tìm hiểu toàn bộ kết cấu và phân tích cấu tạo nguyên lý hoạt động chức năng của hệ thống bôi trơn

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.05 MB, 22 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>LỜI CẢM ƠN</b>

Để hoàn thành được bản Đồ án này ngoài sự nổ lực của bản thân và các thànhviên trong nhóm, khơng thể khơng kể đến sự chỉ bảo tận tình của thầy cơ giáotrong bộ môn và nhà trường. Đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy. Emxin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn PHẠM HỮU NGHĨA đã tận tình giúpđỡ em hoàn thành thiết kế đề tài này. Xin cảm ơn các thầy cô, các cán bộcông nhân viên trong bộ mơn Cơng nghệ ơ tơ của Khoa cơ khí, động lực đãtạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình học tập và thiết kế đề tài.Em xin kính chúc các thầy ln mạnh khoẻ và ln thành công trong côngviệc

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>MỤC LỤCDANH MỤC</b>

Các bảng và các biểu đồ, đồ thị, sơ đồ, hình ảnh...iv

<b>CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI...</b>

1.1 Đặt vấn đề...1

1.2 Mục tiêu đề tài...1

1.3 Nội dung đề tài...2

1.4 Phương pháp nghiên cứu...2

1.5 Kết cấu của ĐAMH...2

<b>CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYỂT...</b>

2.1 Hệ thống bơi trơn là gì?...3

2.2 Cơng dụng của hệ thống bơi trơn...3

2.2.1 Mài mịn và cơng dụng của hệ thống bơi trơn...3

2.2.2 Các đặc tính cơ bản của dầu bôi trơn...4

2.3 Phân loại hệ thống bôi trơn...6

2.3.1 Hệ thống bơi trơn tung tóe...6

2.3.2 Hệ thống bơi trơn cưỡng bức...6

2.3.3 Bôi trơn cho động cơ 2 kỳ...9

2.4 Kết cấu các thiết bị chủ yếu trong hệ thống bôi trơn...9

<b> 2.4.1 Mạch dầu bôi trơn động cơ xăng – Diesel...10</b>

2.4.2 Bơm dầu...10

2.4.3 Lọc dầu...13

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<b>CHƯƠNG 3: BẢN VẼ 3D CHI TIẾT...</b>

<b>CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN...</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

Hình 2.2: Hệ thống bơi trơn trên động cơ...5

Hình 2.3: Sơ đồ nguyên lý hệ thống bôi trơn bằng dầu vung tóe...6

Hình 2.4: Hệ thống bơi trơn cưỡng bức cacte ướt...7

Hình 2.5: Hệ thống bơi trơn cưỡng bức cacte khơ...8

Hình 2.6: Sơ đồ hệ thống bôi trơn bằng dầu pha trong nhiên liệu...9

Hình 2.7: Mạch dầu bơi trơn động cơ xăng Diesel...10

Hình 2.8: Bơm bánh răng ăn khớp ngồi...11

Hình 2.9: Bơm bánh răng ăn khớp trong...12

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

<b>CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI</b>

Những năm gần đây nhu cầu mua sắm ô tô của người Việt trở nên tăng đáng kể hơn baogiờ hết, một phần vì do cơ chế mở cửa của nhà nước, nhu cầu cần sử dụng phương tiệnnày ngày càng lớn, có người mua xe để phục vụ đi lại, người mua xe để phục vụ ngànhvận tải, dịch vụ, có người thì mua ơ tơ chỉ để thể hiện đẳng cấp…

Yêu cầu sửa chữa và bảo trì hệ thống bơi trơn địi hỏi phải hiểu biết sâu sắc về cấu tạo,các đặc tính kỹ thuật, nguyên lý vận hành và có kỹ năng thành thạo trong tất cả các quytrình. Nhận thức được sự quan trọng này nên người công nhân phải được đào tạo mộtcách có khoa học, có hệ thống đáp độ và tay nghề cần thiết để đáp ứng nhu cầu cơngnghiệp ơtơ hiện nay. Địi hỏi người kỹ thuật viên phải có trình độ hiểu biết học hỏi sángtạo để bắt kịp với khoa học tiên tiến hiện đại, nắm bắt được những thay đổi về các đặctính kỹ thuật của từng loại xe, dịng xe, đời xe… có thể chuẩn đoán hư hỏng và đưa raphương án sửa chữa tối ưu. Vì vậy người kỹ thuật viên trước đó phải được đào tạo vớimột phương trình đào tạo tiên tiến, hiện đại cung cấp đầy đủ kiến thức lý thuyết cũng nhưthực hành.ứng được các nhu cầu xã hội hiện nay.

