiệt độ thấp tối đa, còn cấp độ nhớt không có chữ W chỉ dựa trên cơ sở độ nhớt ở

1000C.

Hình 1.3. Chọn chỉ số độ nhớt và phạm vi nhiết độ áp dụng theo phân loại SAE

- Loại đa cấp là loại có hai chỉ số độ nhớt như SAE- 20W/50, ở nhiệt độ

thấp có cấp độ nhớt giống như loại đơn cấp SAE- 20W, còn ở nhiệt độ cao có cấp

độ nhớt cùng với loại đơn cấp SAE- 50. Dầu có chỉ số độ nhớt đa cấp có phạm vi

nhiệt độ môi trường sử dụng rộng hơn so với loại đơn cấp.

1.1.4.2 Chỉ số API

API là chỉ số đánh giá chất lượng dầu nhớt của Viện hoá dầu Hoa Kỳ. Chỉ

số API cho biết chất lượng dầu nhớt khác nhau theo chủng loại động cơ, chia làm

hai loại:

- Dầu chuyên dụng là laọi dầu chỉ dùng cho một trong hai loại động cơ

xăng hoặc Diesel.

Ví dụ, hai loại dầu API - SH và API - CE, chữ số thứ nhất sau dấu ‘-‘ chỉ

loại động cơ: S- cho động cơ xăng, C- động cơ Diesel, chữ số thứ hai chỉ cấp chất

lượng dầu tăng dần theo thứ tự chữ cái.

9

- Dầu đa dụng là loại dầu bôi trơn có thể dùng cho tất cả các loại động cơ.

Ví dụ, dầu có chỉ số API - SG/CD có nghĩa dùng cho động cơ xăng với cấp chất

lượng G, còn dùng cho động cơ Diesel với cấp chất lượng D. Chỉ số cho động cơ

nào (S hay C) viết trước dấu ‘/’ có nghĩa ưu tiên dùng cho động cơ đó.

1.2 CẤU TẠO NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG BÔI TRƠN

1.2.1 Hệ thống bôi trơn cưỡng bức

1.2.1.1 Sơ đồ cấu tạo hệ thống bôi trơn cưỡng bức các te ướt (Hình 1.4)

Hình 1.4. Sơ đồ hoạt động của hệ thống bôi trơn

1. Các te; 2. Lưới lọc sơ; 3. Bơm dầu; 4. Van an toàn bơm dầu; 5. Bầu lọc thô;

6. Van an toàn; 7. Đồng hồ chỉ áp suất dầu; 8. Đường dầu chính; 9, 10. Đường dầu

bôi trơn trục khuỷu, trục cam; 11. Bầu lọc tinh; 12. Két làm mát dầu; 13. Van an toàn;

14. Đồng hồ báo nhiệt độ dầu; 15. Nắp rót dầu ; 16. Que thăm dầu.

Toàn bộ lượng dầu của hệ thống bôi trơn được chứa trong các te của động

cơ.

Van an toàn 4 là van tràn có tác dụng khống chế áp suất dầu sau bơm.

Khi bầu lọc bị tắc, van an toàn 6 của bầu lọc thô sẽ mở, phần lớn dầu sẽ

không qua lọc thô lên thẳng đường dầu chính đi bôi trơn, tránh hiện tượng thiếu

dầu cung cấp đến các bề mặt cần bôi trơn.

Khi nhiệt độ dầu lên cao quá, do độ nhớt giảm, van khống chế lưu lượng 13

sẽ đóng hoàn toàn để dầu qua két làm mát rồi lại trở về các te.

1.2.1.2 Hoạt động hệ thống bôi trơn cưỡng bức các te ướt

Dầu bôi trơn được hút từ các te qua lưới lọc sơ đẩy lên bình lọc nhờ bơm

dầu qua bình lọc, dầu được làm mát nhờ két làm mát dầu và đi vào đường dẫn

dầu chính, từ đây dầu được dẫn đi đến bôi trơn các cổ chính của trục khuỷu, cổ

10

chính trục cam, dầu từ cổ trục chính trục khuỷu được dẫn tới bôi trơn cổ khuỷu

nhờ rãnh khoan xiên, cũng từ đường dầu chính có đường dẫn dầu đi bôi trơn cho

trục đòn gánh trích dầu bôi trơn cho hộp bánh răng phân phối. Bôi trơn cho

piston, xi lanh, vòng găng bôi trơn và làm mát piston nhờ sự vung té của dầu má

khuỷu hoặc dùng vòi phun dầu (ở một số động cơ), bôi trơn giàn đũa đẩy, supáp,

con đội nhờ dầu thừa từ trục đòn gánh đưa xuống.

