Đồ án khảo sát tính toán hệ thống bôi trơn động cơ 4VD SRW trên xe IFA w50

Khảo sát,tính tốn hệ thống bơi trơn động cơ 4VD 14,5/12-1SRW trên xe IFA W50

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
cơng nghiệp ơtơ nói riêng của các nước rất khác nhau. Tùy thuộc chủ yếu vào năng
lực của ngành cơ khí và mức độ cơng nghiệp hố 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 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 khảo sát hệ thống bôi trơn trên động cơ ôtô là một trong những đề tài đã nói trên.
Được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn Nguyễn Võ Đạo, em đã
hoàn thành đề tài này. Nhưng do trình độ hạn chế, tài liệu khó khăn nên trong q
trình thực hiện khơng thể khơng có những thiếu sót. Kính mong được sự chỉ bảo tận
tình của q thầy cơ trong khoa.
Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn
Nguyễn Võ Đạo cùng q thầy cơ giáo trong khoa.
Đà Nẵng, ngày 15 tháng 6 năm 2012
Sinh viên thực hiện
Đoàn Nhật Việt

Chương 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BÔI TRƠN
1.1.Mục đích – ý nghĩa đề tài
1.1.1. Ý nghĩa kinh tế

1


Khảo sát,tính tốn hệ thống bơi trơn động cơ 4VD 14,5/12-1SRW trên xe IFA W50
Ngày nay, động cơ đốt trong đã phát triển rộng khắp trên mọi lĩnh vực: Giao
thông vận tải (đường bộ, đường sắt, đường thuỷ, hàng không ...), nơng nghiệp, cơng
nghiệp, xây dựng, quốc phịng...
Ngồi việc được sử dụng song hành với các loại động cơ nhiệt khác trong một
số lĩnh vực, cho đến nay động cơ đốt trong là động lực duy nhất được sử dụng.
Tổng công suất do động cơ đốt trong tạo ra chiếm khoảng 90% công suất thiết bị
động lực do mọi nguồn năng lượng tạo ra (bao gồm: Nhiệt năng, thuỷ năng, năng
lượng nguyên tử, năng lượng mặt trời...). Trong đó, động cơ đốt trong loại piston có
hiệu suất cao nhất trong các loại động cơ đốt trong, chiếm số lượng lớn nhất và
được sử dụng rộng rãi nhất. Vì thế, thuật ngữ “động cơ đốt trong” cịn có ý dùng
ngắn ngọn để chỉ động cơ đốt trong loại piston, ngoài ý chỉ tổng quát về động cơ
đốt trong. Để thuận tiện cho việc nghiên cứu, người ta phân ra trong động cơ đốt
trong làm nhiều hệ thống như: Hệ thống bôi trơn, hệ thống làm mát, hệ thống nhiên
liệu... mỗi hệ thống đều có tầm quan trọng nhất định. Trong đó, hệ thống bơi trơn là
một trong những hệ thống chính của động cơ đốt trong.
1.1.2.Ý nghĩa kỹ thuật
Trong quá trình học tập các môn học chuyên ngành về động cơ đốt trong, đồ án
tốt nghiệp với đề tài khảo sát, mà cụ thể là khảo sát một hệ thống bất kỳ của động
cơ đốt trong giúp cho sinh viên biết cách tìm hiểu đi sâu một trong các hệ thống đó,
trên cơ sở khảo sát tương tự sẽ nắm bắt sâu hơn các hệ thống khác của động cơ đốt
trong. Ngồi ra, việc khảo sát này cịn giúp cho sinh viên có thêm kinh nghiệm, biết
hướng để đi sâu tìm hiểu một hệ thống bất kỳ trong động cơ đốt trong và thêm
nhiều kinh nghiệm sau khi ra trường. Do vậy, đề tài khảo sát hệ thống bôi trơn là
một trong những đề tài đã nói trên.
1.2. Nhiệm vụ, yêu cầu của hệ thống bôi trơn trong động cơ đốt trong
Ở động cơ đốt trong sự chuyển động tương đối giữa các chi tiết máy tạo nên các

dạng ma sát như ma sát trượt, ma sát lăn, ma sát quay.

p
p
v

v

a)

b)

c)
2


Khảo sát,tính tốn hệ thống bơi trơn động cơ 4VD 14,5/12-1SRW trên xe IFA W50
Hình 1.1. Phân loại ma sát theo chuyển động tương đối giữa hai vật ma sát.
a- Ma sát trượt; b- Ma sát lăn; c- Ma sát quay.
Như vậy hệ thống bôi trơn sử dụng trong động cơ đốt trong có những nhiệm vụ
và yêu cầu sau:
1.2.1. 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 mịn, 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 khơng 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 mịn, bong tróc,
cong vênh chi tiết...Và dầu nhờn trong trường hợp này đóng vai trị 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 hố 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- thốt nhiệt của dầu nhờn là rất thấp so với
nước, thế nhưng nước không thể thay thế được chức năng của dầu nhờn, do cịn phụ
thuộc vào một số đặc tính lý hố khác. Vì lý do đó, để dầu nhờn phát huy được tác
dụng làm mát các mặt ma sát, địi hỏi bơm dầu nhờn của hệ thống bơi 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 mịn, sự lọt khí xuống các te, tróc, xước...hạt kim loại rơi ra bám trên mặt ma
sát. Do đó, khi đi bơi 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 pit tơng- xi lanh, xéc măng- pit tông: Nhờ một phần vào
dầu nhờn mà khả năng lọt khí qua các khe hở này được giảm xuống.
1.2.2. Yêu cầu của hệ thống bôi trơn trong động cơ đốt trong

3


Khảo sát,tính tốn hệ thống bơi trơn động cơ 4VD 14,5/12-1SRW trên xe IFA W50
Việc thực hiện 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 bơi trơn

ở xa đường dầu chính vì vậy địi 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 khơng bị rị rỉ…
Hệ thống bơi 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.
1.2.3. Yêu cầu của dầu nhờn
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 mài mòn chi tiết
máy. Dầu phải có khả năng lưu thơng 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 xát của các chi tiết. Ít bị thay đổi dưới tác dụng của môi trường. Khơng ăn
mịn kim loại nghĩa là u cầu dầu khơng có các chất ăn mịn như axít, badơ tan
trong nước là những chất ăn mịn mạnh, khơng có tạp chất cơ học vì nếu có nó sẽ
trở thành nhân tố mài mịn và giảm khả năng lưu thơng của dầu.
1.2.3.1. Đặc điểm, tính chất lý hố của dầu nhờn
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 đơng đặc, giữ cho độ nhớt ít
thay đổi theo nhiệt độ, hoà tan các sản vật bị ôxi hoá trong dầu, tránh sinh ra các cặn
4

Khảo sát,tính tốn hệ thống bơi trơn động cơ 4VD 14,5/12-1SRW trên xe IFA W50
khơng hồ tan, tạo ra các màng dầu khơng có hoạt tính rất ổn định trên bề mặt kim
loại, tránh cho bề mặt kim loại tiếp xúc với nước và khơng 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…
1.2.3.2. Các chỉ tiêu cơ bản của dầu nhờn:
Tất cả các loại dầu bơi trơn khi mang ra sử dụng ngồi 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 thơng số khác. Khi độ nhớt tăng lên, dầu sẽ khó di
chuyển trong các đường dầu của hệ thống bôi trơn và phun té khơng đều, vì khi độ
nhớt càng tăng thì lực ma sát càng tăng, làm cho cơng suất động cơ giảm xuống,
cịn khi độ nhớt thấp rất khó hình thành màng dầu để bơi 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. Ngồi ra, độ nhớt
cịn 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.
Chỉ số độ nhớt (IV): 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

1000 C

40 C

t
0

Hình 1.2. Biểu đồ chỉ số độ nhớt (IV)
1- Dầu có chỉ số độ nhớt IV=0; 2-Dầu khảo sát ; 3-Dầu có chỉ số độ nhớt IV=100.
Ta có cơng thức tính chỉ số độ nhớt: IV =

L−M
L−H

5


Khảo sát,tính tốn hệ thống bơi trơn động cơ 4VD 14,5/12-1SRW trên xe IFA W50
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 (IV=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 ( IV=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 đơng đặc của dầu: Đặc trưng cho khả năng tăng độ nhớt cuả dầu bôi
trơn khi giảm nhiệt độ. Sự tăng độ nhớt khi nhiệt độ giảm có thể dẫn đến phá huỷ sự
làm việc bình thường của hệ thống bơi trơn do mất tính chảy lỗng của dầu. Nhờ đó
người ta biết mà sử dụng vào mùa đông hay mùa hè, hoặc theo vùng.
VD: SAE15 Dầu có cấp độ nhớt 15 được xác định ở 1000C (Dầu dùng cho mùa hè).
SAE20W- Dầu có cấp độ nhớt 20 được xác định ở -18 0C ( Dầu dùng cho mùa
đông).
SAE 15W/20- Dầu dùng cho cả 4 mùa
Nhiệt độ bốc cháy: Biểu thị khả năng an tồn phịng 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 bơi trơn: Chất lượng bơi trơn của dầu được đặc trưng bằng tính nhớt của
dầu bơi 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 bơi trơn có các chất có ái lực với các phân tử
kim loại ( như các nhóm cácbơ xít, hyđrơ xít…)
Tính bền hố học: ảnh hưởng của ơxy trong khơng khí dưới 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 thơng số
cơ bản sau:
Lượng axít: Bằng lượng KOH( tính bằng mg) cần thiết để trung hồ tồn lượng
axít có trong 1 gam dầu và nó đặc trưng cho tính chất ăn mòn của dầu.

6

Khảo sát,tính tốn hệ thống bơi trơn động cơ 4VD 14,5/12-1SRW trên xe IFA W50
Độ hao hụt về khối lượng của một tấm chì tiêu chuẩn ngâm trong dầu nóng đến
1400C, 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 ơtơ máy
kéo.
Khả năng ơxy- hố nhiệt đặc trưng cho tính chất của dầu hình thành cặn sơn
trong vùng chốt piston.
Lượng than cốc bằng lượng % than cốc trong dầu mẫu, nó đặc trưng cho xu
hướng tạo thành tro, nhựa đường trong dầu.
Tạp chất cơ học: Có trong dầu dưới dạng hạt đồng thời tạp chất cơ học sinh ra
ngay trong bản thân dầu bơi trơn trong q trình sử dụng, do việc phát sinh ra tro và
cặn khi độ mài mịn tăng lên. Nó có thể dẫn đến bịt kín một phần hoặc hồn tồn
các ống dẫn dầu.
1.2.3.3. Sử dụng dầu bôi trơn trên động cơ đốt trong
Trước khi đưa dầu vào sử dụng, phải kiểm tra chất lượng của dầu thông qua các
chỉ tiêu: Lượng nước (ảnh hưởng đến sự đông đặc dầu và tạo ra axit), độ tan của các
chất phụ gia, màu sắc và mùi dầu, lượng axít, tạp chất và độ nhớt. Nếu các thơng số
cần thiết đảm bảo trong giới hạn cho phép thì ta đem vào sử dụng.
Dầu sau một thời gian sử dụng sẽ bị biến chất ít nhiều, thường xuyên kiểm tra và
bảo dưỡng dầu, thay dầu theo quy định.
Việc khắc phục các nguyên nhân gây ra biến chất dầu (do nhiệt độ động cơ cao, áp
suất ổ trục lớn làm chèn dập dầu, sự ơxy hố trong q trình làm việc của động cơ,
lọt khí...), nhà thiết kế có thêm các chất phụ gia cần thiết.
Hiện nay chưa có cơng nghệ khắc phục dầu đã sử dụng, việc tái sinh dầu cũng
rất tốn kém, trong một số động cơ, người ta sử dụng được loại dầu có tác dụng làm
sạch dầu cũ còn lại, để tránh ảnh hưởng chất lượng dầu mới thay hoặc dùng dầu của
động cơ đã dùng cho các động cơ có yêu cầu thấp hơn.
1.2.3.4. Phân loại dầu nhờn trong động cơ đốt trong

Khi chúng ta lựa chọn sử dụng loại dầu nhờn nào là tuỳ thuộc vào những điều
kiện làm việc của cơ cấu máy như: Nhiệt độ, áp suất, mức độ phụ tải của ổ trục, tốc
độ chuyển động của các bề mặt làm việc, vật liệu dùng chế tạo các chi tiết, chất
lượng gia cơng bề mặt, mức độ cường hố của động cơ và những điều kiện khác.
Khi sản xuất dầu bôi trơn, người ta dựa vào điều kiện làm việc thực tế của động
cơ, từ đó đưa ra yêu cầu của dầu, sau đó sản xuất sao cho đạt yêu cầu.

