Mô hình hóa 3d hệ thống bôi trơn động cơ DE12T trên xe DEAWOO

Cùng với việc phát triển của công nghệ thông tin và khoa học kỹ thuật với mức độ chóng mặt trong thời đại ngày nay. Đã kéo theo sự phát triển của các ngành nghề khác có liên quan. Đối với chuyên ngành cơ khí thì việc ứng dụng các thành tựu đạt được trong lĩnh vực công nghệ thông tin đã giúp cho quá trình sản xuất của con người ngày một hoàn thiện và tối ưu, rút ngắn thời gian và nâng cao chất lượng sản phẩm Nhận thấy được tầm quan trọng đó em đã được thầy giao đề tài Mô hình hóa 3d hệ thống bôi trơn động cơ DE12T trên xe DEAWOO. Đây là một đề tài mới đối với sinh viên ngành động lực, nó không những giúp cho em có điều kiện để chuẩn lại các kiến thức đã học ở trường mà còn có thể hiểu biết kiến thức nhiều hơn đặc biệt là phần mềm Catia, phần mềm đang được ứng dụng rộng rải hiện nay trong lỉnh vực thiết kế và mô phỏng chi tiết máy và cơ cấu máy.

KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

MỞ ĐẦU

Cùng với việc phát triển của công nghệ thông tin và khoa học kỹ thuật vớimức độ chóng mặt trong thời đại ngày nay Đã kéo theo sự phát triển của các ngànhnghề khác có liên quan Đối với chuyên ngành cơ khí thì việc ứng dụng các thànhtựu đạt được trong lĩnh vực công nghệ thông tin đã giúp cho quá trình sản xuất củacon người ngày một hoàn thiện và tối ưu, rút ngắn thời gian và nâng cao chất lượngsản phẩm

Nhận thấy được tầm quan trọng đó em đã được thầy giao đề tài Mô hình hóa3d hệ thống bôi trơn động cơ DE12T trên xe DEAWOO Đây là một đề tài mới đốivới sinh viên ngành động lực, nó không những giúp cho em có điều kiện để chuẩnlại các kiến thức đã học ở trường mà còn có thể hiểu biết kiến thức nhiều hơn đặcbiệt là phần mềm Catia, phần mềm đang được ứng dụng rộng rải hiện nay trong lỉnhvực thiết kế và mô phỏng chi tiết máy và cơ cấu máy

Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Quang Trung, cácthầy cô trong khoa cùng với việc tìm hiểu, tham khảo các tài liệu liên quan và vậndụng các kiến thức được học, em đã cố gắng hoàn thành đề tài này Mặc dù vậy, dokiến thức của em có hạn, đề tài mới, phần mềm mới chưa được phổ biến ở Việt namviệc tìm kiếm tài liệu gặp nhiều khó khăn nên đồ án sẽ không tránh khỏi nhữngthiếu sót Em mong các thầy cô góp ý, chỉ bảo thêm để kiến thức của em ngày cànghoàn thiện hơn

Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn "NguyễnQuang Trung” cùng các thầy cô trong khoa và các bạn đã nhiệt tình giúp đỡ để emhoàn thành đồ án này

Đà Nẵng, ngày 06 tháng 06 năm 2014

Sinh viên thực hiện NGUYỄN TRƯỜNG TUẤN

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ ĐỐT

TRONG 1.1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU

1.1.1 NHIỆM VỤ

Hệ thống bôi trơn của động cơ đốt trong có nhiệm vụ đưa dầu nhờn đến bôitrơn các bề mặt ma sát Lọc sạch các chất cặn bẩn trong dầu nhờn khi dầu nhờn tẩyrửa các bề mặt ma sát này Ngoài ra, hệ thống bôi trơn còn có nhiệm vụ làm mátdầu nhờn để đảm bảo các tính năng lý - hoá của chúng trong giới hạn cho phép, đảmbảo việc bôi trơn có hiệu quả

Hệ thống bôi trơn sử dụng trên các loại động cơ đốt trong đều chỉ sử dụng dầunhờn để làm tiêu hao công suất do ma sát gây ra tại ổ trục Đưa nhiệt lượng do masát sinh ra ra ngoài ổ trục, thải vào môi trường xung quanh, nhờ đó làm giảm đượclượng mài mòn của các chi tiết máy, bảo vệ các chi tiết máy trong động cơ đốttrong không bị gỉ

Hệ thống bôi trơn trong động cơ đốt trong có bốn nhiệm vụ chính sau đây :

- 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 vàogiữa các bề mặt chuyển động tương đối với nhau, nhằm mục đích ngăn cản hoặc giảmbớt sự tiếp xúc trực tiếp giữa hai bề mặt ma sát Tuỳ theo chất và lượng của lớp dầu bôitrơn mà 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)

- 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 tănglên rất cao Nếu không có dầu nhờn, các bề mặt ma sát nóng dần lên, quá nhiệt độgiới hạn cho phép, sẽ làm nóng chảy các hợp kim chống mài mòn, bong tróc, congvênh 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 Sovới nước, tuy rằng dầu nhờn có nhiệt hoá hơi khoảng 4070 Kcal/kg Trong khi đónhiệt hoá hơi của nước là 590 Kcal/kg, khả năng dẫn nhiệt của dầu nhờn cũng rấtnhỏ: 0,0005 cal/ 0C.g.s, của nước là 0,0015 cal/0C.g.s nghĩa là khả năng thu thoátnhiệt của dầu nhờn rất thấp so với nước Thế nhưng, nước không thể thay thế đượcchức năng của dầu nhờn, do còn phụ thuộc vào một số đặc tính lý hoá khác

Vì lý do đó, để dầu nhờn phát huy được tác dụng làm mát các mặt ma sát, đòihỏi bơm dầu nhờn của hệ thống bôi trơn phải cung cấp cho các bề mặt ma sát mộtlượng dầu đủ lớn.

- 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 masát đó, các mạt kim loại và cặn bẩn ở trên bề mặt được dầu mang đi, làm cho bề mặtsạch, giảm lượng mài mòn

- Bao kín buồng cháy :

Do có lớp dầu giữa xylanh và pittông, giữa xécmăng và rãnh xécmăng nêngiảm được khả năng lọt khí xuống cacte Ngoài bốn nhiệm vụ trên, dầu nhờn còn cótác dụng như lớp bảo vệ chống ăn mòn hoá học

1.1.2 Yêu cầu

Trong động cơ đốt trong, có nhiều bề mặt chuyển động tương đối với nhau,tạo thành từng cặp như trục khuỷu - đầu to thanh truyền, chốt pittông - đầu nhỏthanh truyền, pittông- xylanh, các cặp bánh răng

Kết cấu các cặp chi tiết, số lượng, cách bố trí trong mỗi động cơ khác nhau

Do vậy, để cung cấp đủ dầu nhờn một cách liên tục đến các bề mặt ma sát của chitiết máy khi làm việc có chuyển động tương đối của động cơ, ta có thể lựa chọnnhững phương án bôi 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 tínhnăng tốc độ, công suất, mức phụ tải tác dụng lên ổ trục, công dụng của động cơ.Mỗi phương án bôi trơn đều có ưu, nhược điểm riêng nên ta phải dựa vào các yêucầu cụ thể và điều kiện làm việc của động cơ mà lựa chọn cho hợp lý

1.2 CÁC PHƯƠNG ÁN BÔI TRƠN THƯỜNG DÙNG TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

1.2.1 BÔI TRƠN BẰNG PHƯƠNG ÁN VUNG TÉ DẦU

2 4

Hình 1-1: Sơ đồ nguyên lý bôi trơn bằng phương pháp vung té dầu

a Bôi trơn vung té trong động cơ nằm; b Bôi trơn vung té trong động cơ

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

1 Cácte; 2 Bulông thanh truyền; 3 Thanh truyền; 4 Thìa múc dầu;

5 Bánh lệch tâm; 6 Máng dầu phu; 7 Điểm tựa;

8 Thân bơm; 9 Pittông bơm dầu.

- Nguyên lý làm việc:

Dầu nhờn được chứa trong cácte Khi động cơ làm việc nhờ vào thìa múc dầulắp trên đầu to thanh truyền, dầu được múc và tung lên lúc thanh truyền dao độnglắc Nếu như mức dầu trong cácte bố trí xa thìa múc thì có thêm bơm dầu có kết cấuđơn giản để bơm dầu lên máng phụ 6, sau đó dầu nhờn được hắt tung lên Cứ mỗivòng quay của trục khuỷu, thìa múc hắt dầu lên một lần Các hạt dầu vung té ra bên

trong không gian cácte sẽ rơi tự do xuống các bề mặt ma sát của cổ trục Để đảmbảo cho các ổ trục không bị thiếu dầu, trên các vách ngăn trên ổ trục thường có cácvách ngăn hứng dầu khi dầu tung lên

Phương pháp bôi trơn này đơn giản nhưng hiệu quả kém, dầu chóng bị hoágià Do đó ít dùng, chỉ dùng trên động cơ nhỏ kiểu cũ

1.2.2 Bôi trơn bằng phương pháp cưỡng bức

Trong các động cơ đốt trong nói chung và động cơ ôtô nói riêng hiện nay đềudùng phương án bôi trơn cưỡng bức Dầu nhờn trong hệ thống bôi trơn, từ nơi chứadầu được bơm đẩy đến các bề mặt ma sát dưới một áp suất nhất định cần thiết, gầnnhư đảm bảo các yêu cầu về bôi trơn làm mát và tẩy rửa các bề mặt ma sát ổ trụccủa hệ thống bôi trơn

Hệ thống bôi trơn cưỡng bức gồm các thiết bị sau: thùng chứa dầu hoặc cácte,bơm dầu, bầu lọc thô, bầu lọc tinh, két làm mát dầu nhờn, các đường ống dẫn dầu,đồng hồ báo áp suất, nhiệt độ dầu, ngoài ra còn có các van Tuỳ theo vị trí chứa dầu

và đưa dầu đi bôi trơn, người ta chia hệ thống bôi trơn cưỡng bức làm hai loại: hệthống bôi trơn cưỡng bức cácte ướt và hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte khô

a Hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte ướt

- Nguyên lý làm việc:

Dầu nhờn chứa trong cácte 9 được bơm dầu 11 hút qua phao lọc 10 đến bầulọc thô 13 rồi theo đường dầu chính 2 để đi bôi trơn các ổ trục khuỷu, trục cam Khi dầu qua bầu lọc thô 13 thì dầu được lọc sạch sơ bộ các chất cặn bẩn có kíchthước hạt lớn Một phần dầu (khoảng 15÷ 20%) lượng dầu bôi trơn do bơm cungcấp đi qua bầu lọc tinh 5 rồi trở về lại cácte

Chú ý rằng lọc tinh có thể lắp gần hoặc lắp xa lọc thô nhưng bao giờ cũng lắptheo mạch rẽ so với lọc thô

Khi nhiệt độ của dầu bôi trơn lên quá 800C, do độ nhớt của dầu giảm sút, vannhiệt 7 sẽ mở để dầu nhờn đi qua két làm mát 6 Van một chiều 12, 14 có tác dụngnhư những van an toàn sẽ mở khi hệ thống làm việc quá tải

Ngoài việc bôi trơn các bộ phận trên, để bôi trơn các bề mặt làm việc củaxylanh, pittông Người ta kết hợp tận dụng dầu văng ra khỏi ở đầu to thanh truyền.Trong một số ít động cơ, trên đầu to thanh truyền có khoan một lỗ nhỏ để phun dầu

về phía trục cam và xylanh

5

12

Hình 1-2: Sơ đồ hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte ướt

1 Đồng hồ áp suất; 2 Đường dầu chính; 3 Đường dầu lên chốt khuỷu;

4 Trục khuỷu; 5 Bầu lọc tinh; 6 Két làm mát dầu nhờn; 7 Van nhiệt độ;

8 Đồng hồ đo nhiệt độ dầu; 9 Cácte; 10 Phao hút dầu; 11 Bơm dầu; 12- Van an toàn của bơm; 13- Bầu lọc thô; 14- Van an toàn của hệ thống bôi

trơn.

Với sơ đồ nguyên lý làm việc như trên, hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte ướt

có những ưu, nhược điểm sau:

Hình 1-3: Sơ đồ hệ thống bôi trơn cưỡng bức cacte khô

1 Đồng hồ đo áp suất; 2 Két làm mát dầu; 3 Van nhiệt độ;

4 Đồng hồ nhiệt độ; 5 Nút xả dầu; 6 Bơm chuyển; 7 Van an toàn của bơm;

8 Bơm dầu; 9 Bầu lọc thô; 10 Van an toàn; 11 Phao hút dầu.

- Nguyên lý làm việc:

Chỉ khác hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte ướt là trong hệ thống bôi trơn này

có thêm hai bơm hút dầu từ cácte về thùng chứa Sau đó, hai bơm dầu này sẽ

chuyển dầu đi bôi trơn Trong hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte ướt, cácte chứa

dầu bôi trơn, còn ở đây là thùng chứa

* Ưu điểm :

Cácte chỉ hứng và chứa dầu tạm thời, còn thùng dầu mới là nơi chứa dầu để đi

bôi trơn, nên động cơ có thể làm việc ở độ nghiêng lớn mà không sợ thiếu dầu Dầu

được cung cấp liên tục và đầy đủ

* Nhược điểm :

Kết cấu phức tạp hơn, giá thành tăng lên do phải bố trí thêm hai bơm để hút

dầu đi qua thùng Phải thêm đường dầu và bố trí thùng chứa dầu cho hợp lý

* Phạm vi sử dụng :

Hệ thống bôi trơn cưỡng bức cacte khô thường được sử dụng trên các loạiđộng cơ diesel dùng trên xe ủi, máy kéo, tàu thuỷ,

1.2.3 Bôi trơn bằng phương pháp hỗn hợp

Trên thực tế, đại đa số động cơ dùng kiểu bôi trơn này Tức là kiểu bôi trơnvừa cưỡng bức vừa vung té Trong đó thường bôi trơn các loại ổ trục bằng phươngpháp cưỡng bức, còn bôi trơn các bề mặt rộng (như thành xylanh) hoặc các bề mặt

ma sát nhỏ nhưng bố trí rải rác (như dàn cò mổ) dùng phương pháp vung té Nhiềuđộng cơ sử dụng phương án bôi trơn đầu nhỏ thanh truyền, ổ trục cam cũng dùngphương pháp vung té dầu từ đầu to Sở dĩ phải làm như vậy vì kiểu bôi trơn cưỡngbức hoàn toàn sẽ rất phức tạp Mặc dù nó có ưu điểm nổi bật là đảm bảo tốt chế độbôi trơn các bề mặt ma sát

Để làm giảm sự sủi bọt (làm tăng sự ôxy hoá của dầu) ở nhiều động cơ, đáy cácteđược ngăn cách với phần trên bởi lưới lọc hoặc một tấm thép có lỗ Phía dưới có hàncác tấm dùng để giữ cho dầu khỏi chảy về một phía (khi hãm máy hoặc lấy đà)

Ở các động cơ ôtô, máy kéo có cấu tạo hiện đại, mạch dầu được làm dướidạng các rãnh khoan Vì việc dẫn dầu bằng ống có nhiều nhược điểm nên hệ thốnglàm việc không được chắc chắn Ví dụ như khi lắp ống có thể bị bẹp, méo và trongquá trình sử dụng ống có thể bị nứt vỡ gây nguy hiểm cho động cơ

1.2.4 Bôi trơn bằng phương pháp pha dầu nhờn vào nhiên liệu

Loại bôi trơn này dùng trong động cơ xăng hai kỳ cỡ nhỏ quét khí bằng hộptrục khuỷu - cácte Nghĩa là hộp trục khuỷu - cácte là một khối kín đóng vai trò nhưmột máy nén khí để quét khí cho xylanh theo kiểu quét ngang

Dầu nhờn được pha vào xăng với tỷ lệ thể tích (4÷5)% Hỗn hợp dầu nhờn,nhiên liệu nhờ bộ chế hoà khí được xé thành các hạt nhỏ trộn với không khí tạothành khí nạp và được nạp vào cácte Tại đây các hạt dầu sẽ ngưng tụ bám lên các

bề mặt ma sát để bôi trơn

Kết cấu kiểu bôi trơn này rất đơn giản, nhưng nhược điểm lớn của nó là dầunhờn trong hỗn hợp khí nạp đi vào xylanh khi cháy tạo thành muội than bám lênthành buồng cháy và đỉnh pittông, ngăn cản truyền nhiệt làm cho nóng máy và gây

ô nhiễm môi trường

1.2.5 So sánh và đánh giá các phương pháp bôi trơn

Trước hết ta chú ý đến tính có điều kiện của việc phân loại hệ thống bôi trơn.Chẳng hạn ở tất cả các động cơ mặt gương của xylanh đều được bôi trơn bằng cáchvung dầu Do đó có thể khẳng định là hệ thống bôi trơn là hệ thống bôi trơn cưỡng

bức thuần tuý không dùng ở động cơ nào Ngoài ra, ở trong nhiều trường hợp ranhgiới giữa hệ thống bôi trơn cưỡng bức và hệ thống bôi trơn kiểu phối hợp bị xoá bỏ.Việc dùng hệ thống bôi trơn kiểu vung té làm giảm tuổi thọ của động cơ rấtnhiều so với khi dùng hệ thống bôi trơn kiểu phối hợp (hoặc bôi trơn cưỡng bức).

Đó là, những nguyên nhân sau: Ta biết rằng một trong những chỉ tiêu quan trọngcủa dầu là độ bền chống ôxy hoá sẽ tạo nhựa đường và hắc ín, nó làm giảm chấtlượng bôi trơn của dầu và làm tăng muội than Muội than có độ dẫn nhiệt rất thấplàm cho các chi tiết và động cơ chóng bị quá nóng Nhiệt độ quá cao làm giảm độnhớt của dầu và có thể dẫn đến ma sát nửa ướt Ngoài ra, nếu trong dầu có các hạtmuội than rắn cũng làm cho điều kiện bôi trơn xấu đi và tăng độ hao mòn Việc ôxyhoá dầu xảy ra rất mạnh khi dầu ở trạng thái các hạt nhỏ và ở nhiệt độ 130÷1400C

Do phương pháp dẫn dầu tới các gối đỡ không chắc chắn nên có nhiều khảnăng xuất hiện ma sát nửa ướt Mặc khác, mức chi phí dầu khi dùng phương phápbôi trơn bằng cách vung té cao hơn khi dùng các loại hệ thống bôi trơn khác

Những nhược điểm đó của hệ thống bôi trơn bằng cách vung té không thể bùlại được bởi ưu điểm của nó là kết cấu đơn giản

Từ những nhận xét trên cho phép khẳng định rằng hệ thống bôi trơn bằng cáchvung té thuần tuý là loại hệ thống bôi trơn rất cũ, không thể đáp ứng được yêu cầu của

hệ thống bôi trơn trên các loại động cơ hiện đại

Hệ thống bôi trơn cưỡng bức là loại hiện đại làm việc chắc chắn hơn nhưng phứctạp hơn Nguyên nhân là do việc dẫn dầu cưỡng bức luôn đảm bảo có lớp dầu cần thiết

và đảm bảo việc dẫn nhiệt ra từ các bề mặt làm việc được tốt hơn Vì vậy loại hệ thốngnày thường được ứng dụng ở các động cơ diesel cũng như các động cơ có bộ chế hoàkhí có số vòng quay cao, trong đó lực quán tính của các bộ phận chuyển động qua lại

và lực quán tính ly tâm có trị số cao

Khi bôi trơn cưỡng bức, dầu được dẫn đến các gối đỡ với số lượng dư sẽ rửacác cặn bẩn và mạt kim loại, tạo điều kiện thuận lợi cho sự làm việc của các gối đỡ

Do đó khi bôi trơn cưỡng bức, dầu ít tiếp xúc với các chi tiết máy và không khí nêndầu bị ôxy hoá chậm hơn, mức tiêu thụ dầu nhờn sẽ thấp hơn Khi bôi trơn cưỡngbức (đặc biệt là khi dùng hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte khô và trong hệ thống

có bộ tản nhiệt) dầu luôn luôn được lọc và làm nguội do đó thời gian sử dụng của

nó sẽ dài hơn

CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ DE12T

Động cơ DE12T là động cơ Diesel bốn kỳ, sáu xilanh thẳng hàng, có tăng áp,phun nhiêu liệu trực tiếp, làm mát trung gian và được sử dụng rộng rãi hiện nay.Động cơ được lắp trên xe bus DAEWOO

Xe DAEWOO có công thức lốp 4x2 là loại dùng chở khách Xe có kết cấucứng vững, độ bền và độ tin cậy cao, đầy đủ tiện nghi cho người sử dụng, đảm bảo

an toàn, kết cấu, 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 gần đây

2.1 TÍNH NĂNG KỶ THUẬT ĐỘNG CƠ DE12T

2.1.1 Thông số kĩ thuật của động cơ

Bảng 2-1: Thông số kĩ thuật của động cơ

tăng áp và làm mát trung gian

Phương pháp bôi trơn Bôi trơn cưỡng bức.

trục khuỷu động cơ

răng của trục cam động cơ

2.1.2 Kết cấu động cơ DAEWOO DE12T

12 11

10

9 7

6 5

4 3

2 1

Hình 2-2: Mặt cắt ngang động cơ DE12T

1 Ống nạp; 2 Bình lọc nhiêu liệu; 3 Bình giảm nhiệt dầu; 4 Bơm cao áp; 5 Thân máy; 6 Lọc dầu; 7 Vòi phun; 8 Cò mổ; 9 Nắp quy láp; 10 Đường ống

thoát; 11 Xecmăng; 12 Tubor tăng áp

2.2 CƠ CẤU TRỤC KHỦYU THANH TRUYỀN

Hình 2-3: Kết cấu piston, trục khuỷu- thanh truyền

1 Nhóm piston; 2 Nhóm thanh truyền; 3 Bánh đà; 4 Trục khuỷu; 5.Bộ giảm

chấn; 6 Puly; 7 Bạc cổ khuỷu.

2.2.1 Nhóm Piston

Trong nhóm piston gồm piston, xécmăng, chốt piston và vòng hãm chốtpiston Piston là một chi tiết quan trọng của động cơ, cùng với xilanh và nắp xilanhtạo thành buồng cháy Điều kiện làm việc của piston rất khắc nghiệt, trong quá trìnhlàm việc của động cơ, piston chịu lực rất lớn, chịu áp suất và nhiệt độ rất cao và masát mài mòn lớn

Trong quá trình làm việc của động cơ, nhóm piston có nhiệm vụ chính sau:Đảm bảo bao kín buồng cháy, giữ cho không khí cháy trong buồng cháykhông lọt xuống cacte và ngăn không cho dầu nhờn từ hộp trục khuỷu sục lênbuồng cháy

Tiếp nhận lực khí thể sinh ra do quá trình cháy nổ và truyền tới thanh truyền

để làm quay trục khuỷu, nén khí trong quá trình nén, đẩy khí thải trong quá trìnhthải và hút khí nạp mới trong quá trình nạp

Hình 2-4: Nhóm piston

1 Chốt piston; 2 Vòng hãm; 3 Xécmăng dầu; 4 Xécmăng khí thứ hai;

5 Xécmăng khí thứ nhất.

Piston của động cơDE12T được chế tạo bằng hợpkim nhôm, trên piston được bốtrí hai xécmăng khí và mộtxécmăng dầu Đường kính củapiston: D = 123 [mm] Hànhtrình piston: S = 155 [mm].Đỉnh piston có dạng lõmkiểu ômêga Khi động cơ làm việc, đầu piston nhận phần lớn nhiệt lượng do khícháy truyền cho nó (khoảng 70 ÷ 80%) và nhiệt lượng này truyền vào xécmăngthông qua rãnh xécmăng, rồi đến nước làm mát động cơ Ngoài ra, trong quá trìnhlàm việc, piston còn được làm mát bằng cách phun dầu vào phía dưới đỉnh piston

Thân piston làm nhiệm vụ dẫn hướng cho piston chuyển động trong xilanh, lànơi chịu lực ngang N và là nơi để bố trí bệ chốt piston Trên bệ chốt có các gân đểtăng độ cứng vững.

Chân piston có dạng vành đai để tăng độ cứng vững cho piston Trên chânpiston người ta cắt bỏ một phần khối lượng nhằm giảm lực quán tính cho pistonnhưng không ảnh hưởng đến độ cứng vững của nó

Chốt piston là chi tiết dùng để nối piston với đầu nhỏ thanh truyền, nó truyềnlực khí thể từ piston qua thanh truyền để làm quay trục khuỷu Trong quá trình làmviệc, chốt piston chịu lực khí thể và lực quán tính rất lớn, các lực này thay đổi theochu kỳ và có tính chất va đập mạnh Đường kính chốt piston bằng 42 [mm], có dạnghình trụ rỗng Chốt piston được lắp với piston và đầu nhỏ thanh truyền theo kiểu lắp

tự do Khi làm việc chốt piston có thể xoay tự do trong bệ chốt piston và bạc lót củađầu nhỏ thanh truyền, trên đầu nhỏ thanh truyền và trên bệ chốt piston có lỗ để đưadầu vào bôi trơn chốt piston

Xécmăng khí được lắp trên đầu piston có nhiệm vụ bao kín buồng cháy, ngănkhông cho khí cháy từ buồng cháy lọt xuống cacte Trong động cơ, khí cháy có thểlọt xuống cacte theo ba đường: Qua khe hở giữa mặt xilanh và mặt công tác (mặtlưng xécmăng); qua khe hở giữa xécmăng và rãnh xécmăng; qua khe hở phần miệngxécmăng Xécmăng dầu có nhiệm vụ ngăn dầu bôi trơn sục lên buồng cháy, và gạtdầu bám trên vách xilanh trở về cacte Ngoài ra, khi gạt dầu, xécmăng dầu cũngphân bố đều trên bề mặt xilanh một lớp dầu mỏng Điều kiện làm việc của xécmăngrất khắc nghiệt, chịu nhiệt độ và áp suất cao, ma sát, mài mòn nhiều và chịu ăn mònhoá học của khí cháy và dầu nhờn

2.2.2 Nhóm thanh truyền

Thanh truyền là chi tiết dùng để nối piston với trục khuỷu và biến chuyểnđộng tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu Khi làm việc,thanh truyền chịu tác dụng của lực khí thể trong xilanh, lực quán tính của nhómpiston và lực quán tính của bản thân thanh truyền Thanh truyền có cấu tạo gồm 3phần: Đầu nhỏ, thân và đầu to

Đầu nhỏ thanh truyền dùng để lắp với chốt piston có dạng hình trụ rỗng, trênđầu nhỏ có rãnh hứng dầu để bôi trơn bạc lót và chốt piston Phía trên đầu nhỏ cómột vấu lồi lên khoảng 5 [mm] để điều chỉnh trọng lượng và trọng tâm của thanhtruyền Khi làm việc chốt piston có thể xoay tự do trong đầu nhỏ thanh truyền

Thân thanh truyền có tiết diện chữ I Chiều rộng của thân thanh truyền tăngdần từ đầu nhỏ đến đầu to, mục đích là để phù hợp với quy luật phân bố của lựcquán tính tác dụng trên thân thanh truyền trong mặt phẳng lắc.

Đầu to thanh truyền có dạng hình trụ rỗng Đầu to được chia thành hai nửa,

đường kính chốt khuỷu, nửa trên đúc liền với thân, nửa dưới rời ra làm thành nắpđầu to thanh truyền Hai nửa này được liên kết với nhau bằng bulông thanh truyền.Trên đầu to thanh truyền có lắp bạc lót để giảm độ mài mòn cho chốt khuỷu.Bạc lót đầu to thanh truyền cũng làm thành hai nửa Khi bạc lót bị mòn thì đượcthay thế bằng bạc lót mới Trên bạc lót có lỗ và rãnh để dẫn dầu bôi trơn và các vấuchống xoay, khi lắp ghép các vấu này bám vào các rãnh trên đầu to

Hình 2-5: Thanh truyền

1,2.Thân thanh truyề;, 3 Nắp đầu t;, 4 Bulông đầu to,

5 Bạc đầu nhỏ; 6 Lỗ dẫn dầu bôi trơn; 7 Hai nửa bạc

2.2.3 Trục khuỷu

Trục khuỷu là một trong những chi tiết máy quan trọng nhất, cường độ làmviệc lớn nhất của động cơ đốt trong Công dụng của trục khuỷu là tiếp nhận lực tácdụng trên piston truyền qua thanh truyền và biến chuyển động tịnh tiến của pistonthành chuyển động quay của trục khuỷu để đưa công suất ra ngoài (dẫn động các

máy công tác khác), trạng thái làm việc của trục khuỷu là rất nặng Trong quá trìnhlàm việc, trục khuỷu chịu tác dụng của lực khí thể, lực quán tính (quán tính chuyểnđộng tịnh tiến và quán tính chuyển động quay) những lực này có trị số rất lớn thayđổi theo chu kỳ nhất định nên có tính chất va đập rất mạnh Ngoài ra các lực tácdụng nói trên còn gây ra hao mòn lớn trên các bề mặt ma sát của cổ trục và chốtkhuỷu.Tuổi thọ của khuỷu trục, thanh truyền chủ yếu phụ thuộc vào tuổi thọ củatrục khuỷu Có sức bền lớn, độ cứng vững lớn, trọng lượng nhỏ và ít mòn, có độchính xác cao.

Không xảy ra hiện tượng dao động Kết cấu trục khuỷu phải đảm bảo tính cânbằng và đồng đều, dễ chế tạo Đó là nói chung cho động cơ đốt trong, còn xe

DAEWOO nói riêng thì có các thành phần như sau: Kết cấu của một trục khuỷu

gồm có: Cổ trục khuỷu, chốt khuỷu, má khuỷu, đối trọng Ngoài ra trên trục khuỷucòn có đường ống dẫn dầu bôi trơn, chốt định vị, các bánh răng dẫn động trục cam,bơm dầu bôi trơn và puly dẫn động quạt gió

Hình 2-6: Trục khuỷu động cơ DE12T

1 Cổ trục khuỷu; 2 Chốt khuỷu; 3 Má khuỷu.

Đầu trục khuỷu được lắp bộ giảm dao động xoắn và các bánh răng dẫn độngbơm dầu bôi trơn, bơm cao áp và puly dẫn động các cơ cấu phụ như quạt gió, Bộgiảm dao động xoắn có tác dụng thu năng lượng sinh ra do các mômen kích thíchtrong hệ trục khuỷu do đó dập tắt dao động gây ra bởi các mômen đó

Chốt khuỷu là bộ phận dùng để nối với đầu to thanh truyền Đường kính chốt

dùng bạc khi lắp chốt khuỷu với đầu to thanh truyền

Ổ trục khuỷu dùng để lắp trục khuỷu trên thân máy và cho phép trục khuỷuchuyển động quay Trục khuỷu động cơ DE12T có 7 cổ trục, Đường kính cổ khuỷu:

dck = 95 [mm] Khi lắp cổ trục vào hộp trục khuỷu người ta dùng bạc lót để giảmmài mòn.

Má khuỷu là bộ phận nối liền cổ trục chính và chốt khuỷu Trên má khuỷungười ta có gắn các đối trọng có tác dụng cân bằng mômen quán tính cho trụckhuỷu

Đuôi trục khuỷu được lắp với bánh đà Để tránh dầu bôi trơn trong cacte động

cơ rò ra ngoài ở đầu và đuôi trục khuỷu người ta có lắp các phớt chặn dầu

2.2.4 Bánh đà

Bánh đà có công dụng là đảm bảo đồng đều tốc độ quay của trục khuỷu.Trong quá trình làm việc của động cơ, bánh đà tích trữ năng lượng sinh ra tronghành trình sinh công để bù đắp phần năng lượng thiếu hụt trong các hành trình tiêuhao công, làm cho trục khuỷu quay đều hơn, qua đó giúp động cơ làm việc ổn địnhhơn

Ngoài ra bánh đà còn có tác dụng là nơi đặt vành răng khởi động Vành răngnày được gắn chặt lên vành nối bánh đà Khi khởi động vành răng này ăn khớp vớibánh răng của máy khởi động Bánh đà còn là bề mặt làm việc không thể thiếu đượccủa bộ ly hợp

2.2.5 Thân máy và nắp xilanh

Thân máy và nắp xylanh là những chi tiết cố định, có khối lượng lớn và kếtcấu phức tạp Hầu hết các cơ cấu và hệ thống của động cơ đều được lắp trên thânmáy và nắp xilanh

Thân máy động cơ DE12T có 6 xilanh thẳng hàng, được lắp lót xilanh khô,khi lót xilanh bị mòn có thể tháo ra để thay thế Đường kính lót xilanh là: D = 123[mm] được gia công đạt độ chính xác và độ bóng cao Trong thân máy được bố trícác áo nước làm mát bao bọc xung quanh các xilanh

Hình 2-7: Kết cấu thân máy

Nắp xilanh có vai trò cùng với xilanh và piston tạo thành buồng cháy Nhiều

bộ phận của động cơ được lắp trên nắp xilanh như: vòi phun, cụm xupap, các đườngống nạp, thải, đường nước làm mát, đường dầu bôi trơn

Mỗi nắp xilanh của động cơ DE12T được dùng để lắp cho ba xilanh Trên nắpxilanh được bố trí các đế xupap và đường ống nạp và thải cho hai xilanh của động

cơ Bề mặt lắp ráp với thân máy được gia công chính xác và được bắt chặt với thânmáy bằng bulông và êcu chịu lực Giữa thân động cơ và nắp máy có một roăng làmkín bề mặt lắp ghép

Vòi phun được lắp từ phía trên của nắp xilanh và có gioăng làm kín để đảmbảo làm kín buồng cháy, chiều dày của gioăng làm kín bằng 3 [mm]

Hình 2-8: Mặt cắt nắp xylanh của động cơ DE12T

Hình 2-9: Kết cấu nắp xilanh và nắp máy

1 Nắp xilanh; 2,7 Gioăng làm kín; 3 Nắp máy; 4 Nút dầu; 5 Ống dầu hồi;

6 Nút dầu hồi

2.3 CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ

Cơ cấu phối khí dùng để thực hiện quá trình thay đổi khí, thải sạch khí thải rangoài trong kỳ thải và nạp đầy khí nạp mới vào xilanh động cơ trong kỳ nạp Cơ cấuphân phối khí cần đảm bảo các yêu cầu sau:

+ Đóng mở đúng thời gian quy định

+ Độ mở lớn để dòng khí dễ lưu thông

+ Khi đóng phải đóng kín, xupap thải không tự mở trong quá trình nạp

+ Ít mòn, tiếng kêu bé

+ Dễ điều chỉnh và sửa chữa

Động cơ DE12T có cơ cấu phân phối khí loại dùng xupap treo Cách bố trínày tạo cho buồng cháy có kích thước nhỏ gọn, giảm được tổn thất nhiệt, dễ dàng

bố trí đường nạp và đường thải, tạo điều kiện thuận lợi cho việc thải sạch và nạpđầy Hiện nay trên động cơ diesel chỉ dùng phương án bố trí xupap này Tuy vậy

nhược điểm của phương pháp bố trí xupap treo là dẫn động xupap phức tạp, làmtăng chiều cao động cơ, và khi bố trí xupap treo thì làm cho kết cấu của nắp xilanhphức tạp.

Mỗi xilanh của động cơ được bố trí hai xupap, một xupap nạp và một xupap

xả, các xupap được đặt xen kẻ nhau Đường nạp và đường thải được bố trí về haiphía của động cơ, do đó giảm được sự sấy nóng không khí nạp Trục cam được bốtrí trong hộp trục khuỷu, được dẫn động từ trục khuỷu thông qua cơ cấu bánh răng.Xupap được dẫn động gián tiếp qua con đội, đũa đẩy, và cò mổ

Hình 2-10: Cơ cấu phân phối khí

1 Giàn cò mổ; 2 Bánh răng truyền động; 3 Trục cam; 4 Xupap nạp,

thải; 5 Đũa đẩy và con đội

Đũa đẩy là một thanh thép nhỏ hình trụ dùng để truyền lực từ con đội đến đònbẩy Hai đầu tiếp xúc với con đội và cò mổ.

Cò mổ nhận lực từ đũa đẩy và truyền đến xupap Đầu tiếp xúc với đũa đẩy cóvít để điều chỉnh khe hở nhiệt cho xupap

Xupap là chi tiết có điều kiện làm việc khắc nghiệt Khi làm việc nấm xupapchịu tải trọng động và tải trọng nhiệt rất lớn nên yêu cầu nấm xupap phải có độcứng vững cao

Hình 2-11: Kết cấu các chi tiết trong cơ cấu phối khí

Động cơ DE12T dùng xupap có đáy bằng, mặt làm việc quan trọng của xupap

mài rà với đế xupap Thân xupap dùng để dẫn hướng cho xupap, đường kính thânxupap nạp và thải đều bằng 9 [mm] Khi làm việc thân xupap trượt dọc theo ốngdẫn hướng xupap, ống dẫn hướng xupap gắn chặt với nắp máy Đuôi xupap có mộtrãnh hãm hình trụ để lắp ghép với đĩa lò xo, đĩa lò xo được lắp với xupap bằng haimóng hãm hình côn, mặt trên của đuôi xupap được tôi cứng để tránh mòn

Để giảm hao mòn cho thân máy và nắp xilanh khi chịu lực va đập của xupap,người ta dùng đế xupap ép vào họng đường thải và đường nạp Đế xupap là mộtvòng hình trụ, trên đó có vát mặt côn để tiếp xúc với mặt côn của nấm xupap, mặt

ngoài của đế xupap có dạng hình trụ trên có tiện rãnh đàn hồi để lắp cho chắc Đểđảm bảo cho xupap ép chặt vào đế xupap thì giữa xupap và đòn bẫy phải có mộtkhe hở nhất định gọi là khe hở nhiệt

Lò xo xupap dùng để đóng kín xupap trên đế xupap và đảm bảo xupap chuyểnđộng theo đúng quy luật của cam phân phối khí, do đó trong quá trình mở đóng

xupap không có hiện tượng va đập trên mặt cam Ở động cơ DE12T dùng một lò xotrên xupap nạp, và hai lò xo lồng vào nhau trên xupap thải.

Trục cam dùng để dẫn động xupap đóng mở theo quy luật nhất định Trục cambao gồm các phần cam nạp, cam thải và các cổ trục, các cam được làm liền với trục

xilanh làm việc kế tiếp nhau bằng một nửa góc công tác k của hai xilanh đó

2.4 HỆ THỐNG LÀM MÁT

Trong quá trình làm việc của động cơ, nhiệt truyền cho các chi tiết tiếp xúcvới khí cháy như: piston, xecmăng, xupap, nắp xilanh, thành xilanh chiếm khoảng25÷35% nhiệt lượng do nhiên liệu cháy toả ra Vì vậy, các chi tiết đó thường bị đốtnóng 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 nênlàm tăng tổn thất ma sát Vì vậy, cần thiết phải làm mát động cơ Hệ thống làm mátđộng cơ có nhiệm vụ thực hiện quá trình truyền nhiệt từ khí cháy qua thành buồngcháy rồi đến môi chất làm mát để đảm bảo cho nhiệt độ của các chi tiết không quánóng nhưng cũng không quá nguội Động cơ quá nóng sẽ gây ra các hiện tượng xấunhư đã nói, còn quá nguội tức là động cơ được làm mát quá nhiều, vì vậy tổn thấtnhiệt cho nước làm mát nhiều Động cơ DE12T có hệ thống làm mát bằng nướctuần hoàn cưỡng bức, kiểu kín, nước tuần hoàn trong hệ thống nhờ bơm ly tâmđược dẫn động từ trục khuỷu

Hình 2-12: Sơ đồ khối hệ thống làm mát của động cơ DE12T

Dung dịch nước làm mát từ thân động cơ lên nắp xilanh qua các ống dẫn đếnvan điều nhiệt Nước từ van điều nhiệt được chia ra thành hai dòng: một qua két làmmát và một quay trở về bơm Nước sau khi qua két làm mát thì theo đường ống dẫn

đi qua két làm mát dầu sau đó qua bơm rồi tuần hoàn trở lại động cơ Ở đây nếunhiệt độ nước làm mát thấp hơn so với nhiệt độ mở của van điều nhiệt thì van điềunhiệt đóng, không cho nước qua két làm mát, nước được luân chuyển về bơm, vànếu nhiệt độ nước làm mát cao hơn so với nhiệt độ mở của van điều nhiệt thì vanđiều nhiệt mở, nước sẽ đi qua két nước làm mát

Van điều nhiệt duy trì một nhiệt độ không đổi của dung dịch nước làm mát vàcải thiện hiệu suất nhiệt của động cơ bằng cách giảm sự tổn hao do mất nhiệt.Nguyên lý hoạt động của van hằng nhiệt: Khi nhiệt độ nước làm mát còn thấp, nhỏhơn nhiệt độ mở của van (khi động cơ mới khởi động) thì van đóng và không chonước qua két làm mát mà trở về bơm Khi nhiệt độ nước làm mát tăng cao đến nhiệt

độ bắt đầu làm việc của van thì van bắt đầu mở cho nước đi qua két làm mát và khinhiệt độ nước làm mát càng tăng cao thì van mở càng rộng Van hằng nhiệt bắt đầulàm việc khi nhiệt độ ở 710C và bắt đầu mở rộng hơn ở nhiệt độ 850C

Két làm mát dùng để hạ nhiệt độ của nước từ động cơ ra rồi lại đưa trở vàolàm mát động cơ Két làm mát gồm có ba phần: ngăn trên chứa nước nóng, ngăndưới chứa nước đã được làm nguội và dàn ống truyền nhiệt nối ngăn trên với ngăndưới Phía sau két nước được bố trí quạt gió

Quạt gió dùng để tăng tốc độ lưu động của không khí đi qua két tản nhiệt làmhiệu quả làm mát cao hơn Quạt có đường kính: 700 [mm], số cánh: 8, được dẫnđộng bằng dây cu-roa từ trục khuỷu

nguyên lý chung đối với động cơ điezen Còn với hệ thống nhiên liệu của động cơDE12T của xe DAEWOO thì được trình bày như sau:

Hệ thống nhiên liệu của động cơ DE12T chứa nhiên liệu dự trữ đảm bảo chođộng cơ hoạt động liên tục trong khoảng thời gian quy định, lọc sạch nước và tạpchất cơ học lẫn trong nhiên liệu, cung cấp lượng nhiên liệu cần thiết cho mỗi chutrình ứng với chế độ làm việc qui định của động cơ, cung cấp nhiên liệu đồng đềuvào các xilanh theo trình tự làm việc của động cơ và cung cấp vào các xilanh động

cơ đúng lúc theo một quy luật đã định Để đảm bảo được chức năng trên, bầu lọc,bơm cung cấp nhiên liệu, thùng chứa phải đảm bảo tốt, đóng vai trò quan trọng hơn đó

là bơm cao áp thẳng hàng

7 5 6

4

10 8

9

11

Hình 2-13: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ DAEWOO-DE12TI

1 Lọc nhiên liệu; 2 Vít xả không khí; 3 Đường ống nhiên liệu; 4 Bơm cao áp; 5 Đường ống cao áp; 6 Vòi phun; 7,8 Đường ống nhiên liệu hồi;

9 Thùng chứa nhiên liệu; 10 Bơm chuyển nhiên liệu, 11 Bơm tay.

Hệ thống nhiên liệu trong động cơ DAEWOO-DE12T hoạt động theo sơ đồnhư trên hình 2-13, nhiên liệu được phun trực tiếp vào buồng cháy động cơ

Bơm chuyển nhiên liệu (10) hút nhiên liệu từ thùng chứa (9) vào bơm chuyểnnhiên liệu rồi đến bầu lọc tinh (1), tới bơm cao áp (4) Bầu lọc tinh lọc sạch nước vàcác chất bẩn cơ học trong nhiên liệu Bơm cao áp đẩy nhiên liệu đi đến đường ống

cao áp (5), tới vòi phun (6) để phun nhiên liệu vào xilanh động cơ Nhiên liệu dưthừa theo đường ống (7,8) trở về thùng chứa (9) và một phần trở về cửa hút củabơm chuyển nhiên liệu (10).

2.7 HỆ THỐNG TĂNG ÁP

Hệ thống tăng áp trên động cơ DE12T là loại tăng áp kiểu tuabin khí, đượclàm mát trung gian Bộ tuabin tăng áp gồm hai phần chính là tuabin và máy nén khí,cùng với các cơ cấu phụ khác như bạc đỡ trục, thiết bị bao kín, hệ thống bôi trơn vàlàm mát

Hình 2-14: Sơ đồ tăng áp tuabin khí.

Nguyên lý làm việc: Tuabin và máy nén được lắp trên cùng một trục Máy nénđược dẫn động bởi tuabin khí, khí thải của động cơ theo đường ống dẫn đi tới tuabinlàm quay các cánh tuabin thực hiện sinh công cơ học có ích, sau đó đi qua đườngống thải ra ngoài Không khí từ ngoài trời qua máy nén được nén tới áp suất pk rồivào xilanh động cơ trong kỳ nạp của động cơ

Tuabin tăng áp trên động cơ là loại tuabin tăng áp hướng kính, có các thông sốnhư sau:

Loại tuabin: ALLIED SIGNAL 466721-12

Áp suất không khí nén ở lối ra lớn nhất: 1,26 [kg/cm2]

Lưu lượng không khí hút của máy nén lớn nhất: 16,8 [m3/h]

Tốc độ quay của tuabin lớn nhất: 102800 [rpm]

Nhiệt độ cho phép của khí xả ở cửa vào tuabin: 750 oC

Khối lượng: 9,5 [kg]

Hình 2-15: Kết cấu tuabin tăng áp

1,5 Vỏ tuabin; 2 Lỗ nạp khí; 3 Sác líp; 4 Bánh công tác tuabin;

6.Vòng làm kín; 7 Bánh công tác máy nén; 8 Vỏ máy nén

Máy nén dùng để tăng áp cho động cơ có nhiệm vụ biến đổi cơ năng thànhnăng lượng của dòng khí tạo ra áp suất nào đó để cung cấp vào xylanh động cơ.Loại máy nén trên đông cơ DE12T là loại máy nén ly tâm

CHƯƠNG 3 KHẢO SÁT HỆ THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ DE12T

3.1 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HỆ THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ DE12T

3.1.1 Sơ đồ HTBT động cơ DAEWOO- DE12T

Hình 3-1: Sơ đồ hệ thống bôi trơn

1 Bơm dầu; 2 Bình lọc dầu; 3 Két làm mát dầu; 4 Van làm việc;

5 Ống dầu bôi trơn; 6 Trục khuỷu; 7 Trục cam ; 8 Dàn cò mổ; 9 Piston;

10 Van phun; 11 Bơm nước; 12 Bơm cao áp; 13 Turbo tăng áp

3.1.2 Nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn

Hệ thống bôi trơn động cơ DE12T kiểu cưỡng bức cácte ướt và vung toé dùng

để đưa dầu đi bôi trơn các bề mặt ma sát và làm mát các chi tiết Hệ thống bôi trơn gồmcó: bơm dầu, lọc dầu, cácte dầu, đường ống dẫn dầu, két làm mát dầu, van an toàn, vandầu về, van phun dầu

Dầu bôi trơn chứa trong cacte được bơm dầu hút qua phao hút đi đến bầu lọcdầu Tại bầu lọc, dầu bôi trơn được lọc sạch tạp chất và tách nước Sau đó dầu đượcđẩy vào đường dầu chính trong thân động cơ đi đến bôi trơn các bề mặt ma sát Từđường dầu chính dầu được dẫn vào bôi trơn các cổ trục khuỷu, rồi từ cổ trục khuỷudầu theo lỗ dầu trong trục khuỷu đến bôi trơn các chốt khuỷu Trên đường dầuchính còn có các đường dầu đi bôi trơn trục cam và cơ cấu phân phối khí Ngoài ra,

để bôi trơn bề mặt làm việc của xilanh - piston và bánh răng truyền động lắp trêntrục khuỷu, người ta bố trí một vòi phun dầu từ đường dầu chính cho mỗi xilanh -piston động cơ, áp suất phun được điều khiển bằng một van làm việc với áp suất 1,3[bar] Trên đường dầu chính người ta còn bố trí đồng hồ đo áp suất dầu và cảm biếnnhiệt độ

mát dầu sẽ mở cho dầu đi qua két làm mát Khi bầu lọc dầu bị tắc thì van an toàn sẽ

mở để cho dầu đi thẳng vào đường dầu chính Trên đường dầu chính người ta mắc 1van làm việc ở áp suất 4,4 [bar], van này có tác dụng đảm bảo cho áp suất của dầubôi trơn trong hệ thống có trị số không đổi Dầu khi bôi trơn xong sẽ theo cácđường dầu hồi về chảy về cácte

Ngoài ra, bơm cao áp, tubor tăng áp, bơm nước làm mát cũng được nối đườngdầu của hệ thống bôi trơn

Loại dầu bôi trơn sử dụng trên động cơ DE12T là loại dầu mác SAE 15W40

3.1.3 Bôi trơn trục khuỷu

Hình 3-2: Kết cấu trục khuỷu và các lỗ dầu bôi trơn

1.Puly; 2 Bánh răng; 3 Chốt khuỷu; 4 Cổ khuỷu; 5 Đường dầu; 6 Bánh đà

Trục khuỷu của động cơ DE12T được rèn khuôn liền một khối bằng thép hợpkim bao gồm 7 cổ khuỷu và 6 chốt khuỷu Bên trong trục khuỷu có khoan cácđường đầu để bôi trơn bề mặt ma sát như chốt khuỷu, má khuỷu Đầu trục khuỷu

có phay rãnh then lắp bánh răng dẫn động bơm dầu, puly dẫn động bơm nước vàmáy phát Bánh đà được lắp ở đuôi trục khuỷu bằng các bulông Dầu từ đường dầuchính trong thân máy đi đến các cổ trục khuỷu đến bôi trơn cổ trục, trong trụckhuỷu có khoan các lỗ dẫn dầu lên bôi trơn chốt khuỷu

3.1.4 Bôi trơn nhóm pittông - thanh truyền

123456

78

Hình 3-3: Kết cấu piston - thanh truyền

1 Thanh truyền; 2 Ống lót xylanh; 3 Chốt piston; 4 Xec măng dầu;

5,6 Xec măng khí; 7 Piston; 8 Lỗ hứng dầu

Pittông được đúc bằng hợp kim nhôm, do đó khối lượng của pittông tương đốinhẹ Trên pittông có 3 rãnh để lắp xécmăng Vì tốc độ động cơ cao nên chỉ cần haixécmăng khí để làm kín và một xécmăng dầu Đỉnh pittông được khoét lõm hìnhômêga Ống lót xilanh là ống lót khô có thể thay thế được Nhóm piston- thanhtruyền được bôi trơn bằng lỗ phun dầu từ đường dầu chính, van làm việc với áp suất1,3 bar

Đầu nhỏ thanh truyền có khoan lỗ hứng dầu để bôi trơn bạc và chốt piston

3.1.5 Bôi trơn cơ cấu phân phối khí.

Cơ cấu phân phối khí của động cơ DE12T sử dụng phương án bố trí xupáptreo Động cơ sử dụng 12 xupáp, gồm 6 xupáp thải và 6 xupáp nạp, để điều khiểnviệc nạp thải Để dẫn động xupáp, động cơ dùng một trục cam bố trí trong hộp trụckhuỷu, được dẫn động bằng bánh răng nối với trục khuỷu, cam tác dụng lên con đội,con đội tác dụng lên đũa đẩy, đũa đẩy tác dụng lên cò mổ được bố trí nằm trên nắpmáy và giàn cò mổ sẽ điều khiển xupap đóng mở

Trục cam bao gồm 4 cổ trục để lắp vào thân máy và 12 vấu cam Bên trongtrục cam có đường dầu để bôi trơn, tẩy rửa và làm mát các bề mặt ma sát trong cơcấu phân phối khí

Trục cò mổ gồm 12 cò mổ nằm trên nắp máy, bên trong trục cò mổ cũng cóđường dầu bôi trơn, tẩy rửa và làm mát các bề mặt ma sát trong dàn cò mổ Việc bôitrơn giữa con đội và cam được bôi trơn nhờ sự vung tóe trong hộp trục khuỷu

Hình 3-4: Trục cam và cách bố trí đường dầu.

1 Bánh răng truyền động; 2 Bạc; 3 Đường dầu: 4 Bulông; 5 Cam; 6 Cổ

trục

3.1.6 Bôi trơn bộ tuabin tăng áp

Bộ tuabin tăng áp sử dụng năng lượng còn lại của dòng khí thải làm quaybánh tuabin, bánh tuabin này gắn đồng trục với bánh nén Không khí từ bầu lọckhông khí qua cánh nén và được tăng áp đến áp suất pk > po Vì thế tăng được lưulượng khí nạp

Hệ thống bôi trơn của bộ tuabin được nối với hệ thống bôi trơn của động cơchính để bôi trơn các bạc bên trong vỏ giữa Dầu động cơ được cấp đến từ ống dầuvào và tuần hoàn giữa các ổ đỡ Sau khi bôi trơn các bạc, dầu chảy qua ống dầu ra

và về cácte của động cơ

E

C

B D

4

5

2 1

A

Hình 3-5: Kết cấu tuabin - máy nén

1 Vỏ máy nén; 2 Vỏ tuabin; 3 Thân tuabin máy nén; 4 Bánh công tác máy

nén; 5 Bánh công tác tuabin.

A- Đường nạp không khí; B- Đường xả khí: C- Đường cấp khí;

D- Đường dầu bôi trơn; E- Đường dầu hồi

3.1.7 Bôi trơn bơm nước

Bơm làm mát của động cơ DE12T là bơm kiểu ly tâm và được dùng phổ biếntrong hệ thống làm mát các loại động cơ

Nguyên lý làm việc là lợi dùng lực ly tâm của nước nằm giữa các cánh để dồnnước từ trong ra ngoài rồi đi làm mát

Bơm ly tâm được gắn chặt vào thân máy, trục bơm lắp bánh răng bằng thenhoa, bánh răng bơm ăn khớp với bánh răng trục cam Bơm hoạt động nhờ sự truyềnđộng từ trục khuỷu qua bánh răng trung gian và qua bánh răng trục cam đến bánhrăng trục bơm làm bánh công tác quay Đồng thời, bơm cũng nối với ống dầu trongthân máy, dầu bôi trơn sẽ đến bôi trơn ổ bi của trục bơm, sau khi bôi trơn dầu sẽtheo đường dầu về chảy về cácte

56

7

1211

1098

Hình 3-6: Kết cấu và đường dầu bôi trơn bơm ly tâm

1 Vỏ bơm nước; 2 Đường dầu bôi trơn; 3 Phớt làm kín; 4 Bánh răng;

5 Then hoa; 6,9 Ổ bi; 7.Đường dầu về; 8 Nắp bơm nước; 10 Sáclíp;

11 Bánh công tác; 12 Trục bơm

3.2 KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CÁC CỤM CHI TIẾT HỆ THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ DE12T

3.2.1 Bơm dầu bôi trơn

Trong hệ thống bôi trơn, bơm dầu nhờn là một bộ phận rất quan trọng Như ta

đã biết, các động cơ hầu hết đều dùng phương pháp bôi trơn cưỡng bức, áp suất dầuđược tạo ra nhờ bơm dầu

Bơm dầu có tác dụng cung cấp dầu cho các thiết bị nằm sau nó trên hệ thốngmột cách liên tục, đảm bảo áp suất, lưu lượng dầu cần cho hệ thống bôi trơn

Bơm dầu sử dụng trong động cơ đốt trong hầu hết đều là các bơm thể tíchchuyển dầu bằng áp suất thuỷ tĩnh như: bơm piston, bơm phiến trượt, bơm bánhrăng, bơm trục vít Mỗi loại bơm đều có đặc điểm kết cấu riêng, do đó có ưu, nhượcđiểm và phạm vi sử dụng cũng khác nhau

Trên động cơ ôtô, đa số sử dụng bơm bánh răng vì kết cấu nhỏ gọn, dễ bố trí,

áp suất đảm bảo cung cấp dầu liên tục Đặc biệt là độ tin cậy cao, tuổi thọ lâu dài.Động cơ DE12T sử dụng bơm bánh răng một cấp:

3

21

Hình 3-7: Bơm bánh răng dùng trên động cơ DE12T

Áp suất dầu đi bôi trơn phải đảm bảo tính ổn định Do đó, trong bơm dầu có thêmvan an toàn Nếu áp suất trên đường dầu vượt quá giới hạn cho phép, van an toàn sẽđược mở ra nhờ áp suất dầu Dầu sẽ chảy một phần về đường dầu áp suất thấp

3.2.2 Lọc dầu

Bộ lọc dầu sử dụng trên động cơ DE12T thuộc loại lọc bằng giấy, được lắp ởđáy thân của bộ làm mát dầu, làm nhiệm vụ lọc thô và lọc tinh với nguyên lý làmviệc như sau: