(TIỂU LUẬN) ồ án CHUYÊN NGÀNH đề tài THIẾT kế hệ THỐNG bôi TRƠN ĐỘNG cơ TOYOTA 3a

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG 

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH
Đề tài:
THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ TOYOTA 3A
GVHD: Đinh Quốc Trí
Chu Việt Khoa
SVTH :

Trần Trọng Nghĩa
Bùi Thanh Tân
Nguyễn Văn Quốc Huy

TP.HCM, 25 tháng 12 năm 2021

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.......................................................................................................................


.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................

.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
TP.Hồ Chí Minh, ngày tháng

năm 2022

Giáo viên hướng dẫn

Đinh Quốc Trí

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN DUYỆT


.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................

.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
.......................................................................................................................
TP.Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022
Giáo viên hướng dẫn

Đinh Quốc Trí


Mục Lục
LỜI CẢM ƠN........................................................................................................................................2
LỜI NÓI ĐẦU.......................................................................................................................................3
CHƯƠNG MỞ ĐẦU: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI..............................................................................4
1.

Lý do chọn đề tài........................................................................................................................4

2.

Mục đích và ý nghĩa của đề tài..................................................................................................4

3.

Phương pháp nghiên cứu...........................................................................................................5

4.

Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu..........................................................................6

I.

GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ TOYOTA 3A.................................................................................1
1.1Giới thiệu tổng quát về động cơ Toyota 3A:................................................................................1
1.2 Số liệu ban đầu.............................................................................................................................2

II.

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN:..................................................................................................................2

III. NỘI DUNG THUYẾT TRÌNH.......................................................................................................2
1.Phân tích nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hệ thống.....................................................................2
2.Chọn phương án thiết kế................................................................................................................4
IV. THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG..........................................................................................................8
V. TÍNH TỐN SỨC BỀN CÁC CHI TIẾT CỦA HỆ THỐNG BƠI TRƠN....................................8
1. u cầu trong tính tốn hệ thống bơi trơn...................................................................................8
2. Xác định kích thước và cơng suất dẫn động bơm...................................................................... 10
3. Tính Tốn lọc dầu......................................................................................................................... 11
VI. CÁC DẠNG HƯ HỎNG THƯỜNG GĂP VÀ BẢO DƯỠNG, SỮA CHỮA.............................12
1. Các dạng hư hỏng thường gặp.................................................................................................... 12
2. Phương pháp sửa chữa................................................................................................................ 12
3. Phương pháp bảo dưỡng............................................................................................................. 15
KẾT LUẬN....................................................................................................................................... 19

TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................................... 20

1


LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian học vừa qua, dưới sự giảng dạy tận tình và chu đáo của quý thầy cơ
trong trường Đại Học Bách Khoa nói chung, Khoa Kỹ Thuật Giao Thơng nói
riêng đã giúp cho chúng em tiếp thu và lĩnh hội được những kiến thức cơ bản nhất
và cần thiết về ngành kỹ thuật ô tô. Từ những kiến thức cơ bản đến việc vận dụng
thực tế trên mơ hình, những kỹ luật và quy định trong trường sẽ giúp chúng em
hồn thành tốt mơn đồ án chuyên nghành và đặc biệt hơn nữa chúng sẽ hổ trợ và là
hành trang quí báu để chúng em bước vào đời một cách vững chắc và tự tin. Nhóm
chúng em xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô Khoa Kỹ Thuật Giao Thông đã
tạo điền kiện thuận lợi để chúng em hoàn thành tốt đề tài. Xin chân thành cảm ơn
Thầy Đinh Quốc Trí và thầy Chu Việt Khoa đã tận tâm chỉ dạy, hướng dẫn và
theo dõi chúng em trong khoảng thời gian làm đồ án. Để không phụ lịng Thầy Cơ,
sau khi chúng em ra trường sẽ cố gắng vận dụng kiến thức mà quý Thầy Cô đã
truyền đạt để làm việc thật tốt. Nêu cao tinh thần tự giác, tính kỹ luật và hơn nữa là
tinh thần ham học hỏi, trao dồi kỹ năng nâng cao tay nghề để xứng đáng là sinh
viên trường Đại Học Bách Khoa.

2


LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, khoa học kỹ thuật của nước ta đang phát triển rất mạnh mang lại nhiều
lợi ít to lớn cho đời sống của nhân dân cũng như hòa nhập với sự phát triển chung
của đất nước trong khu vực và trên thế giới. Nhà nước đã đẩy mạnh sự phát triển
cơng nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, một trong những chỉ tiêu đặt ra hàng đầu

