Nghiên cứu về hệ thống bôi trơn, làm mát trên động cơ 2AZ - FE lắp trên dòng xeCAMRYcủa hãng TOYOTA

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
…………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………

Hưng Yên, ngày….tháng 8, năm 2013

Giáo viên hướng dẫn

1


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………

Hưng Yên, ngày….tháng 8, năm 2013
Giáo viên phản biện

MỤC LỤC
2


3


DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Biểu đồ chỉ số độ nhớt......................................................................................15
Hình 1.2. Các dạng bôi trơn..............................................................................................17
Hình 1.3. Mặt cắt ngang động cơ 2AZ – FE....................................................................19
Hình 1.4. Mặt cắt ngang động cơ 2AZ – FE....................................................................20
Hình 1.5. Sơ đồ hệ thống bôi trơn động cơ......................................................................22
Hình 1.6. Sơ đồ mạch dầu trong động cơ 2AZ-FE..........................................................23
Hình 1.7. Bơm dầu............................................................................................................24
Hình 1.8. Cấu tạo bầu lọc toàn phần kiểu thấm...............................................................25
Hình 1.9. Bộ làm mát dầu.................................................................................................26
Hình 1.10. Sơ đồ cấu tạo áp suất đồng hồ bôi trơn..........................................................27
Hình 1.11. Van ổn áp........................................................................................................28
Hình 1.12. Hệ thống làm mát trên động cơ 2AZ-FE.......................................................29
Hình 1.13. Sơ đồ hệ thống làm mát trên động cơ 2AZ-FE..............................................29
Hình 1.14. Két cấu két nước.............................................................................................31
Hình 1.15. Kết cấu nắp két nước......................................................................................32

Hình 1.16.Kết cấu bơm nước............................................................................................33
Hình 1.17. Đồng hồ đo nhiệt độ nước làm mát................................................................34
Hình 1.18. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát...................................................................35
Hình 1.19.Sơ đồ nguyên lý cảm biến nhiệt độ nước làm mát..........................................35
Hình 1.20. Van hằng nhiệt................................................................................................36
Hình 1.21. Quạt gió..........................................................................................................36
Hình 3.1. Động cơ đặt dọc và bảng điều khiển để ở đầu máy két nước
đặt dọc thânmáy................................................................................................................95
Hình 3.2. Động cơ đặt ngang và bảng điều khiển đặt một phía đầu máy........................96
Hình 3.3. Động cơ đặt ngang và bảng điều khiển để một phía cạnh máy.......................97
Hình 3.4. Động cơ đặt ngang và bảng điều khiển để cạnh máy......................................98
Hình 3.5. Động cơ đặt dọc và bảng điều khiển đặt ngang ..............................................99
Hình 3.6. Hình chiếu đứng.............................................................................................100
Hình 3.7. Hình chiếu bằng..............................................................................................100
Hình 3.8. Hình chiếu cạnh..............................................................................................101
Hình 3.9. Hình chiếu trục đo..........................................................................................101
Hình 3.10. Bảng điều khiển............................................................................................102
Hình 3.11. Mô hình hoàn thiện nhìn từ trên xuống........................................................103
DANH MỤC BẢNG BIỂU
4


Bảng thông số động cơ 2AZ-FE.......................................................................................21
Bảng triệu chứng hư hỏng chung của hệ thống bôi trơn..................................................45
Bảng thông số sửa chữahệ thống bôi trơn .......................................................................45
Bảng triệu chứng hư hỏng của bơm dầu .........................................................................48
Bảng triệu chứng hư hỏng của bầu lọc ............................................................................54
Bảng dầu động cơ ............................................................................................................57
Bảng mã chẩn đoán hư hỏng (DTC) hệ thống làm mát trên động cơ 2AZ-FE .............61
Bảng thông số sửa chữa hệ thống làm mát.................................................................62-63

Bảng triệu chứng hư hỏng của két làm mát ....................................................................65
Bảng triệu chứng hư hỏng của bơm nước .......................................................................72
Bảng triệu chứng hư hỏng của bơm nước .......................................................................76
Bảng triệu chứng hư hỏng của van hằng nhiệt.................................................................81
Bảng triệu chứng hư hỏng của nắp két nước ...................................................................84
Bảng triệu chứng hư hỏng của ống dẫn nước .................................................................85
Dự toán nguyên vật liệu làm mô hình............................................................................102

5


BẢNG CỤM TỪ VIẾT TẮT

6


Cụm từ viết tắt
A/C
AC
ACC
A/F
ALT
AMP
A/T, ATM
AUTO
AVG
B+
BAT
B/S
CAN

CB
COMB.
CPE
CPU
DC
DLC
DLI
DSP
DTC
ECAM
ECT
ECU
EFI
ENG
ESA
ETCS-i
EVP
FL
F/P
GND
H-FUSE
IC
IG
IIA
INT
I/P
J/B
J/C
LED
LIN

LSD
MIL
NO.

