Xem mẫu
- Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ
D6AC
LỜI NÓI ĐẦU
Trong giai đoạn hiện nay ngành giao thông vận tải đang trên đà phát triển
mạnh mẽ, hoà nhập cùng với tốc độ phát triển sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện
đại hoá đất nước, đáp ứng nhu cầu về phương tiện đi lại và vận chuyển hàng
hoá, phục vụ đời sống sinh hoạt của xã hội.
Xe HYUNDAI là loại xe do Hàn Quốc sản xuất và được sử dụng rất phổ
biến ở nước ta hiện nay. Đó là loại xe có nhiều chủng loại dùng để chở hàng
được thiết kế và chế tạo khá hoàn thiện về mỹ thuật cũng như tính năng hoạt
động. Xe có động cơ hiệu suất, độ bền và độ tin cậy cao, kết cấu cứng vững,
gồm nhiều thiết bị đảm bảo an toàn cho người sử dụng trong các điều kiện
đường sá khác nhau.
Động cơ đốt trong ngày nay đang phát triển rất mạnh, giữ vai trò quan tr ọng
trong nhiều ngành kinh tế quốc dân như nông nghiệp, giao thông vận tải đ ường
bộ, đường sắt, đường biển, đường không cũng như trong nhiều ngành công
nghiệp khác.
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. Tuỳ 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,
hê thống làm mát...., 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. Đ ược sự giúp đỡ t ận
tình của thầy giáo hướng dẫn TRẦN THANH HẢI TÙNG em đã hoàn thành đề
tài này.
Do kiến thức còn nhiều hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều, tài liệu tham khảo
ít nên đồ án tốt nghiệp không tránh khỏi những thiếu sót những vấn đề còn sơ sài.
Kính mong được quý thầy cô chỉ bảo để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng em xin gởi đến thầy giáo hướng dẫn và quý thầy cô giáo trong bộ
môn sự biết ơn chân thành nhất.
Đà Nẵng, Ngày Tháng Năm 2006
SVTH : Mai Thị Kim Liên.
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 1
- Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ
D6AC
1. MỤC ĐÍCH - Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI:
1.1: Ý NGHĨA KINH TẾ:
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 ...), nông nghiệp, công
nghiệp, xây dựng, quốc phòng...
Ngoài 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 hi ệu
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” còn 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 bôi tr ơn là một trong
những hệ thống chính của động cơ đốt trong.
1.2: Ý NGHĨA VỀ 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 đ ộng
cơ đốt trong giúp cho sinh viên biết cách tìm hiểu 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
Ngoài ra, việc khảo sát này còn 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.
2. KHẢO SÁT ĐỘNG CƠ D6AC:
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG XE HYUNĐAI.
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 2
- Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ
D6AC
Động cơ D6AC là một trong những động cơ Diesel hiện đại và được sử dụng
rộng rải phổ biến nhất hiện nay. Động cơ được lắp trên xe HYUNDAI 19 tấn.
Xe HYUNDAI có công thức lốp 8 x 4 là loại dùng chở hàng hoá sạch (hoa quả,
nước ngọt) chủ yếu chạy trong đường thành thị ngoài ra còn dùng chở khách và
phương tiện khác. Xe có kết cấu cứng vững, độ bền và độ tin cậy cao, đầy đ ủ ti ện
nghi cho người sử dụng đảm bảo an toàn, kết cấu và hình dáng bên ngoài và nội thất
có tính mỹ thuật tương đối cao. Được nhập và sử dụng phổ biến ở việt nam trong
những năm tháng gần đây.
Với trình độ kỹ thuật sản xuất tiên tiến của hãng HYUNDAI đã cho ra đời loại
động cơ D6AC. Xe có động cơ D6AC có hiệu suất cao công suất cực đại 340[PS]
(tương ứng ở số vòng quay 2200[vg/ph], Hệ thống làm mát, hệ thống bôi trơn........
đều được trang bị đầy đủ và tối ưu. Với hệ thống làm mát một vòng tuần hoàn kín
và hệ thống bôi trơn cưỡng bức.
2.2. BẢNG CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ D6AC:
2.2.1 Các thông số kỹ thuật của động cơ D6AC.
Có 6 máy piston thẳng hàng :1-5-3-6-2-4
Thể tích làm việc : 11,149
Hành trình piston : 140 mm
Đường kính xy lanh : 130 mm
Số vòng quay cực đại : 2200 vòng / phút.
Tỷ số nén : 15,5
Công suất cực đại : 340/2200 vòng / phút.
Mô men cực đại : 140 kg.m / số vòng quay 1400 vòng / phút.