Tổng hợp các kiến thức đã học và có cái nhìn khái qt về ơ tô. Hiểu kết cấu, mô tảnguyên lý làm việc của cơ cấu, hệ thống trên ô tô, nắm được cấu tạo, mối tương quan lắpghép của các chi tiết, cụm chi tiết. Hiểu và phân tích được các hư hỏng, những nguyênnhân, tác hại, sửa chữa các chi tiết của hệ thống bơi trơn.

Thực hiện tháo lắp đúng qui trình và kiểm tra sửa chữa các chi tiết của hệ thống bôi trơn.Hơn nữa nâng cao tinh thần làm việc nhóm, khả năng giải quyết vấn đề phát sinh trongquá trình làm đồ án và đề cao trách nhiệm bản thân với tập thể.

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

Tìm hiểu tồn bộ kết cấu và phân tích cấu tạo, nguyên lý hoạt động, chức năng của hệthống bơi trơn.

Vẽ mơ phỏng và tính tốn các chi tiết.Viết báo cáo đồ án.

<b>1.4Phương pháp nghiên cứu:</b>

Phương pháp tìm kiếm tài liệu trên Internet, sách báo và thực tiễn.Phương pháp tổng hợp, so sánh.

Phương pháp thiết kế mô phỏng 2D, 3D trên phần mềm.

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

<b>CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT2.1 Hệ thống bơi trơn là gì?</b>

<b>Hình 2.1: Hình ảnh hệ thống bơi trơn</b>

Hệ thống bôi trơn là hệ thống vận chuyển chất bôi trơn đến các chi tiết của động cơ xe.Chất bôi trơn phổ biến nhất là dầu khoáng hoặc dầu nhớt tổng hợp, với độ nhớt thích hợp.Sự hoạt động ổn định của hệ thống này sẽ giúp cho chất bôi trơn được phân phối đều và thường xuyên trên các chi tiết cần thiết bên trong động cơ.

Hệ thống bôi trơn là một bộ phận quan trọng trên xe ô tô. Nếu không có hệ thống này hoặc nó bị hư hỏng sẽ có nhiều vấn đề nghiêm trọng xảy ra cho động cơ. Chẳng hạn như động cơ q nhiệt, bó/kẹt máy, mài mịn q mức… Do đó, động cơ xe dễ bị hao mòn và giảm tuổi thọ.

<b> 2.2 Công dụng của hệ thống bôi trơn:</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<b> 2.2.1 Mài mòn và công dụng của hệ thống bôi trơn:</b>

Khi động cơ làm việc, có rất nhiều chi tiết trong động cơ có sự tiếp xúc và chuyển độngtương đối với nhau. Khi đó, nhiệt độ sẽ tạo ra giữa các bề mặt ma sát và lượng nhiệt này càng lớn đối với những chi tiết trong buồng cháy, làm cho các chi tiết bị mài mịn nhanh chóng, giảm tuổi thọ của động cơ. Hệ thống bôi trơn trên động cơ đốt trong có nhiệm vụ cung cấp một lượng dầu bôi trơn với áp suất và lưu lượng thích hợp đến các bề mặt của những chi tiết máy có chuyển động tương đối, với mục đích:

- Làm giảm ma sát cho các chi tiết chuyển động và giúp các chi tiết ăn khớp đều vớinhau

- Làm mát động cơ

- Rửa sạch bề mặt các chi tiết- Giảm tiếng ồn

Dầu bôi trơn được sử dụng trong động cơ đốt trong có tác dụng:

<b>- Làm trơn các bề mặt có chuyển động tương đối nhàm giảm ma sát, mài mòn làm </b>

tăng hiệu suất cơ giới và tuổi thọ của động cơ

<b>- Rửa sạch bề mặt ma sát, trong q trình làm việc có các vảy kim loại bị tróc ra </b>

khỏi bề mặt ma sát. Những thành phần này được bôi trơn cuốn trôi và giữ lại trongcác bầu lọc

<b>- Làm mát các chi tiết, đặt biệt là các chi tiết chịu nhiệt độ cao trong quá trình làm </b>

việc (piston, xilanh,…). Dầu từ hệ thống bơi trơn có nhiệt độ thấp được đưa đến tiếp xúc và giải nhiệt cho các bề mặt có nhiệt độ cao hơn

<b>- Bao kín khe hở giữa các chi tiết quan trọng như piston, xilanh, Xéc măng…- Chống oxi hóa, bảo vệ được các chi tiết do trong dầu bôi trơn có các chất </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