Ý nghĩa
Điều hòa không khí
Dòng xoay chiều
Trang bị phụ
Tỷ số không khí - nhiên liệu
Máy phát
Bộ khuyếch đại
Hộp số tự động (hộp số dọc hoặc ngang)
Tự động
Trung bình
Điện áp ắc quy
Ắc quy
Tỷ số hành trình - đường kính
Mạng cục bộ điều khiển gầm xe
Bộ ngắt mạch
Đồng hồ táp lô
Coupe (đôi)
Bộ vi xử lý trung tâm
Dòng một chiều
Giắc nối truyền dữ liệu số 3
Đánh lửa không có bộ chia điện
Bộ xử lý tín hiệu số
Mã chẩn đoán
Hệ thống đo lường và điều khiển động cơ
Hộp số tự động điều khiển điện tử
Bộ điều khiển điện tử

Hệ thống phun xăng điện tử
Động cơ
Đánh lửa sơm điện tử
Hệ thống điều khiển bướm ga điện tử-thông minh
Giàn lạnh
Cầu chì trên đường dây
Bơm xăng
Tiếp mát
Cầu chì có trị số cao
Mạch tổ hợp
Đánh lửa
Bộ đánh lửa hợp nhất
Gián đoạn
Bảng táp lô
Hộp đầu nối
Giắc đấu dây
Điốt phát sáng (Đèn LED)
Mạng liên kết nội bộ
Bộ vi sai hạn chế trượt
Đèn báo hư hỏng (MIL)
Số

7


8


LỜI NÓI ĐẦU
Động cơ đốt trong ngày nay đang phát triển rất mạnh, giữ vai trò quan trọng

trong nhiều ngành kinh tế quốc dân như nông nghiệp, giao thông vận tải đường bộ,
đường sắt, đường biển, đường không cũng như trong nhiều ngành công nghiệp khác.
Sản lượng động cơ đốt trong ngày nay trên thế giới ngày càng tăng cao. Tuy
nhiên, con đường phát triển đi lên của ngành động cơ đốt trong nói chung và ngành
công nghiệp ôtô nói riêng của các nước rất khác nhau. Tùy thuộc chủ yếu vào năng lực
của ngành cơ khí và mức độ công nghiệp hoá của từng nước.
Để thuận tiện cho việc nghiên cứu, người ta chia ra trong động cơ đốt trong cũng
như trong ôtô ra nhiều hệ thống như hệ thống nhiên liệu, hệ thống bôi trơn, hệ thống
làm mát...Trong đó, mỗi hệ thống đều có tầm quan trọng nhất định. Hệ thống bôi
trơn,làm mát là một trong những hệ thống chính của động cơ.
Việc khảo sát một hệ thống bất kỳ trong động cơ sẽ giúp cho sinh viên củng cố lại
những kiến thức đã học và biết đi sâu tìm hiểu những hệ thống khác. Do vậy, đề tài
“Nghiên cứu về hệ thống bôi trơn, làm mát trên động cơ 2AZ - FE lắp trên dòng xe
CAMRYcủa hãng TOYOTA.” là một trong những đề tài đã nói trên.
Được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn Lê Đăng Đông, em đã hoàn
thành đề tài này. Nhưng do trình độ hạn chế, tài liệu khó khăn nên trong quá trình thực
hiện không thể không có những thiếu sót. Kính mong được sự chỉ bảo tận tình của thầy
cô trong khoa.
Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn Lê Đăng
Đông cùng quý thầy cô giáo trong khoa.

Sinh viên thực hiện
Nguyễn Mạnh Tiến

9


PHẦN I: MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Với một sự phát triển nhanh và mạnh của thị trường ô tô Việt Nam. Một yêu

cầu được đặt ra, đó là làm thế nào để khai thác được hiệu quả nhất động cơ của ô tô,
nhất là về phần điều khiển, để có thể đánh giá và sử dụng hết được những tính năng
của nó, đem lại chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật (ít tiêu hao nhiên liệu, sự ô nhiễm, công suất
động cơ) cao nhất… Đó là một nhiệm vụ được đặt ra cho một nước đang hội nhập với
thế giới như Việt Nam.
Đó cũng là lý do mà em chọn Đề tài tốt nghiệp của mình là “Nghiên cứu về hệ
thống bôi trơn, làm mát trên động cơ 2AZ-FE lắp trên dòng xe CAMRY của hãng
TOYOTA”. Trong phạm vi giới hạn của đề tài, khó mà có thể nói hết được tất cả các
công việc cần phải làm để khai thác hết tính năng về phần điều khiển đánh lửa động cơ
xe ô tô. Tuy nhiên, đây sẽ là nền tảng cho việc lấy cơ sở để khai thác những động cơ
tương tự sau này, làm thế nào để sử dụng một cách hiệu quả nhất, kinh tế nhất trong
khoảng thời gian lâu nhất.
2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Như đã trình bày ở phần trên, mục tiêu của Đề tài này là làm thế nào để chúng
ta có thể có một cái nhìn khái quát về các công việc có thể tiến hành để khai thác có
hiệu quả nhất hệ bôi trơn, làm mát trênđộng cơ 2AZ-FE lắp trên xe CAMRY của hãng
TOYOTA.
Qua tìm hiểu, ta có thể nắm được tổng quan về kết cấu các bộ phận của hệ bôi
trơn, làm mát trênđộng cơ 2AZ-FE của Toyota Camry, nắm được cấu tạo chi tiết và
sự hoạt động của từng bộ phận trong hệ bôi trơn, làm mát trênđộng cơ. Từ đó ta có thể
rút ra được những nguyên nhân hư hỏng và cách sửa chữa khi hệ thống gặp sự cố,
ngoài ra ta cũng có thể thấy được những ưu nhược điểm của hệ thống bôi trơn làm
mát trênđộng cơ 2AZ-FE.
Nhờ những hiểu biết này, những người kỹ sư về ô tô có thể đưa ra những lời
khuyên cho người sử dụng cần phải làm như thế nào để sử dụng, khai thác hệ bôi trơn,
làm mát trênđộng cơ Toyota Camry 2AZ-FE một cách hiệu quả nhất, trong thời gian
lâu nhất giúp động cơ hoạt động được với tính kinh tế và năng suất cao nhất. Cuối
cùng, nắm vững và khai thác hiệu quả hệ bôi trơn, làm mát trênđộng cơ Toyota Camry
2AZ-FE,trên cơ sở nền tảng đó chúng ta sẽ có thể khai thác tốt các loại hệ bôi trơn làm
mát kiểu mới hơn, được ra đời sau này và có các hệ thống tiên tiến hơn. Khai thác và

