ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG BÔI TRƠN TRÊN XE TOYOTA VIOS 2016

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG BÔI TRƠN TRÊN XE
TOYOTA VIOS 2016

Giáo viên hướng dẫn : ThS Ngô Quang Tạo
Tên sinh viên

: Nguyễn Anh Ngọc

Mã số sinh viên

: 2017603633

Lớp: ĐH OTO4 – Khóa: 12

Hà Nội, 06/2021


BỘ CƠNG THƯƠNG
CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNGĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆPHÀNỘI
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Nguyễn Anh Ngọc
Mã SV: 2017603633

Lớp: 2017DHKTOT04 Ngành: CNKT Ơ Tơ
Khóa:12
Tên đề tài: Nghiên cứu hệ thống bôi trơn trên xe Toyota Vios 2016
Mục tiêu đề tài:
Thông qua đề tài giúp sinh viên nắm được cấu tạo, nguyên lý làm việc của hệ
thống bôi trơn động cơ, phương pháp kiểm tra sửa chữa hệ thống bôi trơn trên xe
Toyota Vios 2016.
Kết quả dự kiến
1. Phần thuyết minh:
- Tổng quan về hệ thống bôi trơn động cơ.
- Sơ đồ nguyên lý, nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn động cơ.
- Đặc điểm kết cấu hệ thống bôi trơn trên xe Toyota Vios 2016.
- Những hư hỏng, nguyên nhân, biện pháp sửa chữa hệ thống bôi trơn động cơ.
2. Bản vẽ: (3 bản vẽ A0)
- 01 bản vẽ: Tổng quan hệ thống bôi trơn trên xe Toyota Vios 2016.
- 01 bản vẽ: Kết cấu hệ thống bôi trơn trên xe Toyota Vios 2016.
- 01 bản vẽ: Quy trình thay dầu, lọc dầu động cơ.
Thời gian thực hiện: từ: 22/03/2021 đến 08/05/2021
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

TRƯỞNG KHOA

(Ký và ghi rõ họ tên)

ThS. Ngô Quang Tạo

TS. Nguyễn Anh Ngọc


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
Hà Nội, Ngày……tháng……năm 2021


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
.........................................................................................................................

.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
Hà Nội, Ngày……tháng……năm 2021


2
MỤC LỤC
MỤC LỤC .............................................................................................................. 2

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ............................................................................... 5
LỜI MỞ ĐẦU ........................................................................................................ 7
Chương 1 - TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ ............... 8
1.1

Tổng quan về hệ thống bôi trơn động cơ đốt trong ................................... 8

1.2

Nhiệm vụ của hệ thống bôi trơn ................................................................ 8
Yêu cầu .............................................................................................. 10
Phân loại ............................................................................................ 10
Bôi trơn bằng phương án vung té dầu......................................... 10
Bôi trơn bằng phương án cưỡng bức .......................................... 11
Bôi trơn bằng phương án pha dầu vào nhiên liệu ...................... 12

1.3

Thơng số sử dụng và tính chất của dầu bơi trơn...................................... 14
Chỉ số SAE ........................................................................................ 15
Chỉ số API ......................................................................................... 16

Chương 2 - SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ
THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ. ........................................................................ 18
2.1

Sơ đồ nguyên lý, nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn. .................. 18
Bôi trơn bằng phương án vung té dầu ............................................... 18
Phương án bôi trơn cưỡng bức .......................................................... 20
Hệ thống bôi trơn cưỡng bức cacte ướt ...................................... 21

Hệ thống bôi trơn các te khô ....................................................... 23
Bôi trơn bằng phương án pha dầu vào trong nhiên liệu ................... 24

2.2

Kết cấu các bộ phận chính của hệ thống bơi trơn ................................... 25


3
Lọc dầu .............................................................................................. 25
Công dụng ................................................................................... 26
Các loại bầu lọc ........................................................................... 26
Bơm dầu ............................................................................................ 30
Bơm dầu kiểu bánh răng ............................................................. 30
Bơm dầu kiểu roto....................................................................... 31
Két làm mát dầu ................................................................................ 32
Cảm biến áp suất dầu ........................................................................ 33
Đồng hồ áp suất dầu bôi trơn kiểu đồng hồ nhiệt điện. .............. 33
Đồng hồ áp suất dầu bôi trơn kiểu điện từ. ................................. 36
Đèn báo áp suất dầu bôi trơn ...................................................... 39
Chương 3 - ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG BÔI TRƠN TRÊN XE
TOYOTA VIOS 2016 .......................................................................................... 41
3.1

