Chuong 4-BUOI 1 potx

1 CHƯƠNG IV : HỆ THỐNG BÔI TRƠN Lọc nhớt thô Cạcte nhớt Cạcte nhớt Sên cam Nhông cốt máy Bơm nhớt Đường Nhớt chính Thân máy Trục cam Con đội Thanh truyền Piston Trục khuỷu Đũa đẩy Lọc nhớt tinh 2 CHƯƠNG IV : HỆ THỐNG BÔI TRƠN - Hệ thống bôi trơn của động cơ đốt trong có nhiệm vụ đưa dầu đến các mặt ma sát, đồng thời lọc sạch những tạp chấùt lẫn trong dầu nhờn khi dầu nhờn tẩy rửa các mặt ma sát này và làm mát dầu nhờn để đảm bảo tính năng hoá lý của nó. - Hệ thống bôi trơn của các loại động cơ đốt trong đều dùng dầu nhờn để làm giảm ma sát của ổ trục, đưa nhiệt lượng do ma sát sinh ra ra khỏi ổ trục. Ngoài ra dầu nhờn còn bảo vệ các bề mặt của các chi tiết trong động cơ không bò gỉ (oxyt hoá bề mặt). - Dầu bôi trơn (dầu nhờn) dùng trong các hệ thống bôi trơn có rất nhiều loại. Lựa chọn sử dụng loại dầu nhờn nào tuỳ thuộc vào mức độ phụ tải của ổ trục tính năng tốc độ và mức độ cường hoá của động cơ. Nhưng nói chung, dầu nhờn trong động cơ đốt trong có 4 công dụng cơ bản sau đây: 4.1 NHIỆM VỤ CỦA HỆ THỐNG BÔI TRƠN VÀ CÔNG DỤNG CỦA DẦU NHỜN: 3 CHƯƠNG IV : HỆ THỐNG BÔI TRƠN 1- Bôi trơn các bề mặt ma sát, làm giảm tổn thất ma sát: Trong trường hợp này dầu nhờn đóng vai trò chất liệu trung gian đệm vào giữa các bề mặt ma sát có chuyển động tương đối với nhau khiến cho các mặt ma sát không trực tiếp tiếp xúc với nhau. Chính căn cứ vào tính chất này mà người ta phân loại ma sát trượt của ổ trục thành 4 loại: -Ma sát khô xảy ra khi giữa hai bề mặt ma sát hoàn toàn không có dầu nhờn, các mặt ma sát trực tiếp tiếp xúc với nhau. -Ma sát ướt xảy ra khi giữa hai bề mặt ma sa(t có một lớp dầu bôi trơn khiến trong quá trình chuyển động các mặt ma sát hoàn toàn không tiếp xúc trực tiếp với nhau. -Ma sát nửa khô hoặc nửa ướt xảy ra khi màng dầu nhờn ngăn cách bề mặt ma sát bò phá hoại. Mặt ma sát tiếp xúc cục bộ ở những vùng màng dầu nhờn bò phá hoại. -Ma sát tới hạn: là trạng thái trung gian giữa ma sát khô và ma sát ướt. Khi xảy ra ma sát tới hạn, trên mặt ma sát tồn tại một màng dầu rất mỏng, màng dầu này chòu tác dụng của lực phân tử của bề mặt kim loại nên bám chặt trên bề mặt kim loại và mất khả năng lưu động. Vì vậy trong trường hợp này, lực ma sát quyết đònh bởi quá trình sản sinh do kết quả của lực tương tác giữa bề mặt ma sát và màng dầu nhờn. 4 CHƯƠNG IV : HỆ THỐNG BÔI TRƠN 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 Babit 0,25 - 0,28 0,05 - 0,1 Thép với Nhôm 0,20 0,05 - 0,1 5 CHƯƠNG IV : HỆ THỐNG BÔI TRƠN 2 - Làm mát ổ trục: Trong quá trình làm việc, công do tổn thất ma sát chuyển biến thành nhiệt năng làm nhiệt độ của ổ trục tăng lên rất cao. Nếu không có dầu nhờn, các ma sát sẽ bò quá nóng rồi hư hỏng. Vì vậy, dầu nhờn trong trường hợp này đãû đóng vai trò chất lỏng làm mặt ổ trục, tải nhiệt lượng do ma sát sinh ra khỏi ổ trục, đảm bảo nhiệt độ làm việc bình thường của ổ trục. Cần phải lưu ý rằng nhiệt hoá hơi của dầu nhờn chỉ vào khoảng 40 ÷ 70kcal/kg (trong khi đó nhiệt hoá hơi của nước là 590kcal/kg) và khả năng dẫn nhiệt của dầu nhờn cũng rất nhỏ (0,0005 cal/0C.g.s; trong khi ấy, của nước là 0,0015cal/0C.g.s). Nhưng nước không thể thay thế được chức năng của dầu nhờn. Vì vậy, để dầu nhờn phát huy được tác dụng làm mát các mặt ma sát, bơm dầu nhờn của hệ thống bôi trơn phải cung cấp cho các mặt ma sát một lượng dầu khá lớn. 6 CHƯƠNG IV : HỆ THỐNG BÔI TRƠN 3-Tẩy rửa mặt ma sát: Trong quá trình làm việc, các mặt ma sát cọ sát với nhau gây nên mài mòn mạt kim loại rơi ra bám trên mặt ma sát. Do có dầu nhờn chảy qua mặt ma sát nên nó cuốn theo các tạp chất trên mặt ma sát; vì vậy đảm bảo mặt ma sát luôn luôn sạch, tránh được hiện tượng mài mòn do tạp chất cơ học. 4-Bao kín khe hở : giữa pittông với xilanh, giữa xecmăng với pittông v.v… khiến cho khả năng lọt khí qua các khe hở này giảm đi. * Bốn công dụng kể trên của dầu nhờn phụ thuộc rất nhiều vào tính năng hoá lý của dầu nhờn, nhất là phụ thuộc vào độ nhớt của nó. 7 CHƯƠNG IV : HỆ THỐNG BÔI TRƠN 4.2 CÁC PHƯƠNG ÁN BÔI TRƠN THƯỜNG DÙNG TRONG ĐCĐT 4.2.1-Bôi trơn bằng phương pháp vung té dầu. - Phương án bôi trơn này thường dùng trong các động cơ một xylanh, kiểu xylanh nằm ngang có kết cấu rất đơn giản như động cơ T62, W1105 v.v… hoặc trong một vài loại động cơ một xylanh kiểu đứng kết hợp bôi trơn vung té dầu với bôi trơn bằng cách nhỏ dầu như động cơ Bécna, Slavia kiểu cũ v.v… - Nguyên lý làm việc cụ thể như sau: Dầu nhờn chứa trong cácte được thìa múc dầu lắp trên đầu to thanh truyền múc hắt tung lên. Mỗi một vòng quay của trục khuỷu thìa hắt dầu múc dầu một lần. Các hạt dầu vung té bên trong không gian của cácte sẽ rơi tự do xuống các mặt ma sát của ổ trục. Để đảm bảo cho các ổ trục không bò thiếu dầu, trên các vách ngăn bên trên ổ trục thường có các gân hứng dầu. 8 CHƯƠNG IV : HỆ THỐNG BÔI TRƠN - Hầu hết các động cơ đốt trong ngày nay đều dùng phương án bôi trơn cưỡng bức: Dầu nhờn trong hệ thống bôi trơn được bơm dầu đẩy đến các bề mặt ma sát dưới một áp suất nhất đònh, do đó hoàn toàn có thể đảm bảo yêu cầu bôi trơn, làm mát và tẩy rửa mặt ma sát của ổ trục. - Hệ thống bôi trơn cưỡng bức của động cơ đốt trong thường bao gồm các bộ phận cơ bản sau đây: thùng chứa dầu hoặc cácte, bơm dầu nhờn, bầu lọc thô và lọc tinh dầu nhờn, két làm mát dầu nhờn, các đường ống dẫn dầu, đồng hồ báo áp suất và đồng hồ báo nhiệt độ dầu nhờn. - Tuỳ theo vò trí chứa dầu nhờn, hệ thống bôi trơn cưỡng bức phân 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 thức lọc và hệ thống bôi trơn cưỡng bức lại phân thành hai loại: hệ thống bôi trơn dùng lọc thấm và hệ thống bôi trơn dùng lọc ly tâm (toàn phần và không toàn phần). 4.2.2-Phương án bôi trơn cưỡng bức. 9 CHƯƠNG IV : HỆ THỐNG BÔI TRƠN 4.2.2.1 Nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte ướt - Dầu nhờn chứa trong cácte được bơm dầu hút qua phao hút (vò trí của phao hút bao giờ cũng nằm lập lờ ở mặt thoáng của dầu nhờn để hút được dầu sách và không có bọt khí) đẩy qua lọc thô Ở đây dầu được lọc sạch các tạp chất cơ học có cỡ hạt lớn, sau đó dầu nhờn được đẩy vào đường dầu nhờn chính để chảy đến các ổ trục khuỷu; ổ trục cam v.v… Đường dầu trong trục khuỷu đưa dầu lên bôi trơn ổ chốt (ổ dầu to thanh truyền) rồi theo đường dầu trên thanh truyền lên bôi trơn chốt pittông. Nếu trên thanh truyền không có đường dầu thì đầu nhỏ thanh truyền phải có lỗ hứng dầu. Trên đường dầu chính còn có các đường dầu đưa dầu đi bôi trơn cơ cấu phối khí v.v… . 10 CHƯƠNG IV : HỆ THỐNG BÔI TRƠN - Khi nhiệt độ của dầu lên cao quá 800C, do độ nhớt giảm sút, van điều khiển sẽ mở để dầu nhờn đi qua két làm mát. Khi bầu lọc thô bò bí tắc, van an toàn được dầu nhờn đẩy mở ra, dầu sẽ không qua lọc thô mà lên thẳng đường dầu chính. Van an toàn đảm bảo áp suất của dầu bôi trơn của toàn hệ thống có trò số không đổi. - Ngoài ra, để bôi trơn bề mặt làm việc của xylanh, pittông v.v… ta lợi dụng dầu vung ra khỏi ổ đầu to thanh truyền trong quá trình làm việc. Ở một vài loại động cơ, trên đầu to thanh truyền khoan một lỗ nhỏ để phun dầu về phía trục cam, cải thiện điều kiện bôi trơn cho trục cam và cho xylanh. [...]... của hệ thống bôi trơn cácte khô so với hệ thống bôi trơn cácte ướt thể hiện ở chỗ hệ thống bôi trơn cácte khô dùng thêm hai bơm dầu phụ 15 để hút hết dầu trong cácte về thùng dưới 14 , sau đó bơm 2 hút dầu từ thùng chứa đi bôi trơn Sơ đồ hệ thống bôi trơn cưỡng bức cạc11khô te CHƯƠNG IV : HỆ THỐNG BÔI TRƠN - Do dầu nhờn được chứa trong thùng dầu ngoài cácte nên động cơ có thể làm việc ở độ nghiêng lớn... trơn cưỡng bức là kết cấu của hệ thống rất phức tạp 13 CHƯƠNG IV : HỆ THỐNG BÔI TRƠN 14 CHƯƠNG IV : HỆ THỐNG BÔI TRƠN 4.2.3 Bôi trơn bằng cách pha dầu nhờn vào nhiên liệu - Cách bôi trơn này chỉ được dùng để bôi trơn các chi tiết máy của động cơ xăng hai kỳ cỡ nhỏ, làm mát bằng không khí hoặc bằng nước Dầu nhờn được pha vào xăng theo tỷ lệ 1/ 20 ÷ 1/ 25 thể tích Một số động cơ cỡ nhỏ của Đức, Tiệp thường... kích nổ và đoản mạch do buji bò bám muội than Ngược lại, pha ít dầu nhờn, bôi trơn kém, ma sát lớn dễ làm cho pittông bò bó kẹt trong xylanh 15 CHƯƠNG IV : HỆ THỐNG BÔI TRƠN 4.3 KẾT CẤU CỦA CÁC BỘ PHẬN CHỦ YẾU CỦA HỆ THỐNG BÔI TRƠN: 4.3 .1 Thiết bò lọc dầu nhờn: 4.3 .1. 1 Công dụng - Để đảm bảo ổ trục ít bò mài mòn do tạp chất, dầu nhờn dùng để bôi trơn phải rất sạch Trong quá trình làm việc dầu nhờn bò phân... sinh ra trong quá trình cháy Để loại bỏ những tạp chất trên, nhất là các tạp chất cơ học, người ta phải lọc sạch dầu nhờn bằng các thiết bò lọc dầu 16 CHƯƠNG IV : HỆ THỐNG BÔI TRƠN 4.3 .1. 2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của một số loại bầu lọc 4.3 .1. 2 .1 Bầu lọc cơ khí Dùng các phần tử lọc cơ khí, chủ yếu bao gồm các lọai sau: - Phao hút dầu: Kết cấu của phao hút dầu giới thiệu trên hình Nó bao gồm... kéo, tàu thuỷ v.v… thường hay dùng hệ thống bôi trơn cácte khô - Van d trên hệ thống sẽ đóng lại khi nhiệt độ của dầu cao p suất đóng mở van thường điều chỉnh vào khoảng 0 ,15 -0,2MN/m2 (1, 5-2kG/cm2) Sơ đồ bố trí bơm tay và bơm điện 12 CHƯƠNG IV : HỆ THỐNG BÔI TRƠN - Trong một số động cơ tónh 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... mắt lưới lớn đến 1mm2, chủ yếu dùng để lọc sạch bọt bẩn và tạp chất có kích thước lớn Phao hút dầu được lắp với ống dẫn dầu 4 bằng khớp động vì vậy phao có thể lắc đi một góc nhất đònh, nhờ đó khi động cơ làm việc ở độ cao khác nhau, phao hút dầu lúc nào cũng nổi trên mặt dầu, không bò hẫng ra khỏi mặt dầu trong cácte Bầu lọc cơ khí 1: bầu phao; 2: lưới lọc; 3: khớp động; 4: ống dẫn dầu 17 CHƯƠNG IV :... úp Khi lõi lọc bò tắc thì áp suất dầu sẽ tăng lên khi đó van 7 sẽ mở, lúc này bầu lọc không có tác dụng lọc dầu 18 CHƯƠNG IV : HỆ THỐNG BÔI TRƠN Kết cấu bầu lọc: 1: thân bầu lọc; 2: Vòng đệm; 3: đường dầu vào; 4: đường dầu ra; 5: van kiểm tra; 6: vật liệu lọc; 7: van sẽ mở khi lọc bò tắc 19 CHƯƠNG IV : HỆ THỐNG BÔI TRƠN - Tất cả ác loại bầu lọc thấm đều giống nhau về nguyên lý và cấu tạo chung, chúng... khí 1: bầu phao; 2: lưới lọc; 3: khớp động; 4: ống dẫn dầu 17 CHƯƠNG IV : HỆ THỐNG BÔI TRƠN 5.3 .1. 2.2 Bầu lọc thấm : - Bầu lọc thấm ngày nay được dùng hết sức rộng rãi, nguyên lý làm việc của bầu lọc thấm cụ thể như sau: dầu nhờn có áp suất cao chui qua (thấm qua) các khe hở nhỏ (khe hở có thể nhỏ đến 0 ,1 m) của phần tử lọc, do đó các tạp chất có đường kính hạt lớn hơn kích thước khe hở đều bò gạt... cỡ nhỏ, làm mát bằng không khí hoặc bằng nước Dầu nhờn được pha vào xăng theo tỷ lệ 1/ 20 ÷ 1/ 25 thể tích Một số động cơ cỡ nhỏ của Đức, Tiệp thường pha dầu nhờn với tỷ lệ ít hơn, thường vào khoảng 1/ 30 ÷ 1/ 33 Hỗn hợp của dầu nhờn và xăng sau khi qua bộ chế hoà khí được xé thành các hạt nhỏ, cùng với không khí nạp tạo thành khí hỗn hợp Khí hỗn hợp này được nạp vào cácte của động cơ rồi theo lỗ quét... bẩn đã bám đầy khe lọc khiến cho khe lọc bò bí, van an toàn của lọc phải làm việc, khiến cho bầu lọc mất tác dụng 20 CHƯƠNG IV : HỆ THỐNG BÔI TRƠN Sơ đồ lắp bầu lọc thấm thường dùng 21 CHƯƠNG IV : HỆ THỐNG BÔI TRƠN 5.3 .1. 2.3 Bầu lọc ly tâm: Trong những năm gần đây, bầu lọc ly tâm được dùng rộng rãi vì chúng có những ưu điểm cơ bản sau đây: + Do không dùng lõi lọc (các phần tử lọc) nên khi bảo dưỡng . 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 Babit 0,25 - 0,28 0,05 - 0 ,1 Thép với Nhôm 0,20 0,05 - 0 ,1 5 CHƯƠNG. nhờn được pha vào xăng theo tỷ lệ 1/ 20 ÷ 1/ 25 thể tích. Một số động cơ cỡ nhỏ của Đức, Tiệp thường pha dầu nhờn với tỷ lệ ít hơn, thường vào khoảng 1/ 30 ÷ 1/ 33. Hỗn hợp của dầu nhờn và xăng. pittông bò bó kẹt trong xylanh. 16 CHƯƠNG IV : HỆ THỐNG BÔI TRƠN 4.3 KẾT CẤU CỦA CÁC BỘ PHẬN CHỦ YẾU CỦA HỆ THỐNG BÔI TRƠN: 4.3 .1 Thiết bò lọc dầu nhờn: 4.3 .1. 1 Công dụng - Để đảm bảo ổ trục