7


Khảo sát,tính tốn hệ thống bơi trơn động cơ 4VD 14,5/12-1SRW trên xe IFA W50
Tình hình phát triển của ngành động cơ đốt trong ngày một lớn mạnh, nên yêu cầu
của dầu nhờn cao hơn và sự phân loại khác đi. Do vậy việc sử dụng dầu nhờn cũng
chịu ảnh hưởng và khác trước. Thông thường để đánh giá phân loại dầu bơi trơn
thường dựa trên các tiêu chí sau.
Phân loại theo độ nhớt:
Theo tiêu chuẩn Liên Xô cũ và nước ta trước đây: dầu nhờn được phân loại theo
tính năng động cơ, gồm có ba nhóm đó là: Dầu nhờn dùng cho động cơ máy bay (ký
hiệu bằng chữ M), dầu nhờn dùng cho động cơ điêzen (ký hiệu bằng chữ D), và dầu
nhờn dùng cho động cơ xăng (ký hiệu bằng chữ A). Sau này, dựa trên cơ sở nghiên
cứu về ứng suất nhiệt, hàm lượng lưu huỳnh của nhiên liệu, hàm lượng các chất phụ
gia... Liên Xô phân loại dầu nhờn làm 6 nhóm theo bảng 1.1:
Bảng 1.1. Phân loại dầu nhờn theo tiêu chuẩn Liên Xô.
Dầu nhóm A sử dụng cho động cơ xăng có tỷ số nén thấp, sử dụng loại xăng ít
Độ nhớt (cSt)

Nhóm

ở 1000C

A

b

B

Γ

D

Ε

6± 1

M−6Α

M−6b

M−6B

−

−

−

8± 1

M−8Α

M−8b

M−8B

M−8r

−

−

10± 1

M−10Α

M−10b

M−10B

M−10r

−

−

12± 1

M−12Α

M−12b

M−12B

M−12r

M−12

M−12E

16± 1

−

M−16b

M−16B

M−16r

M−16

M−16E

20± 1

M−20Α

M−20b

M−20B

M−20r

−

−

lưu huỳnh (dưới 0.5%). Trong loại dầu nhờn nhóm A có rất ít nhóm phụ gia, chủ
yếu là những chất phụ gia chống ôxyt hố và chống đơng đặc.
Dầu nhóm b dùng cho động cơ xăng có tỷ số nén vừa và động cơ diêzen có tỷ số
nén thấp. Nhiên liệu sử dụng có hàm lượng lưu huỳnh đến 0.5%. Dầu nhờn nhóm
này có 0.5% chất phụ gia đa tính.
Dầu nhóm B dùng cho động cơ xăng có tỷ số nén cao và động cơ điêzen có tỷ
số nén vừa. Nhiên liệu có hàm lượng khá cao, từ (0,5 ÷ 1)%. Loại dầu nhờn nhóm
này có 7% chất phụ gia đa tính chất lượng cao.
Theo tiêu chuẩn API và MIL của Mỹ:

8


Khảo sát,tính tốn hệ thống bơi trơn động cơ 4VD 14,5/12-1SRW trên xe IFA W50
SAE qui định sản xuất những loại dầu SAE như SAE 5W, 10W, 20W, 30W,
40W, 50W. Độ nhớt này được xác định ở 0 0F (-180C) đối với dầu mùa đông ( ký
hiêụ chữ W "winter") hoặc ở 2100F (1000C) đối với tất cả các loại dầu nhờn.
Dầu 4 mùa được ký hiệu bằng số kép, ví dụ SAE-10W/30, nghĩa là theo độ nhớt,
dầu này ở -180C tương đương với loại SAE- 10W còn ở 1000F tương dương với loại
SAE- 30.
MIL- L2104A- Quy định cho các loại dầu cao cấp dùng cho động cơ điêzen và
động cơ chế hồ khí. Loại dầu theo tiêu chuẩn này có tính rửa tốt.
MIL- L2104B- Quy định cho dầu vạn năng, ký hiệu: MS và DG- DS (DS). Dầu
theo tiêu chuẩn này có tính rửa, tính chống ơxy hố tốt ở nhiệt độ cao, chống ăn

mòn, chống tạo cặn ở nhiệt độ thấp.
MIL- L45199A- Quy định cho nhóm dầu có tính rửa, tính chống ơxy hố và tính
chống ăn mịn cao. Theo tiêu chuẩn API khi dùng những loại dầu này phải đối chiếu
với dầu có ký hiệu DS. Tiêu chuẩn này quy định sản xuất loại dầu SAE- 10W và
SAE- 30.
Nước Anh áp dụng tiêu chuẩn DEF- 2101B hoặc DEF- 2101C và DEF- 2101D
quy định sản xuất 4 loại dầu OMD- 40 (SAE- 10W), OMD- 60 (SAE- 20W), OMD110 (SAE- 30W), OM- 330 (SA- 50W).
Dầu theo tiêu chuẩn DEF- 210D cũng tương đương với yêu cầu của tiêu chuẩn
quốc gia BS1905/1965 của Anh. Theo tiêu chuẩn này dầu chia làm hai loại: Loại A
(cao cấp), loại B (loại 1).
Ở Pháp tiêu chuẩn mới DCEA/54PS áp dụng từ năm 1965 gồm 4 loại dầu :
OMD- 40, OMD- 60, OMD- 330.
Ở I-ta-lia, hãng AGID sản xuất nhiều loại dầu nhờn đa số dùng cho động cơ có
tỷ trọng nặng.
Ngồi tiêu chuẩn quốc gia, còn nhiều tiêu chuẩn của các hãng sản xuất tư nhân
như hãng Sheel, Castrol, Socony, Mobil. Hãng Castrol sản xuất nhóm dầu đáp ứng
yêu cầu của tiêu chuẩn NIL- L- 2104B ký hiệu Densol CRT- 10, 20, 30, 40. Hãng
Socony, Mobil sản xuất dầu vạn năng Delvac- 1288, ký hiệu Delvac- 1210, 1220,
1230, 1240, 1250 có độ nhớt tương đương với dầu SAE- 10W, SAE- 20, SAE- 30,
SAE- 40, SAE- 50.
Phân loại theo tải trọng:
Theo tiêu chuẩn Liên Xô

9


Khảo sát,tính tốn hệ thống bơi trơn động cơ 4VD 14,5/12-1SRW trên xe IFA W50
Dầu nhóm r dùng cho loại động cơ làm việc đặc biệt nặng như các động cơ
cường hố cao, tăng áp ...Nhiên liệu có thành phần lưu huỳnh tới 1% loại dầu nhờn
nhóm này có 11% chất phụ gia đa tính năng.

Dầu nhờn nhóm D dùng cho động cơ cường hoá và tăng áp, dùng nhiên liệu
xấu, dầu nặng, hàm lượng lưu huỳnh đến 2%.Dầu nhờn nhóm này có tới 18% chất
phụ gia đa tính năng.
Dầu nhờn nhóm E dùng cho động cơ có đầu máy điêzen, tàu thuỷ cỡ lớn...sử
dụng loại dầu nặng có hàm lượng lưu huỳnh đến 3%. Nhóm dầu nhờn này thành
phần các chất phụ gia đa tính năng tăng lên đến 25%.
Tiêu chuẩn MỸ:
Do yêu cầu cao về chất lượng của dầu và điều kiện làm việc của động cơ, một
hệ thống mới xếp loại dầu động cơ đã được đưa ra. Hệ thống này đề cập tới 9 loại
điều kiện sử dụng. Tất cả các loại dầu được chia thành hai nhóm chính theo điều
kiện làm việc. Đối với hai nhóm dầu này chữ số thứ hai biểu thị mức độ sử dụng
phức tạp trong dãy chữ theo thứ tự A, B, C, D...
Chữ S: Chỉ dầu dùng cho động cơ xăng.
Chữ C: Chỉ dầu dùng cho động cơ điêzen
SA- Dùng cho động cơ chế hồ khí
SB- Dùng cho động cơ chế hồ khí làm việc với tải trọng vừa
SC- Dùng cho động cơ chế hồ khí của ơtơ con những năm 1964, 1967
SD- Dùng bảo dưỡng ôtô con và một số kiểu ôtô tải
SE- Dùng bảo dưỡng động cơ chế hồ khí trong thời hạn bảo hành.
CA- Dùng cho động cơ điêzen làm việc với điều kiện tải trọng nhẹ, sử dụng
nhiên liệu có chất lượng cao.
CB- Dùng trong điều kiện làm việc bình thường của động cơ điêzen, sử dụng
nhiên liệu có chất lượng kém. Trong một số trường hợp có thể dùng các dầu này cho
động cơ chế hồ khí làm việc trong điều kiện nhẹ đến trung bình.
CC- Dùng trong điều kiện làm việc với tải trọng trung bình của động cơ chế hồ
khí và động cơ điêzen xe tải. Những loại dầu này có thể dùng cho động cơ điêzen
làm việc trong điều kiện tải trọng nặng. Dầu CC đảm bảo không tạo cặn, chống ăn
mòn, chống han gỉ tốt.
CD- Dùng cho động cơ điêzen làm việc với điều kiện tải trọng nặng, công suất
lớn vòng quay nhanh.

Tải trọng của động cơ tăng dần SA đến SE, từ CA đến CD và chất lượng của dầu
cũng tăng dần theo tải trọng
1.3. Các phương án bôi trơn trong động cơ đốt trong
1.3.1.Bôi trơn bằng phương án vung té dầu:

10


Khảo sát,tính tốn hệ thống bơi trơn động cơ 4VD 14,5/12-1SRW trên xe IFA W50
6
5
4
3
2
1
7

Hình 1.3. Sơ đồ nguyên lý bôi trơn bằng phương pháp vung té dầu.
a- Bôi trơn vung té trong động cơ nằm; b- Bôi trơn vung té trong động cơ đứng;
c- Bơi trơn vung té có bơm dầu đơn giản; 1- Bánh lệch tâm; 2- Pittông bơm dầu; 3a

c

b

Thân bơm; 4-Cácte; 5- Điểm tựa; 6- Máng dầu phụ; 7- Thanh truyền có thìa hắt
dầu.
Dầu nhờn được chứa trong cacte (4), khi động cơ làm việc nhờ vào thìa múc
dầu lắp trên đầu to thanh truyền (7) múc hắt tung lên.
Nếu múc dầu trong cacte bố trí cách xa thìa múc thì hệ thống bơi trơn có dùng

thêm bơm dầu kết cấu đơn giản để bơm dầu lên máng dầu phụ (6), sau đó dầu nhờn
mới được hắt tung lên. Cứ mỗi vòng quay của trục khuỷu thìa hắt dầu múc dầu lên
một lần. Các hạt dầu vung té ra bên trong khoảng không gian của cacte sẽ rơi tự do
xuống các mặt ma sát của ổ trục. Để đảm bảo cho các ổ trục không bị thiếu dầu, trên
các vách ngăn bên trên ổ trục thường có các gân hứng dầu khi dầu tung lên.
Kết cấu của hệ thống bôi trơn rất đơn giản, dễ bố trí. Phương án bơi trơn này rất
lạc hậu, khơng đảm bảo lưu lượng dầu bôi trơn của ổ trục, tuổi thọ dầu giảm nhanh,
khơng ổn định nên ít dùng. Hiện nay, phương án này chỉ còn tồn tại trong những
động cơ kiểu cũ, công suất nhỏ và tốc độ thấp: Thường dùng trong động cơ một
xilanh kiểu xilanh nằm ngang có kết cấu đơn giản như T62, W1105...hoặc một trong
vài loại động cơ một xilanh, kiểu đứng kết hợp bôi trơn vung té dầu với bôi trơn
bằng cách nhỏ dầu tự động như động cơ Becna, Slavia kiểu cũ...
1.3.2. Phương án bôi trơn cưỡng bức:
Trong các động cơ đốt trong hiện nay, gần như tất cả đều dùng phương án bôi
trơn cưỡng bức, dầu nhờn trong hệ thống bôi trơn từ nơi chứa dầu, được bơm dầu
đẩy đến các bề mặt ma sát dưới một áp suất nhất định cần thiết, gần như đảm bảo
tốt tất cả các yêu cầu về bôi trơn, làm mát và tẩy rửa các bề mặt ma sát ổ trục của hệ
thống bôi trơn.
11


Khảo sát,tính tốn hệ thống bơi trơn động cơ 4VD 14,5/12-1SRW trên xe IFA W50
Hệ thống bôi trơn cưỡng bức của động cơ nói chung bao gồm các thiết bị cơ bản
sau: Thùng chứa dầu hoặc cácte, bơm dầu, bầu lọc thô, bầu lọc tinh, két làm mát
dầu nhờn, các đường ống dẫn dầu, đồng hồ báo áp suất và đồng hồ báo nhiệt độ của
dầu nhờn, ngồi ra cịn có các van.
Tuỳ theo vị trí chứa dầu nhờn, người ta phân hệ thống bôi trơn cưỡng bức thành
hai loại: Hệ thống bôi trơn cácte ướt (dầu chứa trong cácte) và hệ thống bôi trơn
cácte khô (dầu chứa trong thùng dầu bên ngồi cácte). Căn cứ vào hình thức lọc, hệ
thống bôi trơn cưỡng bức lại phân thành hai loại: Hệ thống bôi trơn dùng lọc thấm

và hệ thống bôi trơn dùng lọc ly tâm (tồn phần và khơng tồn phần)...Ta lần lượt
khảo sát từng loại như sau:
1.3.2.1. Hệ thống bơi trơn cưỡng bức cacte ướt:

2

1

3

4

5

14

13 12 11 10

9

8

7

6

Hình 1.4. Sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn cácte ướt.
1- Đồng hồ áp suất; 2- Đường dâù chính; 3- Đường dầu lên chốt khuỷu; 4- Trục
khuỷu; 5- Bầu lọc tinh; 6- Két làm mát; 7- Van khống chế dầu qua két làm mát; 8Đồng hồ nhiệt độ dầu nhờn; 9- Máng dầu; 10- Phao hút dầu; 11- Bơm dầu nhờn;
12- Van an toàn của bơm dầu; 13- Bầu lọc thơ; 14- Van an tồn của bầu lọc thô.

Dầu nhờn chứa trong cácte được bơm dầu 11 hút qua phao hút dầu 10 (vị trí
phao hút nằm lơ lửng ở mặt thoáng của dầu để hút được dầu sạch và khơng cho lọt
bọt khí), sau đó dầu đi qua lọc thô 13, khi đi qua bầu lọc thô, dầu được lọc sạch sơ
bộ các tạp chất cơ học có kích cỡ các hạt lớn, tiếp theo đó dầu nhờn được đẩy vào
đường dầu chính 6 để chảy đến các ổ trục khuỷu, ổ trục cam,... Đường dầu 2 trong
trục khuỷu đưa dầu lên bôi trơn ở chốt, ở đầu to thanh truyền rồi theo đường dầu 3
12


Khảo sát,tính tốn hệ thống bơi trơn động cơ 4VD 14,5/12-1SRW trên xe IFA W50
lên bôi trơn chốt piston. Nếu như khơng có đường dầu trên thanh truyền thì đầu nhỏ
trên thanh truyền phải có lỗ hứng dầu. Trên đường dầu chính cịn có các đường dầu
đưa dầu đi bơi trơn các cơ cấu phối khí... Một phần dầu (khoảng 15 ÷ 20% lượng
dầu bơi trơn do bơm dầu cung cấp) đi qua bầu lọc tinh 5 rồi trở về lại cácte. Bầu lọc
tinh có thể được lắp gần bầu lọc thô hoặc để xa bầu lọc thô. Đồng hồ 1 báo áp suất
và đồng hồ 8 báo nhiệt độ của dầu nhờn.
Khi nhiệt độ của dầu bôi trơn lên cao quá 80 0 C , vì do độ nhớt giảm sút, van
điều khiển C sẽ mở để dầu nhờn đi qua két làm mát dầu nhờn 6. Sau một thời gian
làm việc bầu lọc thơ có thể bị tắc do quá tải, van an toàn 14 của bầu lọc thô được
dầu nhờn đẩy mở ra, dầu lúc này không thể qua bầu lọc thô mà trực tiếp đi vào
đường dầu chính 2. Để đảm bảo áp suất dầu bơi trơn có trị số khơng đổi trên cả hệ
thống, trên hệ thống bơi trơn có lắp van an tồn 12.
Ngồi việc bôi trơn các bộ phận trên, để bôi trơn các bề mặt làm việc của xilanh,
piston...Người ta kết hợp tận dụng dầu vung ra khỏi ổ đầu to thanh truyền trong q
trình làm việc ở một số ít động cơ, trên đầu to thanh truyền khoan một lỗ nhỏ để
phun dầu về phía trục cam tăng chất lượng bơi trơn cho trục cam và xilanh.
Thông qua phương án bôi trơn catte ướt, với những ưu điểm của nó ngày nay
phương án này được dùng rất nhiều ở ôtô. Ưu điểm là cung cấp khá đầy đủ dầu bôi
trơn cả về số lượng và chất lượng, độ tin cậy làm việc của hệ thống bôi trơn tương
đối cao. Nhược điểm do dùng cácte ướt (chứa dầu trong cácte) nên khi động cơ làm

việc ở độ nghiêng lớn, dầu nhờn dồn về một phía khiến phao hút dầu bị hẫng. Vì
vậy lưu lượng dầu cung cấp sẽ không đảm bảo đúng yêu cầu.
Hầu hết các loại động cơ đốt trong ngày nay đều dùng phương án bôi trơn cưỡng
bức do dầu nhờn trong hệ thống bôi trơn được bơm dầu đẩy đến các bề mặt ma sát
dưới một áp suất nhất định nên có thể đảm bảo u cầu bơi trơn, làm mát và tẩy rửa
mặt ma sát của ổ trục. Nói chung hệ thống bơi trơn cácte ướt thường dùng trên động
cơ ơtơ làm việc trong địa hình tương đối bằng phẳng (vì ở loại này khi động cơ làm
việc ở độ nghiêng lớn, dầu nhờn dồn về một phía khiến phao hút dầu bị hẫng).
1.3.2.2. Hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte khô.

13


Khảo sát,tính tốn hệ thống bơi trơn động cơ 4VD 14,5/12-1SRW trên xe IFA W50

7

6

1

8
10
14

13

11

12

15

16

Hình 1.5. Sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn cácte khô.
1- Đồng hồ áp suất; 6- Két làm mát; 7- Van khống chế dầu qua két làm mát; 8Đồng hồ nhiệt độ dầu nhờn; 10- Phao hút dầu; 11- Bơm dầu nhờn; 12- Van an tồn
của bơm dầu; 13- Bầu lọc thơ; 14- Van an tồn của bầu lọc thơ; 15- Phao hút dầu;
16- Nút tháo dầu.
Chỉ khác bôi trơn cưỡng bức cácte ướt là ở trong hệ thống này có thêm hai bơm
hút dầu từ cácte về thùng chứa, sau đó bơm 11 mới chuyển dầu đi bôi trơn. Trong hệ
thống bôi trơn cưỡng bức cácte ướt, nơi chứa dầu đi bơi trơn là cácte, cịn ở đây là
thùng chứa dầu.
Trong một số động cơ tĩnh tại và tàu thuỷ, trên hệ thống bơi trơn cịn bố trí bơm
tay hoặc bơm điện để cung cấp dầu nhờn đến các mặt ma sát và điền đầy các đường
ống dẫn trước khi khởi động động cơ. Sơ đồ bố trí bơm tay hoặc bơm điện được
giới thiệu trên hình 1.6.

14


Khảo sát,tính tốn hệ thống bơi trơn động cơ 4VD 14,5/12-1SRW trên xe IFA W50

9

8

7

6

5

4
1

2

3

Hình 1.6. Sơ đồ bố trí bơm tay hoặc bơm điện trong hệ thống bôi trơn cưỡng bức.
1- Phao hút dầu; 2- Bơm chuyển dầu nhờn; 3-Bơm tay hoặc bơm điện ; 4- Van
dầu ; 5-Két làm mát; 6-Đường dầu đến két làm mát;7-Van an toàn bầu lọc;8-Bầu
lọc;9-pit tông –xi lanh
Thông qua phương án bôi trơn cácte khơ, với những ưu điểm của nó ngày nay
phương án này được dùng rất nhiều ở máy kéo.
Cácte 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 khơng sợ thiếu dầu, dầu
được cung cấp đầy đủ và liên tục.
Kết cấu phức tạp hơn, giá thành tăng lên do phải thêm đến 2 bơm dầu hút dầu
cácte qua thùng, thêm đường dầu và bố trí thùng dầu sao cho hợp lý.
Hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte khô thường dùng trên các loại động cơ
điêzen dùng trên máy ủi đất, xe tăng, máy kéo, tàu thuỷ...Trong một số động cơ tĩnh
tại và tàu thuỷ, trên hệ thống bôi trơn cịn bố trí bơm tay hoặc bơm điện để cung cấp
dầu nhờn đến các mặt ma sát và điền đầy các đường ống dẫn trước khi khởi động
cơ.
Ngoài ra, để đảm bảo bôi trơn cho mặt làm việc của xilanh, hệ thống bơi trơn
của các loại động cơ này cịn thường dùng van phân phối để cấp dầu nhờn vào một
số điểm chung quanh xi lanh, lỗ dầu thường khoan trên lót xilanh.
1.3.3. Pha dầu nhờn vào nhiên liệu.

15


Khảo sát,tính tốn hệ thống bơi trơn động cơ 4VD 14,5/12-1SRW trên xe IFA W50
Phương án bôi trơn này chỉ dùng để bôi trơn các chi tiết máy của động cơ xăng
hai kỳ cỡ nhỏ, làm mát bằng khơng khí hoặc nước. Dầu nhờn được pha vào trong
xăng theo tỷ lệ

1
1
÷
thể tích. Đối với một số động cơ cỡ nhỏ của Đức, Tiệp
20 25

thường pha dầu nhờn với tỷ lệ ít hơn, thường vào khoảng

1
1
÷ . Hỗn hợp của dầu
30 33

nhờn và xăng đi qua bộ chế hồ khí, được xé nhỏ cùng với khơng khí tạo thành khí
hổn hợp. Khí hỗn hợp này được nạp vào cácte của động cơ rồi theo lỗ quét đi vào
xilanh. Trong quá trình này, các hạt dầu nhờn lẩn trong khí hỗn hợp ngưng đọng
bám trên bề mặt các chi tiết máy để bôi trơn các mặt ma sát.
Cách bôi trơn này thực tế không cần hệ thống bôi trơn, thực hiện việc bôi trơn
các chi tiết máy rất đơn giản, dễ dàng nhưng do dầu nhờn theo khí hỗn hợp vào
buồng cháy nên dễ tạo thành muội than bám trên đỉnh piston, pha càng nhiều dầu
nhờn, trong buồng cháy càng nhiều muội than, làm cho piston nhanh nóng, quá

nóng, dể xảy ra hiện tượng cháy sớm, kích nổ và đoản mạch do buji bị bám bụi
than. Ngược lại, pha ít dầu nhờn, bôi trơn kém, ma sát lớn dễ làm cho piston bị bó
kẹt trong xilanh. Phương án này rất đơn giản nhưng lại nhiều nhược điểm. Ngày
nay, người ta quan tâm nhiều về vấn đề môi trường nên các loại động cơ này ít dùng
và hệ thống bơi trơn kiểu này cũng khơng cịn phổ biến.
Chương 2. KHẢO SÁT HỆ THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ 4VD 14,5/121SRW LẮP TRÊN XE IFA W50
2.1. Giới thiệu chung về xe IFA W50

16


Khảo sát,tính tốn hệ thống bơi trơn động cơ 4VD 14,5/12-1SRW trên xe IFA W50

Hình 2.1 Xe tải IFA W50
Xe IFA W50 được sản xuất tạ nhà máy ô tô VEB Ludwigsfelde ở Đơng Đức.
Nó được sản xuất trong các phiên bản khác nhau (nông nghiệp, quân sự, dịch vụ
cứu hỏa, hành lý,cần cẩu, ...). Cabin tiêu chuẩn (hai cửa, hai chỗ ngồi), có một cabin
mở rộng (hai cửa, bốn chỗ ngồi) và hai biến thể dài cabin (bốn cửa, sáu hoặc tám
chỗ ngồi). là một trong những xe phổ biến nhất ở phía đơng các nước châu Âu và
châu Phi là xe tải được sử dụng hoạt động cơ động trên các địa hình đồi núi hiểm
trở và các địa hình phức tạp.
Ở nước ta xe tải này được sử dụng rất nhiều trong việc kinh doanh vận tải và
được sử dụng trong nhiều mục đích khác.
Cơng thức bánh xe 4x4 nên xe hoạt động rất mạnh mẽ,có thể khóa cầu hay
tách cầu tùy ý,khi qua đoạn đường sa lầy có thể khóa 4 bánh xe thơng qua cơ cấu
gài bằng khí nén.
2.2 Sơ đồ và nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn trên xe IFA W50
2.2.1. Sơ đồ bôi trơn.

17

Khảo sát,tính tốn hệ thống bơi trơn động cơ 4VD 14,5/12-1SRW trên xe IFA W50
13

14

15

16 17

18

12

11
10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

Hình 2.2 Sơ đồ bơi trơn trên xe IFA W50
1.cac te dầu; 2.phao hút dầu; 3.bơm dầu; 4,5.van một chiều; 6.khóa xả dầu; 7.khóa
xả nước;8.đường ống tản nhiệt cho dầu; 9.khoang chứa nước làm mát dầu; 10.bầu
lọc thô; 11.bầu lọc ly tâm; 12.đồng hồ đo nhiệt độ dầu; 13.đồng hồ đo áp suất dầu;
14.trục dàn cò; 15.su pap; 16.trục cam; 17.piston-thanh truyền; 18.trục khuỷu
2.2.2. Nguyên lý làm việc
Hệ thống bôi trơn động cơ 4VD 14,5/12-1SRW kiểu cưỡng bức cácte ướt và
vung toé dùng để đưa dầu đi bôi trơn các bề mặt ma sát và làm mát các chi tiết. Hệ
thống bơi trơn gồm có: bơm dầu, lọc dầu, cácte dầu và đường ống dẫn dầu, két làm
mát dầu, van an toàn.
Dầu từ cácte được hút bằng bơm 3 thông qua phao hút dầu số 2,dầu được
đẩy đi làm mát ở két làm mát. Tại đây két làm mát sẽ thực hiện mang nhiệt từ dầu đi
thông qua lượng nước chảy qua két,trên các ống của đường dẩn dầu 8 có các cánh
nhằm mục đích tăng diện tích tiếp xúc với nước làm mát.
Dầu sau khi qua két làm mát được chia thành hai nhánh,một nhánh đi qua
bầu lọc ly tâm thực hiện qua trình lọc và trở về các te, nhánh còn lại là nhánh chính

18


Khảo sát,tính tốn hệ thống bơi trơn động cơ 4VD 14,5/12-1SRW trên xe IFA W50
thực hiện đi bôi trơn đến các chi tiết. Dầu được lọc qua bầu lọc 10 và đi đến đường
dầu chính của động cơ,ở đây dầu được bơm đến các cổ trục khuỷu để bôi trơn cho
trục khuỷu rồi tiếp tục đi bôi trơn cho đầu to thanh truyền và dầu được dẩn theo

thân thanh truyền để đi bôi trơn cho đầu nhỏ thanh truyền và làm mát cho pit tông
17. Một mặt khác dầu được dẩn đến bôi trơn cho các cổ trục của trục cam 16 và tiếp
tục đi bơi trơn cho dàn cị thơng qua các đường ống có trong thân máy. Sau khi bôi
trơn dầu được nhỏ giọt và trở về các te.
Trong q trình bơi trơn nếu bầu lọc bị tắc thì dầu sẽ đi qua van an tồn để
đi bơi trơn cho hệ thống.
Quá trình hoạt động thì trong két làm mát có thể có các cặn bẩn bám vào làm
cản trở sự lưu thơng dầu đi qua két,vì vậy có các van xả 6,7 để thực hiện xả dầu và
xả nước trong két làm mát dầu.
2.3. Bầu lọc dầu nhờn
2.3.1. Bầu lọc thơ
2.3.1.1. Kết cấu

9

8

7

6

5
4

10
3
2
1
Hình 2.3: Bầu lọc thơ
1-Van an tồn; 2-lị xo van an tồn; 3-vỏ bầu lọc; 4-lõi lọc; 5-khoang trong; 6-phớt

làm kín; 7-đường dầu ra; 8-đường dầu vào; 9-xương lõi lọc; 10-cửa ra van an toàn
2.3.1.2. Nguyên lý làm việc
Dầu nhờn được dẫn vào bầu lọc thông qua đường số 8 và chứa đầy trong không
gian phía ngồi bầu lọc, áp suất dầu do máy bơm cung cấp có tác dụng đẩy dầu
19


Khảo sát,tính tốn hệ thống bơi trơn động cơ 4VD 14,5/12-1SRW trên xe IFA W50
qua phần tử lọc số 4 đi vào khơng gian phía trong lõi lọc. Trong q trình này
các hạt mài có kích thước lớn hơn 0.05 (mm) và nước được giữ lại phía ngồi lõi
lọc, lắng cặn xuống phía dưới lõi lọc. Dầu nhờn sau khi đi vào khơng gian phía
bên trong lõi lọc tiếp tục đi vào đường dầu chính bơi trơn cho các bề mặt làm
việc. Sau một thời gian làm việc lõi lọc có hiện tượng bị bẩn và dẫn tới tắc
đường dầu cung cấp cho các bề mặt làm việc dẫn tới quá tŕnh mài mòn bề mặt
các chi tiết này nhanh chóng. Để khắc phục nhược điểm này trên vỏ bầu lọc có
lắp van an tồn 1. Khi lõi lọc bị tắc, dầu lúc này mất khả năng thông qua. Trở
lực của bầu lọc làm cho áp suất trong đường ống đẩy tăng lên, áp lực của dầu
lớn hơn lực căng của lò xo làm cho van 1 mở ra, dầu nhờn được đi tắt qua van
vào đường dầu chính cung cấp cho các bề mặt làm việc.
2.3.2. Bầu lọc ly tâm
2.3.2.1. Kết cấu
10

9

8
7

6

5

4

3

2

1

Hình 2.4: Bầu lọc ly tâm
1-đường dầu ra; 2-đường dầu vào; 3-van một chiều; 4-lỗ ly tâm; 5-đệm; 6-ổ bi; 7sec lip; 8-phần lõi quay ; 9-bạc;10-lỗ xả
2.3.2.2.Nguyên lý làm việc
Dầu được dẩn từ đường dầu 2 theo đường dẩn đi vào phần lõi quay 8, tại đây
dầu có áp lực phun ra lỗ ly tâm 4,luồng dầu có áp lực này đập vào thành bầu lọc tạo
ra lực quay cho phẩn tử 8.Lúc này dầu và mạt kim loại lẩn bên trong sẽ có lực ly
tâm văng ra bên ngồi. Do phần tử hạt kim loại có khối lượng nặng hơn nên lực ly
20


Khảo sát,tính tốn hệ thống bơi trơn động cơ 4VD 14,5/12-1SRW trên xe IFA W50
tâm lớn hơn dính vào bề mặt bên trong bầu lọc và rơi xuống dưới, dầu được dẩn ra
theo đường dầu 1 và thực hiện đi bơi trơn cho các chi tiết.
Trong q trình lọc cặn bẩn đóng lại trong bầu lọc sẽ gây tắc lọc,trường hợp này
nếu bầu lọc bị tắc thì van an tồn 3 sẽ mở cho dầu thông hai khoang với nhau nhằm
tránh hiện tượng thiếu dầu bôi trơn.
Để làm sạch bầu lọc này ta thực hiện tháo nút xả cặn 10 để thực hiện làm sach cho
bầu lọc.
2.3.3. Bơm dầu nhờn
2.3.3.1. Công dụng, yêu cầu của bơm dầu nhờn

2.3.3.1.1. Công dụng
Bơm dầu nhờn có nhiệm vụ cung cấp một lượng dầu nhờn liên tục dưới áp
suất cao tới các bề mặt ma sát để bôi trơn, làm mát, và tẩy rửa các bề mặt ma sát.
2.3.3.1.2. Yêu cầu
- Phải cung cấp lưu lượng dầu thích hợp tới các bề mặt ma sát
- Bơm phải cung cấp một lượng dầu nhờn đồng đều theo thời gian.
- Kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, dễ bảo dưỡng sửa chữa, có độ bền cao, chịu được
mài mịn rung xóc, tính kinh tế cao.
2.3.3.2. Kết cấu và nguyên lý làm việc
2.3.3.2.1.Kết cấu
20

19

21

18

11
12

13
14
15

17

16

Hình 2.5: Bơm dầu nhờn

21


Khảo sát,tính tốn hệ thống bơi trơn động cơ 4VD 14,5/12-1SRW trên xe IFA W50
1-Bánh răng chủ động, 2-then, 3-trục chủ động, 4-khoang dầu vào, 6-bánh răng bị
động, 7-trục bánh răng bị động, 8-khoang dầu ra, 9-bi van một chiều, 10-lò xo, 12nắp van một chiều
2.3.3.2.2 Nguyên lý làm việc
Bơm dầu được dẩn động từ bánh răng được truyền công suất từ động cơ,dầu
được đi vào theo khoang 5 theo các rảnh của cặp bánh răng ăn khớp và đi ra theo
khoang 8,trong quá trình bơm dầu nếu bơm dầu bị qua tải thì dầu đi theo van 9 và đi
về khoang hút của bơm.
2.3.4. Két làm mát dầu
2.3.3. 1. Cơng dụng, u cầu
2.3.3.1.1. Cơng dụng
Trong q trình làm việc của động cơ nhiệt độ của dầu nhờn tăng lên không
ngừng do dầu nhờn phải làm mát ổ trục, tải nhiệt lượng sinh ra do quá trình ma sát
của ổ trục ra ngoài. Dầu nhờn tiếp xúc với các chi tiết máy có nhiệt độ cao, nhất là
lượng dầu nhờn phun ra để làm mát đỉnh piston. Để đảm bảo nhiệt độ làm việc của
dầu nhờn ổn định, giữ cho độ nhớt của dầu không đổi, đảm bảo khả năng bôi trơn,
người ta dùng két làm mát dầu nhờn để làm mát dầu nhờn.
2.3.3.1.2. Yêu cầu
- Làm mát dầu nhờn hiệu quả
- Kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, dễ bảo dưỡng sửa chữa, có độ bền cao, tính kinh
tế cao.
2.3.3.2. Kết cấu và nguyên lý làm việc
2.3.3.2.1.kết cấu

8

7

6

5

3

B

2
1

4

BB
9
10

B
Hình 2.6: Két làm mát dầu nhờn

22


Khảo sát,tính tốn hệ thống bơi trơn động cơ 4VD 14,5/12-1SRW trên xe IFA W50
1-Đường nước ra; 2-khoang dầu ra; 3-ống làm mát; 4-giá đỡ ống; 5-vỏ két làm
mát; 6-vị trí lắp bu lơng; 7-khoang nước vào; 8-đường dẩn nước vào; 9-mặt bích;
10-đường dầu vào
2.3.3.2.2. Nguyên lý làm việc

Dầu nhờn mang nhiệt độ chảy vào khoang 10 thông qua các ống đồng 3 để đi
ra khoang ra 2,tại trong két làm mát này lượng nhiệt truyền từ ống đồng 3 đi ra mơi
trường nước bên ngồi. Nước từ bơm nước được bơm vào qua ống dẩn 8 và đi vào
bên trong két và đi qua cửa 1.
Quá trình tra đổi nhiệt được diển ra bên trong két và như vậy nhiệt từ dầu nhờn
sẽ được nước làm mát động cơ mang đi ra ngồi.
Két làm mát này có các van xả dầu và van xả nước để nhằm mục đích vệ sinh
két làm mát dầu.
2.3.5. Đồng hồ đo áp suất dầu
2.3.5.1.Sơ đồ

5
6

30

Hình 2.7. Sơ

0

7

8

1

2

60

4
3

đồ mạch điện đồng hồ

đo áp suất.
1- Ắc quy. 2-Công tắc. 3-Cuộn từ. 4-kim. 5- Biến trở. 6-Tiếp điểm trượt kim.
7-Tấm màng. 8-Đường dầu vào.
2.3.5.2. Nguyên lý làm việc
- Áp suất từ bơm tác dụng đẩy màng dầu lên. Chuyển động của màng điều
khiển tiếp điểm dọc theo dây biến trở.
- Khi áp suất tăng màng điều khiển cho tiếp điểm trượt chuyển về phía tăng
điện trở, làm giảm dịng điện qua mạch đó. Do dịng qua biến trở giảm làm cho

23


Khảo sát,tính tốn hệ thống bơi trơn động cơ 4VD 14,5/12-1SRW trên xe IFA W50
dòng qua cuộn từ bên phải tăng nên sinh ra từ lực mạnh và hút kéo kim về phía áp
suất cao.
- Khi áp suất dầu giảm, màng điều khiển cho tiếp điểm trượt về phía giảm điện
trở làm tăng dịng điện qua mạch đó. Do dịng qua điện trở tăng nên giảm dòng qua
cuộn từ bên phải dẫn đến giảm lực từ của nam châm điện và kéo kim về chỉ số có áp
suất nhỏ hơn.
-Trên hệ thống này cịn có đèn báo áp suất dầu để báo cho tài xế biết áp suất
dầu đang ở tình trạng nào trong động cơ,khi hoạt động nếu áp suất dầu quá thấp so
với sự cho phép thì đèn này sẽ sang báo cho người lái cần phải khắc phục.
2.3.6. Van an tồn.
Van an tồn có nhiệm vụ giữ cho áp suất của bơm khơng đổi. Khi vì một lý do
nào đó áp lực trên đường đẩy của bơm tăng lên vượt quá giá trị định mức cho phép

lúc đó tổng áp lực tác dụng lên diện tích viên bi 3 lớn hơn lực lị xo 1 lúc đó viên bi
3 được đẩy lên, dầu chảy qua khe hở giữa đế van và viên bi về đường hút của bơm.

1

2
3

Hình 2.8. Van an tồn.
1- Lị xo; 2- Thân van; 3- Bi cầu

24


Khảo sát,tính tốn hệ thống bơi trơn động cơ 4VD 14,5/12-1SRW trên xe IFA W50

Chương 3.TÍNH TỐN CHO ĐỘNG CƠ 4VD 14,5/12-1SRW
3.1.Tính tốn nhiệt, động học, động lực học
3.1.1. Tính tốn nhiệt động cơ.
Bảng 3.1. Các thơng số kỹ thuật chính của động cơ 4VD 14,5/12-1SRW
TÊN THƠNG SỐ
Cơng suất có ích

KÝ HIỆU

THỨ NGUYÊN

GIÁ TRỊ

Ne

kW

92

Tỷ số nén

ε

Số vòng quay

n

vòng/phút

2300

Đường kính xylanh

D

mm

120

Hành trình pittơng

S

mm

145

Số xilanh

i

4

Số kì

τ

4

Góc phun sớm

ϕs

Độ

22

Góc mở sớm xupáp nạp

ϕ1

Độ

8

Góc đóng muộn xupáp nạp

ϕ2

Độ

38

Góc mở sớm xupáp thải

ϕ3

Độ

44

Góc đóng muộn xupáp thải

ϕ4

Độ

8

18

Buồng cháy xoáy lốc
Số xupáp nạp

1

Số xupáp thải

1

Thứ tự nổ

1-3-4-2

Bảng3.2. Thông số chọn của động cơ

25