Giới thiệu chung về động cơ Toyota vios 1.5G 2016 ............................. 42

3.2

Sơ đồ nguyên lý và nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn trên Toyota

Vios 2016 .......................................................................................................... 43
Bôi trơn trục khuỷu- thanh truyền ..................................................... 46
Trục khuỷu .................................................................................. 46
Thanh truyền ............................................................................... 47
Bôi trơn Piston................................................................................... 48
Bôi trơn cơ cấu phân phối khí ........................................................... 50
3.3

Kết cấu các bộ phận chính của hệ thống bơi trơn ................................... 50
Bầu lọc dầu ........................................................................................ 50
Bơm dầu ............................................................................................ 52
Đèn báo áp suất dầu động cơ ............................................................ 54


4
Chương 4 - NHỮNG HƯ HỎNG, NGUYÊN NHÂN, BIỆN PHÁP SỬA
CHỮA HỆ THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ ...................................................... 56
4.1

Các nguyên nhân hư hỏng của các cụm chi tiết trong hệ thống bôi trơn xe

Toyota vios 2016. .............................................................................................. 56
Các dạng hư hỏng của bơm dầu ........................................................ 57
Các dạng hư hỏng của bầu lọc .......................................................... 58
Các hư hỏng của van an toàn ............................................................ 59
4.2

Quy trình tháo lắp kiểm tra, sửa chữa, bảo dưỡng các cụm chi tiết trong

hệ thống bôi trơn. .............................................................................................. 60

Quy trình tháo lắp sửa chữa bơm dầu ............................................... 60
Kiểm tra, sửa chữa bơm dầu ....................................................... 60
Quy trình tháo, lắp và kiểm tra ................................................... 61
Quy trình tháo lắp sửa chữa hư hỏng lọc .......................................... 64
Kiểm tra, sửa chữa phao lọc ....................................................... 64
Quy trình tháo lắp kiểm tra sửa chữa bầu lọc ............................. 65
Quy trình bảo dưỡng và thay dầu, lọc dầu động cơ .......................... 67
Quy trình bảo dưỡng hệ thống bơi trơn xe Toyota vios ............. 67
Quy trình trình thay dầu động cơ ................................................ 69
4.3

Yêu cầu kỹ thuật để kiểm nghiệm sau khi hệ thống đã được sửa chữa .. 74

KẾT LUẬN .......................................................................................................... 75
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 76


5
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Tổng quan hệ thống bơi trơn động cơ .................................................... 8
Hình 1.2: Bơi trơn bằng phương pháp vung té .................................................... 11
Hình 1.3: Dầu bơi trơn trục khuỷu, thanh truyền và piston ................................. 11
Hình 1.4: Hệ thống bôi trơn cưỡng bức các te khô (a) và các te ướt (b) ............. 12
Hình 1.5: Pha dầu vào xăng ................................................................................ 13
Hình 1.6: Ví dụ thơng số của dầu bơi trơn ........................................................... 14
Hình 1.7: Chỉ số SAE ........................................................................................... 15
Hình 1.8: Phân cấp dầu nhớt cho động cơ Xăng.................................................. 17
Hình 1.9: Phân cấp dầu nhớt của động cơ Diesel ................................................ 17
Hình 2.1: Sơ đồ ngun lý bơi trơn bằng phương pháp vung té dầu ................... 18
Hình 2.2 : Sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn cacte uớt. ................ 21