- phụ gia có khả năng chống oxy hóa bề mặt kim loại

- Độ nhớt: Là phẩm chất quan trọng của dầu • Dầu có độ nhớt lớn thì đặc, chảy khó • Dầu có độ nhớt lỗng, chảy dễ

- Sức bám là khả năng dính bám của dầu vào các bề mặt chi tiết máy

• Dầu có độ nhờn lớn, độ bám cao cản sự chuyển động của các chi tiết máy • Dầu có độ nhờn bé, độ bám thấp không đảm bảo việc bôi trơn tốt

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

Vậy, việc lựa chọn loại dầu bôi trơn thích hợp cho từng bộ phận máy là quan trọng để tăng tuổi thọ của máy, đảm bảo động cơ làm việc bình thường

- Để tăng tuổi thọ theo nhiệt độ, nhiệt độ càng cao độ nhớt càng giảm

1- các rãnh dẫn dầu, 2- hộp trụckhuỷu

3- cacte, 4- gàu tát dầu

<b>Hình 2.3: Sơ đồ ngun lý hệ thống bơi trơn bằng dầu vung tóe</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

Hầu hết các động cơ đốt trong ngày nay đều sử dụng phương pháp bôi trơn cưỡng bức.Dầu nhờn trong hệ thống bôi trơn được bơm dầu đẩy đến các bề mặt ma sát dưới một ápsuất nhất định do đó hồn tồn có thể đảm bảo u cầu bơi trơn, làm ma sát và tẩy rửa bềmặt ma sát của ổ trục. Tùy theo vị trí chứa dầu nhờn, hệ thống bôi trơn chia thành 2 loại:

- Hệ thống bôi trơn cacte ướt: Dầu bôi trơn chứa trong cacte- Hệ thống bơi trơn cacte khơ: Dầu chứa trong thùng ngồi cacte

<b>Hình 2.4: Hệ thống bơi trơn cưỡng bức cacte ướta. Hệ thống bôi trơn cưỡng bức cacte ướt:</b>

Sơ đồ nguyên lý hệ thống bôi trơn cacte ướt được thể hiện trên hình trên. Gọi đây là hệthống bơi trơn cacte ướt bởi tồn bộ lượng dầu bơi trơn được chứa trong cacte của độngcơ

<b>Nguyên lý hoạt động của hệ thống bôi trơn cưỡng bức dùng cacte ướt</b>

Bơm dầu được dẫn động từ trục cam hoặc trụng khuỷu. Dầu trong cacte được hút vàobơm qua phao hút dầu. Phao có lưới chắn để lọc sơ bộ những tạp chất có kích thước lớn.Ngồi ra phao có khớp tùy động nên ln nổi trên mặt thống để hút được dầu, kể cả khiđộng cơ nghiêng. Sau bơm, dầu có áp suất cao (khoảng 10kG/cm²) chia thành hai nhánh.Một nhánh đến két để làm mát dầu rồi về cacte. Nhánh còn lại qua bầu lọc thô đến đường

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

dầu chính. Từ đường dầu chính, dầu theo đường nhánh đi bôi trơn trục khuỷu sau đến bôitrơn đầu to thanh truyền, chốt piston và theo đường dầu đi bôi trơn trục cam,… Cũng từđường dầu chính một lượng dầu khoảng 15÷20% lưu lượng dầu chính đến bầu lọc tinh.Tại đây những phần tử tạp chất nhỏ được giữ lại nên dầu được lọc rất sạch. Sau khi rakhỏi lọc tinh dầu được chảy về cacte. Van an tồn có tác dụng trả dầu về phía trước bơmkhi động cơ làm việc ở tốc độ cao. Bảo đảm áp suất dầu trong hệ thống không đổi ở mọitốc độ làm việc của động cơ. Khi bầu lọc thô bị tắc, van tồn của bầu lọc thơ sẽ mở, dầubơi trơn vẫn lên được đường ống chính. Bảo đảm cung cấp năng lượng dầu đầy đủ để bôitrơn các bề mặt ma sát.

Khi nhiệt độ quá cao (≥80℃) do độ nhớt giảm, van khống chế lưu lượng sẽ đóng hồntồn để dầu qua két làm mát rồi trở về cacte. Hệ thống bơi trơn cacte ướt có điểm hạn chếlà do dầu bôi trơn chứa hết trong cacte, nên cacte sâu và làm tăng chiều cao động cơ. Dầubôi trơn tiếp xúc với khí cháy nên giảm tuổi thọ của dầu

<b>b. Hệ thống bôi trơn cưỡng bức của cacte khô:</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

<b>Hình 2.5: Hệ thống bơi trơn cưỡng bức cacte khô</b>

Sự khác nhau giữa hệ thống bôi trơn cacte khô so với hệ thống bôi trơn cacte ướt thể hiệnở chổ hệ thống bôi trơn cacte khô dùng thêm hai bơm dầu phụ để hút hết dầu trong cacteđưa về thùng chứa dầu, sau đó bơm nhớt hút dầu từ thùng chứa đi bôi trơn

Đây là phương pháp pha dầu bôi trơn vào trong nhiên liệu của động cơ, phương pháp nàyđơn giản chỉ dùng cho các động cơ xăng 2 kỳ cỡ nhỏ. Tỷ lệ pha trộn dầu nhờn với xăng là1/20÷1/25 thể tích. Một số nước như Đơng Đức, Tiệp thường pha tỷ lệ ít hơn 1/30 đến1/33.

- Tỷ lệ dầu nhờn cao làm hình thành nhiều muội than đóng bám vào đỉnh piston, bugi,buồng đốt

- Tỷ lệ dầu nhờn thấp làm cho q trình bơi trơn kém, ma sát lớn dễ làm nóng máy,piston bó két trong xilanh.

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

<b>Hình 2.6: Sơ đồ hệ thống bơi trơn bằng dầu pha trong nhiên liệu2.4 Kết cấu các thiết bị chủ yếu trong hệ thống bôi trơn:</b>

<b> 2.4.1 Mạch dầu bơi trơn động cơ xăng – Diesel</b>

<b>Hình 2.7: Mạch dầu bôi trơn động cơ xăng Diesel 2.4.2 Bơm dầu:</b>

Bơm dầu có nhiệm vụ cung cấp liên tục dầu nhờn có áp suất cao đến các bề mặt ma sátđể bôi trơn, làm mát và tẩy rửa mặt ma sát. Hiện nay, người ta thường dùng bơm: Bơmbánh rang, bơm cánh quạt…

<b> • Bơm bánh răng ăn khớp ngoài:</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

Kết cấu của bơm bánh răng rất đơn giản, nó gồm có hai bánh răng (số răng thường ít hơn 17) được dẫn động theo chiều nhất định

Đối với bánh răng, lưu lượng và hiệu suất bơm của nó phụ thuộc rất nhiều vào khe hở hướng kính giữa đỉnh răng với mặt lỗ khoang lắp bánh răng và khe hở dọc trục giữa mặt đầu bánh răng với mặt đầu nắp bơm dầu. Thông thường các khe hở này không vượt quá 0,1mm

1- Thân bơm; 2- Bánh răng bị động; 3- Rãnh giảm áp; 4- Bánh răng chủ động; 5- Đườngdầu ra; 6- Đường dầu vào; 7- Đệm làm kín; 8- Nắp van điều chỉnh; 9- Tấm đệm điều

chỉnh; 10- Lò xo; 11- Van bi

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

<b>• Bơm dầu bánh răng ăn khớp trong:</b>

Sơ đồ nguyên lý được thể hiện ở hình dưới. Bánh răng chủ động (3) được dẫn động bởitrục khuỷu. Khi bánh răng chủ động quay, nó sẽ làm bánh răng bị động (1) quay theo,nhớt sẽ được hút từ cacte vào bơm và sau đó nhớt sẽ được đưa đến lọc thô.

Loại bơm bánh răng ăn khớp trong thường dùng cho động cơ ô tô du lịch do yêu cầu kếtcấu gọn nhẹ.

1- Thân bơm; 2- Bánh răng bị động; 3- Đường dầu vào; 4- Rãnh dẫn dầu; 5- Trục dẫnđộng; 6- Bánh răng chủ động; 7- Đường dầu ra

<b>Hình 2.9: Bơm bánh răng ăn khớp trongb. Bơm cánh gạt (bơm phiến trượt):</b>

Bơm gồm một trục bơm trên có phay rãnh hướng kính để lắp các cánh gạt (số lượng cánhgạt từ 2÷20 tùy theo kích thước của bơm). Trục bơm lắp lệch tâm với vỏ bơm tạo nên cáckhoang chứa dầu áp suất thấp và áp suất cao.

Bơm cánh gạt cũng dùng van an toàn như các loại bơm bánh răng.

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

Để đảm bảo phẩm chất dầu bôi trơn cần có thiết bị lọc. Bởi lẽ trong q trình sử dụng cáctạp chất thường có lẫn trong dầu: Mạt sắt do mài mòn sinh ra, bụi, cát, mụi than cháy rớtvào dầu hoặc tạp chất hóa học, vv… Nếu phân theo chất lượng lọc thì có hai loại:

bình lọc này.

<b> - Lọc tinh: Lọc được các tạp chất có đường kính hạt 0,1µm. Lọc các tạp chất keo, nước</b>

lã, thậm chí cả axit lẫn trong dầu. Lượng dầu qua bình lọc tinh khơng q 20%. Dầu saukhi qua bình lọc tinh được trả về cacte.

- Nếu phân theo kết cấu thì chia thành các loại sau: • Bình lọc cơ khí: Dùng vật liệu cơ khí để lọc dầu • Bình lọc li tâm: Dùng lực li tâm để lọc dầu

• Lọc từ tính: Nam châm hút mạc kim loại (Nam châm đặt ở nút tháo dầu cacte)

Gồm có lõi lọc được đặt trong bình lọc. Lõi lọc gồm có phiến lọc và phiến trung gianbằng thép lá xếp xen kẽ nhau. Phiến trung gian có chiều dày 0,07÷0,08mm do đó tạo khehở giữa hai phiến lọc kế nhau là 0,07÷0,08mm. Đây là khe hở mà dầu đi qua.

Phiến lọc và phiến trung gian lắp chung trên trục lõi. Dầu bôi trơn từ rãnh thân bìnhlọc đi vào qua khe hỡ giữa phiến lọc và phiến trung gian. Các tạp chất có kích thước lớn

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

hơn 0,07÷0,08mm bị giữ lại dầu sạch ra khỏi bình lọc qua rãnh trên. Nước và tạp chấtnặng lắng đọng ở đáy bầu lọc và được xả nhờ nút tháo.

Sau một thời gian làm việc tạp chất bám ở khe hở hai phiến lọc kề nhau làm tăng sứccản bình lọc. Làm sạch bình lọc bằng cách xoay trục lõi lọc một vịng thơng qua tay gạt,phiến trung gian xoay theo và tạp chất bị tấm gạt cặn bẩn gạt rơi xuống đáy bình lọc vàđược tháo ra ngồi. Tấm gạt cặn bẩn có chiều dày bằng phiến trung gian.

<b> Nếu bình lọc tắc: Dầu đảy qua van an tồn đi bơi trơn mà khơng được làm sạch.</b>

<b> • Bầu lọc thấm dùng lưới lọc: Bầu lọc thấm sử dụng rộng rãi cho động cơ đốttrong.</b>

<b> Nguyên lý làm việc: Dầu có áp suất cao được thấm qua các khe hở nhỏ của phần tử</b>

lọc. Các tạp chất có kích thước lớn hơn kích thước khe hở được giữ lại, vì vậy dầu đượclọc sạch. Bầu lọc thường dùng trên động cơ tàu thủy và động cơ tĩnh tại. Lõi lọc gồm cáckhung lọc bọc bằng lưới đồng ép sát trên trục của bầu lọc. Lưới đồng dệt rất dày có thểlọc sạch tạp chất có kích thước nhỏ hơn 0,02mm.

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

1- Thân bầu lọc; 2- Đường dầu vào; 3- Thân bầu lọc; 4- Đường dầu ra 5- Phần tử lọc; 6- Lưới của phần tử lọc

Bầu lọc tinh có thể lọc được các tạp chất có đường kính rất nhỏ đến 0,01µm. Do đósức cản của lọc tinh rất lớn nên phải lắp theo mạch rẽ và lượng dầu phân nhánh qua lọctinh khơng q 20% lượng dầu của tồn mạch. Dầu sau khi qua lọc tinh thường trở vềcacte.

Ở giữa tấm lọc và đệm có lỗ để lắp trục rỗng. Một bộ phận gồm 28÷32 tấm lọc vàtấm đệm xếp xen kẽ nhau. Tạp chất được giữ lại ở các tấm lọc và tấm đệm này còn dầusạch

thấm qua lỗ nhỏ ở trục rỗng (Ø=1,6mm) và ra ống thoát rồi trả về cacte. Khi khe hở giữatấm lọc và tấm đệm đã bám đầy tạp chất, phải súc rửa hoặc thay lõi lọc mới.

1- Nút xả; 2- Bộ phận lọc; 3- Ống dẫn đầu vào 4- Nắp bình lọc; 5- Bulơng; 6- Lị xo

</div>