THUYẾT MINH BÀI TẬP LỚN HỌC PHẦN KẾT CẤU ĐỘNG CƠ.NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG BÔI TRƠN, LÀM MÁT VÀ MA SÁT CỦA ĐỘNG CƠ.

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG BÔI TRƠN, LÀM MÁT VÀ MA SÁT CỦA ĐỘNG CƠ. Bài tập lớn môn Kết cấu động cơ, bao gồm quyển thuyết minh và bản vẽ

BÁO CÁO HỌC TẬP NHÓM

Tên nhóm: nhóm 11 Tên thành viên nhóm:Lê Sơn Chương,Nguyễn Hùng Cường, Nguyễn Bảo Đại, Nguyễn Văn Đạt, Nguyễn Tiến Đức

Tên chủ đề: “Nghiên cứu hệ thống làm mát và hệ thống bôi trơn của động cơ”

-Lựa chọn đề tài “Hệ thống làm mát và hệ thống bôi trơn trong động cơ”

-Tài liệu: Nguyên lý ĐC đốt trong, trên mạng, Internal combustion engine

handbook,…

11 Lê Sơn Chương

Nguyễn Hùng Cường

Nguyễn Bảo Đại

-Giới thiệu chung về hệ thống bôi trơn của động cơ

-Đề cương hệ thống làm mát

và hệ thống bôi trơn của động cơ đốt trong

-Giới thiệu chung về hệ thống làm mát động cơ

-Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại hệ thống làm mát động

cơ

-Cấu tạo, nguyên lý làm việc của các hệ thống làm mát

-Phiếu học tập cá nhân của từng thành viên

-Bản dịch tài liệu chung của nhóm

12 Lê Sơn Chương

-Tổng hợp phiếu học tập cá nhân của từng thành viên -Tìm hiểu được nội dung hệ thống làm mát và hệ thống bôi trơn trên mạng và theo

giáo trình kết cấu động cơ đốt trong của trường đại học công nghiệp Hà Nội

13 Lê Sơn Chương

• Bơm dầu

• Van hằng nhiệt

• Két làm mát -Lấy các thông số cơ bản của các chi tiết ngoài đời thực và tìm hiểu trên mạng

để thiết lập bản vẽ

-Mỗi thành viên thiết lập được 1 bản vẽ về chủ đề mình đã được giao nghiên cứu

-Bản vẽ có đầy đủ kết cấu, cấu tạo của các chi tiết, cơ cấu, ký hiệu, tên gọi của các

bộ phận trong hệ thống làm mát và hệ thống bôi trơn

Có tham khảo ý kiến của GV

14 Lê Sơn Chương

-Thuyết minh còn sơ sài và thiếu nhiều nội dung, cần phân chia nhiệm vụ cho các thành viên tìm hiểu thêm

15 Lê Sơn Chương

- Yêu cầu mỗi thành viên trình bày trước nhóm về nội dung đã nghiên cứu

-Bảo vệ kết quả bài tập lớn

-Số lượng báo cáo cá nhân, báo cáo nhóm, bản vẽ, thuyết minh đã hoàn thành

-Mỗi thành viên đã có sự trình bày về nội dung nghiên cứu

Ngày… tháng… năm…

XÁC NHẬN CỦA GIẢNG VIÊN

(Ký, ghi rõ họ tên)

Trường Đại Học Công nghiệp Hà Nội

Thầy Phạm Minh Hiếu

TÊN ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG BÔI TRƠN, LÀM MÁT VÀ MA SÁT CỦA ĐỘNG CƠ

NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

Tài liệu tham khảo

1 Giáo trình kết cấu động cơ đốt trong- Trường đại học Công Nghiệp Hà Nội

2 Giáo trình nguyên lý động cơ đốt trong- Nguyễn Tất Tiến

3 Chuẩn đoán bảo dưỡng và sửa chữa động cơ – Ngô Viết Khánh

4 Giáo trình kết cấu động cơ- Trường Giao Thông Vận Tải

5 Tài liệu trên mạng và các nguồn khác

6 Nghiên cứu dịch thuật từ tài liệu Internal combustion engine handbook

MỤC LỤC

MỤC LỤC 3

DANH MỤC HÌNH ẢNH 6

LỜI NÓI ĐẦU 7

MỞ ĐẦU 8

1.1 Lý do chọn đề tài 8

1.2 Mục tiêu 9

1.3 Mục đích 9

1.4 Sứ mạng – tầm nhìn – giá trị cốt lõi 10

1.5 Phương pháp nghiên cứu 10

Chương 1 Hệ thống bôi trơn trên động cơ đốt trong 10

1.1 Nguyên lí ma sát ,mài mòn và bôi trơn 10

1.1.1 Ma Sát 11

1.1.2 Sự Hao Mòn 14

1.2 Hệ thống bôi trơn 16

1.2.1 Bôi trơn 16

1.2.2 Các thành phần và chức năng 17

Chương 2 Hệ thống làm mát trên động cơ đốt trong 28

2.1 Nhiệm vụ 28

2.2 Yêu cầu hệ thống làm mát 29

2.3 Yêu cầu với dung dịch làm mát 29

2.4 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống làm mát 30

Chương 3 MA SÁT 33

3.1 Những thông số cơ bản 33

3.2 Kì ma sát 35

3.3 Phương pháp đo độ ma sát 36

3.4 Ảnh hưởng của Trạng thái hoạt động và Các điều kiện ranh giới 40

3.4.1 Trạng thái khởi động của Động cơ đốt trong 40

3.4.2 Độ nhớt của dầu 41

3.4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ 41

3.4.4 Điểm hoạt động của động cơ 42

3.5 Ảnh hưởng của ma sát đối với nhiên liệu 43

3.6 Hoạt động của ma sát trong động cơ đốt trong đã được chế tạo 45

3.6.1 Phân tích ma sát 46

3.6.2 Bộ Cấp Liệu 49

3.6.3 Sự cân cam ( Bộ truyền động van và bánh răng điều phối) 52

3.6.4 Chất phụ trợ 54

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1 1 Hệ thống ma sát, mòn, bôi trơn 11

Hình 1 2 Cơ chế hao mòn 14

Hình 1 3 Tỷ lệ cắt và lực cắt 17

Hình 1 4 Van một chiều và van một chiều cho bộ lọc dầu 20

Hình 1 5 Toàn bộ năng lượng 20

Hình 1 6 Mạch dầu bôi trơn (sơ đồ) của ô tô SI động cơ (Volkswagen) 21

Hình 1 7 Mạch dầu của động cơ V12 SI ngắt xi-lanh (Mercedes-Benz) 24

Hình 1 8 Sự sắp xếp của dầu bộ sưu tập trong đầu hình trụ của một ô tô động cơ SI (Ford) 24

Hình 1 9 Đường dầu trở lại từ các đầu xi lanh của Audi V6 Biturbo 25

Hình 1 10 Tấm vách ngăn dầu của một động cơ xe hơi bốn xi-lanh (Opel Ecotec) 25

Hình 1 11 Các loại dầu động cơ máy bơm (sơ đồ) 26

Hình 2 1 Két nước 30

Hình 2 2 Nắp két 31

Hình 2 3 Van hằng nhiệt 32

Hình 2 4 Quạt làm mát 33

Hình 3 1 mối quan hệ giữa hệ số ma sát λ và tốc độ trục n 36

Hình 3 2 So sánh các phương pháp đo khác nhau trên một động cơ diesel ô tô với phun trực tiếp 40