hiện nay là nghành công nghệ kỹ thuật ô tô. Mạng lưới giao thông phát triển nhanh,
phương tiện đi lại bằng ô tô ngày càng chiếm vị trí quan trọng trong sự phát triển
chung của toàn xã hội về vấn đề giải quyết việc làm và nhu cầu đi lại. Trong quá
trình học tập tại trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM , chúng em được trang bị
những kiến thức cơ bản về ngành kỹ thuật ơ tơ. Mặc dù cịn một thời gian nữa
chúng em mới ra trường nhưng khi nhận đồ án về chuyên đề mình học, tập thể
chúng em cảm thấy rất vui. Qua việc làm đồ án sẽ trang bị thêm và củng cố những
kiến thức của chúng em đã được học để giúp chúng em hoàn thiện bản thân hơn khi
sau này ra trường đóng góp nhiều hơn trong việc phát triển ngành kỹ thuật ô tô
nước nhà và giúp cho đất nước có bước tiến vững chắc để sánh vai cùng các nước
trong khu vực.
Chúng em nhận được đề tài “Lắp đặt – nghiên cứu cấu tạo – sửa chửa hệ thống
bôi trơn trên động cơ Toyota 3A”. Đây là đề tài rất bổ ích và thiết thực giúp chúng
em áp dụng song song giữa lý thuyết trên lớp và thực hành xưởng và là nền tảng
quan trọng để em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp. Được sự chỉ đạo của Khoa Kỹ
Thuật Giao Thông, sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của Thầy Đinh Quốc Trí và
Thầy Chu Việt Khoa như các Thầy Cô trong bộ môn đã tạo điều kiện cho chúng
em hồn thành tốt đồ án này. Vì thời gian có hạn và kiến thức cịn hạn chế nên
trong q trình làm đồ án khơng tránh khỏi những thiếu sót, do vậy rất mong nhận
được sự chỉ bảo của các Thầy Cơ để đồ án tốt nghiệp trở nên hồn thiện hơn.

3


CHƯƠNG MỞ ĐẦU: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1. Lý do chọn đề tài.
Ngành công nghiệp ô tô không chỉ giữ một vị trí quan trọng trong việc thúc đẩy nền
kinh tế quốc dân phát triển thông qua đáp ứng nhu cầu giao thơng vận tải, góp phần
phát triển sản xuất và kinh doanh thương mại mà còn là một ngành kinh tế mang lại lợi
nhuận rất cao nhờ sản xuất ra những sản phẩm có giá trị vượt trội. Sớm nhận thức được

tầm quan trọng của ngành công nghiệp này, các nước phát triển như Mỹ, Nhật Bản,
Anh, Pháp, Đức, Hàn Quốc,...đã rất chú trọng phát triển ngành công nghiệp
ô tơ của riêng mình trong q trình cơng nghiệp hố để phục vụ khơng chỉ nhu cầu

trong nước mà cịn xuất khẩu sang các thị trường khác.
Những chiếc ô tô đang ngày càng trở nên quen thuộc trong cuộc sống hiện đại ngày
này, trở thành một trong những phương tiện đi lại chính của con người. Để có thể
tạo nên một chiếc ơ tơ hồn thiện u cầu rất nhiều cơng nghệ khác nhau như cơ
khí, điện, điện tử kết hợp lại. Những chiếc ô tô ngày này cũng đã khác xa so với
những chiếc xe của thế kỷ trước, với rất nhiều cải tiến về công nghệ từ động cơ,
nhiên liệu, hệ thống điều khiển...
Đặc biệt hệ thống bôi trơn có những cải tiến mạnh mẽ chẳng hạn như các động cơ
ban đầu sử dụng công nghệ bôi trơn kiểu ngâm nhúng và vung tát dầu sang công
nghệ phun tưới và phun áp lực. Thời gian bảo dưỡng định kì dầu bơi trơn tăng lên,
đồng thời cải thiện hiệu suất và tăng tuổi thọ động cơ. Vì đóng vai trò quan trọng
trong hoạt động của động cơ, nên việc tìm ra các hư hỏng của hệ thống bơi trơn là
cần thiết.
Đề tài “Nghiên cứu cấu tạo – Sửa chữa hệ thống bơi trơn trên động cơ Toyota
3A” có ý nghĩa quan trọng trong việc hướng dẫn sinh viên hiểu được nguyên lý
hoạt động, hư hỏng và kiểm tra khắc phục các hư hỏng.
2. Mục đích và ý nghĩa của đề tài.
Một động cơ hoạt động đạt hiệu quả cao, chính là nhờ sự hỗ trợ và làm việc tốt của
các hệ thống như: cơ cấu trục khuỷu-thanh truyền và cơ cấu phân phối khí, hệ thống
nhiên liệu, hệ thống bôi trơn, hệ thống khởi động, hệ thống làm mát…. Vì vậy cơng
4


suất, sức bền, tuổi thọ, hiệu suất làm việc của động cơ phụ thuộc rất lớn vào sự làm
việc của các hệ thống này.
- Mục đích của đề tài là:

+ Nắm vững các kiến thức về hệ thống bôi trơn trên động cơ TOYOTA 3A
+ Khảo sát hệ thống bôi trơn trên động cơ TOYOTA 3A, và phương pháp kiểm tra

sửa chữa
+ Biết được những chi tiết cấu tạo trong động cơ TOYOTA 3A.
+ Vận dụng các kiến thức đã học để làm nổ máy động cơ TOYOTA 3A
- Với mục đích trên đề tài này có ý nghĩa rất lớn đối với sinh viên ngành Cơ Khí

Động Lực chúng ta.
- Thơng qua việc làm đề tài này đã góp phần cho sinh viên chúng em tổng hợp lại

các kiến thức đã được học và thực tập, giúp cho sinh viên chúng em cách nghiên
cứu, làm việc một cách độc lập. Từ đó, tạo điều kiện thuận lợi cho cơng việc sau
này của người kỹ sư tương lai.
3. Phương pháp nghiên cứu.
-

Tìm hiểu các tài liệu trên mạng, các giáo trình.

-

Sự hướng dẫn của các thầy trong khoa cơ khí động lực

-

Phân công nhiệm vụ của từng thành viên trong nhóm để
cùng nghiên cứu đề tài.

5

4. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu:

+

Hệ thống bôi trơn.

+

Các hư hỏng và phương pháp kiểm tra sửa chữa hệ thống bôi
trơn

-

Phạm vi nghiên cứu:
+ Phạm vi nghiên cứu lý thuyết: tìm và tra cứu cấu tạo

và nguyên lý hoạt động của các chi tiết trong hệ
thống bôi trơn
+ Phạm vi thực nghiệm: thiết kế, lắp đặt mơ hình.

6


I.

GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ TOYOTA 3A:
1.1Giới thiệu tổng quát về động cơ Toyota 3A:

Có thể nói Động cơ là một trái tim của một chiếc xe ơ tơ. Nó là thiết bị chuyển hóa
một dạng năng lượng nào đó (nhiệt năng, thủy năng, điện năng,…) thành động năng
để tạo ra chuyển động cho xe cũng như máy công tác khác (bơm, máy phát, máy
nén,…). Một trong số đó, ta có động cơ Toyota 3A là một loại động cơ bền bỉ mà
hãng Toyota đã cho ra đời.
Toyota 3A được thiết kế theo dòng SOHC, dẫn động bằng dây đai và bao gồm các
hệ thống cơ bản như:
Hệ thống cố định
Hệ thống làm mát
Hệ thống bôi trơn
Hệ thống phân phối khí
Hê thống phát lực

Hệ thống nhiên liệu

Kiểu động cơ
Phương pháp bôi trơn
Phương pháp làm mát
Số xy-lanh
Công suất của động cơ
Momen xoắn động cơ
Tỷ số nén
Hệ số dư lượng khơng khí
Đường kính xy lanh


Hành trình piston

S = 77 mm

Số kỳ

T=4
AI.

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN:
(thiết kê hệ thống bôi
trơn của động cơ Toyota
3A)

-

Thể hiện được tầm quan trọng
của hệ thống bơi trơn trong động
cơ 3A

-

Tính các thơng số cần thiết của
hệ thống bơi trơn trơn

-

Trình bày được các bản vẽ sơ đồ
nguyên lý, bản vẽ lắp, các bản vẽ
chi tiết
III. NỘI DUNG THUYẾT
TRÌNH
1.Phân tích nhiệm vụ, yêu cầu
và phân loại hệ thống

1.1Nhiệm vụ
- Nhiệm vụ quan trọng nhất của

hệ thống bôi trơn động cơ là
cung cấp liên tục dầu nhờn cho
các bề mặt tiếp xúc của các chi
tiết có chuyển động tương đối
với nhau trong động cơ như: cổ
trục, cổ biên, chốt piston, sơmi
xylanh con trượt, chốt ngang của
cơ cấu con trượt, các bộ phận
khác như gối trục cam, gối đòn
gánh xupáp, các bánh răng
truyền động... Mục đích tạo ra
nêm dầu để giảm trở lực ma sát.


Ngồi tác dụng giảm ma sát bơi trơn
cịn có tác dụng:
- Tẩy rửa các bề mặt tiếp xúc dầu bôi

trơn sẽ đưa các hạt, phoi kim loại bị
mài mòn ra khỏi bề mặt tiếp xúc
- Làm mát các bề mặt ma sát: dầu

nhờn sẽ mang nhiệt ở các bề mặt ma
sát đi ra ngoài nhả nhiệt cho nước làm
mát trong bầu làm mát dầu.
- Bao kín khe hở nhỏ giữa piston với

xylanh giữa trục với phớt chắn... do
có màng dầu bơi trơn đệm giữa
chung.
- Ngồi ra dầu nhờn cịn dùng làm

mát cho đỉnh piston làm môi chất cho
các hệ thống điều khiển, đảo chiều.
- Dầu bôi trơn cần bao phủ các chi tiết

để chống ơxy hóa các chi tiết
1.2.Yêu cầu
-Trong hệ thống có nhiều động cơ thì
mỗi động cơ phải có một hệ thống bơi
trơn độc lập và giữa chúng có sự liên
hệ hỗ trợ nhau.


- Dầu nhờn phải được đi đến tất cả các vị trí cần bơi trơn lưu lượng và áp suất dầu

bơi trơn phải phù hợp với từng vị trí bơi trơn.
- Hệ thống dầu nhờn phải đơn giản, làm việc tin cậy đảm bảo suất tiêu hao dầu

nhờn là nhỏ nhất.
1.3.Phân Loại
Bôi trơn bằng phương pháp vung té dầu.
+ Ưu điểm: kết cấu hệ thống bôi trơn đơn giản, nhỏ gọn, dễ bố trí, giá thành rẻ do
hệ thống ít các chi tiết, dễ bảo dưỡng sửa chữa.
+ Nhược điểm: Khả năng vung té dầu bôi trơn lên các bề mặt trục cam, xích cam,
con đội, cị mổ,... rất khó khăn, hiệu suất bôi trơn không cao.
Phương pháp pha dầu bôi trơn vào nhiên liệu.

+ Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, dễ bảo trì sữa chữa, giá thành thấp
+ Nhược điểm: Hiệu quả không cao, phải pha theo tỉ lệ nhất định giữa nhiên liệu và
dầu bôi trơn, hao dầu bôi trơn, ô nhiễm môi trường,
Phương pháp bôi trơn cưỡng bức
Phương pháp bôi trơn cưỡng bức cacte ướt:
+ Ưu điểm: Cung cấp đầy đủ dầu bôi trơn cả về số lượng và chất lượng, đảm bảo
dầu bôi trơn được đưa đến mọi ngóc ngách trong hệ thống. Tăng tuổi thọ dầu bôi
trơn, nâng cao hiệu suất động cơ. Độ tin cậy của hệ thống bôi trơn cao.
+ Nhược điểm: Do dùng cacte ướt (dầu chứa trong cacte) nên khi động cơ làm việc
ở độ nghiêng lớn, dầu bôi trơn dồn về một phía khiến phao hút dầu bị hẫng. Vì vậy
lưu lượng dầu ung cấp sẽ không đạt yêu cầu.
Phương pháp bôi trơn cưỡng bức cacte khô:
+ Ưu điểm: Cacte chỉ hứng và chứa dầu tạm thời, còn thùng dầu mới là nơi chứa
dầu để đi bôi trơn nên động cơ có thể làm việc ở độ nghiên lớn mà không sợ thiếu
dầu, dầu được cung cấp đầy đủ và liên tục
+ Nhược điểm: Kết cấu phức tạp hơn, giá thành tăng lên do phải thêm đến 2 bơm
dầu hút dầu cacte qua thùng, thêm đường dầu qua thùng, thêm đường dầu và bố trí
thùng dầu sao cho hợp lý.


Ngồi ra cịn có bơi trơn bằng phương pháp hỗn hợp kết hợp bôi trơn theo cacte
dầu và bôi trơn cưỡng bức
2.Chọn phương án thiết kế
1.1 Cấu tạo
Động cơ Toyota 3A do hãng Toyota Nhật Bản sản xuất. Động cơ gồm 4 xy lanh
thẳng hàng với thứ tự làm việc 1-3-4-2, với dung tích xy lanh là 1.5L. Động cơ
được sản xuất từ năm 1979 – 1989, động cơ 3A là kế thừa của động cơ A đầu tiên
của Toyota 1A. Động cơ sử dụng nhiên liệu xăng SOHC 8 van, sử dụng bộ chế hịa
khí đơn. Vật liệu cấu thành từ gang thép. Động cơ Toyota 3A sử dụng hệ thống bôi
trơn cưỡng bức cacte ướt.

1.

Cacte dầu

6.

Van một chiều

dầu chính
Xupap


- Cacte dầu (1): chứa dầu bôi trơn cung cấp cho hệ thống làm việc và lắng động mạt

kim loại.
- Bơm dầu (2): hút dầu bôi trơn từ cacte cung cấp cho hệ thống bôi trơn.
- Lọc thô (3): lọc các cặn bẫn có kích thước lớn lẫn trong dầu bơi trơn.
- Van an tồn (4): duy trì áp suất hệ thống ở mức ổn định.
- Que thăm dầu (5): đo mức dầu chứa trong cacte.
- Van một chiều (6): đảm bảo dầu được cung cấp liên tục cho hệ thống bôi trơn khi

bầu lọc tinh bị nghẹt.
- Lọc tinh (7): lọc các cặn bẩn có kích thước nhỏ trước khi dầu bơi trơn đi vào

đường dầu chính.
- Đồng hồ áp suất (8): đo áp suất dầu trong đường dầu chính.
- Đường dầu chính (9): dẫn dầu đi bơi trơn các bề mặt ma sát.

2.2. Ngun lí làm việc

Hình 1.2: Sơ đồ nguyên lý hệ thống bôi trơn trên Toyota 3A.
- Dầu bôi trơn chứa trong cacte (1) được bơm dầu (2) hút qua lọc thơ (3), sau đó

dầu bơi trơn được bơm (2) đưa vào bầu lọc tinh (7) để lọc sạch các cận bẩn có kích


thước nhỏ. Sau khi được lọc sạch dầu bôi trơn được đẩy vào đường dầu chính (9),
trên đường dầu chính (9) chia thành hai nhánh dầu, nhánh thứ nhất đưa dầu đi bôi
trơn các cổ trục khuỷu (10), chốt khuỷu, thanh truyền (11), piston (12) và thành xy
lanh. Để bôi trơn được piston (12) và thành xy lanh trên đầu to thanh truyền người
ta khoan lỗ dầu, khi piston (12) đi lên điểm chết trên, lỗ dầu trên đầu to thanh
truyền trùng với lỗ dầu trên chốt khuỷu, với áp suất nhất định, dầu sẽ được phun lên
để bôi trơn piston – thành xy lanh, chốt piston.
- Nhánh thứ hai đưa dầu đi bôi trơn trục cam (15) và các chi tiết của cơ cấu phối khí