1.2.2 Sơ đồ bố trí HTBT động cơ (Dùng bầu lọc ly tâm hoàn toàn)

1.2.2.1 Sơ đồ cấu tạo (Hình 1.5)

1.2.2.2 Nguyên lý hoạt động

Dầu được chứa trong đáy dầu, khi động cơ làm việc, bơm hút dầu đến hai

khoang (tầng) của bơm: Khoang trên đưa dầu đến bầu lọc tinh để lọc sạch

(khoảng 15% dầu sau khi lọc sơ bộ trở về đáy dầu) và cung cấp cho đường dầu

chính, khoang dưới dầu cung cấp dầu cho két làm mát.

Hình 1.5. Hệ thống bôi trơn

1. Phao hút dầu; 2. Van đường dầu ra két mát; 3. Bơm dầu; 4. Đường dầu lên

bầu lọc tinh; 5. Hộp phân phối dầu; 6. Bầu lọc tinh; 7. Bầu lọc không khí; 8. Dầu bôi

trơn trong máy nén khí; 9. Đường dầu bôi trơn cặp bánh răng phối khí; 10. Đường

dầu lên máy nén khí; 11. Đường dầu từ máy nén khí về đáy dầu; 12. Đường dầu từ

két mát về đáy dầu; 13. Đường dầu bôi trơn cổ trục, cổ khuỷu; 14. Đường dầu bôi

trơn trục cam; 15. Đáy dầu.

11

Từ đường dầu chính, đến hộp chia dầu chia thành ba nhánh đi bôi trơn cho

các cổ trục, cổ khuỷu, chốt piston; các cổ trục cam, trục đòn bẩy (cò mổ), đòn bẩy,

đuôi xu páp và thanh đẩy, con đội, bề mặt cam và máy nén khí.

Trường hợp bầu lọc có cản trở lớn, van an toàn bầu lọc mở, dầu sẽ qua van

bổ xung vào đường dầu chính đi bôi trơn cho động cơ.

Ngoài các chi tiết được bôi trơn cưỡng bức, một số chi tiết như: Xy lanh,

piston ... được bôi trơn nhờ vung té khi trục khuỷu động cơ quay.

Khi nhiệt độ dầu trong hệ thống khoảng (75 - 80)0C, van dầu ra két làm mát

mở, dầu qua van đến két mát. Khi qua két mát nhiệt độ dầu giảm và trở về đáy dầu

để giữ cho nhiệt độ dầu trong hệ thống không vượt quá nhiệt độ quy định.

Từ tầng dưới, dầu được đẩy đến két làm mát, Khi qua két mát nhiệt độ dầu giảm

để ổn định nhiệt độ dầu trong hệ thống không vượt quá nhiệt độ quy định.

1.2.3 Sơ đồ hệ thống bôi trơn động cơ ZMZ 53 (Dùng bầu lọc ly tâm không hoàn

toàn)

1.2.3.1 Sơ đồ cấu tạo (Hình 1.6)

1.2.3.2 Nguyên lý hoạt động

10 9

8

7

6

5

4

3

2

1

Hình 1.6. Hệ thống bôi trơn ZMZ 53

1. Phao hút dầu; 2. Van an toàn bơm; 3. Khoang dưới của bơm dầu; 4.

Khoang trên của bơm dầu; 5. Cảm biến áp suất dầu; 6. Bầu lọc ly tâm; 7. Trục dàn

đòn bẩy; 8. Van dầu ra két mát; 9. Khoá tay; 10. Két mát dầu.

12

Dầu được chứa trong đáy dầu, khi động cơ làm việc, bơm hút dầu đến hai

khoang (tầng) của bơm: Khoang trên cung cấp cho đường dầu chính, khoang dưới

cung cấp dầu cho bầu lọc ly tâm và két làm mát.

Từ đường dầu chính, dầu chia thành hai nhánh đi bôi trơn cho các cổ trục,

cổ khuỷu, chốt piston; các cổ trục cam, trục đòn bẩy (cò mổ), đòn bẩy, đuôi xu

páp và thanh đẩy, con đội, bề mặt cam.

Ngoài các chi tiết được bôi trơn cưỡng bức, một số chi tiết như: Xy lanh,

piston ... được bôi trơn nhờ vung té khi trục khuỷu động cơ quay.

Khi nhiệt độ dầu trong hệ thống khoảng 600C, van dầu ra két làm mát mở,

dầu qua van đến két mát. Khi qua két mát nhiệt độ dầu giảm và trở về đáy dầu để

giữ cho nhiệt độ dầu trong hệ thống không vượt quá nhiệt độ quy định.

Từ tầng dưới, dầu được cung cấp cho bầu lọc ly tâm và két làm mát. Tại

bầu lọc ly tâm sau khi lọc sạch dầu được bổ xung về đáy dầu, khi qua két mát

nhiệt độ dầu giảm để ổn định nhiệt độ dầu trong hệ thống không vượt quá nhiệt độ

quy định.

1.2.4 Hệ thống bôi trơn cưỡng bức các te khô

Hệ thống bôi trơn các te khô khác cơ bản với hệ thống bôi trơn các te ướt ở

chỗ nó có thêm một đến hai bơm làm nhiệm vụ chuyển dầu từ các te (sau khi dầu

bôi trơn rơi xuống các te) qua két làm mát 13 ra thùng chứa 3 bên ngoài các te

động cơ. Từ đây, dầu được bơm lấy đi bôi trơn giống như ở hệ thống bôi trơn các

te ướt.

Hình 1.7. Hệ thống bôi trơn các te khô

1. Các te; 2. Bơm dầu; 3. Thùng dầu; 4. Lưới lọc; 5. Bơm dầu đi bôi trơn; 6. Bầu

lọc thô; 7. Đồng hồ báo áp suất dầu; 8. Đường dầu chính; 9,10. Đường dầu đi bôi trơn

trục khuỷu, trục cam; 11. Bầu lọc tinh; 12. Đồng hồ báo nhiệt độ dầu; 13. Két làm mát

dầu

13

Hệ thống bôi trơn các te khô cấu tạo phức tạp hơn hệ thống bôi trơn các e

ướt vì có thêm bơm chuyển, nên thường được sử dụng cho động cơ Diesel lắp trên

máy ủi, máy kéo,...

1.3 CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG BÔI TRƠN

1.3.1 Bơm dầu

1.3.1.1 Nhiệm vụ

Tạo áp suất cho dầu bôi trơn để đưa dầu bôi trơn từ các te lên bình lọc một

cách tuần hoàn và liên tục.

1.3.1.2 Phân loại

- Bơm dầu kiểu bánh răng (bánh răng ăn khớp trong và bánh răng ăn khớp

ngoài)

- Bơm dầu kiểu cánh gạt

1.3.1.3 Bơm dầu kiểu bánh răng

a. Bơm dầu kiểu bánh răng khớp ngoài.

- Cấu tạo:

Hình 1.8 là bơm dầu bánh răng ăn khớp ngoài gồm có cặp bánh răng ăn

khớp 3; 4 đặt trong thân 8 và nắp 2, bánh răng chủ động 4 gắn chặt trên trục

quay 5.

Trục quay 5 quay trên bạc đồng ép trên thân và nắp, một đầu trục 5 thò ra

ngoài để lắp bánh răng dẫn động 1.

Bánh răng bị động 3 quay tròn trên trục 6 lắp cố định với thân. Trên thân

có đường ống hút 8 và đường ống đẩy 11 thân bơm có mặt bích để bắt bơm vào

thân động cơ. Chốt 13 dùng để định vị chính xác vị trí lắp bánh răng 1 với bánh

răng của trục khuỷu.

Hình 1.8. Bơm dầu bánh răng ăn khớp ngoài

1. Bánh răng nhận truyền động; 2. Nắp bơm; 3. Bánh răng bị động; 4. Bánh

răng chủ động; 5. Trục chủ động; 6. Trục bị động; 7,9. Chốt định vị; 8. Ống hút;

10. Bộ phận thu dầu; 11. Ống đẩy; 12. Then; 13. Chốt.

14

Đa số các bơm dầu có cấu tạo tương tự như nhau chỉ khác nhau ở hình dáng,

kích thước, cách bố trí nhận truyền động và áp suất, lưu lượng bơm.