Hình 3 3 Ảnh hưởng của độ nhớt dầu đến ma sát 41

Hình 3 4 Ảnh hưởng của nhiệt độ chất lỏng đến ma sát 42

Hình 3 5 Mối quan hệ giữa ma sát và động cơ tải / số vòng quay động cơ 43

Hình 3 6 Sự lan truyền của ma sát trong chế độ động cơ có động cơ 44

Hình 3 7 Sự phát triển của ma sát trong SI bốn xi lanh 45

Hình 3 8 Ảnh hưởng của việc giảm ma sát đến hút nhiên liệu (ma sát xét ở n = 2000 vòng / phút) 45

Hình 3 9 Sự cố ma sát của một động cơ xe SI hiện đại 48

Hình 3 10 Phần trăm phân tích ma sát trong ô tô hiện đại SI động cơ 48

Hình 3 11 Ma sát trong động cơ ô tô như một hàm của khối lượng quét 49

Hình 3 12 Ma sát trên trục khuỷu ổ trục chính trên ổ trục chính đường kính 50

Hình 3 13 Đường cong lực ma sát của nhóm piston trong chế độ vận động 51

Hình 3 14 Ma sát vòng piston như một hàm của tải trước 51

Hình 3 15 So sánh các khái niệm về bộ truyền động van 53

Hình 3 16 Sự cố ma sát trong bộ truyền động đai 54

Hình 3 17 Ma sát của các phụ trợ cần thiết cho động cơ hoạt động 57

Hình 3 18 Ma sát của các loại dầu khác nhau máy bơm 59

Hình 3 19 Áp suất dầu và lưu lượng thể tích dầu trong mạch bôi trơn 60

Hình 3 20 So sánh công suất truyền động biến thiên 62

LỜI NÓI ĐẦU

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 cơ chủ yếu 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 pittông 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” còn có ý dùng ngắn ngọn để chỉ động cơ đốt trong loại pittông, 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,hệ thống ma sát Mỗi hệ thống đều có tầm quan trọng nhất định Trong đó, hệ thống bôi trơn, làm mát là những hệ thống chính của động cơ đốt trong

Với ý nghĩa đó, em chọn đề tài là “Thiết kế hệ thông bôi trơn, làm mát và hệ thống

ma sát trên xe ô tô “Với những kiến thức do các thầy, cô truyền đạt kết hợp với việc sưu tầm tìm hiểu tài liệu có liên quan và đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Minh Hiếu, đến nay em đã hoàn thành đồ án được giao

Trong thời gian được cho phép, với sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình, của thầy giáo:TS.Phạm Minh Hiếu dạy môn kết cấu động cơ, chúng em đã hoàn thành bài tập lớn của mình Mặc dù chúng em đã có cố gắng và được sự quan tâm giúp đỡ của các thầy giáo nhưng do kiến thức, kinh nghiệm và thời gian hạn chế nên bài tập lớn của chúng em không thể tránh khỏi những thiếu sót Chúng em rất mong nhận được sự chỉ bảo, phê bình của các thầy trong bộ môn

Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn thầy giáo:TS Phạm Minh

Hiếu và các thầy giáo trong khoa Ô tô, Trường Đại học công nghiệp Hà Nội

., ngày tháng năm 201

Sinh viên thực hiện

MỞ ĐẦU

1.1 Lý do chọn đề tài

Công nghệ kỹ thuật Ô tô – Ngành mũi nhọn trong nền kinh tế : Những năm gần đây, công nghiệp ô tô là ngành mũi nhọn được Chính phủ ưu tiên trong chiến lược công nghiệp hoá Quy hoạch phát triển ngành công nghiệp ô tô Việt Nam đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030 của Thủ tướng Chính phủ (Quyết định số 1211/QĐ-TTg) nêu rõ: phát triển ngành công nghiệp ô tô Việt Nam trở thành ngành công nghiệp quan trọng của đất nước, đáp ứng tối đa nhu cầu thị trường nội địa; phấn đấu trở thành nhà cung cấp linh kiện, phụ tùng và một số cụm chi tiết có giá trị cao trong chuỗi sản xuất công nghiệp ô tô thế giới

Với một sự phát triển nhanh và mạnh của của thị trường ô tô Việt Nam Một yêu cầu được đặt ra là làm làm thế nào để khai thác sử dụng hiệu quả động cơ trên xe ô

tô ( Động cơ là nguồn năng lượng cơ học có nhiệm vụ cung cấp công suất đến bánh

xe chủ động nhằm làm cho ô tô di chuyển , phần lớn động cơ ô tô sử dụng là động

cơ đốt trong )

Để sử dụng và đánh giá được hết những tính năng của nó đem lại hiệu quả về mặt kinh tế - kĩ thuật – sự an toàn , ( Ô tô mang nhiều tính hiện đại , kích thước động

cơ nhỏ gọn , vật liệu có độ bền cao, ít tiêu hao nhiên nhiệu , ít ô nhiễm cả về tiếng

ồn và không khí, ) Đó là những câu hỏi và thắc mắc chung của người dùng Việt Nam và là nhiệm vụ được đặt ra cho một đất nước đang phát triển vươn ra tầm thế giới như Việt Nam

Đây cũng là lý do mà chúng tôi chọn đề tài : “ Nghiên cứu về hệ thống bôi trơn, làm

mát và ma sát trên xe ô tô con”

1.2 Mục tiêu

Như đã trình bày ở phần trên , mục tiêu của đề tài này là làm thế nào để chung ta có một cái nhìn khái quát về các công việc có thể tiến hành khai thác tác dụng một cách hiệu quả nhất Qua tìm hiểu ta có thể nắm được tổng quan về kết cấu các bộ phận

của hệ thống bôi trơn , làm mát trên động cơ 2AR-FSE, 4 xy lanh thẳng hàng, 16

van, DOHC, VVT-i kép, ACIS Nắm được cấu tạo chi tiêt và nguyên lý hoạt động

của từng bộ phận trong hệ thống bôi trơn và làm mát động cơ Từ đó ta có thể rút ra được nguyên nhân gây hư hỏng và cách khắc phục khi gặp sự cố, ngoài ra ta cũng

có thể thấy được những ưu nhược điểm của hệ thống bôi trơn và làm mát trên động

cơ 2AR-FSE, 4 xy lanh thẳng hàng, 16 van, DOHC, VVT-i kép, ACIS

Nhờ những hiểu biết này , nhưng kĩ sư ô tô có thể đưa ra những lời khuyên cho người

sử dụng cần phải sử dụng đúng cách khai thác triệt để hệ thống bôi trơn và làm mát một cách hiệu quả và tối ưu nhất , sử dụng trong thời gian lâu nhất giúp tiết kiệm chi phí bảo dưỡng và sửa chữa mang lại hiểu quả về mặt kinh tế , hiệu năng vận hành Trên cơ sở và nền tảng đó chúng ta có thể khai thác tốt hơn các loại bôi trơn và làm mát kiểu mới công nghệ và tiên tiến hơn mang lại nhiều lợi ích hơn

1.3 Mục đích

Trong qua trình thực hiện nghiên cứu đề tài này chúng tôi nhận thấy đây là một cơ hội rất lớn để có thể củng cố các kiến thức mà mình đã được học Ngoài ra chúng tôi còn biết những kiến thức thực tế mà trong trường chưa truyền tải hết được, đó là những kinh nghiệm kiến thức mà chúng tôi rất cần có khi ra trường