Khối lượng khô (chưa có dầu bôi trơn, nhiên liệu, nước làm mát): 990 kg
Khối lượng đầy đủ : 1035 kg
Kích thước bao chiều dài : 1338,6 mm
Kích thước bao chiều rộng : 1041,9 mm
Kích thước bao chiều cao : 1171,6 mm
Áp suất van an toàn : 12 kg / cm2
Có turbo tăng áp.
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 3
- Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ
D6AC
Thông số Giá trị Đơn vị
Số kỳ 4
Số xy lanh 6 xy lanh xếp thẳng hàng
Thứ tự làm việc 1-5-3-6-2-4
Đường kính × hành trình 130 x 140 [mm]
Dung tích xy lanh 1858 [cm3]
Tổng dung tích 11149 [cm3]
Kiểu buồng cháy Buồng cháy thống nhất
Tỷ số nén 15,5:1
Công suất 340 PS/2200[v/ph]
Góc phun sớm 17o trước điểm chết trên
Góc phân phối khí
- Góc mở sớm xu páp nạp ϕ1 = 100
- Góc đóng muộn xu páp nạp ϕ2 = 460
- Góc mở sớm xu páp thải ϕ3 = 560
- Góc đóng muộn xu páp
ϕ4 = 100
thải
2.3. CƠ CẤU KHUỶU TRỤC -THANH TRUYỀN -PISTON :
2.3.1. Trục khuỷu:
Trục khuỷu là một trong những chi tiết máy quan trọng nhất, cường độ làm
việc lớn nhất của động cơ đốt trong. Công dụng của trục khuỷu là tiếp nhận lực tác
dụng trên piston truyền qua thanh truyền và biến chuyển động tịnh tiến của piston
thành chuyển động quay của trục khuỷu để đưa công suất ra ngoài (dẩn động các
máy công tác khác) Trạng thái làm việc của trục khuỷu là rất nặng. Trong quá trình
làm việc, trục khuỷu chịu tác dụng của lực khí thể, lực quán tính (quán tính chuyển
động tịnh tiến và quán tính chuyển động quay) những lực này có trị số rất lớn thay
đổi theo chu kỳ nhất định nên có tính chất va đập rất mạnh. Ngoài ra các lực tác dụng
nói trên còn gây ra hao mòn lớn trên các bề mặt ma sát của cổ trục và chốt
khuỷu.Tuổi thọ của khuỷu trục thanh truyền chủ yếu phụ thuộc vào tuổi thọ của
trục khuỷu. Có sức bền lớn, độ cứng vững lớn, trọng lượng nhỏ và ít mòn, có độ
chính xác.
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 4
- Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ
D6AC
2 3
1
4
Hình 2.1. Kết cấu trục khuỷu động cơ D6AC.
1-Cổ khuỷu; 2- Lỗ dầu bôi trơn; 3-Bánh răng dẫn động các cơ cấu khác; 4- Chốt
khuỷu
Không xảy ra hiện tượng giao động. Kết cấu trục khuỷu phải đảm bảo tính
cân bằng và tính đồng đều, dể chế tạo. Đó là nói chung cho động cơ đốt trong còn xe
HYUNDAI nói riêng thì có các thành phần như sau, Trục khuỷu của động cơ D6AC
được chế tạo gồm một khối liền, vật liệu chế tạo bằng thép các bon có thành phần
các bon trung bình như các loại thép 40÷50, các bề mặt gia công đạt độ bóng cao. Thứ
tự làm việc các xi lanh 1-5-3-6-2-4. Đường kính cổ trục khuỷu: 100 mm.
2.3.2. Thanh truyền:
Thanh truyền là chi tiết nối piston với trục khuỷu hoặc guốc trượt của các
piston (trong động cơ tỉnh tải tốc độ thấp). Nó có tác dụng truyền lực tác dụng trên
piston xuống trục khuỷu, để làm quay trục khuỷu. Khi động cơ làm việc thanh truyền
chịu tác dụng của các lực sau. Lực khí thể trong xi lanh, lực quán tính chuyển động
tịnh tiến của nhóm piston, lực quán tính của thanh truyền. Đó là phần nói chung của
phần thanh truyền trong động cơ đốt trong còn với động cơ của HYUNDAI nói riêng
cụ thể như sau.