- Hoạt động:

Hình 1.9. Sơ đồ làm việc của

bơm dầu kiểu bánh răng ăn khớp

ngoài

1. Bánh răng chủ động; 2. Đường dầu

ra;

3. Bánh răng bị động; 4. Lưới lọc;

5. Đường dầu vào; 6. Thân bơm;

7. Van xả; 8. Ốc điều chỉnh van;

A. Khoang hút; B. Khoang đẩy.

Khi trục khuỷu quay qua bộ phận truyền động (cặp bánh răng, trục truyền,

bánh răng chủ động quay kéo bánh răng bị động quay theo (như hình vẽ ) ở vùng

A do các răng ra khớp tạo nên khoảng trống dầu được hút từ đáy vào bơm, đồng

thời dầu trong các khe răng được chuyển sang vùng B. Ở vùng B các răng vào

khớp ép dầu lên ống đẩy các quá trình hút- chuyển đẩy dầu liên tục xảy ra.

Khi cặp răng thứ nhất còn chưa hết ăn khớp thì cặp thứ hai đã vào khớp

tạo ra khoảng kín chứa đầy dầu. Khi áp suất trong mạch dầu lớn hơn qui định thì

van xả mở giảm tải cho bơm.

b. Bơm dầu kiểu bánh răng khớp trong

- Cấu tạo:

Hình 1.10. Bơm dầu bánh răng ăn khớp trong

1. Ốc điều chỉnh van; 2. Lò xo van; 3. Piston van; 4. Thân bơm; 5. Vỏ bơm;

6. Bánh răng chủ động; 7. Bánh răng bị động; 8. Lưới lọc dầu; 9. Ống hút

15

Hình 1.10 là sơ đồ cấu tạo của bơm dầu bánh răng ăn khớp trong, cấu tạo

gồm có bánh răng chủ động gắn chặt với trục phía đầu trục gắn bánh răng truyền

động, hoặc bên trong bánh răng chủ động có dạng hình vuông ăn khớp với trục

khuỷu (một số động cơ), còn bánh răng bị động quay trơn trong vỏ bơm, cặp

bánh răng này lắp bên trong thân bơm, trên thân bơm chế tạo rãnh dẫn dầu vào

dẫn dầu ra, tại đường dẫn dầu vào có lắp ống hút và lưới lọc dầu, ở đường dầu ra

lắp bình lọc, trên thân có bố trí van xả dầu.

- Hoạt động.

Hình 1.11. Sơ đồ làm việc của bơm dầu kiểu bánh răng ăn khớp trong

Khi trục khuỷu quay qua bộ phận truyền động bánh răng chủ động quay

kéo bánh răng bị động quay theo (như hình vẽ) ở phía đường hút khe hở răng

giữa bánh răng chủ động và bánh răng bị động luôn có xu hướng mở rộng nên

dầu được hút vào bơm, đồng thời dầu trong các khe răng được chuyển sang

đường đẩy ở đường đẩy khe hở giữa hai bánh răng thu hẹp dần nên đẩy dầu đi

bôi trơn

1.3.1.4 Bơm cánh gạt

Hình 1.12. Bơm dầu kiểu cánh gạt

1. Thân bơm; 2. Đường dầu vào; 3. Cánh gạt; 4. Đường dầu ra;

5. Rotor; 6. Trục dẫn động; 7. Lò xo

16

Rotor 5 lắp lệch tâm với thân bơm 1, có các rãnh lắp các phiến trượt 3. Khi

rotor quay, do lực li tâm và lực ép của lò xo 7, phiến trượt 3 luôn tỳ sát bề mặt vỏ

bơm 1 tạo thành các không gian kín và do đó guồng dầu từ đường dầu áp suất

thấp 2 sang đường dầu áp suất cao 4. Bơm cánh gạt có ưu điểm rất đơn giản, nhỏ

gọn nhưng đồng thời cũng có nhược điểm là mài mòn tiếp xúc giữa cánh gạt và

thân bơm rất nhanh.

1.3.2 Két làm mát dầu

1.3.2.1 Nhiệm vụ

Hạ thấp nhiệt độ của dầu tới mức quy định định khi động cơ làm việc (75 -

80)0C để đảm bảo tính chất lý hoá của dầu bôi trơn, vị trí của két làm mát dầu

thường trước két làm mát nước của hệ thống làm mát.

1.3.2.2 Cấu tạo

Két mát dầu được làm bằng các ống thép hoặc đồng hình ô van ngoài có

cánh tản nhiệt. Két mát dầu được lắp phía trước động cơ, quạt thông gió dùng

chung với quạt gió của hệ thống làm mát động cơ. Đường dầu vào két có van một

chiều (bi và lò xo), các đoạn đường ống và két mát được nối nới nhau qua các ống

cao su và kẹp chặt bằng đai sắt.

Hình 1.13. Két mát dầu động cơ

1. Két làm mát; 2. Đai kẹp; 3. Ống nối băng cao su; 4; 6. Giá lắp két mát; 5; 8.

Ống dẫn dầu; 7; 9. Giá đỡ; 10. Đầu ren; 11. Đáy dầu; 12. Khoá (van) dầu ra két mát;

13. Đường dầu vào; 14. Đường dầu ra.

1.3.2.3 Hoạt động

Dầu nóng được đưa

đến khoang vào từ đó nhờ áp

suất đẩy dầu đến khoang ra

dầu qua các ống dẫn được thu

mất nhiệt nhờ các cánh tản

nhiệt.

Hình 1.14. Két làm mát dầu của động cơ

17

1.3.3 Bộ làm mát dầu

Hình 1.15. Bộ làm mát dầu

Ngày nay, ở một số động cơ hiện đại, thay két làm mát dầu bằng trang bị

bộ làm mát dầu để duy trì đặc tính bôi trơn. Thông thường, toàn bộ dầu đều chảy

qua bộ làm mát rồi sau đó đi đến các bộ phận của động cơ. ở nhiệt độ thấp, dầu có

độ nhớt cao hơn và có khuynh hướng tạo ra áp suất cao hơn. Khi chênh lệch áp

suất giữa đầu vào và đầu ra của bộ làm mát vượt quá một trị số xác định, van an

toàn sẽ mở, và dầu từ máy bơm sẽ bỏ qua bộ làm mát và đi tới các bộ phận khác

của động cơ, nhờ thế mà tránh được sự cố.

1.3.4 Các van

1.3.4.1 Cấu tạo

Các van có cấu tạo tương tự như nhau, nó gồm 3 phần chính là đế van,

viên bi hoặc piston van, lò xo van.

Đến mạch dầu chính

Từ bơm đến

Bình lọc

Về các te

Ra két mát

a

b

c

Hình 1.16. Sơ đồ nguyên lý của các loại van

a. Sơ đồ nguyên lý của van xả dầu, van điều hoà áp suất

b. Sơ đồ nguyên lý van nhiệt; c. Sơ đồ nguyên lý van an toàn

1.3.4.2 Hoạt động

Nếu áp suất dầu bôi trơn lớn quá dễ gây phá hỏng hệ thống bôi trơn (nứt

vỡ đường ống dẫn…), rất dễ gây phá hỏng màng dầu bôi trơn, nếu áp suất nhỏ

quá sẽ không đủ lượng dầu đưa đến khe hẹp cũng khó hình thành màng dầu bôi

trơn do đó cần giữ cho áp suất của hệ thống bôi trơn tương đối ổn định, áp suất

dầu bôi trơn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như số vòng quay của động cơ, hao mòn

18

bơm, độ thông của bình lọc, nhiệt độ của dầu,…Trong hệ thống bôi trơn, để duy

trì áp suất dầu bôi trơn đúng quy định, người ta thường dùng các van sau:

- Van xả về: có tác dụng bảo vệ cho bơm dầu và đảm bảo an toàn cho

đường ống, bình lọc. Van xả về đặt ở đường ống đẩy của bơm và được ăn thông

với đường ống hút của bơm khi van mở.

- Van điều hoà áp suất: giữ ổn định áp suất đường dầu chính không cho

vượt quá giới hạn bảo vệ hệ thống bôi trơn. Nếu áp suất trên đường dầu chính

mà vượt quá giới hạn van điều hoà áp suất sẽ mở thông đường dầu chính với

thùng và đưa dầu từ đường dầu chính trở về thùng.

- Van nhiệt: đặt song song với két làm mát. Khi động cơ làm việc lúc

nhiệt độ còn thấp, do độ nhớt của dầu cao làm lực cản của két làm mát tăng lên.

Khi lực cản vượt quá độ chênh lệch áp suất đã được điều chỉnh bởi lò xo- van sẽ

mở. Dầu không qua két làm mát mà vào luôn mạch dầu chính.

- Van an toàn: có tác dụng tăng sự an toàn cho hệ thống bôi trơn khi các

bình lọc bị tắc, van an toàn mở cho dầu bôi trơn đi trực tiếp từ đường vào và

đường ra của bình lọc. Van an toàn được lắp song song với bình lọc giữa đường

vào và đường ra.

1.3.5 Lọc dầu

1.3.5.1 Nhiệm vụ

Lọc những tạp chất cơ học khỏi dầu bôi trơn.

1.3.5.2 Phân loại lọc dầu

* Theo mức độ lọc: có lọc thô (sơ), tinh.

* Theo phương pháp tách cặn: có lọc lắng, lọc thấm và lọc ly tâm.

- Lọc lắng: đưa dầu vào cốc lọc những cặn bẩn có trọng lượng lớn được

giữ ở đáy, còn dầu sạch thì nổi lên trên, phương pháp này lọc những cặn bẩn có

khối lượng nhẹ sẽ khó khăn.

- Lọc thấm: đưa dầu thấm qua một lõi lọc có thể bằng giấy, da nhựa xốp, tấm

đồng xen kẽ,…những cặn bẩn có kích thước lớn hơn khe hở của lõi lọc sẽ được giữ

lại. Phương pháp này lọc những cặn bẩn có kích thước nhỏ sẽ khó khăn.

- Lọc ly tâm: dựa theo nguyên lý ly tâm làm văng những cặn bẩn có trọng

lượng lớn ra xa còn dầu sạch sẽ được lấy ở gần tâm quay. Tuỳ theo cách lắp bầu

lọc ly tâm trong hệ thống bôi trơn, người ta phân biệt bầu lọc ly tâm toàn phần

và bầu lọc ly tâm bán phần.

+ Bầu lọc ly tâm toàn phần được lắp nối tiếp trên mạch dầu. Toàn bộ

lượng dầu do bơm cung cấp dều đi qua lọc. Một phần dầu (khoảng 15 – 20)%

qua các lỗ phun ở rotor rồi quay trở về các te. Bầu lọc ly tâm trong trường hợp

này đóng vai trò bầu lọc thô.

19

Hình 1.17. Bình lọc dầu kiểu

Hình 1.18. Bình lọc dầu bôi trơn kiểu lọc thấm

có lõi lọc giấy

ly tâm

+ Bầu lọc ly tâm bán phần không có đường dầu đi bôi trơn. Dầu đi bôi

trơn trong hệ thống do bầu lọc riêng cung cấp. Chỉ có khoảng (10 – 15)% lưu

lượng do bơm cung cấp đi qua bầu lọc ly tâm bán phần, được lọc sạch rồi trở về

các te. Bầu lọc ly tâm bán phần đóng vai trò lọc tinh trong hệ thống bôi trơn.

Hiện nay, bầu lọc ly tâm được sử dụng rộng rãi vì có ưu điểm: Không

phải thay các phần tử lọc vì không dùng lõi lọc; khả năng lọc tốt hơn so với lọc

thấm dùng lõi lọc và ít phụ thuộc vào mức độ cặn bẩn đọng bám trong bầu lọc.

- Hình 1.17 là sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bình lọc ly tâm.

Bình lọc ly tâm gồm 3 phần chính: Đế, trục quay (trục rô to) và bộ phận

quay (Rô to). Trục rô to là một ống thép được vặn chặt vào đế, rô to quay tự do

trên trục rô to gồm thân 8 gắn chặt với lõi 3, trên lõi 3 có lỗ phun, các lỗ phun bố

trí hướng ngược nhau để khi phun sẽ tạo ngẫu lực, phản lực làm quay rô to.

Nguyên tắc hoạt động của bình lọc: Bơm đẩy dầu qua lỗ dọc hình vành

khăn tới các lỗ ngang 4 để vào bên trong rotor 8. Một phần dầu sạch trong rotor

(khoảng 20%) được phun qua các jiclơ 2 với một tốc độ lớn (chênh áp phía trước

và sau lỗ jiclơ vào khoảng (0,4 – 0,5) Mpa. Phản lực của các tia dầu này tạo ra

ngẫu lực làm cho rotor quay ngược chiều so với chiều của các tia dầu.

Hoạt động của bình lọc ly tâm: dầu được bơm đưa vào trong lõi rô to qua

rãnh 9, 4. Khi động cơ hoạt động rô to quay do một phần nhỏ dầu phun qua hai

bộ phun rồi trở về thùng hướng quay của rô to ngược với hướng phun của dầu.

Rô to quay nhanh hay chậm phụ thuộc vào tốc độ phun, khi rô to quay dầu bôi

trơn còn laị ở trong sẽ quay theo, do quán tính ly tâm những cặn bẩn được văng

ra xa và bám vào thành rô to phần dầu sạch ở giữa sẽ theo 5 và 7 đến đường ra

của bình lọc và đi bôi trơn cho các bộ phận của động cơ.

Giáo trình mô đun Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống bôi trơn và hệ thống làm mát - Nghề: Công nghệ ô tô