Công việc thực hiện luận văn cũng lầ dịp để chúng tôi có thể nâng cao kĩ năng nghề nghiệp , khả năng nghiên cứu độc lập và phương pháp phân công công việc giải quyết vấn đề Bản thân sinh viên phải không ngừng vận động để có thể giải quyết những tình huống phát sinh Cuối cùng việc hoàn thành luận văn sẽ giúp chúng tôi

có thêm tinh thần trách nhiệm , lòng say mê học hỏi sáng tạo Và đặc biệt là sự thích thú và lòng yêu nghê nghiệp

1.4 Sứ mạng – tầm nhìn – giá trị cốt lõi

Muốn tồn tại và phát triển mỗi tổ chức đều phải xây dựng cho mình mục tiêu mà mình muốn vươn tới cũng như con đường riêng để đi đến mục tiêu đó như thế nào,

và từ đó hình thành nên hệ thống chiến lược của tổ chức

1.5 Phương pháp nghiên cứu

Trong quá trình nghiên cứu thực hiện đề tài chúng tôi có sử dụng một số phương pháp nghiên cứu sau :

✓ Tra cứu trong các tài liệu , giáo trình kĩ thuật , sách vở, đặc biệt là các cuốn cẩm nang khai thác , bảo dưỡng và sửa chữa chính hãng của TOYOTA

✓ Tìm kiếm thông tin trên internet, các website trong và ngoài nước So sánh

và chắt lọc để sự dụng những thông tin cần thiết và nguồn tin đang tin cậy

✓ Tham khảo ý kiến của các thầy trong khoa , các kĩ sư , chuyên viên kĩ thuật ,

✓ Tổng hợp và phân tích các nguồn dữ liệu thu thập được , từ đó đưa ra những đánh giá và nhận xét của riêng mình

Chương 1 Hệ thống bôi trơn trên động cơ đốt trong

1.1 Nguyên lí ma sát ,mài mòn và bôi trơn

Công nghệ động cơ dựa trên các phần tử máy móc thuộc các loại khác nhau , được liên kết theo hình thức và chức năng , hoạt động trên và ảnh hưởng lẫn nhau , ví dụ

Động học: tạo ra, truyền tải và ức chế chuyển động

Động lực : Truyền lực tại các bề mặt biên

Truyền động và biến đổi cơ học năng lượng

Qúa trình vận chuyển : vận chuyển chất lỏng và hỗn hợp khí

Ma sát , mòn và bôi trơn đóng 1 vai trò quan trọng trong các quá trình này

Theo DIN 50323 , “ Ma sát , mòn được định nghĩa là khoa học và công nghệ của các

bề mặt ảnh hưởng lẫn nhau trong chuyển động tương đối, Nó bao gồm tổng diện tích ma sát

và mài mòn, bao gồm bôi trơn, và bao gồm ranh giới thích hợp hiệu ứng tương hỗ bề mặt cả giữa chất rắn và giữa chất rắn và chất lỏng hoặc chất khí "

Ở đây bôi trơn cho phép, cải thiện và đảm bảo chức năng, lợi ích và tuổi thọ của các

bộ phận và các nhóm chức năng của động cơ và toàn bộ hệ thống truyền lực

Trong lĩnh vực tương tác của chúng, hệ thống ma sát có thể rút gọn thành 1 cấu trúc cơ bản : Bề mặt cơ bản, bề mặt tiếp xúc, bề mặt trung gian chất (hạt, chất lỏng, khí) và môi trường xung quanh

"Ma sát là sự tương tác giữa các vùng vật liệu của các cơ quan tiếp xúc lẫn nhau.Nó phản đối chuyển động tương đối của chúng Trong trường hợp ma sát bên ngoài, các khu vực của chất tiếp xúc thuộc về các bộ phận khác nhau, trong trường hợp nội ma sát chúng thuộc về một và cùng một bộ phận "

Ma sát phụ thuộc cả vào trạng thái chuyển động của đối tác ma sát, ma sát dính (ma sát tĩnh, ma sát) và ma sát chuyển động (ma sát động), và loại chuyển động tương đối của các đối tác ma sát

Ma sát trượt: Trượt, tịnh tiến trên mặt tiếp xúc, chuyển động tương đối của các đối tác trượt

Ma sát lăn: Lăn, quay quanh một trục tức thời trên bề mặt tiếp xúc

Kết hợp ma sát trượt và lăn: Lăn với tỷ lệ trượt vi mô hoặc vĩ mô

Ma sát cũng phụ thuộc vào điều kiện của các vùng chất liên quan:

Ma sát khô là kết quả của một số cơ chế:

Kết dính và cắt: Hình thành và phá hủy kết dính các bề mặt tiếp xúc

Biến dạng dẻo: Biến dạng do chuyển động tiếp tuyến tương đối

Chấm điểm: Các đối tác trượt có độ cứng khác nhau, đỉnh thô của đối tác cứng ấn vào

bề mặt của đối tác mềm và / hoặc hạt cứng giữa các đối tác trượt được ép vào bề mặt của một hoặc cả hai

Biến dạng: Độ trễ đàn hồi và độ tắt dần

Năng lượng tiêu tán: Năng lượng ma sát (cơ học năng lượng) được chuyển hóa thành nhiệt và bị mất đi

Ma sát tĩnh tồn tại khi một bộ phận bị ép lên đối tác dưới tác dụng của một lực kết quả

và kết dính ở phần còn lại Ma sát tĩnh là cơ sở để truyền vĩnh viễn công suất giữa tất cả các

bộ phận của động cơ được nối bằng bu lông, kẹp hoặc khớp nén, chẳng hạn như cacte và đầu xi lanh, trục khuỷu và mặt bích dẫn động, hoặc lắp lỗ khoan và ổ trục Hệ số tới hạn của

ma sát tĩnh µR đối với các kết nối như vậy phụ thuộc vào ghép nối vật liệu, tình trạng bề mặt

và điều kiện vật chất (bôi trơn); do đó nó là thuộc tính hệ thống chứ không phải thuộc tính vật chất

Trong trường hợp ma sát trượt (ma sát chuyển động), ma sát chất lỏng, đặc biệt, có liên quan lớn nhất đến công nghệ động cơ; nó giả định trước sự bôi trơn Các điều kiện ma sát liên quan đối với các bộ phận máy được biểu diễn trong đường cong Stribeck được đặt theo tên của Richard Stribeck (1861–1950) với tư cách là:

Ma sát khô với tiếp xúc kim loại trực tiếp giữa trượt đối tác

Ma sát biên khi các đối tác trượt được bao phủ bởi dấu vết của chất bôi trơn

Ma sát hỗn hợp là sự kết hợp của ma sát khô và chất lỏng khi màng chất bôi trơn giữa các đối tác trượt bị gián đoạn một phần

Bôi trơn Elastohydrodynamic: Nếu áp suất cao tồn tại giữa các đối tác trượt, áp lực trong màng dầu làm tăng độ nhớt của dầu Đây là tại sao — mặc dù điều kiện cơ bản không thuận lợi — a có đủ độ dày màng bôi trơn tối thiểu (ví dụ, tiếp điểm đối chiếu: cặp bánh răng, cam / cam người theo dõi, v.v.)