Hình 2.3: Sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống bơi trơn cácte khơ ................. 23
Hình 2.4: Lọc dầu ................................................................................................. 25
Hình 2.5: Bầu lọc thơ kiểu thấm .......................................................................... 27
Hình 2.6: Bầu lọc thơ ly tâm tồn phần ............................................................... 28
Hình 2.7: Bầu lọc dầu ly tâm tồn phần............................................................... 29
Hình 2.8: Cấu tạo của bơm dầu kiểu bánh răng ăn khớp ngồi (a), trong (b) ..... 30
Hình 2.11: Bơm dầu kiểu roto.............................................................................. 31
Hình 2.12: Cấu tạo của bơm dầu kiểu roto .......................................................... 32
Hình 2.13: Két làm mát dầu ................................................................................. 32
Hình 2.14: Đồng hồ áp suất dầu ........................................................................... 33
Hình 2.15: Hoạt động của đồng hồ nhiệt điện khi áp suất thấp/khơng có dầu .... 34
Hình 2.16: Hoạt động của đồng hồ nhiệt điện khi áp suất dầu cao ..................... 35
Hình 2.17: Đồng hồ áp suất dầu bôi trơn loại từ điện. ........................................ 36
Hình 2.18: Đồng hồ áp suất dầu bơi trơn loại từ điện. ......................................... 37
Hình 2.19 Cấu tạo mạch đèn báo áp suất dầu bôi trơn ........................................ 39


6
Hình 3.1: Động cơ 2NR-FE trên xe Toyota Vios 2016 ....................................... 41
Hình 3.2: Thơng số cơ bản của động cơ 2 NR- FE .............................................. 43
Hình 3.3: Sơ đồ nguyên lý họat động hệ thống bôi trơn trên xe Toyota vios...... 44
Hình 3.4: Hệ thống bơi trơn trên xe Toyota Víos 2016 ....................................... 45
Hình 3.5: Kết cấu trục khuỷu. ............................................................................. 47
Hình 3.6: Kết cấu thanh tuyền động cơ................................................................ 48
Hình 3.7: Kết cấu piston động cơ 2 NR- FE ........................................................ 49
Hình 3.8: Cơ cấu phân phối khí ........................................................................... 50
Hình 3.9: Sơ đồ cấu tạo bầu lọc bôi trơn động cơ 2 NR - FE. ............................. 51
Hình 3.10: Cấu tạo bơm bánh răng ...................................................................... 53
Hình 3.11: Cấu tạo mạch đèn báo áp suất dầu bơi trơn ....................................... 54
Hình 4.1: Sơ đồ thể hiện sự hư hỏng của lõi lọc .................................................. 58

Hình 4.2: Thiết bị kiểm tra độ kín khít của bơm dầu bơi trơn. ............................ 63
Hình 4.3: Sơ đồ tháo bầu lọc dầu bơi trơn ........................................................... 65
Hình 4.4: Đồ thị bổ xung dầu động cơ ................................................................. 69


7
LỜI MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây ngành công nghiệp ô tô thế giới phát truyển không
ngừng theo hướng áp dụng tiến bộ khoa học công nghệ đặc biệt là lĩnh vực tin học
vào các trang thiết bị hệ thống trên xe nhằm tối ưu hóa q trình hoạt động và nâng
cao q trình sử dụng, nghành cơng nghiệp ơ tơ nước ta có những bước phát truyển
nhằm đáp ứng nhu cầu đi lại ngày càng tăng của nhân dân.
Để đáp ứng nhu cầu đó, động cơ đốt trong ngày nay đang phát truyển
mạnh,giữ vai trò quan trọng trong các ngành kinh tế quốc dân như nông
nghiệp,giao thông vận tải, đường bộ, đường săt,đường biển, đường không..…Để
thuận tiện cho sự phát truyển của động cơ nói chung và ngành cơng nghiệp ơ tơ
nói riêng người ta chia động cơ đốt trong củng như ngành ô tô thành nhiều hệ
thống phục vụ cho sự nghiên cứu như : hệ thống nhiên liệu ,hệ thống bôi trơn, hệ
thống làm mát…Trong mổi hệ thống đều có một vai trị nhất định, trong đó hệ
thống bơi trơn là một trong những hệ thống chính của động cơ.
Em chọn đề tài “NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ
TRÊN XE TOYOTA VIOS 2016” với động cơ 2 NR- FE ,vì đây là một đề tài nó
giúp em củng cố kiến thức đã học , biết đi sâu tìm hiểu các hệ thống khác . Em
chọn mảng đề tài này khơng ngồi mục đích đó, bên cạnh đó cịn để giúp em nâng
cao kiến thức phục vụ tốt hơn cho công việc sau này khi ra trường. em chọn
TOYOTA vì đây là một trong những xe hiện đại được láp ráp tại Việt Nam.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn NGÔ QUANG TẠO đã tận
tình hướng dẫn. cùng sự gúp đỡ chỉ bảo các thầy giáo trong khoa công nghệ ô tô.
Trong quá trình nghiên cứu và làm đồ án khơng thể tránh khỏi những thiếu
sót. Kính mong được sự quan tâm chỉ bảo của các thầy để em được hiểu sâu hơn

về vấn đề này.
Hà Nội, ngày … tháng … năm 2021
Sinh viên
Nguyễn Anh Ngọc


8
Chương 1 - TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ
1.1 Tổng quan về hệ thống bôi trơn động cơ đốt trong

Hình 1.1: Tổng quan hệ thống bơi trơn động cơ
1- Lưới lọc dọc

5- Đường dầu chính

2- Bơm dầu

6- Van điều khiển dầu của trục cam

3- Bộ lọc dầu

7- Lỗ hồi dầu

4- Công tắc áp suất dầu
1.2 Nhiệm vụ của hệ thống bơi trơn
Hệ thống bơi trơn cịn có nhiệm vụ chính là đưa dầu đến các mặt ma sát, đồng
thời lọc sạch những tạp chất lẫn trong dầu khi dầu tẩy rửa các bề mặt ma sát này


9

và làm mát dầu để đảm bảo tính năng hố lý của nó. Ngồi ra dầu cịn bảo vệ các
chi tiết trong động cơ khơng bị ơxi hố.
Bên cạnh những nhiệm vụ chính đó, hệ thống bơi trơn cịn có các nhiệm vụ sau:
- Bôi trơn các bề mặt ma sát, làm giảm tổn thất ma sát: Trong trường hợp
này, dầu đóng vai trị 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 , 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 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 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

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 là rất thấp so với nước,
thế nhưng nước không thể thay thế được chức năng của dầu , do cịn phụ thuộc
vào một số đặc tính lý hố khác. Vì lý do đó, để dầu phát huy được tác dụng làm
mát các mặt ma sát, đòi hỏi bơm dầu 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 cacte, tróc, xước...hạt kim loại rơi ra bám trên
mặt ma sát. Do đó, khi đi bơi trơn, dầu 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.

10
- Bao kín khe hở giữa pittơng- xi lanh, xéc măng- pittông : Nhờ một phần
vào dầu mà khả năng lọt khí qua các khe hở này được giảm xuống.
- Chống oxy hóa (tạo gỉ) : trên các bề mặt nhờ nhờ các chất phụ gia có trong dầu.
- Rút ngắn q tình chạy rà động cơ: như đã nói trên, khi chạy rà động cơ phải
dùng dầu bôi trơn có độ nhớt thấp, ngồi ra dầu cịn pha các phụ gia đặc biệt, có
tác dụng làm mềm tổ chức tế vi kim loại một lớp rất mỏng trên bề mặt chi tiết do
đó các chi tiết nhanh chóng rà khít với nhau, rút ngắn thời gian và chi phí chạy rà.
Yêu cầu
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:
- Bôi trơn tốt các bề mặt ma sát, bảo vệ cho bề mặt kim loại
- Tẩy rửa đi các hạt kim loại bong ra trong q trình ma sát, nhằm giúp làm
kín giữa các piston và xilanh ngồi ra cịn tạo thêm dầu giữa các bề mặt ma sát để
tránh mài mòn và tránh va đập trong động cơ khi động cơ làm việc và làm mát
động cơ, giúp cho động cơ làm việc tốt hơn và đảm bảo cho động cơ làm việc ở
nhiệt độ cho phép.
- Nhiệt độ dầu bơi trơn khoảng 80÷160 nếu lớn hơn nhiệt độ trên dầu sẽ bốc
cháy. Nhưng nếu dầu bơi trơn làm mát nhiều q thì sẽ làm mất hiệu suất nhiệt
của động cơ.
- Yêu cầu công suất động cơ trong hệ thống bôi trơn không được vượt q
3÷5%, dầu bơi trơn để tìm, dễ thay thế, thời gian sử dụng lâu dài.
- Làm mát các bề mặt ma sát và làm mát dầu để đảm bảo tính năng lý, hóa.
Phân loại
Bơi trơn bằng phương án vung té dầu
Khi động cơ hoạt động, các chi tiết bôi trơn sẽ vung té dầu lên bề mặt của
các chi tiết như các te, trục cam, xilanh. Ngồi ra, có một phần dầu vung té theo

11
dạng sương rơi vào những cấu trúc hứng dầu cho các chi tiết cần bôi trơn. Phương
pháp này rất đơn giản, nhưng cũng khơng an tồn, nó sẽ khơng đảm bảo được độ
đủ dầu để bôi trơn những chi tiết khác. Phương pháp bôi trơn bằng vung té chỉ áp
dụng những loại máy có cơng suất nhỏ.