như cị mổ (14), xupap (13). Sau khi hồn thành bơi trơn, dầu bơi trơn thoát ra từ
khe hở lắp ghép của các chi tiết và rơi xuống cacte. Còn trên cơ cấu phối khí người
ta bố trí hai lỗ dầu dọc theo thân máy để đưa dầu về cacte (1).
- Trong trường hợp bầu lọc tinh (7) bị tắc nghẽn để đảm bảo dầu được cung cấp liên

tục trong suốt quá trình động cơ làm việc người ta bố trí van một chiều (6). Khi bầu
lọc tinh bị tắc nghẽn, áp suất đường dầu từ bơm dầu (2) đến bầu lọc tinh (7) cao, lúc
này áp suất tăng cao thắng được lực lò xo. Van một chiều (6) sẽ mở, lúc này dầu bôi
trơn từ bơm (2) đi trực tiếp vào đường dầu chính (9) mà khơng cần qua bầu lọc tinh
(7).
- Khi máy hoạt động ở tốc độ vòng quay lớn, bơm dầu (2) quay nhanh hơn và bơm

một lượng dầu lớn vào hệ thống, lúc này hệ thống tiêu thụ không kịp lượng dầu
được cấp sẽ làm cho áp suất tăng lên hoặc khi đường dầu bị tắc nghẽn cũng làm áp

suất dầu trong hệ thống tăng lên. Việc này gây nặng máy, thủng lọc, làm hỏng các
gioăng làm kín, cản trở chuyển động của các chi tiết dẫn đến bị tổn hao công suất.
- Để tránh trường hợp này người ta bố trí một van an tồn (4), van này có nhiệm vụ

duy trì áp suất trong hệ thống ở mức ổn định (2.5 – 4 Kg/cm2). Khi áp suất dầu
tăng cao, lực dầu thắng được lực lò xo trên van, dầu sẽ đẩy piston van đi xuống và
mở đường dầu hồi về cacte (1). Khi áp suất dầu giảm xuống lúc này lực dầu khơng
thắng được lực lị xo, piston van sẽ đóng lại ngăn khơng cho dầu hồi về cacte (1).


IV. THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG.

Hình 1.3.Sơ đồ bố trí chung hệ thống bôi trơn cưỡng bức sử dụng
cacte ướt trên Toyota 3A
V. TÍNH TỐN SỨC BỀN CÁC CHI TIẾT CỦA HỆ THỐNG BƠI TRƠN.
1. u cầu trong tính tốn hệ thống bôi trơn
1. 1 Nhiệt độ của dầu bôi trơn

Như chúng ta đã biết, ngồi cơng dụng làm trơn các bể mặt ma sát để giảm tổn thất
ma sát trong q trình động cơ làm việc, dầu bơi trơn cịn có một tác dụng khác rất
quan trong là làm mát các bể mặt này (đặt biệt là ổ trục). Dầu bôi trơn tải nhiệt
lượng do ma sát sinh ra khỏi các bể mặt, nhằm bảo đảm nhiệt độ làm việc bình
thường cho các bể mặt ma sát.
Trong quá trình tính tốn để xác định nhiệt độ của dầu bơi trơn, cần phải đảm bảo
những yêu cầu sau:
- Nhiệt lượng của động cơ truyền cho dầu bôi trơn phải cân bằng với nhiệt lượng do

két làm mát dầu tắn ra ngoài.

- Chênh lệch nhiệt độ của dẫu trong két làm mát thường chọn bằng chênh lệch nhiệt

độ của đầu khi vào và khi ra khỏi động cơ. Nhiệt độ trung bình của dầu bơi trơn
trong két thường vào khoảng (75 + 85)°C. Nhiệt độ trung bình của khơng khí qua
két làm mát dâu trong điểu kiện làm việc nặng có thể chọn bằng 45°C.
1.2 Lưu lượng dầu bôi trơn
Lượng dầu bôi trơn phụ thuộc vào số ổ trục và tổng diện tích ma sát. Do dầu nhờn
cịn có nhiệm vụ làm mát ổ trục nên có thể xác định lượng dầu nhờn qua ổ trục
bằng phương pháp tính tốn nhiệt của ổ trượt. Sau đó tổng hợp lại để tìm lưu lượng
dâu nhờn cần cung cấp cho các mặt ma sát của động cơ. Mặc khác cũng có thể tính
lưu lượng đầu nhờn theo phương pháp tính cân bằng nhiệt động cơ. Vì nhiệt lượng
do đâu nhờn tải đi phụ thuộc rất nhiều vào trạng thái nhiệt của ổ trục, trạng thái
nhiệt và trạng thái công suất của động cơ.
Theo số liệu thực nghiệm, đối với các loại động cơ đốt trong hiện nay, nhiệt lượng
do dầu nhờn đem đi Qd thường chiếm khoảng 1,5 + 2% tổng nhiệt lượng đo nhiên
liệu cháy trong xylanh sinh ra. Vì vậy có thể xác đinh Qd như sau:
Qd = (0,015 ÷ 0,020).Qr

(Kcal/h)

Ta chọn Qd = 0,015.Qr

(Kcal/h)

Nhiệt do nhiên liệu cháy sinh ra trong một giờ Qr xác định theo phương trình sau:
Qr =

632 Ne

Trong đó ᶯe – Hiệu suất có ích của động cơ đốt trong

ᶯe = 0,25 ÷ 0,35chọnᶯe = 0,25

Do đó Qd =

0,015

0,25 . 632 Ne = 1972 (Kcal/h)

Từ đó có thể tính lưu lượng cần thiết của dầu bơi trơn cung cấp cho các mặt ma sát:

Vd =
ρ là mật độ dầu nhờn ρ=0.85 kg/l
cd là tỷ nhiệt của dầu nhờn cd =0,5 Kcal/Kg oC


Ta có Vd =
Để đảm bảo cung cấp lượng dầu nói trên, bơm dầu thường phải cung cấp lưu lượng
lớn gấp vài lần. Do đó lưu lượng Vb’ của bơm dầu có thể xác định như dưới đây
Vb’= (2 ÷3,5). Vd hoặc Vb’= (14 ÷20).Ne
Nếu xét đến hiệu suất của bơm, lưu lượng lý thuyết của bơm dầu xác định theo
công thức sau:
Vb =

V'

b

ηb

Đối với bơm bánh răng ηb =0.7 ÷ 0.8 ta chọn 0.7

Xác định lưu lượng dầu V b theo công thức sau:
2

−6

2

−6

V b =2 π m . Zb nb 60. 10 = 2 π 4 .20.32 .1000 .60 .10 =

3860 (l/h) Trong đó m: modun của răng
Z: số răng
n b: số vòng quay của bơm (vg/ph)

2. Xác định kích thước và cơng suất dẫn động bơm
2. 1 Xác định kích thước bơm

Trong q trình thiết kế bơm dầu, kích thước và tỷ số truyền được lựa chọn sao cho
kích thước của bơm nhỏ gọn nhất mà vẫn bảo đảm được lưu lượng cần thiết và tốc
độ quay vịng của của bánh răng khơng vượt q giới hạn cho phép (thường vào
khoảng 6 + 8 m/s).
Kích thước của bơm ảnh hưởng trực tiếp đến lưu lượng và hiệu suất của bơm.
Nhưng hiệu suất của bơm lại thay đổi theo các thơng số sau:
- Khe hở hướng kính và khe hở cạnh: khi tăng khe hở hướng kính và khe hở cạnh,
do hiện tượng rò đầu từ khoang đâu cao áp sang khoang đầu thấp áp nên làm giảm
hiệu suất bơm.
- Nhiệt độ của dầu vào: khi nhiệt độ của dầu còn thấp (nhỏ hơn 60°C), độ nhớt của
dầu lớn

nên khó điển đầy khe hở của các bánh răng (bơm bánh răng). Khi nhiệt độ dầu tăng
lên,
làm độ nhớt của dầu giảm nên dầu dễ rò về khoang áp suất thấp và hiệu suất bơm
giảm.
- Tốc độ dẫn động bơm: khi tốc độ thấp (1200 vg/ph), do ảnh hưởng của rò dầu lớn

nhất nên hiệu suất bơm giảm dần khi nhiệt độ tăng.
2.2 Công suất dẫn động bơm
Công suất dẫn động bơm đầu có thể tính theo cơng thức sau:
Nb =

=
Trong đó:
ηm – hiệu suất cơ giới của bơm dầu nhờn

Khi xét đến tổn thất ma sát và tổn thất thủy động ηm= 0,85 ÷ 0,90 chọn ηm=
0,85 V b – lưu lượng lý thuyết của bơm dầu (l/h)
p r và p v – áp suất dầu ra và áp suất dầu vào bơm (Kg/Cm2)

3. Tính Tốn lọc dầu
3.1 Tính tốn bâu lọc thấp dung lõi lọc bằng giấy
Tính tốn loại lọc này rất khó vì thường khơng xác định được tiết diện thơng qua
một các chính xác. Nên có thể căn cứ vào tổng dung tích cơng tác của động cơ để
lựa chọn sơ bộ kích thước lõi lọc theo số liệu thống kê trong bảng:
Thể tích cơng tác
Vh (l)
4 trở lên
1,5-4
Dưới 1,5

Tính kiểm nghiệm khả năng lọc thấm theo công thức

V 1=CF



trong đó V 1 – lưu lượng dầu qua bầu lọc (l/ph)
π.d.h

F – Diện tích thơng qua lý thuyết tính theo công thức F=
Δ P- độ chênh áp của bầu lọc (áp suất đầu vào và áp suất đầu ra
Δ P =p r− p v (Kg/Cm2)

η – độ nhớt của dầu

C – Hệ số lưu thông. Đôi với lõi lọc giấy thấm C= 0,015
VI. CÁC DẠNG HƯ HỎNG THƯỜNG GĂP VÀ BẢO DƯỠNG, SỮA CHỮA.
1. Các dạng hư hỏng thường gặp.
- Dầu không đủ, mức dầu thấp.
- Dầu quá nhiều, mức dầu cao.
- Dầu q lỗng.
- Dầu bơi trơn bị bẩn, dầu có màu đen, trong dầu có nhiều mạt kim loại.
- Dưới động cơ có vết dầu.
- Bánh răng bơm dần bị kêu.
- Nhiệt độ dầu quá cao.
- Áp suất dầu giảm.
- Áp suất dầu tăng.
2. Phương pháp sửa chữa.

Những hư hỏng thông thường của hệ thống bôi trơn là dầu bơi trơn ít q hoặc

nhiều q, dầu bị lỗng, bẩn và bị rị, áp suất khơng đủ. Cụ thể về hiện tượng và
nguyên nhân và phương pháp khắc phục như sau:
Dầu không đủ, mức dầu thấp.
- Nguyên nhân của hiện tượng này là do rót thêm dầu khơng đủ, bị rị dầu hoặc

động cơ làm việc có dầu bôi trơn từ cacte sục lên buồng cháy do khe hở giữa xéc
măng và xy lanh lớn. Nếu xảy ra trường hợp này, trước hết phải kiểm tra xem có
chỗ nào bị rị khơng, kiểm tra bugi có đóng muội than nhiều khơng. Nếu khơng có
hiện tượng trên thì do dầu bôi trơn không đủ. Cần bổ sung thêm dầu bôi trơn vào
cacte đến mức quy định và sửa chữa những chỗ rò dầu.


- Nếu dầu bôi trơn sục lên buồng cháy nhưng khơng nghiêm trọng thì động cơ có

thể tiếp tục hoạt động được. Nếu dầu sục lên buồng cháy nhiều thì phải thay xéc
măng.
Dầu quá nhiều, mức dầu quá cao.
- Nếu dầu trong cacte quá nhiều, khi động cơ hoạt động trong động cốc tiếng dầu

tung toé tương đối lớn. Động cơ quay yếu, ống giảm thanh xả ra khói khói màu xam
xám. Nguyên nhan do dầu trong cacte quá nhiều hoặc màng bơm xăng bị rách, xăng
chảy xuống cacte.
- Cách phán đốn: Rút thước thăm dầu bơi trơn ra để kiểm tra xem trên thước có

giọt nước hay khơng và trong dầu có mùi xăng khơng, khi cần thiết thì tháo một
phần dầu dưới cacte ra xem có nước động hay không.
- Phương pháp xử lý: Nếu do dầu quá nhiều thì xả bớt dầu ra. Nếu có nước lẫn

hoặc xăng trong dầu thì phải xác định được chỗ rị để sửa chữa, sau đó thay dầu mới
đúng chủng loại do nhà chế tạo quy định.

Dầu quá loãng.
- Dầu bị lỗng ngun nhân do sử dụng dầu bơi trơn khơng phù hợp với thời tiết,

ví dụ mùa hè dùng dầu mùa đông. Màng bơm xăng bị rách, đai ốc thanh kéo màng
bơm bị lỏng, xăng chảy xuống cacte. Cần dùng thước để kiểm tra mức dầu. Dùng
ngón tay trỏ và ngón tay cái thấm một ít dầu để kiểm tra độ nhớt, nếu dầu cịn tốt thì
thì khi tách hai ngón tay ra, giữa hai ngón tay phải có những sợi dầu dài 2 – 3 mm,
nếu khơng q lỗng, đồng thời kiểm tra trong dầu bơi trơn có mùi xăng không.
- Cách xử lý: Thay dầu bôi trơn mới theo đúng loại phụ hợp với mùa hoặc sửa

chữa những chỗ bị rị của bơm xăng.
Dầu bơi trơn bị bẩn, dầu có màu đen, trong dầu có mạt kim loại.
- Dầu bị bẩn do một số nguyên nhân sau: Dùng dầu khơng sạch hoặc nắp đậy ống

dầu khơng kín làm cho cát bụi rơi vào cacte, dẫn đến các chi tiết máy bị mài mòn
rơi mạt kim loại xuống cacte. Bụi và hơi nước lọt xuống cacte qua hệ thống thơng
gió cacte rồi đóng thành cặn, sản phẩm cháy có mang muội than và các tạp chất
khác qua khe hở giữa xéc măng và xy lanh lọt xuống cacte hoặc dầu trong cacte bị
ơxy hố tạo thành tạp chất. Ngồi ra, một số phụ gia cho thêm vào dầu bôi trơn có
thể làm cho dầu đổi màu.


- Trong trường hợp này, cần rút thước thăm dầu để xem dầu dính vào thước dầu

để xác định dầu có bị đen khơng, đồng thời dùng ngón tay để vê dầu xem có mạt
kim loại khơng. Nếu khơng có mạt kim loại và những tạp chất khác mà dầu bị đen
thì vẫn có thể dùng được.
- Phương pháp xử lý: Rửa sạch hệ thống bôi trơn và thay dầu bơi trơn mới.

Ở dưới động cơ có vết dầu.

- Ngun nhân hiện tượng này là do bulông xả cặn dưới đáy cacte hoặc bulông

đầu nối ống dẫn bị lỏng, ống dầu bị nứt hoặc tấm đệm lót bị rách, phớt dầu bị hỏng
(sử dụng quá lâu hoặc lắp không đúng).
- Cách kiểm tra: Lau sạch vết dầu rồi cho động cơ hoạt động, quan sát để kiểm

tra xem dầu bôi trơn bị rò chỗ nào. Nếu rò ở chỗ phớt dầu phía trước hoặc phía sau
động cơ thì phớt dầu bị hỏng. Nếu dầu bị rò xung quanh cacte là do đệm lót cacte bị
hỏng. Nếu rị ở ở mặt lắp ghép giữa bơm xăng với thân máy thì do tấm đệm lót bị
hỏng hoặc bu lơng bị lỏng. Nếu rò ở chỗ đầu nối ống dầu là do đầu nối bị lỏng hoặc
do miệng côn đầu nối bị hỏng.
- Phương pháp xử lý: Nếu phớt dầu hoặc đệm lót bị hỏng thì phải tháo ra và thay

mới. Nếu bu lơng hoặc đầu nối ống dầu bị lỏng thì xiết chặt lại, nếu ống dầu bị nứt
hoặc miệng côn bị hỏng thì sửa chữa hoặc thay mới.
Bánh răng bơm dầu bị kêu.
- Nguyên nhân: Dầu bị bẩn, có nhiều mạt kim loại trong dầu làm cho bánh răng

bị mòn hoặc do bơm dùng quá lâu.
- Cách kiểm tra sửa chữa: Khi động cơ ở nhiệt độ bình thường, kiểm tra áp suất

dầu ở đồng hồ áp suất, dùng ống nghe đặt bên bơm dầu hoặc chỗ gần đó, đồng thời
tăng tốc độ của động cơ, lắng nghe có tiếng kêu đặc biệt hay khơng (tiếng kêu đều
đều là bình thường), nếu có tiếng kêu khác thường thì phải tháo bơm dầu để kiểm
tra sửa chữa.
Nhiệt độ dầu quá cao.
- Nhiệt độ dầu vượt quá giá trị cho phép, do khe hở giữa xéc măng và xy lanh

quá lớn, làm cho khí cháy lọt xuống cacte làm tăng nhiệt độ của dầu, làm loãng dầu

và làm cho dầu biến chất nhanh chóng. Mặt khác, do két làm mát dầu bị bẩn hiệu
quả làm mát dầu thấp cần phải kiểm tra để xử lý kịp thời.
- Phương pháp xử lí: kiểm tra két làm mát dầu, vệ sinh két làm mát. Kiểm tra van

điều khiển mở đường dầu qua két làm mát. Thay xéc măng nếu xéc măng quá mòn.
Áp suất dầu giảm.
- Nguyên nhân: Do dầu ở đường dầu chính bị rị, bơm dầu và các cổ trục bị mòn,

mức dầu ở cacte thấp, độ nhớt của dầu không đúng tiêu chuẩn, van giảm áp bị kẹt ở
vị trí mở, dầu bị rị ở các chỗ nối hoặc chảy qua các vết nứt ở ống dẫn dầu.
- Phương pháp xử lý: Xiết chặt các chỗ nối và nút xả dầu, ống dẫn dầu bị nứt thì

phải thay ống khác, các hư hỏng của bơm dầu, van giảm áp và các ổ trục do bị mịn
thì phải sửa chữa. Mức dầu ở cacte bị giảm có thể do dầu bị đốt cháy, rị chảy qua
phớt chắn dầu ở đầu trục khuỷu hoặc do phớt chắn dầu hỏng. Nếu dầu bôi trơn bị
bẩn hoặc dùng dầu khơng đảm bảo độ nhớt thì phải thay dầu mới đúng tiêu chuẩn.
Áp suất dầu tăng.
- Nguyên nhân do: Các ống dẫn dầu bị tắc, dùng dầu có độ nhớt cao q, van

giảm áp bị kẹt ở vị trí đóng.
- Phương pháp xử lý: ống dẫn bị tắc thì dùng dây thép thông sạch (tháo động cơ),

rửa sạch bằng dầu hoả và thổi sạch bằng khí nén. Để kiểm tra xem đồng hồ áp suất
báo có chính xác khơng, ta vặn ống nối của áp kế kiểm tra vào một đường ống xả
của đường dẫn dầu chính rồi cho động cơ hoạt động và so sánh giá trị ở đồng hồ áp
suất, nếu khơng có sự thay đổi thì do đồng hồ áp suát bị hỏng, cần sửa chữa hoặc
thay thế.
3. Phương pháp bảo dưỡng.

Bảo dưỡng hệ thống bôi trơn nhằm mục đích: đảm bảo lượng dầu bơi trơn đầy đủ
và chất lượng dầu đúng yêu cầu, với sự lưu thông dầu được liên tục trong hệ thông
bôi trơn.
* Nội dung bảo dưỡng thường xuyên.
- Kiểm tra mức dầu bằng thước đo dầu trước khi khởi động động cơ và trên

đường đi khi xe chạy đường dài, mựt dầu nằm trong giới hạn hai vạch là được, nếu
cần thì phải đổ thêm dầu.