Bôi trơn thủy động: Ma sát chất lỏng hoàn toàn tách các đối tác trượt khỏi nhau bằng cách một màng chất bôi trơn

Tổn thất do ma sát được tính vào hiệu suất cơ học Là thương số của công suất hiệu dụng Pe và công suất được chỉ định Pi, hiệu suất cơ học bao gồm tất cả các tổn thất cơ học

từ piston đến mặt bích trục khuỷu.Hơn nữa nó cũng tính đến tổn thất thủy lực (tổn thất giật

gân) và công suất truyền động của các máy phụ trợ cần thiết cho hoạt động của động cơ Hiệu suất cơ học của động cơ nằm ở chỗ dao động từ 75% đến 90% ở đầu ra định mức và giảm mạnh ở tải một phần

Hình 1 2 Cơ chế hao mòn

1.1.2 Sự Hao Mòn

"Sự hao mòn là sự mất mát vật chất dần dần từ bề mặt của một cơ thể rắn do tác động

cơ học, tức là phần tiếp xúc và chuyển động tương đối so với chất rắn, chất lỏng hoặc chất khí đối tác "(DIN 50320) Mang cản trở các chức năng và rút ngắn thời gian sử dụng, nhưng, như một phần của việc sử dụng dần dần, nó là không thể tránh khỏi trong hoạt động của bất

kỳ máy móc

Sự mài mòn xảy ra khi hai vật ma sát (bề mặt cơ bản và bề mặt phụ) được chuyển động tương đối với nhau dưới tác dụng của lực — liên tục, dao động hoặc gián đoạn Đây là đặc tính cấu trúc, sức mạnh, độ cứng hình thức và hình học bề mặt đều có ảnh hưởng đến mặc Quá trình mài mòn bao gồm một số thành phần xảy ra riêng lẻ hoặc kết hợp khác nhau với nhau: Cắt, biến dạng đàn hồi và dẻo, như cũng như các quá trình bề mặt biên Kết quả là, các hạt được giải phóng khỏi các bề mặt cơ bản và giao phối và, trong biến, tăng độ mòn

Đối với hoạt động của động cơ, tốc độ mài mòn là quan trọng, tức là tốc độ mài mòn phát triển:

Giảm xuống : Các quy trình đang chạy trong đó độ nhám không thể tránh khỏi trong sản xuất được làm mịn và các bề mặt chịu lực của các đối tác được tăng lên

Tuyến tính: Hoạt động bình thường trong đó mài mòn tăng đều đặn, nhưng chỉ ở mức

độ nhẹ

Tăng lên : Tự lan truyền, tốc độ mài mòn tăng tốc để các lỗi chức năng nhanh chóng xảy ra và dẫn đến thiệt hại

Trong động cơ, mài mòn chủ yếu do:

• Mòn trượt khi tiếp xúc khô và với ranh giới và ma sát hỗn hợp (sự phân tách không hoàn toàn của cơ bản và các bề mặt phụ)

• Độ mòn do dao động Điển hình: sự ăn mòn (quá trình oxy hóa cọ xát, ăn mòn (fretting

ăn mòn)

• Ma sát chất lỏng (tách hoàn toàn bề mặt cơ bản và bề mặt phụ)

• Lỗ hổng : Hình thành các lỗ hổng do khu trú áp suất thấp trong chất lỏng với sự nổ tiếp theo của các bong bóng hơi Điều này gây ra thiệt hại cho các bề mặt tiếp giáp; tính chất thủy động lực học xấu đi

• Xói mòn: Sự tiếp xúc của chất rắn với chất lỏng có chứa các hạt [ví dụ: chất bôi trơn hoặc nhiên liệu có các hạt lạ hoặc dòng khí có các hạt (khí thải có cặn cháy)]; các phần của

bề mặt vật liệu là mòn đi

• Mòn do va đập

• Mòn do ăn mòn Trong động cơ, mài mòn thể hiện bản thân nó như một sự giảm tiết diện, thay đổi bề mặt, suy giảm chức năng vì tăng khoảng cách, giảm chồng chéo, và sự suy giảm của hình học và động học

Hậu quả có thể là tăng ma sát, chấn động và gãy xương do quá tải hoặc rung Mòn động cơ nói chung là gây ra bởi:

• Quá tải

• Bôi trơn không đủ do thiếu

dầu bôi trơn và / hoặc không phù hợp hoặc dầu cũ

• Điều kiện hoạt động không thuận lợi

• Trục trặc hoặc hỏng hóc các bộ phận của động cơ

Sự mòn chủ yếu xảy ra trong các nhóm chức năng sau:

• Động cơ: Piston, vòng piston, xi lanh, ổ trục, và trục

• Truyền động bánh răng: Bánh răng

• Hệ thống điều khiển: Cam và bộ theo cam, van, ghế van và dẫn hướng van, bộ truyền động đai

1.2 Hệ thống bôi trơn

1.2.1 Bôi trơn

Bôi trơn 2,3 là lớp phủ hoặc sự thấm ướt của các đối tác trượt với chất bôi trơn; đây có thể là "chất lỏng, khí, hơi, tức là chất lỏng, chất dẻo và chất rắn ở dạng bột "

Chức năng của bôi trơn là:

• Truyền tải điện

của chúng Độ lớn của những ứng suất này phụ thuộc vào tốc độ cắt vuông góc với hướng dòng chảy dv / dz và đặc tính vật liệu của chất lỏng, độ nhớt động học của nó η (độ nhớt) (Newton ứng suất cắt) Đến lượt mình, độ nhớt động học phụ thuộc vào chất bôi trơn, nhiệt

độ và áp suất của nó, cũng như tỷ lệ cắt (Hình 1-3)

1.2.2 Các thành phần và chức năng

Hệ thống bôi trơn bao gồm các đường ống vận chuyển chất bôi trơn, máy bơm, bộ lọc,

bộ truyền nhiệt và các phần tử điều khiển trong sự sắp xếp của chúng so với nhau Đặc biệt lưu ý là bình chứa dầu (bể chứa dầu), (các) máy bơm dầu, nhiệt dầu bộ trao đổi, bộ lọc dầu,

van điều khiển, cổ nạp và giám sát lượng dầu (mức dầu) và lượng dầu lưu lượng (áp suất dầu)

Sự khác biệt được thực hiện cho những điều sau đây

• Dầu mới hoặc dầu bôi trơn bị hao hụt toàn bộ: Đây là loại dầu được bơm từ bể chứa dầu đến các hộ tiêu thụ cá nhân Nó phải được đảm bảo rằng dầu sạch, mát là giao cho người tiêu dùng mọi lúc Cẩn thận đo lượng dầu tiêu thụ có thể được giữ ở mức thấp Các Phương pháp bôi trơn bằng dầu tươi được sử dụng trong SI hai kỳ động cơ có phun nhiên liệu

• Bôi trơn hỗn hợp: Phương pháp bôi trơn này là ngày nay chủ yếu được sử dụng cho hai thì nhỏ động cơ Dầu bôi trơn được thêm vào xăng trong một tỷ lệ cụ thể (1:50 hoặc 1: 100) trong quá trình tiếp nhiên liệu Các dầu đi vào xi lanh cùng với nhiên liệu trên hành trình nạp và vào buồng quay với tràn ra Dầu xả bôi trơn các ổ trục và thành xi lanh Dầu bôi trơn cũng đi vào thải ra ngoài bằng không khí nhặt rác, làm tăng tiêu hao dầu và giảm chất lượng khí thải