Hình 1.2: Bơi trơn bằng phương pháp vung té
Bôi trơn bằng phương án cưỡng bức

Hình 1.3: Dầu bơi trơn trục khuỷu, thanh truyền và piston
Hầu như các động cơ ngày nay đều áp dụng phương pháp bơi cưỡng bức, vì
dầu bơi trơn được bơm dầu trực tiếp được đẩy đến các bề mặt ma sát dưới một áp
suất nhất định, nên đảm bảo được lượng dầu bôi trơn cho các chi tiết.


12

Hình 1.4: Hệ thống bơi trơn cưỡng bức các te khô (a) và các te ướt (b)
Cấu tạo bôi trơn cưỡng bức khá phức tạp, nhưng có thể điều chỉnh lượng dầu
bôi trơn và tẩy sạch bề mặt ma sát vô cùng hiệu quả.
Bôi trơn bằng phương án pha dầu vào nhiên liệu
Phương pháp bôi trơn bằng pha dầu vào nhiên liệu thường được dùng ở
động cơ hai kỳ có cửa nạp, cửa xả và cửa thổi ở xilanh. Dầu bôi trơn được trộn với
nhiên liệu theo tỉ lệ nhất định, có thể theo cách sau đây:
Nhiên liệu và dầu bôi trơn được chứa ở hai thùng riêng biệt ở trên động cơ.
Trong quá trình làm việc xăng và dầu bơi trơn được hịa trộn với nhau theo tỷ lệ
nhất định.

13

Hình 1.5: Pha dầu vào xăng
Dùng bơm phun dầu, phun trực tiếp vào ống khuếch tán hay vị trí bướm ga.
Bơm dầu được điều chỉnh theo tốc độ vòng quay cũng động cơ ở vị trí bướm ga
nên định lượng của dầu được hòa trộn phải phù hợp với tốc độ.
Phương pháp này rất đơn giản nhưng khơng an tồn chút nào, do khó điều
chỉnh được lượng dầu bơi trơn cần thiết. Ngồi ra do bơi trơn trong hỗn hợp khí
bị đốt cháy cùng với nhiên liệu tạo thành nguội than bán trên piston ngăn cản quá
trình tản nhiệt. Nếu lượng dầu với xăng pha rất nhiều thì nguội than sẽ bán trên
piston ngày càng nhiều sẽ dẫn đến hiện tượng cháy sớm, kích nổ.


14
1.3 Thơng số sử dụng và tính chất của dầu bơi trơn

Hình 1.6: Ví dụ thơng số của dầu bơi trơn
Tính chất quan trọng nhất liên quan đến chất lượng dầu bơi trơn là độ nhớt
của nó. Mỗi loại động cơ u cầu dầu bơi trơn có một độ nhớt nhất định, phù hợp
với điều kiện làm việc của động cơ. Nếu dầu quá nhớt (dầu quá đặc) thường khó
lưu động trong hệ thống bôi trơn. Nên trong giai đoạn khởi động động cơ, dầu khó
đến được tất cả các bề mặt làm việc của chi tiết đặc biệt là các bề mặt ma sát ở xa
bơm dầu. Do đó một số bề mặt ma sát có thể thiếu dầu khi khởi động dẫn đến
nhanh bị mài mòn, nhanh hỏng. Ngược lại dầu có độ nhớt quá nhỏ hoạc dầu quá
loảng thì rể bị chèn ép ra khỏi bề mặt ma sát khi chịu tải lớn nên bề mặt ma sát rể
bị ma sát khơ và mịn nhanh.
Các loại dầu bơi trơn thường có ký hiệu và chỉ số trên bao bì thể hiện tính
năng và phạm vi sử dụng của chúng. Hiện nay các chỉ số của dầu chủ yếu dựa trên