Thanh truyền của động cơ D6AC được chế tạo bằng thép các bon và thép hợp
kim thép các bon được dùng rất nhiều vì giá thành rẻ dể gia công, đặc biệt gồm có
các thành phần như Mn, Ni,Vônphram, ... Tiết diện của thanh truyền có dạng chữ I,
trên đầu to thanh truyền có khoan lỗ dầu để bôi trơn xilanh, bạc đ ầu to thanh truy ền
chế tạo hai nữa lắp ghép lại với nhau nắp đầu to thanh truyền lắp với thanh truy ền
nhờ hai bu lông. Đường kính của chốt khuỷu lắp đầu to thanh truyền: 84 mm.
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 5
- Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ
D6AC
Âáöu nhoí
thanh
truyãön Thán thanh
truyãön
Âáöu to
thanh
truyãön
Hình 2.2. Thanh truyền động cơ D6AC.
1- Đầu to thanh truyền; 2- Đầu nhỏ thanh truyền; 3- Thân thanh truyền.
2.3.3. Piston:
Piston là một chi tiết quan trọng của động cơ đốt trong. Trong quá trình làm
việc của động cơ, piston chịu lực rất lớn, nhiệt độ rất cao và ma sát mài mòn lớn, lực
tác dụng và nhiệt độ cao do khí thể và lực quán tính sinh ra gây nên ứng suất cơ học
và ứng suất nhiệt trong piston, còn mài mòn là do thiếu dầu bôi trơn mặt ma sát c ủa
piston với xilanh khi chịu lực. Piston có nhiệm vụ quan trọng như sau:
Đảm bảo bao kín buồng cháy, giữ không cho khí cháy trong buồng cháy lọt
xuống các te (hộp trục khuỷu) và ngăn không cho dầu nhờn từ hộp trục khuỷu súc lên
buồng cháy.
Tiếp nhận lực khí thể và truyền lực ấy cho thanh truyền (trong quá trình cháy
và giản nở) để làm quay trục khuỷu nén khí trong quá trình nén, đẩy khí thải ra khỏi
xilanh trong quá trình thải và hút khí nạp mới vào buồng cháy trong quá trình nạp.
Trong động cơ hai kỳ, nhóm piston có tác dụng như một van trượt làm nhiệm vụ phối
khí (đóng mở lỗ nạp, lỗ quét và lỗ thải)
Từ giới thiệu phần động cơ chung như thế thì ta đã nói ra phần tương tự của
động cơ piston xe HYUNDAI như sau.
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 6
- Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ
D6AC
1
2
3
5
4 6
Hình 2.3. Kết cấu piston động cơ D6AC.
1- Xec măng lửa. 2- Xec măng khí. 3- Xec măng dầu. 4- Vòng chặn chốt piston.
5- Chốt piston. 6- Piston.
Piston của động cơ D6AC được chế tạo bằng hợp kim nhôm. Do điều kiện
làm việc của piston như trên, nên vật liệu dùng để chế tạo piston có độ bền cao,
phải đảm bảo các yêu cầu sau.
Có sức bền lớn ở nhiệt độ cao và khi tải trọng thay đổi, có trọng l ượng riêng
nhỏ, hệ số giản nở nhỏ, hệ số dẫn nhiệt lớn, chịu mòn tốt trong điều kiện bôi tr ơn
kém và nhiệt độ cao, chống được sự mài mòn hoá học của khí cháy. Vật liệu chế tạo
piston thường dùng hiện nay là gang và hợp kim nhẹ, thép ít được dùng đ ể chế tạo
piston, trên piston được bố trí 1 xec măng l ữa 1 xéc măng khí và một xéc măng dầu.
Đường kính của piston: 130 [mm]. Trên piston được khoét rãnh để lắp xéc măng:
chiều cao rãnh để lắp xéc măng khí 4 mm, chiều cao để lắp xéc măng dầu là 5 mm.
2.4. CƠ CẤU PHỐI KHÍ:
Cơ cấu phân phối khí dùng để thực hiện quá trình thay đổi khí. Thải s ạch khí
thải khỏi xilanh và nạp đầy khí hổn hợp hoặc không khí mới vào xilanh đ ể đ ộng cơ
làm việc liên tục. Động cơ đốt trong thường dùng các loại cơ cấu phân phối khí sau
đây.
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 7
- Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ
D6AC
4
3
2
5
1
6
Hinh 2.4. Cơ cấu phân phối khí động cơ D6AC.
1- Trục cam. 2- Đũa đẩy. 3- Trục cò mổ. 4- Cò mổ. 5- Lò xo xupap. 6- Xupap.
Cơ cấu phân phối khí dùng xupap, van trượt, cơ cấu phân phối khí dùng xupap
được dùng rất rộng rải trong động cơ bốn kỳ vì nó kết cấu đơn giản và làm việc rất
tốt. Cơ cấu phân phối khí dùng van trượt tuy có nhiều ưu điểm như: Có thể bảo đảm
tiết diện lưu thông lớn, dể làm mát cơ cẤu phân phối khí, ít tiếng ồn....nhưng do kết
cấu quá phức tạp, giá thành chế tạo đắt nên cũng rất ít khi dùng. Trong một số động
cơ hai kỳ nạp thải khí bằng lỗ (quét vòng ), piston của chúng làm nhiệm vụ c ủa van
trượt, đóng mở lỗ thải và lỗ nạp, loại động cơ này không có cơ cấu dẫn động van
trượt nên vẫn dùng cơ cấu khuỷu trục, thanh truyền dẫn động piston. Cơ cấu phân
phối khí hổn hợp thường dùng lỗ để nạp và xupap để thải khí. Cơ cấu phân phối khí,
cẩn bảo đảm các yêu cầu sau:
Đóng mở đúng thời gian quy định, độ mở lớn để dòng khí dể lưu thông, đóng
kín xupap thải không tự mở trong quá trình nạp, ít mòn, tiếng kêu bé, dể điều chỉnh và
sữa chữa, giá thành chế tạo rẽ. Cơ cấu phối khí kiểu một trục cam đặt ở thân máy.
Có đũa đẩy và cò mổ. Bộ dẫn động bánh răng truyền chuyển động từ bánh răng, trục
khuỷu qua bánh răng trung gian đến bánh răng trục cam.
Khi tháo lắp bánh răng cần chú ý dấu trên các bánh răng phải trùng nhau Tr ục
cam được chế tạo bằng thép bề mặt làm việc của các cam và cổ trục cam đều được
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 8
- Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ
D6AC
tôi cao tần. Trục cam có 3 cổ trục lắp thẳng vào lốc máy, đầu trục cam có l ắp bánh
răng để dẫn động trục cam. Xu páp nạp và xu páp thải được dẫn động từ cò mổ, trục
cam lại được dẫn động từ trục khuỷu. Đường kính của thân xu páp 8 mm. Khe hở
giữa ống dẫn hướng và thân xu páp 0,08 mm. Có turbô tăng áp kiểu hướng kính.
4 5
6
3
7
8
2
1
Hình 2.5: Sơ đồ dẫn động cam động cơ D6AC.
1- Dẫn động bơm dầu, 2- Bánh răng dẫn động trục cam, 3- Bánh răng dẫn đ ộng
bơm nước, 4,8- Bánh răng dẫn động trung gian, 5-Bánh răng trục cân bằng, 6-
Dẫn động bơm nhiên liệu, 7- Bánh răng trục khuỷu.
2.5. HỆ THỐNG LÀM MÁT :
Động cơ D6AC có hệ thống làm mát bằng nước kiểu một vòng kín.
Tuần hoàn cưỡng bức bao gồm: Áo nước xi lanh, nắp máy, két nước, bơm nước, van
hằng nhiệt, quạt gió và các đường ống dẫn nước. Hệ thống làm mát sử dụng nước
nguyên chất có pha chất phụ gia chống gỉ. Két làm mát lắp trên phía đầu xe, két làm
mát có đường nước vào từ van hằng nhiệt và có đường nước ra đ ến bơm, trên két
nước có các giàn ống dẫn nước gắn cánh tản nhiệt.
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 9
- Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ
D6AC
Bơm nước kiểu ly tâm được dẫn động bằng dây đai từ trục khuỷu. Quạt gió
được dẫn động bằng dây đai. Van hằng nhiệt đóng khi nhiệt độ nhỏ hơn 87 0C và bắt
đầu mở ở nhiệt độ 980C. Quạt nước φ 320-12A.
4
3
2
1
5
6
Hình 2.6: Sơ đồ khối hệ thống làm mát động cơ D6AC.
1- Két làm mát, 2- Van hằng nhiệt, 3- Đường ống dẫn dầu, 4- Nước về két làm mát,
5- Bơm nước, 6- Cánh quạt.
2.6. HỆ THỐNG BÔI TRƠN:
Hệ thống bôi trơn động cơ D6AC kiểu cưỡng bức và vung toé dùng đ ể đ ưa
dầu đi bôi trơn các bề mặt ma sát và làm mát các chi tiết: Hệ thống bôi trơn gồm có:
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 10
- Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ
D6AC
Bơm dầu, van an toàn, lọc dầu, các te dầu và đường ống dẫn dầu. Dầu từ các te
được hút bằng bơm qua bầu lọc vào đường dầu dọc trong thân máy vào trục khuỷu
lên trục cam, từ
14
17
15
12
13
16
11
10
9
18
6 5 8
H0 2 H0
2
7
3
1
4
2
Hình 2.7. Sơ đồ hệ thống bôi trơn động cơ D6AC
1- Hộp cácte; 2- Lưới lọc; 3- Bơm dầu; 4- Van an toàn; 5- Bộ làm mát dầu nhờn; 6-
Van hằng nhiệt; 7- Lọc dầu; 8- Van an toàn; 9- Trục khuỷu; 10- Ông phun dầu làm
mát piston; 11- Piston; 12- Trục cam; 13- Con đội; 14- Dàn mò mổ; 15- Xupap;16-
Bánh răng dẫn động trục cam; 17- Tuabin tăng áp; 18- Bơm cao áp.
Nguyên lý làm việc:
Bơm dầu (3) hút dầu từ hộp cacte (1) sau khi đã được lọc sơ bộ tại lưới lọc
(2) đặt trước cổ hút bơm dầu nhờn trong hộp cacte, đưa dầu đến bộ làm mát dầu bôi
trơn (5). Dầu bôi trơn sau khi được làm mát (nếu nhiệt độ của dầu quá lớn) qua bầu
lọc dầu (7) đi đến các đường dầu chính như sau:
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 11
- Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ
D6AC
+ Bôi trơn các cổ trục khuỷu, cổ trục đầu to thanh truyền.
+ Ống phun dầu lên phía dưới piston để bôi trơn thành xilanh và làm mát đ ỉnh
piston.
+ Bôi trơn các chi tiết của cơ cấu phân phối khí: Trục cam, con đội, cò mổ,...
+ Bôi trơn tuabin tăng áp.
+ Bôi trơn hệ bánh răng phối khí.
+ Bôi trơn bơm cao áp.
Sau đó dầu bôi trơn từ trục khuỷu, hệ bánh răng phối khí, dầu từ cơ cấu phân
phối khí sẽ tự rơi về hộp cacte. Còn dầu bôi trơn từ bơm cao áp và tuabin tăng áp sẻ
theo các ống dẫn về hộp cacte. Trong trường hợp bơm dầu (3) làm việc với áp suất
quá cao (có hiện tượng bị tắc đường ống) đề phòng ống dầu bị vỡ, van an toàn (4)
mở (áp suất mở van cao hơn 6,0 kg/c m 2 ) dầu bôi trơn sẽ thoát trở về thùng cacte.
Trong trường hợp bầu lọc (7) bị bẩn, tắc, dầu đi bôi trơn sẽ bị thiếu. Để đảm bảo
đủ dầu bôi trơn cho hệ thống thì van (8) sẽ mở (khi áp suất lớn hơn 2,5kg/ cm 2 ) cho
dầu đi thẳng vào các đường dầu chính. Trước bộ làm mát có van (6) khi động cơ mới
khởi động, dầu bị lạnh dặc lại thì van (6) đóng đường dầu không cho đi qua bộ làm
mát và chạy trực tiếp đến bầu lọc. Còn khi động cơ hoạt động, khi nhiệt độ dầu bôi
trơn cao hơn 85 0 C thì van (6) mở đường dầu qua các đường ống làm mát của bộ làm
mát để đi đến bầu lọc.
2.7. HỆ THỐNG NHIÊN LIÊU:
Hệ thống nhiên liệu của động cơ DIESEL trong động cơ đốt trong có nhiệm
vụ như sau: Cung cấp nhiên liệu vào xilanh động cơ đúng lúc theo một quy luật đã
định. Phun tơi và phân bố đều hơi nhiên liệu trong thể tích buồng cháy. Đó là dùng
chung cho động cơ đốt trong nói chung. Còn với hệ thống nhiên liệu của động cơ
D6AC vủa xe HYUNDAI thì được trình bày như sau:
Hệ thống nhiên liệu của động cơ D6AC chứa nhiên liệu dự trữ đảm bảo cho
động cơ hoạt động liên tục trong khoảng thời gian quy định, lọc sạch nước và tạp
chất cơ học lẫn trong nhiên liệu, cung cấp lượng nhiên liệu cần thiết cho mỗi chu
trình ứng với chế độ làm việc qui định của động cơ, cung cấp nhiên liệu đồng đều
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 12
- Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ
D6AC
vào các xy lanh theo trình tự làm việc của động cơ và cung cấp vào các xy lanh đ ộng
cơ đúng lúc theo một quy luật đã định. Để đảm bảo được chức năng trên bầu l ọc,
bơm cung cấp nhiên liệu, thùng chứa phải đảm bảo tốt đóng vai trò quan trọng hơn
đó là bơm cao áp phân phối PE.
1 2 3
4
12 5
11 6
10
7
9 8
Hình 2.8. Hệ thống nhiên liệu động cơ D6AC.
1- Kim phun; 2- Đường dầu hồi; 3- Giá kẹp ống nhiên liệu; 4- Ống hồi; 5- Bình dầu
hồi; 6- Thùng chứa nhiên liệu; 7- Bầu lọc nhiên liệu; 8- Bộ hạn chế tốc độ; 9- Bơm
tay;
10- Trục dẫn động bơm; 11-Van giãm áp; 12- Đường ống chính của nhiên liệu.
loại này có đặc điểm:
• Mỗi xi lanh có một phần tử bơm nhiên liệu riêng.
• Để thay đổi lưu lượng cung cấp cho chu trình thông qua cơ cấu thanh răng
để xoay piston.
3. ĐẶC ĐIỂM HỆ THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG:
3.1.YÊU CẦU CHUNG VỀ HỆ THỐNG BÔI TRƠN TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT
TRONG.
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 13
- Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ
D6AC
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 quá trình ma sát, nhằm giúp làm kín giữa các piston và xilanh
ngoài ra còn tạo chêm dầu giữa các bề mặt ma sát để tránh mài mòn và tránh va đ ập
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 bôi
trơn khoảng 80÷ 1600c nếu lớn hơn nhiệt độ trên dầu sẻ bốc cháy. Nhưng nếu dầu
bôi trơn làm mát nhiều quá thì sẽ làm mất hiệu suất nhiệt của động cơ. Yêu cầu công
suất động cơ hệ thống bôi trơn không được vượt quá 3÷ 5%, dầu bôi trơn dể tìm, dễ
thay thế, thời gian sử dụng lâu dài.
3.1.1. Bôi trơn các bề mặt ma sát, làm giảm tổn thất ma sát.
Hệ thống bôi trơn của các loại động cơ đốt trong đều dùng dầu nhờn đệm vào
giữa các bề mặt chuyển động tương đối với nhau, nhằm mục đích ngăn cản hoặc
giảm bớt sự tiếp xúc trực tiếp giữa hai bề mặt ma sát. Tuỳ theo chất và lượng của
lớp dầu bôi trơn ma sát trượt được chia làm ba loại: ma sát khô (không có dầu), ma sát
ướt (luôn luôn có dầu ngăn cách hai bề mặt ma sát), ma sát tới hạn (nửa khô, nửa
ướt).
Ma sát khô.
Xảy ra khi giữa hai bề mặt ma sát hoàn toàn không có dầu nhờn, các mặt ma
sát tiếp xúc trực tiếp với nhau trong quá trình làm việc.
Ma sát ướt.
Xảy ra khi giữa hai bề mặt ma sát luôn có một lớp dầu nhờn đóng vai trò trung
gian làm lớp đệm, nên trong quá trình hoạt động các mặt ma sát hoàn toàn không trực
tiếp tiếp xúc với nhau.
Ma sát nửa khô, nửa ướt.
Xảy ra khi màng dầu nhờn ngăn cách bề mặt ma sát bị phá hoại. Mặt ma sát
tiếp xúc cục bộ ở những nơi màng dầu nhờn bị phá hoại.
Ma sát tới hạn.
Là trạng thái ma sát trung gian giữa ma sát ướt và ma sát khô. Khi xảy ra ma sát
tới hạn, trên bề mặt ma sát tồn tại một lớp dầu nhờn, nhưng lớp dầu này r ất mỏng.
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 14
- Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ
D6AC
Màng dầu này chịu tác dụng của lực phân tử của bề mặt kim loại nên bám chặt trên
bề mặt kim loại và mất đi khả năng di động. Vì vậy, trong trường hợp này, lực ma
sát quyết định bởi quá trình sản sinh do kết quả của lực tương tác giữa bề mặt ma sát
với màng dầu nhờn bám lên nó.
Hệ số ma sát.
Tuỳ thuộc vào vị trí và điều kiện làm việc cụ thể của ổ trục mà ta chọn vật
liệu chế tạo ổ trục ứng với hệ số ma sát, hoặc ngược lại cho hợp lý. Hệ số ma sát
của các loại vật liệu ổ trục trong điều kiện ma sát khô và ma sát ướt bảng 3.1:
Bảng 3.1. Hệ số ma sát của một số loại vật liệu.
Vật liệu ổ trục Hệ số ma sát
Ma sát khô Ma sát ướt
Gang với gang 0.15 0.07÷ 0.12
Gang với đồng 0.15÷ 0.2 0.07÷ 0.15
Thép với thép 0.15 0.05÷ 0.1
Thép với đồng 0.15 0.01÷ 0.15
Thép với babít 0.25÷ 0.28 0.05÷ 0.1
Thép với nhôm 0.26
0.05÷ 0.1
3.1.2. Làm mát ổ trục.
Sau một thời gian làm việc, công sinh ra từ quá trình cháy, do tổn thất ma sát sẽ
chuyển thành nhiệt năng. Chính nhiệt năng này làm cho nhiệt độ của ổ trục tăng lên
rất cao. Nếu không có dầu nhờn, các bề mặt ma sát nóng dần lên quá nhiệt độ giới
hạn cho phép, sẽ làm nóng chảy các hợp kim chống mài mòn, bong tróc, cong vênh chi
tiết....Dầu nhờn trong trường hợp này đóng vai trò làm mát ổ trục, tải nhiệt do ma sát
sinh 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 khoảng 40 ÷ 70 Kcal/kg. Trong khi đó nhiệt độ
hoá hơi của nước là 590 Kcal/kg, khả năng dẫn nhiệt của dầu nhờn cũng rất nhỏ:
0,0005 cal/0C.g.s, của nước là 0,0015 cal/0C.g.s. Nghĩa là khả năng thu thoát nhiệt của
dầu nhờn 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
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 15
- Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ
D6AC
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.
3.1.3. Tẩy rửa bề mặt ma sát.
Khi hai chi tiết kim loại ma sát với nhau, các mạt kim loại sẽ sinh ra trên các
bề mặt ma sát, làm tăng mài mòn. Nhưng nhờ có lưu lượng dầu đi qua bề mặt ma sát
đó, các mạt kim loại và cặn bẩn ở trên bề mặt đựơc dầu mang đi, làm cho bề mặt
sạch, giảm lượng mài mòn.
3.1.4. Bao kín buồng cháy.
Do có lớp dầu giữa hành xylanh và piston, giữa xecmăng và rãnh xecmăng nên
giảm được khả năng lọt khí xuống cacte.
Ngoài bốn nhiệm vụ trên, dầu nhờn còn có tác dụng như một lớp bảo vệ chống ăn
mòn hoá học.
3.2 HỆ THỐNG BÔI TRƠN DÙNG CHO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG.
3.2.1. Các phương án bôi trơn trong động cơ đốt trong.
Hình 3.1. Sơ đồ nguyên lý bôi trơn bằng phương pháp vung toé dầu.
1- Bánh lệch tâm; 2- Piston bơm dầu; 3- Thân bơm; 4-Cácte; 5-Điểm tựa; 6- Máng
dầu phụ; 7-Thanh truyền có thìa hắt dầu.
3.2.1.1. Bôi trơn bằng phương án vung toé dầu:
Nguyên lý làm việc :
Bôi trơn vung toé trong động cơ nằm ngang.
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 16
- Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ
D6AC
Bôi trơn vung toé trong động cơ đứng.
Bôi trơn vung toé có bơm dầu đơn giản.
Dầu nhờn được chứa trong cacte (4) khi động cơ làm việc nhờ vào thìa múc
dầulắp trên đầu to thanh truyền (7) múc hắt tung lên.
Nếu múc dầu trong cacte bố trí cách xa thìa múc thì hệ thống bôi 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.
Ưu, nhược điểm:
- Ưu điểm: Kết cấu của hệ thống bôi trơn rất đơn giản, dễ bố trí.
- Nhược diểm: Phương án bôi trơn này rất lạc hậu, không đảm bảo l ưu
lượng dầu bôi trơn của ổ trục, tuổi thọ dầu giảm nhanh, cường độ dầu bôi trơn
không ổn định nên ít dùng.
Phạm vi sử dụng:
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 t ự
động như động cơ Becna, Slavia kiểu cũ...
3.2.1.2. 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.
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
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 17
- Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ
D6AC
dầu nhờn, các đường ống dẫn dầu, đồng hồ báo áp suất và đồng hồ báo nhiệt độ của
dầu nhờn, ngoài ra còn 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 ngoài cácte). Căn cứ vào hình th ức l ọc,
hệ thống bôi trơn cưỡng bức lại phân thành hai loại: Hệ thống bôi trơn dùng l ọc
thấm và hệ thống bôi trơn dùng lọc ly tâm (toàn phần và không toàn phần)...Ta lần
lượt khảo sát từng loại như sau:
3.2.1.3. Hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte ướt :
a. Sơ đồ và nguyên lý làm việc.
Nguyên lý làm việc:
Dầu nhờn chứa trong cácte được bơm dầu 2 hút qua phao hút dầu 1(vị trí phao
hút nằm lơ lững ở mặt thoáng của dầu để hút được dầu sạch và không cho lọt bọt
khí), sau đó 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 nhờn đ ược đ ẩy vào đ ường
dầu chính 6 để chảy đến các ổ trục khuỷu, ổ trục cam,... Đường dầu 5 trong tr ục
khuỷu đưa dầu lên bôi trơn ở chốt, ở đầu to thanh truyền rồi theo đường dầu 8 lên
bôi trơn chốt piston. Nếu như không có đường dầu trên thanh truyền thì đầu nhỏ trên
thanh truyền phải có lỗ hứng dầu. Trên đường dầu chính còn có các đường dầu 13
đưa dầu đi bôi trơn các cơ cấu phối khí... Một phần dầu (khoảng 15 ÷ 20% lượng
dầu bôi trơn do bơm dầu cung cấp ) đi qua bầu lọc tinh 10 r ồi tr ở v ề l ại cácte. B ầu
lọc tinh có thể được lắp gần bầu lọc thô hoặc để xa bầu lọc thô, nhưng bao giờ cũng
lắp theo mạch rẽ so với bầu lọc thô. Đồng hồ M báo áp suất và đồng hồ T báo nhiệt
độ của dầu nhờn.
Khi nhiệt độ của dầu bôi trơn lên cao quá 80 0C, vì do độ nhớt giảm sút, van điều
khiển C sẽ mở để dầu nhờn đi qua két làm mát dầu nhờn 11. Sau một thời gian làm
việc bầu lọc thô có thể bị tắt do quá tải, van an toàn D c ủa bầu l ọc thô đ ược d ầu
nhờn đẩy mở ra, dầu lúc này không thể qua bầu lọc thô mà trực tiếp đi vào đ ường
dầu chính 6. Để đảm bảo áp suất dầu bôi trơn có trị số không đ ổi trên cả h ệ th ống,
trên hệ thống bôi trơn có lắp van an toàn a.
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 18
- Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ
D6AC
Ngoài 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 quá 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 bôi trơn cho trục cam và xilanh.
Ưu- nhược điểm:
Ưu điểm: 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.
+ Sơ đồ:
Hình 3.2. Sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn cácte ướt.
1- Phao hút dầu; 2- Bơm dầu nhờn; 3- Lọc thô; 4- Trục khuỷu; 5- Đường dầu lên
chốt khuỷu; 6- Đường dầu chính; 7- Ổ trục cam; 8- Đường dầu lên chốt piston; 9- lỗ
phun dầu; 10- Bầu lọc tinh; 11- Két làm mát dầu; 12- Thước thăm dầu; 13- Đường
dẫn dầu. a- Van an toàn của bơm dầu; b- Van an toàn của lọc thô; c- Van khống chế
dầu qua két
làm mát; T- Đồng hồ nhiệt độ dầu nhờn; M-Đồng hồ áp suất.
b. Phạm vi sử dụng:
Hầu hết các loại động cơ đôt trong ngày nay đều dùng phương án bôi tr ơn
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 yêu cầu bôi tr ơn, làm mát và
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 19
- Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ
D6AC
tẩy rửa mặt ma sát của ổ trục. Nói chung hệ thống bôi trơn cácte ướt thường dùng
trên động cơ ôtô 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).
3.2.1.4. Hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte khô.
a. Sơ đồ và nguyên lý làm việc:
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 2 mới chuyển dầu đi bôi trơn. Trong
hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte ướt, nơi chứa dầu đi bôi trơn là cácte, còn ở đây là
thùng chứa dầu. Van d thường mở.
Trong một số động cơ tĩnh tại và tàu thuỷ, trên hệ thống bôi trơn còn bố trí bơm tay
hoặc bơm điện để cung cấp dầu nhờn đến các mặt ma sát và điền đ ầy các đ ường
ống dẫn trước khi khởi động động cơ. Sơ đồ bố trí bơm tay hoặc bơm điện được
giới thiệu trên hình (3.4)
Hình 3.3. Sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn cácte khô.
1- Phao hút dầu; 2- Bơm chuyển dầu nhờn; 3- Bầu lọc thô; 11-Két làm mát dầu 14-
Thùng chứa dầu; 15-Bơm hút dầu từ cácte về thùng chứa; a- Van an toàn của bơm; b-
Van an toàn của bầu lọc thô; d- Van khống chế dầu qua két làm mát ; M- Đồng hồ áp
suất; T- Đồng hồ nhiệt độ dầu nhờn.
Ưu - nhược điểm:
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 20
nguon tai.lieu . vn