10


sử dụng tốt hệ bôi trơn, làm mát trênđộng cơ 2AZ-FE cũng là một cách để chúng ta
bảo vệ môi trường sống của chính chúng ta, bảo vệ sức khỏe cộng đồng.
3. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
Trong quá trình nghiên cứu thực hiện đề tài này, bản thân sinh viên nhận thấy
đây là một cơ hội rất lớn để có thể củng cố các kiến thức mà mình đã được học. Ngồi
ra, sinh viên còn có thể biết thêm những kiến thức thực tế mà trong nhà trường khó có
thể truyền tải hết được, đó thực sự là những kiến thức mà mỗi sinh viên rất cần khi
công tác sau này.
Ngồi ra, thực hiện luận văn cũng là dịp để sinh viên có thể nâng cao các kỹ
năng nghề nghiệp, khả năng nghiên cứu độc lập và phương pháp giải quyết các vấn đề.
Bản thân sinh viên phải không ngừng vận động để có thể giải quyết những tình huống
phát sinh, điều đó một lần nữa giúp cho sinh viên nâng cao các kỹ năng và kiến thức
chuyên ngành.
Cuối cùng, việc hòan thành luận văn tốt nghiệp sẽ giúp cho sinh viên có thêm
tinh thần trách nhiệm, lòng say mê học hỏi, sáng tạo. Và đặc biệt quan trọng là lòng
yêu nghề nghiệp.
4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Trong quá trình nghiên cứu thực hiện đề tài em có sử dụng một số phương pháp
nghiên cứu sau:
Tra cứu trong các tài liệu, giáo trình kỹ thuật, sách vở, đặc biệt là các cuốn cẩm
nang khai thác, bảo dưỡng sửa chữa của chính hãng Toyota.
– Tìm kiếm thông tin trên mạng Internet, các website trong và ngòai nước. So
sánh và chắt lọc để sử dụng những thông tin cần thiết và đáng tin cậy.
– Tham khảo ý kiến của các Giảng viên trong ngành cơ khí động lực. Trong đó
phải kể đến các Thầy trong khoa Cơ khí động lực của trường ĐHSPKT Hưng
Yên, các kỹ sư, chuyên viên kỹ thuật về ô tô tại các Trung tâm bảo hành, các

xưởng sửa chữa, và cả những người có kinh nghiệm lâu năm trong việc sử dụng
và bảo quản xe…
– Tổng hợp và phân tích các nguồn dữ liệu thu thập được, từ đó đưa ra những
đánh giá và nhận xét của riêng mình.
–

5. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
Do thời gian làm luận văn có hạn nên chỉ nghiên cứu cấu tạo và nguyên lý hoạt
động bộ phận chính trong hệ thống, từ đó có đưa ra nguyên lý hoạt động chung và
cách sửa chữa hư hỏng của hệ bôi trơn, làm mát trêncơ 2AZ-FE trên xe CAMRY.
11


6. KẾ HOẠCH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
a.Thiết kế và thu thập tài liệu làm thuyết minh
Phần thiết kế mô hình dự tính thời gian tiến hành trong khoảng 15 ngày bắt đầu
từ ngày 18 tháng 03 năm 2013.
Từ ngày 18 đến 24 tháng 03 năm 2013:
– Tìm hiểu đề tài, thu thập tài liệu có liên quan tới đề tài.
– Tham khảo và tìm hiểu các mô hình khác để tìm ra các ưu nhược điểm mà
từ đó thiết kế ra mô hình động cơ Toyota 2AR-FE một cách tối ưu nhất.
∗ Từ ngày 24 đến ngày 01 thưáng 04 năm 2013:
– Tham khảo và tìm hiểu đề tài có trước để lập dàn ý cho đề tài.
– Tiến hành thiết kế mô hình trên máy tính.
∗

b. Xây dựng mô hình và hoàn thiện thuyết minh cho đề tài
Dự kiến thời gian xây dựng mô hình 60 ngày bắt đầu từ ngày 02 tháng 04 năm 2013:
∗

Từ ngày 02-04-2013đến ngày 01-05-2013 tiến hành thực hiện xây dựng mô
hình theo bản vẽ và xắp xếp lại lý thuyết làm thuyết minh cho đề tài theo dàn ý
đã lập:
–

Tuần thứ nhất: chuẩn bị nguyên vật liệu cho việc xây dựng mô hình.

–

Tuần thứ hai và ba kế tiếp tiến hành xây dựng mô hình.

–

Tuần thứ tư kiểm tra và khắc phục những chỗ chưa đạt yêu cầu.

∗

Từ ngày 02 tháng 05 đến ngày 16 tháng 05 năm 2013 tiến hành sơn bề mặt
mô hình theo quy trình sơn ôtô và hoàn thiện thuyết minh cho đề tài.

∗

Từ ngày 17 tháng 05 đến ngày 27 tháng 05 tiến hành chế tạo mặt market và
sửa chữa lỗi trình bày thuyết minh của đề tài.

∗

Từ ngày 28 tháng 05 đến 01 tháng 06 tiến hành đưa động cơ lên mô hình,
kiểm tra và sửa chữa những phần không hợp lý của mô hình và thuyết minh của
đề tài.

12


PHẦN II: NỘI DUNG
CHƯƠNG I:TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BÔI TRƠN LÀM MÁT
TRÊN ĐỘNG CƠ 2AZ-FE
1.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BÔI TRƠN LÀM MÁT TRÊN ĐỘNG CƠ ĐỐT
TRONG
1.1.1.Tổng quan hệ thống bôi trơn trên động cơ đốt trong
1.1.1.1.Nhiệm vụ
Bôi trơn các bề mặt ma sát, làm giảm tổn thất ma sát: Trong trường hợp này, dầu
nhờn đóng vai trò là chất liệu trung gian đệm vào giữa các bề mặt ma sát có chuyển
động tương đối với nhau, làm cho các bề mặt ma sát tiếp xúc gián tiếp với nhau. Việc
tránh được sự tiếp xúc trực tiếp giữa các bề mặt ma sát sẽ làm giảm được sự mài mòn,
sự va đập nhờ đó tăng tuổi thọ cho chi tiết…
Làm mát ổ trục: Sau một thời gian làm việc, một phần nhiệt sinh ra từ quá trình
cháy, do ma sát sẽ chuyển thành nhiệt năng. Nhiệt năng này làm nhiệt độ của ổ trục
tăng lên cao. Nếu không có dầu nhờn, các bề mặt ma sát nóng dần lên quá một nhiệt
độ giới hạn cho phép, sẽ làm nóng chảy các hợp kim chống mài mòn, bong tróc, cong
vênh chi tiết...Và dầu nhờn trong trường hợp này đóng vai trò chất lỏng làm mát ổ
trục, tản nhiệt do ma sát gây ra khỏi ổ trục, đảm bảo nhiệt độ làm việc bình thường của
ổ trục. So với nước tuy rằng dầu nhờn có nhiệt hoá hơi chỉ khoảng là 40 70kcal/kg,
trong khi đó nhiệt độ hoá hơi của nước là 590kcal/kg, và khả năng dẫn nhiệt của dầu
nhờn cũng rất nhỏ 0.0005Cal/0c.g.s, trong khi đó của nước là 0.0015cal/0c.g.s, nghĩa là
khả năng thu- thoát nhiệt của dầu nhờn là rất thấp so với nước, thế nhưng nước không
thể thay thế được chức năng của dầu nhờn, do còn phụ thuộc vào một số đặc tính lý
hoá khác. Vì lý do đó, để dầu nhờn phát huy được tác dụng làm mát các mặt ma sát,
đòi hỏi bơm dầu nhờn của hệ thống bôi trơn phải cung cấp cho các bề mặt ma sát một
lượng dầu đủ lớn.

Tẩy rửa mặt ma sát: Trong khi làm việc, các bề mặt ma sát cọ xát vào nhau gây ra
mài mòn, sự lọt khí xuống catte, tróc, xước...hạt kim loại rơi ra bám trên mặt ma sát.
Do đó, khi đi bôi trơn, dầu nhờn chảy qua các bề mặt ma sát sẽ cuốn theo các tạp chất
bám trên bề mặt ma sát. Nhờ vậy đảm bảo được cho bề mặt ma sát luôn sạch sẽ, tránh
được hiện tượng mài mòn sinh ra do tạp chất cơ học.
Bao kín khe hở giữa pitton- xilanh, xécmăng- pitton: Nhờ một phần vào dầu nhờn
mà khả năng lọt khí qua các khe hở này được giảm xuống.
13


1.1.1.2. Yêu cầu của hệ thống bôi trơn
Việc thực hiên nghiêm túc chế độ dầu mỡ bôi trơn nhằm giảm tới mức tối đa những
hư hỏng sinh ra do ma sát giữa các bề mặt làm việc của các chi tiết . Yêu cầu cơ bản
của hệ thống bôi trơn là
Để đảm bảo động cơ làm việc ổn định tất cả các cụm chi tiết đều phải đảm bảo
được những yêu cầu nhất định về chế độ hoạt động, có các chi tiết cần được bôi trơn ở
xa đường dầu chính vì vậy đòi hỏi hệ thống bôi trơn phải cung cấp đủ dầu đến các bề
mặt làm việc của chi tiết động cơ.
Dầu bôi trơn trong động cơ làm việc luôn ở trạng thái thay đổi về nhiệt, vì vậy để
đáp ứng được yêu cầu của các bề mặt làm việc của các chi tiết, chất lượng dầu bôi trơn
phải đảm bảo ở trạng thái tốt nhất. Nếu chất lượng dầu không tốt sẽ gây cản trở quá
trình hình thành màng dầu giữa các bề mặt ma sát.
Tổn thất dầu bôi trơn là nhỏ nhất. Để đáp ứng được yêu cầu này các cơ cấu, bộ
phận như là: bơm dầu phải đáp ứng cung cấp đủ lượng dầu với áp suất cần thiết để đi
bôi trơn các mặt ma sát, các bộ phận như két làm mát, lọc dầu đảm bảo gây trở lực cho
dầu với mức thấp nhất, đường ống dẫn dầu không bị rò rỉ…
1.1.1.3. Yêu cầu của dầu bôi trơn
Hệ thống bôi trơn của các loại động cơ đốt trong đều dùng dầu nhờn để làm giảm
ma sát của ổ trục, đưa nhiệt lượng do ma sát sinh ra ra khỏi ổ trục. Như vậy dầu nhờn
sử dụng trong động cơ đốt trong có những yêu cầu sau

Dầu nhờn sử dụng trong động cơ đốt trong chịu chế độ làm việc rất khắc nghiệt, vì
thế dầu nhờn phải đảm bảo được những yêu cầu về độ nhớt, khả năng thay đổi nhiệt
độ, bám được trên bề mặt của chi tiết máy. Đây là yêu cầu quan trọng nhất vì bám trên
bề mặt chi tiết dầu sẽ biến ma sát khô thành ma sát ướt, giảm nài mòn chi tiết máy.
Dầu phải có khả năng lưu thông tốt đó là việc thay thế liên tục các lớp dầu bôi trơn
đảm bảo lớp dầu cũ mang theo lượng mạt kim loại và nhiệt sinh ra trong quá trình cọ
sát của các chi tiết. Ít bị thay đổi dưới tác dụng của môi trường. Không ăn mòn kim
loại nghĩa là yêu cầu dầu không có các chất ăn mòn như axít, badơ tan
trong nước là những chất ăn mòn mạnh, không có tạp chất cơ học vì nếu có nó sẽ trở
thành nhân tố mài mòn và giảm khả năng lưu thông của dầu.
a) Đặc điểm, tính chất lý hoá của dầubôi trơn.
Dầu nhờn dùng cho động cơ là hỗn hợp phức tạp của nhiều chất, thành phần gồm
có hydrocacbon có nguồn gốc từ dầu mỏ và các chất phụ gia khác nhau chiếm (8
10%). Các chất phụ gia có tác dụng làm hạ nhiệt độ đông đặc, giữ cho độ nhớt ít thay
14


đổi theo nhiệt độ, hoà tan các sản vật bị ôxihoá trong dầu tránh sinh ra các cặn không
hoà tan, tạo ra các màng dầu không có hoạt tính rất ổn định trên bề mặt kim loại tránh
cho bề mặt kim loại tiếp xúc với nước và không khí phá vỡ bọt khí để cho dầu lưu
thông tốt. Dầu dùng để bôi trơn động cơ cần có những yêu cầu nhất định về hàm lượng
lưu huỳnh (S%), nước và tạp chất cơ học, các hợp chất chứa oxy, các kim loại như
Mn, Si…
b) Các chỉ tiêu cơ bản của dầu bôi trơn.
Tất cả các loại dầu bôi trơn khi mang ra sử dụng ngoài thị trường đều có bảng
hướng dẫn sử dụng cũng như các thông số kỹ thuật. Ở đây, ta chỉ xét một số thông số
cơ bản của dầu.
Độ nhớt của dầu: Là sức cản di chuyển qua lại của các phân tử dầu (hay còn gọi là
nội ma sát của các phần tử dầu). Độ nhớt là thông số rất quan trọng, nó ảnh hưởng rất
lớn đến tất cả các thông số khác. Khi độ nhớt tăng lên, dầu sẽ khó di chuyển trong các

đường dầu của hệ thống bôi trơn và phun té không đều, vì khi độ nhớt càng tăng thì
lực ma sát càng tăng, làm cho công suất động cơ giảm xuống, còn khi độ nhớt thấp rất
khó hình thành màng dầu để bôi trơn chi tiết. Do vậy mà khi sử dụng phải chọn độ
nhớt theo đúng quy định của nhà thiết kế đồng thời phù hợp với vùng sử dụng. Nếu độ
nhớt của dầu nhỏ, không đảm bảo đủ hình thành màng dầu, dầu dể bị ép ra khỏi các
khe hở ở các chi tiết làm việc. Ngoài ra, độ nhớt còn thay đổi theo nhiệt độ cho nên sử
dụng theo mùa phải chọn các loại dầu khác nhau, sẽ giảm tối thiểu mài mòn các chi
tiết.Đơn vị thường dùng là centiPoise (cP = mPa.s).
Chỉ số độ nhớt (VI): là một thông số quy ước đặc trưng cho khả năng thay đổi độ
nhớt của dầu theo nhiệt độ:
1

2
3

L
M
H
0

40 C

1000 C

t

0

Hình 1.1.Biểu đồ chỉ số độ nhớt (VI).
15

1- Dầu có chỉ số độ nhớt VI=0; 2-Dầu khảo sát ; 3-Dầu có chỉ số độ nhớt VI=100.

Ta có công thức tính chỉ số độ nhớt:

(1.1)

Trong đó:
M- Độ nhớt ở 400C của dầu cần tính chỉ số độ nhớt
L- Độ nhớt của loại dầu có chỉ số độ nhớt thấp (VI=0) ở 40 0C và có độ nhớt
bằng độ nhớt của dầu khảo sát ở 1000C.
– H- Độ nhớt của loại dầu có chỉ số độ nhớt cao ( VI=100) ở 40 0C và có độ nhớt
bằng độ nhớt của dầu khảo sát ở 1000C .
–
–

Độ nhớt của dầu ký hiệu bằng các chữ số và đứng sau chữ cái chỉ ký hiệu dầu trong
mác dầu. Chữ số ký hiệu càng lớn thì độ nhớt càng cao.
Nhiệt độ đông đặc của dầu: Đặc trưng cho khả năng tăng độ nhớt cảu dầu bôi trơn
khi giảm nhiệt độ. Sự hệ tăng độ nhớt khi nhiệt độ giảm có thể dẫn đến phá huỷ sự làm
việc bình thường của thống bôi trơn do mất tính chảy loãng của dầu. Nhờ đó người ta
biết mà sử dụng vào mùa đông hay mùa hè, hoặc theo vùng.
Nhiệt độ bốc cháy: Biểu thị khả năng an toàn phòng cháy của dầu, trong trường
hợp chung nó có đặc trưng bởi sự có mặt trong dầu các cácbua- hyđrô nhẹ. Theo quy
định nhiệt độ bốc cháy là nhiệt độ của dầu bị bốc cháy khi đưa gần đến một ngọn lửa.
Tính bôi trơn: Chất lượng bôi trơn của dầu được đặc trưng bằng tính nhớt của dầu
bôi trơn, nó được đánh giá bằng khả năng đảm bảo ma sát ở trạng thái giới hạn do hình
thành trên bề mặt ma sát màng phân tử hấp thụ, đồng thời nó ngăn cản sự tiếp xúc trực
tiếp giữa các chi tiết làm việc. Tính nhớt của dầu được đánh giá bằng hệ số ma sát và

độ bền của các màng hình thành. Sự hấp thụ dầu xảy ra trên bề mặt do trong cấu tạo
phân tử của vật liệu bôi trơn có các chất có ái lực với các phân tử kim loại ( như các
nhóm cácbô xít, hyđrô xít…)
Tính bền hoá học:ảnh hưởng của ôxy trong không khídưới áp suất và nhiệt độ cao,
dầu mất đi tính chất ban đầu do đó diễn ra sự tăng cường các quá trình đọng sơn, hình
thành các lớp thiêu kết, cặn và gỉ. Các hiện tượng trên đã biến đổi tính chất sử dụng
của dầu. Để đánh giá các tính bền của dầu người ta dùng các thông số cơ bản sau:
Lượng axít: Bằng lượng KOH( tính bằng mg) cần thiết để trung hoà toàn lượng
axít có trong 1 gam dầu và nó đặc trưng cho tính chất ăn mòn của dầu.
Độ hao hụt về khối lượng của một tấm chì tiêu chuẩn ngâm trong dầu nóng đến 140 0C,
trong 50 giờ.
Lượng tro: Lượng các chất không cháy được trong dầu. Tiêu chuẩn cho phép giới
hạn 0,007% đối với dầu công nghiệp và 0,025% đối với dầu dùng cho ôtô máy kéo.
16


Tạp chất cơ học: Có trong dầu dưới dạng hạt đồng thời tạp chất cơ học sinh ra ngay
trong bản thân dàu bôi trơn trong quá trình sử dụng, do việc phát sinh ra tro và cặn khi
độ mài mòn tăng lên. Nó có thể dẫn đến bịt kín một phần hoặc hoàn toàn các ống dẫn
dầu.
1.1.1.4. Phân loại
a) Bôi trơn ma sát khô:Bề mặt lắp ghép của hai chi
tiết có chuyển động tương đối với nhau mà không có
chất bôi trơn. Ma sát khô sinh ra nhiệt làm nóng các
bề mặt ma sát khiến chúng nhanh mòn hỏng, có thể
gây ra mài mòn dính.
b) Bôi trơn ma sát ướt:Là dạng bôi trơn mà giữa
hai bề mặt của cặp lắp ghép luôn luôn được duy
trì bằng một lớp dầu bôi trơn ngăn cách.
c) Bôi trơn ma sát nửa ướt:Là dạng bôi trơn mà giữa

hai bề mặt của cặp lắp ghép được duy trì bằng một
lớp dầu bôi trơn ngăn cách không liên tục, mà chủ
yếu là nhờ độ nhớt của dầu để bôi trơn.

Hình 1.2. Các dạng bôi trơn

1.1.2. Tổng quan về hệ thống làm mát trên động cơ đốt trong
1.1.2.1. Nhiệm vụ
Trong quá trình làm việc của động cơ, nhiệt truyền cho các chi tiết tiếp xúc với khí
cháy như: Piston, xecmăng, xupap, nắp xilanh, thành xilanh chiếm khoảng 25 ÷ 35%
nhiệt lượng do nhiên liệu cháy toả ra. Vì vậy các chi tiết đó thường bị đốt nóng mãnh
liệt, nhiệt độ của các chi tiết máy cao gây ra những hậu quả xấu như: làm giảm sức
bền, tuổi thọ của các chi tiết máy, giảm độ nhớt của dầu bôi trơn nên làm tăng tổn thất
ma sát. Vì vậy cần thiết phải làm mát động cơ. Hệ thống làm mát động cơ có nhiệm vụ
thực hiện quá trình truyền nhiệt từ khí cháy qua thành buồng cháy rồi đến môi chất
làm mát để đảm bảo cho nhiệt độ của các chi tiết không quá nóng nhưng cũng không
quá nguội. Động cơ quá nóng sẽ gây ra các hiện tượng như đã nói, còn quá nguội tức
là động cơ được làm mát quá nhiều vì vậy tổn thất nhiệt cho dung dịch làm mát nhiều,
nhiệt lượng dùng để sinh công ít do đó hiệu suất nhiệt của động cơ thấp, ngoài ra do
nhiệt độ động cơ thấp ảnh hưởng đến chất lượng dầu bôi trơn, độ nhớt của dầu bôi trơn

17


tăng, dầu bôi trơn khó lưu động vì vậy làm tăng tổn thất cơ giới và tổn thất ma sát, ảnh
hưởng lớn đến các chỉ tiêu kinh tế và công suất động cơ.
1.1.2.2. Yêu cầu của hệ thống làm mát
Làm việc êm dịu, tiêu hao công suất cho làm mát bé.
Bảo đảm nhiệt độ của môi chất làm mát tại cửa ra van hằng nhiệt ở khoảng
83÷950C và nhiệt độ của dầu bôi trơn trong động cơ khoảng 95÷1150C.

– Bảo đảm động cơ làm việc tốt ở mọi chế độ và mọi điều kiện khí hậu cũng như
điều kiện đường sá, kết cấu nhỏ gọn, dễ bố trí.
–
–

1.1.2.3. Yêu cầu với dung dịch làm mát
Chất lỏng làm mát phải đáp ứng được các yêu cầu sau :
Có khả năng trao đổi nhiệt tốt và như vậy chỉ cần một lượng nhỏ chất lỏng cũng đủ
làm mát cho động cơ.
Có nhiệt độ sôi cao hơn nhiệt độ tối đa cho phép trong hệ thống làm mát khoảng 2530° C, để giảm sự bay hơi và lượng tiêu hao trong quá trình sử dụng.
Có nhiệt độ đông cứng (đóng băng) thấp hơn nhiệt độ của môi trường không khí để
tránh bị đông cứng lại. Bởi vì vào mùa đông nhiệt độ môi trường không khí ở các nước
xứ lạnh rất thấp nên có thể làm chất lỏng bị đông cứng lại. Khi nước bị đóng băng thì
thể tích của nó tăng lên do vậy có thể làm vỡ két làm mát.
Một trong những yêu cầu rất quan trọng đối với chất lỏng làm mát là không được tạo
các chất cặn bám lên các bề mặt cần làm mát vì nếu như vậy lớp cặn sẽ tích tụ dần
theo thời gian và làm giảm đáng kể khả năng thoát nhiệt, giảm tiết diện đường dẫn
nước và làm gỉ các chi tiết trong hệ thống làm mát.
Chất lỏng công tác không được ăn mòn các chi tiết trong hệ thống làm mát và các
đường ống dẫn và đặc biệt nó phải có khả năng chống xâm thực.
Chất lỏng làm mát phải không độc và giá thành không quá cao.
Nhiệt độ tối đa cho phép trong hệ thống làm mát phụ thuộc vào lượng các chất muối
khoáng hoà tan trong nó. Nếu sử dụng nước cứng (có chứa nhiều muối khoáng) thì
nhiệt độ cho phép là rất thấp để tránh hiện tượng đóng cặn trên các thành vách và các
đường ống dẫn nước.
Một trong những nhược điểm của nước là nhiệt độ đóng băng tương đối cao (0° C).
Điều này gây nhiều khó khăn cho việc sử dụng nó ở các nước xứ lạnh, bởi vì ở đó vào
mùa đông, nhiệt độ không khí thường thấp hơn 0° C rất nhiều. Để có thể sử dụng nước
trong hệ thống làm mát động cơ trong những điều kiện khí hậu như vậy, người ta phải
pha thêm các chất phụ gia vào nước, một mặt để tăng nhiệt độ sôi, mặt khác giảm

nhiệt độ đóng băng (tới - 40 ¸ - 60° C ).
18


1.1.2.4. Phân loại
Theo môi chất làm mát có: Bằng dung dịch và không khí.
Theo mức độ tăng cường dung dịch làm mát: Làm mát tự nhiên và làm mát cưỡng
bức
– Theo đặc điểm của vòng tuần hoàn: Vòng tuần hoàn kín, vòng tuần hoàn hở và hai
vòng tuần hoàn.
–
–

1.2. HỆ THỐNG BÔI TRƠN LÀM MÁT TRÊN ĐỘNG CƠ 2AZ-FE
1.2.1. Tổng quan về động cơ 2AZ-FE
•

Sơ đồ hệ thống trên động cơ 2AZ-FE

Hình 1.3.Mặt cắt ngang động cơ 2AZ – FE.
1 – Các te; 2- Hộp trục khuỷu; 3- Bánh răng chủ động; 4- Thanh truyền; 5- Piston 6Áo nước; 7- Vòi phun; 8- Cam nạp; 9- Bô bin đánh lửa; 10- Cam xả; 11- Nắp đậy;
12- Nắp xylanh; 13- Que thăm dầu;14- Thân xylanh; 15- Van hằng nhiệt;16 - Thân
xylanh.
19


Hình 1.4.Mặt cắt động cơ 2AZ – FE.

20

• Một số đặc điểm cơ bản của động cơ 2AZ-FE
Nội dung
Kiểu động cơ

Thông số

Ghi chú

4 kỳ 4 xilanh thẳng hàng ( I4)

Dung tích công tác của
2362cm3
xilanh
Công suất lớn nhất

150 mã lực

Mô men xoắn lớn nhất

22,2 kGm

Kiểu cung cấp nhiên liệu

Phun xăng điện tử EFI

Hệ thống làm mát của

Hệ thống bôi trơn

ở tốc độ 5600
vòng/ phút
ở 3800 vòng/
phút

Kiểu tuần hoàn cưỡng bức dưới áp
suất của bơm nước và có van hằng
nhiệt ngay cả khi xe phanh hãm đột
ngột
Kiểu cưỡng bức và vung té có lọc
dầu toàn phần, dùng để đưa dầu bôi
trơn và làm mát các bề mặt ma sát
của các chi tiết chuyển động.

Đường kính xilanh/ hành
86/86 mm
trình làm việc piston
Tỷ số nén
Thứ tự nổ

−
−
−

−
−

1–3–4–2

Trục khuỷu được đỡ bởi 5 ổ đỡ của thân máy. Các bạc ổ đỡ đều làm bằng hợp

kim nhôm.
Nắp máy được làm bằng hợp kim nhôm, có các cửa hút, cửa xả ở hai bên,
buồng cháy hình nệm.
Thân máy được làm bằng gang. Tất cả có 4 xylanh. Chiều dài mỗi ống gần gấp
đôi chiều dái mỗi piston. Bên trên xylanh là nắp máy, bên dưới xylanh là trục
khuỷu có 5 ổ đỡ. Ngoài ra bên thân máy còn có nước được dẫn từ bơm nước lên
làm mát xylanh.
Nến điện được bố trí bên phải buồng cháy.
Các lò xo nấm hút làm bằng thép và lò xo có khả năng chịu tải ở mọi chế độ
vòng quay động cơ.
21


−

Trục cam được dẫn động bằng xích. Trục cam có 5 ổ đỡ nằm giữa các con đội
của từng xylanh và ở phía đầu xylanh số 1. Việc bôi trơn các ổ trục cam được
thực hiện nhờ có đường dầu từ nắp máy.

1.2.2. Hệ thống bôi trơn trên động cơ 2AZ-FE
Trong một động cơ có nhiều bộ phận chuyển động quay và trượt. Khi động cơ chạy với
tốc độ cao nếu các bộ phận này không được bôi trơn, thì sẽ xuất hiện ma sát rất lớn,
dẫn đến mài mòn và kẹt. Để giữ cho động cơ chạy trơn tru, ma sát trong từng bộ phận
phải được giảm đếnmức tối thiểu.Vì vậy hệ thống bôi trơn cưỡng bức cacte ướt được
sử dụngtrên động cơ 2AZ-FE
• Sơ đồ hệ thống bôi trơn động cơ 2AZ-FE
Hệ thống bôi trơn gồm có: bơm dầu, lọc dầu, cácte dầu và đường ống dẫn dầu, két
làm mát dầu, van an toàn.

Hình 1.5.

Sơ đồ hệ thống bôi trơn động cơ.

22


Hình 1.6.Sơ đồ mạch dầu trong động cơ 2AZ-FE.
•

Nguyên lý làm việc

Dầu bôi trơn chứa trong cácte được bơm dầu hút qua phao lọc từ đáy máy đưa tới
bầu lọc, tại đây nước và tạp chất cơ học được lọc sạch, sau đó dầu vào đường dầu
chính ở thân máy đến bôi trơn ổ trục chính của trục khuỷu. Một phần dầu từ các ổ đỡ
chính, chảy qua các lỗ dầu được khoan bên trong trục khuỷu, đến các ổ đỡ thanh
truyền. Phần dầu này tiếp tục chảy qua khe dầu của ổ trục, sau đóđược phun vào các
bộ phận truyền động, bôi trơn piston, xi lanh, chốt piston và bạc đầu nhỏ thanh
truyền... Trong thân thanh truyền có đường dầu dẫn tới bôi trơn cho chốt piston và bạc
đầu nhỏ thanh truyền sau đó phun ra lỗ phía trên đầu nhỏ để làm mát đỉnh piston.
Đồng thời dầu theo rãnh dầu đến bôi trơn các ổ đỡ trục cam và theo rãnh dầu lên nắp
máy đi bôi trơn các chi tiết truyền động xupáp. Sau khi tuần hoàn qua tất cả các bộ
phận cần bôi trơn, dầu rơi trở về cácte.
Trong bầu lọc dầu có bố trí van an toàn, khi bầu lọc bị tắc do bẩn, áp suất dầu
tăng sẽ mở van này cho dầu đi tắt lên đường dầu chính không qua bầu lọc.

23


1.2.2.1.Bơm dầu
a)Công dụng.
Hút dầu từ thùng chứa phao lọc và đẩy qua bầu lọc với một áp suất nhất định để đi bôi

trơn các chi tiết trong động cơ.
b) Kết cấu và nguyên lý làm việc.
Bơm dầu được sử dụng trên động cơ 2 AZ-FE là bơm rôto.Gồm vỏ chứa hai rôto lồng
vào nhau, rôto ngoài khoét lõm dạng sao, rôto trong có dạng chữ thập đỉnh tròn, lắp lọt
vào rôto ngoài và được dẫn động từ trục bơm. Hai rôto được lắp lắp lọt vào vỏ ngoài
và chúng được lắp lệch tâm với nhau. Rôto trong được dẫn động từ trục bơm.

Hình1.7.Bơm dầu.
Nguyên lý hoạt động:
Roto chủ động được lắp giữa trung tâm của rôto bị động.Rôto chủ động được
dẫn động và quay mang theo rôto bị động quay theo với nó.Rôto bị động như phao nổi
trong thân bơm.Khi hai rôto quay khe hở giữa chúng được mở ra và mang đầy dầu
vào,lượng dầu này ra khỏi bơm và đi đến các bộ phận cần bôi trơn.

24


1.2.2.2. Bầu lọc dầu bôi trơn
a)Công dụng.
Bầu lọc dầu để lọc sạch các cặn bẩn và tạp chất có trong dầu bôi trơn.
b)Kết cấu và nguyên lý làm việc.
Gồm một lõi lọc bao quanh ống dầu ra, lõi lọc được quấn thành nhiều lớp: Lớp vải, lớp
giấy, lưới lọc mịn bằng kim loại hoặc vải, dạ... có độ thẩm thấu cao. Trên thân ống dầu
ra được khoan nhiều lỗ để dầu sạch đi vào, các đường dầu vào, ra được bố trí trên nắp
bầu lọc. Đáy bầu lọc có van an toàn.

Hình 1.8.Cấu tạo bầu lọc toàn phần kiểu thấm.
1- Nắp bầu lọc; 2- Vỏ; 3- Giấy xếp; 4- ống trung tâm;
5- Đường dầu vào; 6- Viên bi
Dầu sẽ thẩm thấu qua các phần tử lõi lọc để đi vào đường ống dầu ra qua các lỗ

khoan trên thân ống. Trên đường đi đó các tạp chất sẽ bị giữ lại hầu như toàn bộ, kể cả
các phần tử có kích thước nhỏ. Dầu sạch sau khi ra khỏi bầu lọc sẽ được chuyển tới
mạch dầu chính đi bôi trơn động cơ.Trong trường hợp lõi lọc bị tắc, áp suất dầu trong
bầu lọc sẽ tăng cao, thắng được sức căng lò xo van an toàn đẩy viên bi nối thông
đường dầu vào ra bầu lọc. Dầu được đi bôi trơn mà không cần lọc, để hệ thống bôi
trơn hoạt động liên tục khi động cơ làm việc.
Đáy bầu lọc có nút xả dầu và một nam châm sẽ giữ lại các mạt kim loại có
trong dầu. Sử dụng loại bầu lọc này phải chú ý thay định kỳ theo quy định.

25