15
tiêu chuẩn của các tổ chức Hoa Kỳ. Có 2 thơng số quan trọng để đánh giá đó là
chỉ số SAE và chỉ số API. Ngồi ra chúng ta có thể đánh giá theo chỉ số ISO.
Chỉ số SAE

Hình 1.7: Chỉ số SAE
- Chỉ số SAE (Society of Automobile Engineers) ban hành tháng 6 năm 1989
là chỉ số phân loại theo độ nhớt 1000C và 180C của hiệp hội kỹ sư Hoa Kỳ. Tại
một nhiệt độ nhất định chỉ số SAE lớn nghĩa là độ nhớt cao và ngược lại. Chỉ số
SAE cho biết cấp độ nhớt chia thành 2 loại :
+ Loại đơn cấp
Là loại chỉ có 1 chỉ số độ nhớt dùng cho mùa đông hoạc các mùa khác dầu
dung cho mùa đơng có ký hiệu chỉ số độ nhớt và thêm chữ W trên cơ sở nhiệt độ
thấp 18ºc, ví dụ : SAE 5W, SAE 10W , SAE 15W, SAE 20W VÀ SAE 25W.Dầu
dung cho các mùa khác thì trong chỉ số độ nhớt khơng có chữ W và dựa trên cơ sở
độ nhớt ở 100ºC ví dụ :SAE20,SAE 30..


16
+Loại đa cấp hay đa độ nhớt
Là lại có hai chỉ số nhớt ở nhiệt độ thấp và cao ví dụ : SAE-20W/50 ; SAE10W/40…Ví dụ SAE-20W/50 ở nhiệt độ thấp có cấp độ nhớt giống như loại đơn
cấp SAE-50. Dầu có chỉ số nhớt đa cấp có phạm vi môi trường sử dụng rộng hơn
so với dầu đơn cấp. Ví dụ dầu nhớt đơn cấp SAE-40 dùng cho mơi trường có nhiệt
độ từ 260C đến 420C trong khi dầu nhớt đa cấp SAE-20W/50 có thể sử dụng ở mơi
trường nhiệt độ thay đổi từ 00C đến 400C. Dầu thường sử dụng ở nước ta là loại
SAE 20W-40.
Chỉ số API
Chỉ số API (American Petroleum Institute) là chỉ số đánh giá chất lượng dầu
nhớt của viện hóa dầu Hoa Kỳ. Cấp hiệu năng API dùng để phân loại chất lượng

của nhớt động cơ xăng và diesel và bắt đầu được áp dụng rộng rãi ở Mỹ và trên
thế giới từ những năm 60 của thế kỷ trước. Theo sự phát triển của thiết kế động
cơ, trung bình cứ sau khoảng 4-5 năm lại có một các cấp API mới ra đời để đáp
ứng yêu cầu bôi trơn của thế hệ động cơ tương ứng.
Cấp chất lượng của dầu nhớt động cơ xăng được ký hiệu là API SA, SB,
SC… đến cấp mới nhất hiện nay là API SN. Trong đó chữ cái cuối dùng để phân
biệt các cấp và được xếp theo bảng chữ cái, chữ cái càng đứng sau thì biểu thị cho
phẩm cấp càng cao hơn. Ví dụ phẩm cấp API SN thì cao hơn SM ; SM cao hơn
SL.
Tương tự như vậy, dầu nhớt động cơ diesel được phân thành các cấp API từ
CC cho đến CJ (API CF, API CG, API CH, API CJ). Thời kỳ đầu, dầu nhớt có
chức năng chủ yếu là bảo vệ và kéo dài tuổi thọ động cơ. Về sau dầu nhớt còn đảm
đương thêm nhiều chức năng khác như giúp động cơ giảm tiêu hao nhiên liệu và
hiện nay thì góp phần làm giảm thiểu khí xả độc hại để động cơ đạt các tiêu chuẩn
khí xả như Euro 3, 4 hoặc 5.