• Bôi trơn nguồn cấp dữ liệu cưỡng bức: Động cơ bốn kỳ và động cơ diesel hai kỳ thường được bôi trơn bằng cách này phương pháp Một máy bơm cung cấp dầu từ bồn chứa thông qua một hệ thống đường ống đến người tiêu dùng và từ đó nó chảy không áp suất trở lại bể chứa

• Bôi trơn thùng chứa khô: Sử dụng chất bôi trơn bể phốt khô để bảo tồn không gian (không gian lắp đặt) hoặc đặc biệt điều kiện hoạt động (xe địa hình, xe thể thao) A bơm hút hút dầu vào một thùng riêng biệt, và từ đó nó được bơm áp suất trở lại dầu hệ thống sau khi làm mát và lọc Sự hút và các giai đoạn áp suất của máy bơm thường được thiết kế cùng nhau

Mạch dầu bôi trơn động cơ 4,5,6: Màn nạp của bơm dầu nằm ở điểm thấp nhất của hầm chứa dầu để đảm bảo cung cấp dầu ngay cả khi xe đang ở một góc Một máy bơm dịch chuyển tích cực — được truyền động qua bánh răng bánh xe, xích và đai răng hoặc được gắn trực tiếp trên trục khuỷu — ép dầu động cơ qua bộ lọc và, tùy thuộc vào thiết kế của hệ thống dầu bôi trơn, thông qua bộ trao đổi nhiệt vào đường dầu chính

Áp lực van xả nằm ở phía áp suất cho phép dầu bỏ qua khi vượt quá áp suất cài đặt Các lỗ khoan điều khiển được thiết kế để cân bằng các đỉnh áp suất và ngăn chặn các dao động áp suất.Dầu xả chạy đi tự do hoặc được trả về phía cửa nạp của máy bơm để rằng nó không trở nên giàu không khí Từ bơm, dầu đi qua bộ lọc Như bảo vệ chống quá tải vì quá nhiều dầu áp suất, ví dụ, trong quá trình khởi động nguội, máy bơm có một van rẽ nhánh; một van nonreturn ngăn dầu từ chạy trở lại khi động cơ dừng lại (Hình 1-4)

Chức năng chính của bộ lọc dầu là bảo vệ các đối tác trượt khỏi các phần tử lạ trong dầu Đối với điều này, bộ lọc phải được cài đặt ở tuyến trên của người tiêu dùng để toàn bộ dòng dầu đi qua bộ lọc (toàn bộ dòng chảy nhỏ) Để giảm bớt bộ lọc đầy dòng chảy và giảm bẩn của nó, một phần của dầu được phân nhánh khỏi dòng chảy chính và là đi qua bộ lọc rẽ nhánh — máy ly tâm dầu hoặc máy lọc tinh bộ lọc(Hình 1-5)

Tuy nhiên, bộ lọc bỏ qua không phải là một giải pháp thay thế cho dầu thay đổi vì chúng không thể thay thế các chất đã qua sử dụng cũng như bộ lọc nhiên liệu, nước và axit

ra khỏi chất bôi trơn.7 Nếu dầu động cơ chịu tải nhiệt cao, nó phải được làm mát riêng biệt, bằng nước / dầu hoặc không khí / dầu người trao đổi Bộ trao đổi nhiệt dầu thường được lắp đặt tuyến dưới của bộ lọc để giảm thiểu tổn thất áp suất trong lọc bằng dầu vẫn còn ấm và

do đó, dầu có độ nhớt thấp Tuy nhiên, để bảo vệ tối ưu cho động cơ, bộ lọc nên được đặt ở tuyến dưới của bộ trao đổi nhiệt, tức là ngay trước mặt người tiêu dùng dầu.Từ bộ lọc hoặc

bộ trao đổi nhiệt, dầu đi qua kênh dầu chính đến các khách hàng tiêu thụ dầu Động cơ là được cung cấp dầu từ kênh dẫn dầu chính thông qua các lỗ khoan trong các vách trung gian cácte và trong các vỏ chịu lực chính Nó đi qua các lỗ trong trục khuỷu đến kết nối vòng bi của thanh truyền và từ đó — tùy thuộc vào thiết kế — thông qua một lỗ trên thanh kết nối với ổ trục pít tông (hình 1-6)

Hình 1 4 Van một chiều và van một chiều cho bộ lọc dầu

Hình 1 5 Toàn bộ năng lượng

Hình 1 6 Mạch dầu bôi trơn (sơ đồ) của ô tô SI động cơ (Volkswagen)

Để cung cấp dầu đến các gối ổ trục chính, lực ly tâm phải được khắc phục Mặt khác,sự phân phối từ lỗ khoan trong nhật ký ổ trục chính đến ổ trục cam hoặc đến ổ trục bánh răng trụ được tăng cường bởi lực ly tâm hoặc bằng chuyển động dao động của thanh nối Theo quy luật, một ổ trục chính phải chỉ cung cấp một gối cam với dầu

Trong động cơ hiệu suất cao, mạch dầu bị tách thành hai kênh, một kênh cung cấp điều khiển trục cam với dầu dưới áp suất cao, dầu kia cung cấp vòng bi trục cam và tappets gầu

có dầu dưới mức thấp áp lực.8 Cung cấp dầu cho các bộ phận của động cơ như vòng bi bạc đạn của dây đai và các phụ kiện động cơ như ống xả turbo tăng áp, bơm phun nhiên liệu, v.v., đi kèm trực tiếp qua các kênh dẫn dầu.Các thành phần không được kết nối với dầu hệ thống cung cấp chẳng hạn như bề mặt tiếp xúc của cánh tay thanh truyền hoặc hai bên sườn của bánh răng được bôi trơn gián tiếp bằng vòi phun dầu trong cacte Trong điều kiện quan

trọng, tách biệt vòi phun đảm bảo cung cấp đủ dầu Van các thanh dẫn cũng được bôi trơn bằng dầu phun, với dầu cung cấp cho các thanh dẫn được giới hạn hoặc đo bằng trục van con dấu Xu hướng ngày nay là hướng tới tích hợp ít nhiều đường dầu và đường dẫn dầu ngắn với tổn thất áp suất thấp (tổn thất thủy lực) (hình 1-7)

Đối với động cơ có đặc trưng riêng cao, việc làm mát piston lúc này là không thể thiếu Dầu bôi trơn được chuyển hướng từ dòng chảy chính và được tiêm qua vòi phun chống lại mặt dưới của piston hoặc vào các rãnh làm mát piston để làm mát piston Van điều chỉnh áp suất ngăn nhiệt được hút ra từ piston một cách không cần thiết khi động cơ và do đó dầu vẫn còn lạnh Việc phun piston bên dưới thông qua các lỗ trong kết nối lớn mắt que là một nhược điểm vì dầu làm mát này phải được được vận chuyển bổ sung qua trục khuỷu

Vì chỉ bắt đầu cung cấp khi động cơ được khởi động, Có một nguy cơ là nơi tiêu thụ dầu không nhận được dầu hoặc quá ít dầu trong vài vòng quay đầu tiên của động cơ Vì lý

do này, van một chiều được lắp trong ống nâng và dầu phòng trưng bày trong đầu xi lanh

mà từ đó dầu được thu thập có thể nhanh chóng đến tay người tiêu dùng(hình 1-8)

Các máy bơm thí điểm dầu bôi trơn điều khiển bằng điện thường được sử dụng trên động cơ xăng và động cơ diesel lớn hơn không thể được sử dụng trong động cơ xe cơ giới

vì sự phức tạp của thiết kế, trọng lượng bổ sung và chi phí

Mức dầu thấp và tuần hoàn dầu thường xuyên dẫn đến tăng sự tạo bọt của dầu Giới hạn trên cho khí hàm lượng được coi là 8% Máy tách ly tâm và / hoặc đường hồi dầu mức thấp được sử dụng để chống lại sự tạo bọt Kết quả là, hàm lượng khí có thể giảm xuống dưới 4%(hình 8-9) tấm vách ngăn để trục khuỷu không thể trở thành ngập trong dầu vì dầu bắn ra do chuyển động của xe

Bơm dầu: Sự dịch chuyển dương tuần hoàn máy bơm — máy bơm bánh răng và bánh răng vòng — kiểu dáng khác nhau được sử dụng cho động cơ xe: Máy bơm bánh răng ngoài, máy bơm bánh răng liên âm (máy bơm lưỡi liềm) và máy bơm bánh răng vòng (máy bơm rôto) Các máy bơm này nhỏ gọn, có hiệu suất cao, thể hiện hoạt động hút nước tốt và phù

hợp cho một loạt các độ nhớt của chất lỏng được bơm Sự thay đổi về thể tích cần thiết để tăng áp với máy bơm chuyển vị tích cực bị ảnh hưởng bởi lưới ăn mòn của bánh răng Sự dịch chuyển được tính toán từ hình dạng răng và tốc độ bơm (Hình 1-11)

Các tiêu chí đánh giá đối với máy bơm dầu là độ căng của phân phối, hiệu quả, độ nhạy tới tạo bọt , khả năng phát triển tiếng ồn, kích thước lắp đặt, trọng lượng và chi phí sản xuất Các yếu tố quan trọng là đầu nạp thấp và nhanh chóng tích tụ chắc chắn trong mạch dầu Tổn thất vận chuyển phải được bảo hiểm và lực ly tâm trong ổ trục chính và sức cản dòng chảy của các nơi tiêu thụ dầu (vòng bi) phải được khắc phục Các tổn thất áp lực từ bơm đến đầu xi lanh nằm theo thứ tự khoảng từ 1,5 đến 2 bar Vận tốc dòng chảy của dầu bôi trơn trong các dòng không được vượt quá 3 đến 4 m / s

Bơm dầu được lắp trên trục khuỷu hoặc động cơ khối hoặc trong bể chứa Việc lắp trên trục khuỷu cho phép thiết kế dễ dàng hơn và rẻ hơn (ít hơn khoảng 50% thời gian lắp đặt trong bể chứa), nhưng nó cũng có lực lớn hơn cánh quạt và tốc độ bơm cao hơn sẽ được sử dụng so với thực tế cần thiết Do đó, mức tiêu thụ điện năng có thể cao hơn đáng kể, bất kể loại máy bơm Hơn nữa, sự lắc lư của trục khuỷu phải được bù đắp, trong bơm bánh răng vòng hoặc bằng cách lắp rôto bên trong vỏ máy bơm hoặc bằng cách căn giữa rôto bên trong vào trục khuỷu

Nếu máy bơm được đặt trong bể chứa, đầu nạp sẽ thấp hơn và máy bơm hút dầu tốt hơn trong quá trình khởi động Ngoài ra, có thể sử dụng tốc độ bơm thấp hơn (ví dụ: bánh răng tỷ lệ 1: 1,5), do đó làm giảm công suất truyền động Một nhược điểm ở đây là sự phức tạp của ổ đĩa với chuỗi, đai răng, bánh răng, hoặc ổ sâu.Đặc tính phân phối của bơm dịch chuyển tích cực tuần hoàn là phụ thuộc vào tốc độ bơm

Hình 1 7 Mạch dầu của động cơ V12 SI ngắt xi-lanh (Mercedes-Benz)

Hình 1 8 Sự sắp xếp của dầu bộ sưu tập trong đầu hình trụ của một ô tô động cơ

SI (Ford)

Hình 1 9 Đường dầu trở lại từ các đầu xi lanh của Audi V6 Biturbo

Hình 1 10 Tấm vách ngăn dầu của một động cơ xe hơi bốn xi-lanh (Opel Ecotec)

Hình 1 11 Các loại dầu động cơ máy bơm (sơ đồ)

Đặc tính phân phối của bơm dịch chuyển tích cực tuần hoàn là phụ thuộc vào tốc độ bơm.Với việc tăng áp suất bơm, hiệu suất thể tích giảm vì mất mát rò rỉ Nhu cầu dầu của động cơ, tuy nhiên, ít nhiều độc lập với động cơ tốc độ, do đó khi số vòng quay động cơ ngày càng tăng thì sự khác biệt giữa giao hàng và nhu cầu càng trở nên lớn hơn Các người tiêu dùng dầu cá nhân có các yêu cầu khác nhau: vòng bi yêu cầu một thể tích dầu cụ thể và thủy lực cơ cấu chấp hành một áp suất cụ thể Để điều chỉnh trục cam cơ chế, ví dụ, yêu cầu giao hàng cao hơn; a máy bơm thứ cấp chuyên dụng được cung cấp cho xi lanh ngắt Thiết

kế của máy bơm cho lưu lượng theo chỉ số thể tích dầu tối thiểu ở tốc độ không tải (nóng)

— tức là, số vòng quay động cơ thấp và độ nhớt thấp của dầu - có nghĩa là khi tăng số vòng quay của động cơ, dầu phải được bỏ qua trên một áp suất coun nhất định để khoảng 50% năng lượng thủy lực là chuyển hóa thành nhiệt

Lượng dầu tiêu thụ: Lượng dầu trong thùng dầu (bể phốt) giảm trong quá trình hoạt

động vì hao hụt dầu và tiêu hao dầu Tổn thất dầu xảy ra khi dầu thoát ra giữa hệ thống cứng

và chuyển động các bộ phận của động cơ Đây có thể là kết nối từ cacte đến bể chứa và đầu

xi lanh, kết nối từ đầu xi lanh đến nắp đầu xi lanh, các mối nối giữa bộ lọc dầu và bộ làm mát dầu, cũng như rò rỉ các nút xả dầu và phớt chặn trục khuỷu

Mức tiêu thụ dầu thực tế là do rò rỉ bên trong vì dầu cháy và / hoặc bay hơi Rò rỉ như vậy là do các vòng piston hoặc rãnh vòng piston bị mòn, phản chiếu ở khu vực phía trên của rãnh xi lanh, tạo ra khe hở giữa thân van và thanh dẫn van hoặc rò rỉ trong bộ tăng áp Mức tiêu thụ dầu có thể được ước tính chỉ gần như do nó phụ thuộc vào một số lượng lớn các thông số thay đổi trong quá trình hoạt động của động cơ đời sống Mức tiêu thụ "bình thường" đối với động cơ ô tô là 0,1 đến 0,25 (0,5) 1 trên 624 dặm Mức dầu không đổi không luôn có nghĩa là không có dầu nào được tiêu thụ vì dầu mức tiêu thụ có thể — đặc biệt ở động cơ diesel — được "bù đắp" bởi sự xâm nhập của nhiên liệu vào hệ thống dầu

Thay dầu: Dầu như một phương tiện bôi trơn là chịu một số lượng lớn các thay đổi trong động cơ hoạt động Những điều này đòi hỏi phải thay thế định kỳ đổ dầu (thay dầu) Các khoảng thời gian thay dầu đã được tăng đáng kể trong thập kỷ qua Tiêu chuẩn cho sự thay đổi dầu là hàm lượng của chất lỏng và chất rắn bên ngoài vấn đề, và bất kỳ thay đổi không thể chấp nhận được trong độ nhớt Các bộ lọc phải được thay cùng một lúc dầu được thay đổi

Các khoảng thời gian thay dầu do nhà sản xuất động cơ quy định tùy thuộc vào loại động cơ (xăng, dầu diesel), kiểu động cơ, tuổi thọ tính bằng km hoặc mi, thời gian hoạt động tính theo tháng và các điều kiện hoạt động tương ứng; họ rất khác nhau đối với động cơ ô tô

từ (3000 mi), 9.300 đến 2.400 mi (18.600 mi) Các khoảng thời gian này phải nghiêm ngặt Được Quan sát Dầu cũ phải được xử lý theo cách ghi chép trước

Gần đây, sự phát triển theo hướng linh hoạt, khoảng thời gian thay dầu phụ thuộc vào tải từ 2.400 đến 25.000 mi, tương ứng với 1 đến 2 năm hoạt động Các yếu tố quan trọng đối với khoảng thời gian thay dầu là điều kiện của dầu Nó xấu đi trong quá trình vận hành động

cơ vì quá trình oxy hóa, hình thành nitrat hữu cơ, giảm hiệu quả của phụ gia và, trong động

cơ diesel, có nhiều muội than Xác định các yếu tố đây là kích thước động cơ, tức là tải trên động cơ, điều kiện hoạt động (khởi động lạnh, chạy nóng) và dầu cấp Một cảm biến được

sử dụng để theo dõi nhiệt độ hoạt động của động cơ, mức đổ đầy dầu và chất lượng dầu, trong đó hằng số điện môi được coi là tiêu chí cho tình trạng của dầu động cơ

Chương 2 Hệ thống làm mát trên động cơ đốt trong

2.1 Nhiệm vụ

Trong quá trình làm việc của động cơ, nhiệt truyền cho các chi tiết tiếp xúc với khí cháy như: piston, xéc măng, xupap, nắp xy lanh, thành xylanh chiếm khoảng 25-35% nhiệt lượng do nhiên liệu cháy tỏa ra Vì vậy các chi tiết đó thường bị đốt nóng mãnh liệt, nhiệt độ của các chi tiết máy cao gây ra những hậu quả xấu như: làm giảm sức bền, tuổi thọ của các chi tiết máy, giảm độ nhớt của dầu bôi trơn nên làm tăng tổn thất ma sát Vì vậy cần thiết phải làm mát động cơ Hệ thống làm mát động cơ có nhiệm vụ thực hiện quá trình truyền nhiệt từ khí cháy qua thành buồng cháy rồi đến môi chất làm mát để đảm bảo cho nhiệt độ của các chi tiết không quá nóng nhưng cũng không quá nguội Động cơ quá nóng dễ gây ra hiện hiện tượng như đã nói còn quá nguội tức là động cơ đang được làm mát quá nhiều vì vậy tổn thất nhiệt cho dung dịch làm mát nhiều ,nhiệt lượng dùng để sinh công ít do đó hiệu suất nhiệt của động cơ thấp, ngoài ra do nhiệt độ động cơ thấp ảnh hưởng đến chất lượng dầu bôi trơn độ nhớt cũ của dầu bôi trơn tăng, dầu bôi trơn khó lưu động vì

vậy làm tăng tổn thất cơ giới và tổn thất ma sát , ảnh hưởng lớn đến các chỉ tiêu kinh tế và công suất động cơ

2.2 Yêu cầu hệ thống làm mát

Làm việc êm dịu tiêu hao công suất cho làm mát bé

-Bảo đảm nhiệt độ của mỗi chất làm mát tại cửa ra van hằng nhiệt ở 83- 950

độ C và nhiệt độ của dầu bôi trơn trong động cơ khoảng 95-1150 độ C

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

2.3 Yêu cầu với dung dịch làm mát

Chất lỏng làm mát phải đáp ứng được các yêu cầu sau:

Có khả năng trao đổi nhiệt tốt và như vậy chỉ cần một lượng nhỏ chất lỏng cũng đủ làm mát cho động cơ,

Có nhiệt độ sôi cao hơn nhiệt độ tối đa cho phép trong hệ thống làm mát khoảng 2530 độ C, để giảm và lượng tiêu hao trong quá trình sử dụng có nhiệt

độ đông cứng (đóng băng) thấp hơn nhiệt độ của môi trường không khí để tránh

bị đông cứng lại Bởi vì vào mùa đông nhiệt độ môi trường không khí ở các nước xứ lạnh rất thấp nên có thể làm chất lỏng bị đông cứng lại Khi nước bị đóng băng thì thể tích của nó cũng tăng lên do vậy có thể làm vỡ kết làm mát, Một trong những yêu cầu rất quan trọng đối với chất lỏng nằm mát là không được tạo các chất cặn bám lên các bề mặt cần làm mát vì nếu như vậy lớp cặn

sẽ tích tụ dần theo thời gian và làm giảm đáng kể khả năng thoát nhiệt giảm tiết diện đường dẫn nước và làm gỉ các chi tiết trong hệ thống làm mát

Chất lỏng công tác không được ăn mòn các chi tiết trong hệ thống làm mát và các đường ống dẫn và đặc biệt nó phải có khả năng chống xâm thực

Chất lỏng làm mát phải không độc và giá thành không quá cao

Nhiệt độ tối đa cho phép trong hệ thống làm mát phụ thuộc vào các chất muối khoáng hòa tan trong nó nếu sử dụng nước cứng (có chứa nhiều muối khoáng) thì nhiệt độ cho phép là rất thấp để tránh hiện tượng đóng cắt trên các Thành vách và các đường ống dẫn nước

Một trong những nhược điểm của nước là nhiệt độ đóng băng tương đối cao

0 độ C điều này gây nhiều khó khăn cho việc sử dụng nó ở các nước xứ lạnh bởi vì ở đó vào mùa đông nhiệt độ không khí thường thấp hơn 0 độ C rất nhiều

Để có thể sử dụng nước trong hệ thống làm mát động cơ trong những điều kiện khí hậu như vậy người ta phải pha thêm các chất phụ gia vào nước một mặt để tăng nhiệt độ sôi Mặt khác giảm

2.4 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống làm mát

Hệ thống làm mát trên ô tô chính là một trong những bộ phận có cấu tạo rất phức tập bao gồm có nhiều bộ phận được liên kết với nhau như là: “Két nước, nắp két nước, van hằng nhiệt, quạt làm mát”

Trong đó, mỗi bộ phận lại có một nguyên lý làm việc khác nhau, tuy nhiên chúng vẫn được liên kết và có quan hệ mật thiết với nhau cũng như không thể hoạt động tốt nếu như nó thiếu một trong những bộ phận như sau:

Hình 2 1 Két nước

Đây là bộ phận rất cần thiết trong hệ thống làm mát ở trên ô tô, giúp cho động cơ có thể truyền được lượng nhiệt tỏa ra chuyển sang dạng nước hoặc không khí ra bên ngoài một cách dễ dàng Chính vì vậy, với những đường dẫn nhỏ hẹp này kết hợp với những lá nhôm thì két nước sẽ là một bộ phận giúp hạ nhiệt tốt và làm mát tuyệt đối Đồng thời cung cấp nước cho động cơ

có thể thúc đẩy quá trình làm mát diễn ra được nhanh chóng và hiệu quả hơn Tùy vào mỗi dòng xe ô tô mà có những két nước khác nhau về dạng kích thước

Hình 2 2 Nắp két

Với sự kết hợp hoàn hảo của 2 bộ phận là van áp suất và van chân không

đã giúp làm kín két nước và đồng thời điều áp cho két nước được hiệu quả nhất Không chỉ vậy, nắp két nước còn giúp làm giảm sự hao mòn của lượng nước bay hơi đồng thời làm tăng nhiệt độ nước làm mát lên từ sự tăng áp của nó và giúp thúc đẩy nhanh quá trình làm mát cho động cơ được tốt hơn

Nguyên lý làm việc : Khi nhiệt độ nước làm mát tăng và áp suất trong két nước tăng cao thì lúc này van áp suất sẽ tự động mở và truyền nước làm mát

từ két nước về bình nước phụ Ngược lại, nếu như nhiệt độ của nước làm mát tăng cao trong khi áp suất trong bình chứa nước lại bị thấp thì lúc này van chân không sẽ tự động được mở ra để đưa giúp nước làm mát từ bình nước phụ về két nước Do đó, quá trình này sẽ giúp cho sự hoạt động làm mát của động cơ được trở lại bình thường

sẽ tự động mở để giúp điều khiển lượng nước làm mát di chuyển đến két nước Hoạt động này sẽ giúp làm ổn định được lượng nhiệt từ môi trường làm việc của động cơ xe được an toàn và cùng với đó van hằng nhiệt thường

sẽ được thiết kế ở một vị trí giữa nắp xi lanh cũng như bình làm

Hình 2 4 Quạt làm mát

Giúp nâng cao được hiệu quả của quá trình làm mát ở trên ô tô Đặc biệt, quạt làm mát sẽ được hoạt động với 2 cơ chế cụ thể đó chính là: hoạt động bằng điện với một chế độ tự động nếu như nước làm mát đạt được đến một giới hạn nào đó và ngược lại nó sẽ hoạt động bằng khớp chất lỏng nếu như động cơ quay đủ số vòng tua

Chương 3 MA SÁT

3.1 Những thông số cơ bản

Công suất hữu ích tại trục đầu ra của động cơ đốt trong (công suất hiệu dụng Pe) thấp hơn công suất bên trong tại pít-tông (công suất chỉ định Pi) Sự khác biệt được gọi là tổn thất ma sát Pr

Pr=Pi-Pe

Tổn thất do ma sát bao gồm tổn thất của cá nhân các thành phần động cơ chẳng hạn như động cơ thích hợp (trục khuỷu, thanh nối, piston với vòng piston), bộ truyền van bao gồm cả bánh răng thời gian và các bộ truyền động phụ cần thiết

Sức mạnh bên trong cũng cho phép những tổn thất do chu kỳ sạc, nơi các trạng thái hoạt động và do đó, công suất truyền động của các phụ trợ thường được định nghĩa khác nhau trong các tiêu chuẩn khác nhau

Sự mất mát ma sát làm giảm công suất động cơ có sẵn ở trục đầu ra và do đó, cũng ảnh hưởng đến mức tiêu hao nhiên liệu của động cơ

Tương tự với áp suất trung bình hiệu quả và được chỉ định, áp suất ma sát trung bình pmr Được sử dụng để so sánh các động cơ khác nhau với các khối lượng quét khác nhau

(a) Vòng bi chính của trục khuỷu với con dấu trục hướng tâm

(b) Kết nối ổ trục thanh truyền và nhóm piston (piston, vòng piston và chốt piston) (c) Bất kỳ hệ thống cân bằng khối lượng nào

Bộ truyền động van và thiết bị định thời

Các chất phụ trợ, chẳng hạn như

(a) Bơm dầu, có thể có ổ bơm dầu

(b) Bơm chất làm mát

(c) Máy phát điện

(d) Bơm phun nhiên liệu

(e) Quạt tản nhiệt

(f) Bơm chân không

(g) Máy nén điều hòa không khí

Ma sát chất lỏng (ma sát thủy động) Một chất lỏng (hoặc khí) giữa hai ma sát các lớp hoàn toàn ngăn cách hai lớp với nhau Trong động cơ đốt trong, chuyển động của các bề mặt ma sát với nhau tạo ra tác dụng hỗ trợ thủy động lực học của trung gian vật chất

Sự xuất hiện của các trạng thái ma sát khác nhau là giải thích bên dưới bằng cách sử dụng một ví dụ Trong một thủy động lực học ổ trục trơn, các trạng thái ma sát khác nhau xảy ra như động cơ đi qua dải vòng tua động cơ Stribeck đường cong trong Hình 3-1 cho thấy mối quan hệ giữa hệ số ma sát λ và tốc độ trục n hoặc độ trượt vận tốc v ở nhiệt độ không đổi (hoặc độ nhớt không đổi Η)

Ma sát tổng thể được tạo thành từ hai phần ma sát rắn (hay ma sát biên) và ma sát chất lỏng Tại một đứng yên ta có ma sát tĩnh Ở vòng quay động cơ thấpđầu tiên có

ma sát rắn và ma sát bi ên, sau đó là dải ma sát hỗn hợp xảy ra trong đó ma sát giảm

với số vòng quay động cơ ngày càng tăng với mức tăng tương ứng xây dựng màng

hỗ trợ thủy động lực học Điểm ly khai trong biểu diễn mô hình này là điểm tại mà phim hỗ trợ thủy động lực học hoàn toàn có thể tách độ nhám bề mặt của hai đối tác

ma sát Tốc độ động cơ đạt được trạng thái này cũng là được gọi là tốc độ chuyển tiếp mà tại đó nhỏ nhất xảy ra ma sát Ở tốc độ động cơ trên chuyển tiếp tốc độ, ma sát chất lỏng xảy ra, và ma sát tăng một lần nữa vì tỷ lệ cắt ngày càng tăng

Việc tăng tải trọng lên cặp ma sát hoặc giảm độ nhớt của chất lỏng sẽ làm dịch chuyển tốc độ chuyển tiếp lên trên và mở rộng phạm vi ma sát hỗn hợp.Các trạng thái hoạt động ở nhánh bên trái của Đường cong Stribeck không ổn định, như một biến thể ngắn như tăng số vòng quay động cơ hoặc giảm tải dẫn đến tăng đáng kể hệ

số ma sát và do đó, tự động khuếch đại lỗi Vì lý do này, điểm hoạt động của một cặp ma sát trong hoạt động liên tục phải đủ xa điểm ly khai trênbnhánh bên phải của đường cong Stribeck

Hình 3 1 mối quan hệ giữa hệ số ma sát λ và tốc độ trục n

3.3 Phương pháp đo độ ma sát

Tính toán chính xác tổn thất ma sát liên quan đến rất nhiều của công việc Có nhiều cách khác nhau để xác định ma sát, mặc dù phần lớn trong số này thể hiện sự không chính xác đáng kể Các phương pháp sau đây thường được sử dụng để tính ma sát :