17
Các cấp hiệu năng API mới nhất hiện nay như API SN hay API CJ-4 được
đánh giá theo các chỉ tiêu như khả năng bảo vệ động cơ (tính năng chống cặn bám,
chống mài mòn…), tiết kiệm nhiên liệu (độ nhớt thấp, đa cấp), kéo dài định kỳ sử
dụng nhớt và phin lọc (chống ơ-xy hóa, phân tán cặn), bảo vệ thiết bị xử lý khí xả.
API CJ-4 là cấp cao nhất hiện nay, trong đó chữ cái cuối biểu thị cho phẩm cấp và
số 4 biểu thị cho loại nhớt dành cho động cơ 4 thì.
Tóm tắt có thể hiểu API chia dầu nhớt thành 2 cấp như sau:


Cấp S: Sử dụng cho động cơ xăng. Ví dụ : SA, SB, SC, SE, SF, SG…

Hình 1.8: Phân cấp dầu nhớt cho động cơ Xăng



Cấp C: Sử dụng cho động cơ Diesel. Ví dụ : CH-4, CI-4, CJ-4, …

Hình 1.9: Phân cấp dầu nhớt của động cơ Diesel
Trong đó, S,C biểu thị cho loại động cơ và A,B,C… biểu thị cho mức độ tiến
hóa của chất lượng.
Kết luận chương
Chương 1 tập trung nêu ra tổng quan về hệ thống bôi trơn động cơ, yêu cầu,
phân loại các hệ thống bôi trơn có trên ơ tơ hiện nay… Cùng với những thơng số
sử dụng và tính chất của dầu bơi trơn theo từng loại động cơ giúp chúng ta chọn
được loại dầu bôi trơn phù hợp với từng loại động cơ ô tô khi bảo dưỡng, sửa chữa.


18
Chương 2 - SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ
THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ.
Trong động cơ đốt trong, có nhiều bề mặt chuyển động tương đối với nhau.
Kết cấu các cặp chi tiết, số lượng, cách bố trí trong mỗi động cơ khác nhau. Do
vậy, để cung cấp đủ dầu một cách liên tục đến các bề mặt ma sát của chi tiết máy
khi làm việc có chuyển động tương đối của động cơ, ta có thể lựa chọn những
phương án bơi trơn, cách bố trí hệ thống bôi trơn khác nhau.
Lựa chọn phương án bôi trơn cho các cụm chi tiết nào là phải dựa vào tính
năng tốc độ, cơng suất, mức phụ tải tác dụng lên ổ trục, công dụng của động cơ.
Mỗi phương án bơi trơn đều có ưu, nhược điểm riêng nên ta phải dựa vào các yêu
cầu cụ thể và điều kiện làm việc của động cơ mà lựa chọn cho hợp lý.
2.1 Sơ đồ nguyên lý, nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn.
Bôi trơn bằng phương án vung té dầu
a. Sơ đồ nguyên lý hoạt động

Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý bôi trơn bằng phương pháp vung té dầu


19

1- Bánh lệch tâm;
2- Piston bom dầu;

7- Thanh truyền có thìa hắt dầu
a- Bơi trơn vung té trong động

3- Thân bơm;
4- Cácte;

cơ nằm ngang;
b- Bôi trơn vung té trong động

5- Ðiểm tựa;
6- Máng dầu phụ

cơ đứng;
c- Bôi trơn vung té có bơm
dầu đơn giản.

b. Nguyên lý làm việc
Khi động cơ làm việc, các chi tiết chuyển động như trục khuỷu thanh truyền,
bánh răng…sẽ vung té dầu lên các bề mặt chi tiết cần bơi trơn như vách xy lanh,
các cam…ngồi ra một phần dầu vung té ở dạng xương mù rơi vào hay đọng bám
ở kết cấu hứng dầu của các chi tiết khác cần bôi trơn, như đầu nhỏ thanh truyền.
Nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn vung té như sau:

Dầu 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 mức 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 mới
được hắt tung lên. Cứ mỗi vịng quay của trục khuỷu thìa hắt dầu múc dầu lên một
lần. Các hạt dầu vung té ra bên trong khoảng không gian của các te sẽ rơi tự do
xuống các mặt ma sát của ổ trục. Ðể 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.
- Ưu, nhược điểm:
+ Ưu điểm:
Kết cấu của hệ thống bôi trơn rất đơn giản, dễ bố trí.


20
+ Nhược điểm:
Phương án bôi trơn này rất lạc hậu, không đảm bảo lưu lượng dầu bôi trơn của
ổ trục, tuổi thọ dầu giảm nhanh, cuờng độ dầu bôi trơn khơng ổn định nên ít dùng.
-

Phạm vi sử dụng:

Hiện nay, phương án này chỉ còn tồn tại trong những động cơ kiểu củ, công
suất nhỏ và tốc độ thấp.
Thuờng 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 củ...
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 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.
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 , các đường ống dẫn dầu, đồng hồ báo áp suất và đồng hồ báo nhiệt
độ của dầu , ngồi ra cịn có các van.
Tuỳ theo vị trí chứa dầu , người ta phân hệ thống bôi trơn cưỡng bức thành
hai loại: Hệ thống bôi trơn cacte ướt (dầu chứa trong cacte) và hệ thống bôi trơn
cacte khô (dầu chứa trong thùng dầu bên ngồi cacte). 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:


21
Hệ thống bôi trơn cưỡng bức cacte ướt
a. Sơ đồ nguyên lý làm việc

Hình 2.2 : Sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn cacte uớt.
1- Phao hút dầu;

10- Bầu lọc tinh;

2- Bơm dầu ;

11- Két làm mát dầu;

3- Lọc thô;

12- Thước thăm dầu;

4- Trục khuỷu;

13- Ðường dẫn dầu.

5- Ðường dầu lên chốt khuỷu;

a-

Van an toàn của bơm dầu;

6- Ðuờng dầu chính;

b-

Van an tồn của lọc thơ;

7- Ổ trục cam;

c-

Van dầu qua két làm mát;

8- Ðuờng dầu lên chốt piston;

T-Ðồng hồ nhiệt độ dầu ;

9- lỗ phun dầu

M-Ðồng hồ áp suất.

b. Nguyên lý làm việc
Dầu chứa trong các te được bơm dầu 2 hút qua phao hút dầu 1(vị trí hút nằm
lơ lững ở mặt thống của dầu để hút được dầu sạch và không cho lọt bọt sau đó


22
dầu đi qua lọc thô 3, 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 được đẩy vào đường dầu chính để
chảy đến các ổ trục khuỷu, ổ trục cam, ... Ðường dầu 5 trong trục khuỷu đưa dầu
bôi trơn ở chốt, ở đầu to thanh truyền rồi theo đuờng dầu 8 lên bơi trơn chốt piston.
Nếu như khơng có đường dầu trên thanh truyền thì đầu nhỏ trên thanh truyền
phải chứng dầu. Trên đuờng dầu chính cịn có các đường dầu 13 đưa dầu đi bơi
trơn các cấu phối khí... Một phần dầu (khoảng 15 ÷ 20% luợng dầu bơi trơn do
bơm dầu cấp) đi qua bầu lọc tinh 10 rồi trở về lại cácte.
Bầu lọc tinh có thể được lắp gần lọc thô hoặc để xa bầu lọc thô, nhưng bao
giờ củng lắp theo mạch rẽ so với bầu lọc Ðồng hồ M báo áp suất và đồng hồ T báo
nhiệt độ của dầu . Khi nhiệt độ của dầu bôi trơn lên cao quá 80ºC, vì do độ nhớt
giảm sút, van diều khiển C sẽ mở để dầu đi qua két làm mát dầu 11. Sau một thời
gian làm việc lọc thơ có thể bị tắt do q tải, van an tồn D của bầu lọc thơ được
dầu đẩy ra, dầu lúc này không thể qua bầu lọc thô mà trực tiếp đi vào đường dầu
chính 6 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( a).
Ngồi việc bơi trơn các bộ phận trên, để bôi trơn các bề mặt làm việc xi lanh,
piston...nguời ta kết hợp tận dụng dầu vung ra khỏi ổ đầu to thanh truyền trong
quá trình làm việc ở một số ít động cơ, trên đầu to thanh truyền khoan một lỗ nhỏ
phun dầu về phía trục cam tăng chất lượng bôi trơn cho trục cam và xilanh.
- Ưu, nhược điểm:
+ Ưu diểm: 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 các te ướt (chứa dầu trong các te) nên khi động cơ
làm việc ở độ nghiêng lớn, dầu dồn về một phía khiến phao hút dầu bị hẫng. Vì
vậy lưu lượng dầu cung cấp sẽ khơng đảm bảo đúng yêu cầu.
- Phạm vi sử dụng: