NGHIÊN cứu hệ THỐNG bôi TRƠN TRÊN XE TOYOTA VIOS 2016 ” với động cơ 1 NZ FE

NHIỆM VỤ, YÊU CẦU,PHÂN LOẠI HỆ THỐNG BÔI TRƠN Bên cạnh những nhiệm vụ chính đó, hệ thống bôi trơn còn có các nhiệm vụ sau: - Bôi trơn các bề mặt ma sát, làm giảm tổn thất ma sát: Trong t

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BÔI TRƠN 5

1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU,PHÂN LOẠI HỆ THỐNG BÔI TRƠN 5

2 THÔNG SỐ SỬ DỤNG VÀ TÍNH CHẤT CỦA DẦU BÔI TRƠN 8

3 CÁC PHƯƠNG ÁN BÔI TRƠN TRONG ĐỘNG CƠ 9

3.1 Bôi trơn bằng phương án vung té dầu 9

3.2 Phương án bôi trơn cưỡng bức 11

3.2.1 Hệ thống bôi trơn cưỡng bức các te ướt 12

3.2.2 Hệ thống bôi trơn các te khô 14

3.3 Bôi trơn bằng phương án pha dầu nhờn vào trong nhiên liệu 15

4 CÁC CỤM CHI TIẾT TRONG HỆ THỐNG BÔI TRƠN 16

4.1 Thiết bị lọc dầu 16

4.2 Bơm dầu nhờn 20

4.3 Két làm mát dầu nhờn 24

CHƯƠNG 2 27

CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG BÔI TRƠN TRÊN XE TOYOTA VIOS 2016 27

1 TỔNG QUAN VỀ XE TOYOTA VIOS 2016 27

1.1 Giới thiệu chung về xe Toyota vios 2016 27

1.2 Động cơ 1 NZ- FE 28

1.3Các cơ cấu trong động cơ 29

1.3.1 Cơ cấu trục khuỷu,thanh truyền và piston 29

2.NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG BÔI TRƠN TRÊN XE TOYOTA VIOS 2016 33

2.1 Khái quát chung 33

2.2 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn xe Toyota vios 2016 34

CHƯƠNG 3: KẾT CẤU CÁC BỘ PHẬN TRONG HỆ THỐNG BÔI TRƠN XE TOYOTA VIOS 2016 37

1 KẾT CẤU CÁC CỤM CHI TIẾT TRONG HỆ THỐNG BÔI TRƠN XE

TOYOTA VIOS 2016 37

2 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC CHI TIẾ TRONG HỆ THỐNG BÔI TRƠN XE TOYOTA VIOS 2016 38

2.1 Bơm dầu nhờn bôi trơn 38

2.2 Bầu lọc dầu bôi trơn 40

CHƯƠNG 4: QUY TRÌNHTHÁO LẮP,KIỂM TRAVÀ SỬA CHỮABẢO DƯỠNGHỆ THỐNG BÔI TRƠN TRÊN XE TOYOTA VIOS 2016 43

1.NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG TRONG HỆ THỐNG BÔI TRƠN XE TOYOTA VIOS 2016 43

1.1 Các nguyên nhân hư hỏng của hệ thống 43

1.2 Các nguyên nhân hư hỏng của các cum chi tiết trong hệ thống bôi trơn xe Toyota vios 2016 44

1.2.1 Các dạng hư hỏng của bơm dầu 44

1.2.2 Các dạng hư hỏng của bầu lọc 45

1.2.3 Các hư hỏng của van an toàn 46

2 QUY TRÌNH THÁO LẮP,KIỂM TRA SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG CÁC CỤM CHI TIẾT TRONG HỆ THỐNG BÔI TRƠN 46

2 1 Quy trìnhtháo lắp,Sửa chữa bơm bánh răng dầu nhờn 46

2.2 Quy trình tháo lắp,sửa chữa hư hỏnglọc 54

2.2.1 Sửa chữa phao lọc 54

2.2.2 Quy trình tháo, lắp, kiểm tra sửa chữa bầu lọc 55

3 QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG VÀ THAY DẦU ĐỘNG CƠ 57

3.1 Quy trình bảo dưởng hệ thống bôi trơn xe Toyota vios 2016 57

3.2 Quy trình trình thay dầu động cơ 60

4 YÊU CẦU KỸ THUẬT ĐỂ KIỂM NGHIỆM SAU KHI HỆ THỐNG ĐÃ ĐƯỢC SỬA CHỮA 63

CHƯƠNG V: MÔ HÌNH TÍNH TOÁN TỔNG THỂ HỆ THỐNG BÔI TRƠN .64

5.1 Các giả thiết đơn giản hóa 64

5.2 Xây dựng đặc tính lưới 65

5.2.1 Đặc tính ổ trượt 67

5.2.2 Xây dựng đặc tính két làm mát 71

5.2.3 Xây dựng đặc tính bầu lọc thấm 74

5.2.4 Tổn thất hành trình của đường ống và tổn thất cục bộ của cút nối 76

5.2.5 Đặc tính lưới 77

5.3 Xây dựng đặc tính bơm: (Vb = f(pb)) 79

5.4 Xác định điểm làm việc và các thông số V,p của các phần tử 82

5.5 XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ PHỤ TẢI Qtb VÀ Qtbmax TÁC DỤNG LÊN CÁC Ổ TRỤC 84

5.6 XÂY DỰNG CÁC ĐẶC TÍNH 91

5.6.1 Đặc tính ổ trục khuỷu Vôk = f(pôk) 91

5.6.2 Đặc tính ổ chốt khuỷu Vck = f(pck) 92

5.6.3 Đặc tính ổ trục cam Vtc = f(ptc) 94

5.6.4 Đặc tính két làm mát Vkét = f(pkét) 95

5.6.5 Đặc tính lọc ly tâm Vlọc = f(plọc) 95

5.6.6 Đặc tính bơm Vbơm = f(pbơm) 96

5.7 ĐIỂM LÀM VIỆC, KIỂM NGHIỆM CÁC PHẦN TỬ 100

KẾT LUẬN 103

TÀI LIỆU THAM KHẢO 104

LỜI MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây ngành công nghiệp ô tô thế giới phát triển

không ngùng theo hướng áp dụng ngày càng cao các tiến bộ khoa học côngnghệ đặc biệt là lĩnh vực tin học vào các trang thiết bị hệ thống trên xe nhằmtối ưu hóa quá trình hoạt động và nâng cao quá trình sử dụng, nghành côngnghiệp ô tô nước ta có những bước phát triển nhằm đáp ứng nhu cầu đi lạingày càng tăng của nhân dân

Để đáp ứng nhu cầu đó , động cơ đốt trong ngày nay đang phát triểnmạnh,giữ vai trò quan trọng trong các ngành kinh tế quốc dân như nôngnghiệp,giao thông vận tải, đường bộ, đường sắt,đường biển, đường không…Đểthuận tiện cho sự phát triển của động cơ nói chung và ngành công nghiệp ô tônói riêng người ta chia động cơ đốt trong củng như ngành ô tô thành nhiều hệthống phục vụ cho sự nghiên cứu như : hệ thống nhiên liệu,hệ thống bôi trơn, hệthống làm mát…Trong mỗi hệ thống đều có một vai trò nhất định, trong đó hệthống bôi trơn là một trong những hệ thống chính của động cơ

Em chọn đề tài “ NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG BÔI TRƠN TRÊN XETOYOTA VIOS 2016 ” với động cơ 1 NZ- FE,vì đây là một đề tài nó giúp

em củng cố kiến thức đã học Em chọn mảng đề tài này không ngoài mục đích

đó, bên cạnh đó còn để giúp em nâng cao kiến thức phục vụ tốt hơn cho côngviệc sau này khi ra trường em chọn TOYOTA VIOS 2016 vì đây là mộttrong những xe hiện đại được lắp ráp tại Việt Nam

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn NGUYỄN XUÂN KHOA

đã tận tình hướng dẫn cùng sự giúp đỡ chỉ bảo các thầy giáo trong khoa côngnghệ ô tô

Trong quá trình nghiên cứu và làm đồ án không thể tránh khỏi nhữngthiếu sót kính mong được sự quan tâm chỉ bảo của các thầy để em được hiểusâu hơn về vấn đề này

Hà Nội, ngày 25tháng 4năm2016 Sinh viên

Chu Ngọc Thái

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BÔI TRƠN

1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU,PHÂN LOẠI HỆ THỐNG BÔI TRƠN

Bên cạnh những nhiệm vụ chính đó, hệ thống bôi trơn còn có các nhiệm vụ sau:

- Bôi trơn các bề mặt ma sát, làm giảm tổn thất ma sát: Trong trường hợp

này, dầu nhờn đóng vai trò là chất liệu trung gian đệm vào giữa các bề mặt

ma sát có chuyển động tương đối với nhau, làm cho các bề mặt ma sát tiếpxúc gián tiếp với nhau Việc tránh được sự tiếp xúc trực tiếp giữa các bề mặt

ma sát sẽ làm giảm được sự mài mòn, sự va đập nhờ đó tăng tuổi thọ cho chitiết…

- Làm mát ổ trục: Sau một thời gian làm việc, một phần nhiệt sinh ra từ quá

trình cháy, do ma sát sẽ chuyển thành nhiệt năng Nhiệt năng này làm nhiệt độcủa ổ trục tăng lên cao Nếu không có dầu nhờn, các bề mặt ma sát nóng dầnlên quá một nhiệt độ giới hạn cho phép, sẽ làm nóng chảy các hợp kim chốngmài mòn, bong tróc, cong vênh chi tiết Và dầu nhờn trong trường hợp nàyđóng vai trò chất lỏng làm mát ổ trục, tản nhiệt do ma sát gây ra khỏi ổ trục,đảm bảo nhiệt độ làm việc bình thường của ổ trục So với nước tuy rằng dầunhờn có nhiệt hoá hơi chỉ khoảng là 40 ¿ 70kcal/kg, trong khi đó nhiệt độhoá hơi của nước là 590kcal/kg, và khả năng dẫn nhiệt của dầu nhờn cũng rấtnhỏ 0.0005Cal/0c.g.s, trong khi đó của nước là 0.0015cal/0c.g.s, nghĩa là khảnăng thu- thoát nhiệt của dầu nhờn là rất thấp so với nước, thế nhưng nướckhông thể thay thếđược chức 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 làmmát các mặt ma sát, đòi hỏi bơm dầu nhờn của hệ thống bôi trơn phải cungcấp cho các bề mặt ma sát một lượng dầu đủ lớn.

- Tẩy rửa mặt ma sát: Trong khi làm việc, các bề mặt ma sát cọ xát vào nhau

gây ra mài mòn, sự lọt khí xuống cacte, tróc, xước hạt kim loại rơi ra bámtrên mặt ma sát Do đó, khi đi bôi trơn, dầu nhờn chảy qua các bề mặt ma sát

sẽ cuốn theo các tạp chất bám trên bề mặt ma sát Nhờ vậy đảm bảo được cho

bề mặt ma sát luôn sạch sẽ, tránh được hiện tượng mài mòn sinh ra do tạpchất cơ học

- Bao kín khe hở giữa pittông- xilanh, xécmăng- pittông: Nhờ một phần vào

dầu nhờn mà khả năng lọt khí qua các khe hở này được giảm xuống

- Chống oxy hóa (tạo gỉ): trên các bề mặt nhờ nhờ các chất phụ gia có trong

dầu

- Rút ngắn quá tình chạy rà động cơ: như đã nói trên,khi chạy rà động cơ phải

dùng dầu bôi trơn có độ nhớt thấp, ngoài ra dầu còn pha các phụ gia đặc biệt,

có tác dụng làm mềm tổ chức tế vi kim loại một lớp rất mỏng trên bề mặt chitiết do đó các chi tiết nhanh chóngrà khiết với nhau, rút ngắn thời gian và chiphí chạy rà

1.1Yêu cầu

Việc thực hiện nghiêm túc chế độ dầu mỡ bôi trơn nhằm giảm tới mứctối đa những hư hỏng sinh ra do ma sát giữa các bề mặt làm việc của các chitiết Yêu cầu cơ bản của hệ thống bôi trơn là:

- Bôi trơn tốt các bề mặt ma sát, bảo vệ cho bề mặt kim loại

- Tẩy rửa đi các hạt kim loại bong ra trong quá trình ma sát, nhằm giúp làmkín giữa các piston và xilanh ngoài ra còn tạo thêm dầu giữa các bề mặt masát để tránh mài mòn và tránh va đập trong động cơ khi động cơ làm việc vàlàm mát động cơ, giúp cho động cơ làm việc tốt hơn và đảm bảo cho động cơlàm việc ở nhiệt độ cho phép

- Nhiệt độ dầu bôi trơn khoảng 80÷160 nếu lớn hơn nhiệt độ trên dầu sẻ bốccháy.Nhưng nếu dầu bôi trơn làm mát nhiều quá thì sẽ làm mất hiệu suất nhiệtcủa động cơ

- Yêu cầu công suất động cơ trong hệ thống bôi trơn không được vượt quá3÷5%, dầu bôi trơn để tìm, dễ thay thế, thời gian sử dụng lâu dài

- Làm mát các bề mặt ma sát và làm mát dầu nhờn để đảm bảo tính năng lý,hóa

1.3 Phân loại hệ thống bôi trơn động cơ đốt trong

Trong hệ thống bôi trơn động cơ đốt trong thường được chia thành cáclọai sau đây:

- Hệ thống bôi trơn bằng vung té:

Hệ thống bôi trơn lợi dụng chuyển động của các chi tiết ( trục khuỷu,thanh truyền, bánh răng…)để vung té lên các bề mặt bôi trơn Hệ thống bôitrơn này đơn giản,không cần các thiết bị riêng, nhưng không thể bôi trơn hiệuquả cho các chi tiết ở xa và cao

-Hệ thống bôi trơn bằng cách pha dầu:

Hệ thống bôi trơn bằng cách pha dầu bằng nhiên liệu xăng theo một tỷ

lệ nào đó, dầu được pha vào xăng theo hổn hợp nhiên liệu vào buồng đốt củađộng cơ, tại đó dầu được động trên các bề mặt chi tiết, bôi trơn ngay cho cácchi tiết đó, hệ thống bôi trơn củng đơn giản tuy nhiên hiệu quả bôi trơn thấpnên sử dụng cho một số động cơ 2 kỳ nhỏ

- Hệ thống bôi trơn cưỡng bức:

Hệ thống này dùng bơm dầu để đẩy dầu đến các chi tiết cần bơm, loại

hệ thống bôi trơn này rất phức tạp,cần nhiều thiết bị riêng nhưng đảm bảochất lượng bôi trơn tốt và ổn định nên dùng phổ biến cho các loai động cơ Hệthống bôi trơn cưởng bức được chia làm hai loại:

+ Hệ thống bôi trơn các te ướt:

Là hệ thống bôi trơn sử dụng các te động cơ để để chứa dầu bôi trơn,trên ô tô phổ biến sử dụng phương pháp bôi trơn cưởng bức kết hợp với dạngcác te ướt.

+ Hệ thống bôi trơn các te khô:

Hệ thống bôi trơn các te khô sử dụng thùng chứa dầu bôi trơnriêng( không dùng các te động cơ để chứa dầu) được sử dụng trên động cơyêu cầu về bôi trơn cao như xe làm việc thường xuyên, xe có hệ thống làmmát bằng không khí

2 THÔNG SỐ SỬ DỤNG VÀ TÍNH CHẤT CỦA DẦU BÔI TRƠN

Tính chất quan trọng nhất liên quan đến chất lượng dầu bôi trơn là độnhớt của nó Mỗi loại động cơ yêu cầu dầu bôi trơn có một độ nhớt nhất định,phù hợp với điều kiện làm việc của động cơ Nếu dầu quá nhớt (dầu quá đặc)thường khó lưu động trong hệ thống bôi trơn Nên trong giai đoạn khởi độngđộng cơ, dầu khó đến được tất cả các bề mặt làm việc của chi tiết đặc biệt làcác bề mặt ma sát ở xa bơm dầu Do đó một số bề mặt ma sát có thể thiếu dầukhi khởi động dẫn đến nhanh bị mài mòn, nhanh hỏng.Ngược lại, dầu có độnhớt quá nhỏ hoạc dầu quá loảng thì dể bị chèn ép ra khỏi bề mặt ma sát khichịu tải lớn nên bề mặt ma sát dể bị ma sát khô và mòn nhanh

Các loại dầu bôi trơn thường có ký hiệu và chỉ số trên bao bì thể hiệntính năng và phạm vi sử dụng của chúng Hiện nay các chỉ số của dầu chủ yếudựa trên tiêu chuẩn của các tổ chức Hoa Kỳ.Có 2 thông số quan trọng để đánhgiá đó là chỉ số SAE và chỉ số API

- Chỉ số SAE (Society of Automobile Engineers) ban hành tháng 6 năm 1989

là chỉ số phân loại theo độ nhớt 1000C và 180C của hiệp hội kỹ sư Hoa Kỳ.Tại một nhiệt độ nhất định chỉ số SAE lớn nghĩa là độ nhớt cao và ngược lại.Chỉ số SAE cho biết cấp độ nhớt chia thành 2 loại:

+ Loại đơn cấp:

Là loại chỉ có 1 chỉ số độ nhớt dùng cho mùa đông hoạc các mùa khácdầu dung cho mùa đông có ký hiệu chỉ số độ nhớt và thêm chử W trên cơ sởnhiệt độ thấp 18ºc, ví dụ: SAE 5W, SAE 10W, SAE 15W, SAE 20W VÀSAE 25W.Dầu dung cho các mùa khác thì trong chỉ số độ nhớt không có chử

W và dựa trên cơ sở độ nhớt ở 100ºC ví dụ:SAE20,SAE 30…

+Loại đa cấp hay đa độ nhớt:

Là lại có hai chỉ số nhớt ở nhiệt độ thấp và cao ví dụ : SAE-20W/50;SAE-10W/40…Ví dụ SAE-20W/50 ở nhiệt độ thấp có cấp độ nhớt giống nhưloại đơn cấp SAE-50 Dầu có chỉ số nhớt đa cấp có phạm vi môi trường sửdụng rộng hơn so với dầu đơn cấp Ví dụ dầu nhớt đơn cấp SAE-40 dùng chomôi trường có nhiệt độ từ 260C đến 420C trong khi dầu nhớt đa cấp SAE-20W/50 có thể sử dụng ở môi trường nhiệt độ thay đổi từ 00C đến 400C Dầuthường sử dụng ở nước ta là loại SAE 20W-40

- Chỉ số API (American Petroleum Institute) là chỉ số đánh giá chất lượng dầunhớt của viện hóa dầu Hoa Kỳ Chỉ số API cho biết cấp chất lượng dầu nhớttheo chủng loại động cơ Người ta phân thành 2 loại :

+Dầu chuyên dụng: Là loại dầu chỉ dùng cho một trong hai động cơ là xăng

hoặc Diesel, dầu dùng cho động cơ xăng có ký hiệu S và một chử tiếp theothể hiện cấp độ chất lượng từ A đến H.Dầu dùng cho động cơ diesel có kýhiệu là C và một chử tiếp theo thể hiện cấp độ từA đến F

+Dầu đa dụng: Là loại dầu bôi trơn có thể dùng cho cả động cơ xăng và

Diesel

3 CÁC PHƯƠNG ÁN BÔI TRƠN TRONG ĐỘNG CƠ

3.1 Bôi trơn bằng phương án vung té dầu

a Sơ đồ nguyên lý hoạt động:

Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý bôi trơn bằng phương pháp vung té dầu

1-Bánh lệch tâm; 2- Piston bom dầu; 3- Thân bơm; 4-Cácte; 5-Ðiểm tựa; 6- Máng dầu phụ; 7-Thanh truyền có thìa hắt dầu ;a- Bôi trơn vung té trong động cơ nằm ngang; b- Bôi trơn vung té trong động cơ đứng; c- Bôi trơn vung té có bơm dầu đơn giản.

b Nguyên lý làm việc:

Khi động cơ làm việc, các chi tiết chuyển động như trục khuỷu thanhtruyền, bánh răng…sẽ vung té dầu lên các bề mặt chi tiết cần bôi trơn như, váchxylanh,các cam…ngoài ra một phần dầu vung té ở dạng xương mù rơi vào hayđọng bám ở kết cấu hứng dầu của các chi tiết khác cần bôi trơn,như đầu nhỏthanh truyền Nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn vung té như sau:

Dầu nhờn được chứa trong cacte (4) khi động cơ làm việc nhờ vào thìamúcdầulắp trên đầu to thanh truyền (7) múc hắt tung lên

Nếu múc dầu trong các te bố trí cách xa thìa múc thì hệ thống bôi trơn

có dùng thêm bơm dầu kết cấu đơn giản để bơm dầu lên máng dầu phụ (6),

sau đó dầu nhờnmới được hắt tung lên Cứ mỗi vòng quay của trục khuỷu thìahắt dầu múc dầu lên một lần Các hạt dầu vung té ra bên trong khoảng khônggian của các te sẽ rơi tự do xuống các mặt ma sát của ổ trục Ðể đảm bảo chocác ổ trục không bị thiếu dầu, trên các vách ngăn bên trên ổ trục thường cócác gân hứng dầu khi dầu tung lên.

-Ưu, nhược điểm:

3.2 Phương án bôi trơn cưỡng bức

Trong các động cơ đốt trong hiện nay, gần như tất cả đều dùng phương

án bôi trơn cưỡng bức, dầu nhờn trong hệ thống bôi trơn từ nơi chứa dầu,được bơm dầu đẩy đến các bề mặt ma sát dưới một áp suất nhất định cầnthiết, gần như đảm bảo tốt tất cả các yêu cầu về bôi trơn, làm mát và tẩy rửacác bề mặt ma sát ổ trục của hệ thống bôi trơn

Hệ thống bôi trơn cưỡng bức của động cơ nói chung bao gồm các thiết bị

cơ bản sau: Thùng chứa dầu hoặc cácte, bơm dầu, bầu lọc thô, bầu lọc tinh,két làm mát dầu nhờn, các đường ống dẫn dầu, đồng hồ báo áp suất và đồng

hồ báo nhiệt độ của dầu nhờn, ngoài ra còn có các van

Tuỳ theo vị trí chứa dầu nhờn, người ta phân hệ thống bôi trơn cưỡng bứcthành hai loại: Hệ thống bôi trơn các te ướt (dầu chứa trong các te) và hệthống bôi trơn các te khô (dầu chứa trong thùng dầu bên ngoài các te) Căn cứvào hình thức lọc, hệ thống bôi trơn cưỡng bức lại phân thành hai loại: Hệthống bôi trơn dùng lọc thấm và hệ thống bôi trơn dùng lọc ly tâm (toàn phần

và không toàn phần) Ta lần lượt khảo sát từng loại như sau:

3.2.1 Hệ thống bôi trơn cưỡng bức các te ướt.

a.Sơ đồ nguyên lý làm việc:

Hình 1.2 Sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn các te ướt.

1- Phao hút dầu; 2- Bơm dầu nhờn; 3- Lọc thô; 4- Trục khuỷu; 5- Ðường dầu lên chốt khuỷu; 6- Ðuờng dầu chính; 7- Ổ trục cam; 8- Ðuờng dầu lên chốt piston; 9- lỗ phun dầu; 10- Bầu lọc tinh; 11- Két làm mát dầu; 12- Thước thăm dầu; 13- Ðường dẫn dầu a- Van an toàn của bơm dầu; b- Van an toàn của lọc thô; c- Van khống chế dầu qua két làm mát; T- Ðồng hồ nhiệt độ dầu nhờn; M-Ðồng hồ áp suất.

b Nguyên lý làm việc:

Dầu nhờn chứa trong các te được bơm dầu 2 hút qua phao hút dầu 1(vị

lọt bọt sau đó dầu đi qua lọc thô 3, khi đi qua bầu lọc thô, dầu được lọc sạch

sơ bộ các tạp chất cơ học có kích cỡ các hạt lớn, tiếp theo đó dầu nhờn đượcđẩy vào đường dầu chính để chảy đến các ổ trục khuỷu, ổ trục cam, Ðườngdầu 5 trong trục khuỷu đưa dầu bôi trơn ở chốt, ở đầu to thanh truyền rồi theođường dầu 8 lên bôi trơn chốt piston

Nếu như không có đường dầu trên thanh truyền thì đầu nhỏ trên thanhtruyền phải chứng dầu Trên đuờng dầu chính còn có các đường dầu 13 đưadầu đi bôi trơn các cấu phối khí Một phần dầu (khoảng 15 ÷ 20% luợng dầubôi trơn do bơm dầu cấp) đi qua bầu lọc tinh 10 rồi trở về lại cácte

Bầu lọc tinh có thể được lắp gầnlọc thô hoặc để xa bầu lọc thô, nhưngbao giờ củng lắp theo mạch rẽ so với bầu lọcđồng hồ M báo áp suất và đồng

hồ T báo nhiệt độ của dầu nhờn.Khi nhiệt độ của dầu bôi trơn lên cao quá80ºC, vì do độ nhớt giảm sút, van điều khiển C sẽ mở để dầu nhờn đi qua kétlàm mát dầu nhờn 11 Sau một thời gian làm việclọc thô có thể bị tắt do quátải, van an toàn D của bầu lọc thô được dầu nhờn đẩy ra, dầu lúc này khôngthể qua bầu lọc thô mà trực tiếp đi vào đường dầu chính 6.đảm bảo áp suấtdầu bôi trơn có trị số không đổi trên cả hệ thống, trên hệ thống bôi trơn có lắpvan an toàn( a)

Ngoài việc bôi trơn các bộ phận trên, để bôi trơn các bề mặt làm việcxilanh, piston người ta kết hợp tận dụng dầu vung ra khỏi ổ đầu to thanhtruyền trong quá trình làm việc ở một số ít động cơ, trên đầu to thanh truyềnkhoan một lỗ nhỏ phun dầu về phía trục cam tăng chất lượng bôi trơn cho trụccam và xilanh

- Ưu, nhược điểm:

+ Ưu điểm:

Cung cấp khá đầy đủ dầu bôi trơn cả về số lượng và chất lượng, độ tincậy làm việc của hệ thống bôi trơn tương đối cao

+ Nhược điểm:

Do dùng cácte ướt (chứa dầu trong các te ) nên khi động cơ làm việc ởđộnghiêng lớn, dầu nhờn dồn về một phía khiến phao hút dầu bị hẫng Vì vậylưu lượng dầu cung cấp sẽ không đảm bảo đúng yêu cầu.

3.2.2 Hệ thống bôi trơn các te khô.

a Sơ đồ nguyên lý làm việc:

Hình 1.3 Sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn cácte khô.

1- Phao hút dầu; 2- Bơm chuyển dầu nhờn; 3- Bầu lọc thô; 11-Két làm mát dầu 14-Thùng chứa dầu; 15-Bơm hút dầu từ cácte về thùng chứa; a- Van an

toàn của bơm; b-Van an toàn của bầu lọc thô; d- Van khống chế dầu qua két làm mát ; M- Ðồng hồ ápsuất; T- Ðồng hồ nhiệt độ dầu nhờn.

b.Nguyên lý hoạt động:

Nguyên lý bôi trơn của hệ thống bôi trơn các te khôgiống nguyên lýhoạt động của hệ thống bôi trơn cưỡng bức cacte ướt nhưng chỉ khác là bôitrơn cưỡng bức các te ướt là ở trong hệ thống này có thêm hai bơm hút dầu từcác te về thùng chứa, sau đó bơm 2 mới chuyển dầu di bôi trơn.Trong hệthống bôi trơn cưỡng bức các te ướt, nơi chứa dầu đi bôi trơn là cácte, còn ởđây là thùng chứa dầu,van ( d) thường mở

- 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 thiếudầu, dầu được cung cấp đầy đủ và liên tục

+ Các te không sâu, động cơ thấp hơn,tuổi thọ của dầu được kéo dài nên chu

kỳ thay dầu bôi trơn củng dài hơn

- Nhược điểm: kết cấu của hệ thống này rất phức tạp ,vì hệ thống này có thêmbơm chuyển

- Phạm vi sử dụng:Hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte khô thường dùng trêncác loại động cơ diesel dùng trên máy ủi đất, xe tăng, máy kéo, tàuthuỷ Trong một số động cơ tĩnh tại và tàu thuỷ, trên hệ thống bôi trơn còn bốtrí bơm tay hoặc bơm điện để cung cấp dầu nhờn đến các mặt ma sát và điềnđầy các đường ống dẫn trước khi khởi động cơ

Ngoài ra, để đảm bảo bôi trơn cho mặt làm việc của xilanh, hệ thống bôi trơncủa các loại động cơ này còn thường dùng van phân phối để cấp dầu nhờn vàomột số điểm chung quanh xi lanh, lỗ dầu thường khoan trên lót xilanh

3.3 Bôi trơn bằng phương án pha dầu nhờn vào trong nhiên liệu

Phương án bôi trơn này chỉ dùng để bôi trơn các chi tiết máy của động

cơ xăng hai kỳ cỡ nhỏ, làm mát bằng không khí hoặc nước Dầu nhờn được

pha vào trong xăng theo tỷ lệ

để bôi trơn các mặt ma sát

Cách bôi trơn này thực tế không cần hệ thống bôi trơn, thực hiện việc bôitrơn các chi tiết máy rất đơn giản, dễ dàng nhưng do dầu nhờn theo khí hỗnhợp vào buồng cháy nên dễ tạo thành muội than bám trên đỉnh piston, phacàng nhiều dầu nhờn, trong buồng cháy càng nhiều muội than, làm cho pistonnhanh nóng, quá nóng, dể xảy ra hiện tượng cháy sớm, kích nổ và đoản mạch

do bụi bị bám bụi than Ngược lại, pha ít dầu nhờn, bôi trơn kém, ma sát lớn

dễ làm cho piston bị bó kẹt trong xilanh Phương án này rất đơn giản nhưnglại nhiều nhược điểm Ngày nay, người ta quan tâm nhiều về vấn đề môitrường nên các loại động cơ này ít dùng và hệ thống bôi trơn kiểu này cũngkhông còn phổ biến

Trong các phương án bôi trơn vừa nêu trên thì phương án bôi trơn các

te ướt là phương án đang được sử dụng trên xe Toyota vios 2016, phương ánbôi trơn này bôi trơn khá đầy đủ cả về số lượng và chất lượng,dưới một ápsuất ổn định

4 CÁC CỤM CHI TIẾT TRONG HỆ THỐNG BÔI TRƠN

4.1 Thiết bị lọc dầu

- Theo chất lượng lọc dầu, người ta chia lọc dầu ra thành hai loại: bầu lọc thô

và bầu lọc tinh

+ Bầu lọc thô: thường lắp trực tiếp trên đường dầu đi bôi trơn nên lưu lượng

dầu phải đi qua lọc là rất lớn Vì vậy tổn thất áp suất của lọc thô không được

quá lớn ,chỉ khoảng 0,1 MN/m² Lọc thô chỉ lọc được các cặn bẩn có kíchthước lớn hơn 0,03 mm.

+ Bầu lọc tinh: có thể lọc được các tạp chất có đường kính rất nhỏ đến 0,1

mm, do đó sức cản của lọc tinh rất lớn nên phải lắp theo mạch rẽ và lượngdầu phân nhánh qua lọc tinh không quá 20% lượng dầu của toàn mạch dầusau khi qua lọc tinh sẻ chở về các te

- Theo kết cấu có thể chia bầu lọc thành các loại: bầu lọc cơ khí bầu lọc lytâm,bầu lọc từ tính

a.Bầu lọc thấm:

- Bầu lọc thấm được đùng rất rộng rải cho động cơ đốt trong hiện nay,bầu lọcthấm có nhiều dạng kết cấu phần tử lọc khác nhau

+ Bầu lọc thấm dùng lưới lọc bằng đồng: thường dùng trên động cơ tàu thủy

và động cơ tỉnh tại,lưới đồng dệt rất dày có thể lọc sạch các tạp chất có kíchthước 0,1-0,2mm

+ Bầu lọc thấm dùng tấm kim loại:có các lỏi lọc bằng các phiến kiêm loại dàykhoảng 0,3-0,35mm và sắp xếp xen kẽ nhau tạo thành khe

+ Bầu lọc thấm dùng lỏi lọc bằng giấy, bằng dạ,lên hàng dệt : bầu lọc thấmloại này có thể dùng làm bầu lọc thô,lỏi lọc bằng giấy len ,dạ sau một thờigian sử dụng phải thay thế không dùng lại được nữa

Sau đây chúng ta tìm hiểu về bầu lọc thấm dùng lưới lọc

- Sơ đồ cấu tạo:

Hình 1.4Bầu lọc thấm dùng lưới lọc

1-Lổ chứa dầu của loải lọc; 2-Ốc xả dầu cạn; 3-Đường dầu vào ; 4-Lổ dẫn dầu trên trục ;5-Lò xo; 6-Nắp bầu lọc ; 7-Đệm lót ;8-Thân lọc dầu ; 9-Trục lõi lọc ; 10-Đường dầu ra ; 11-Rảnh dẫn dầu ; 12-Giấy lọc; 13-Tấm lọc

- Nguyên lý làm việc

Dầu nhờn từ đường dầu chính với áp suất cao đi vào bầu lọc 3 (phầntrên) Trong bầu lọc,giấy lọc 12 và khung tấm lọc 13 được xếp xen kẻ nhau,dầu thấm qua giấy lọc và được lọc sạch Dầu sau khi lọc tập trung vào cácrãnh 3 (bị ép lõm xuống trên tấm 13),sau đó chảy vào các lỗ chứa dầu 1, theo

lỗ 4 trên trục bầu lọc về 9 đẻ đi ra ngoài đường dầu chính đi bôi trơn các bộphận khác

Lỗ dẫn dầu trên trục 9 thường rất nhỏ (đuờng kính 1÷2mm) và thườngchỉ có một lỗ Kết cấu nhu vậy để đảm bảo sức cản của bầu lọc và an toàn khicác tấm lọc bị rách Loại bầu lọc này cho dầu qua sau khi lọc rất sạch, chiếmkhoảng (15 ÷20%) lưu luợng dầu bôi trơn và thường lắp sau cùng trên đườngdầu chính

- Ưu điểm: Có khả năng lọc rất tốt rất sạch,kết cấu đơn giản

- Nhược điểm: Thời gian sử dụng ngắn, thông thường chỉ sau 50 giờ làm việclọc đã bị bí do can bẩn bám đầy phần tử lọc.

Bầu lọc thấm bằng giấyđược sử dụng cho động cơ 1 NZ-FE mà chúng

ta đang nghiên cứu, bầu lọc này đơn giản, gọn nhe,lọc sạch và tốt

tô bị nâng lên và tỳ vào viết đều chỉnh 9,do ma sát của bề mặt trong của rô tônên dầu củng quay theo, cặn bẩn trong dầu có tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng củadầu sẽ văng ra xa sát vách rô tô ( theo đường parabol) nên dầu càng gần tâm

rô tô càng sạch Dầu sạch theo đường ống 10 đến đường dầu 5 đi bôi trơn

- Tùy theo cách lắp đặt bầu lọc ly tâm của hệ thống bôi trơn người ta chiathành hai lọai:

+ Bầu lọc ly tâm toàn phần

+ Bầu lọc ly tâm bán phần

-Ưu điểm:

+ Do không dùng lỏi lọc nên khi bảo dưỡng không phải thay các phần tử lọc.+ Khả năng lọc tốt hơn nhiều so với lọc thấm dùng lỏi lọc

+ Tính năng lọc ít phụ thuộc vào mức độ cặn bẩn bám trong bầu lọc

- Nhược điểm: Kết cấu phức tạp

c Bầu lọc từ tính:

Để thu gom các mạt ma sát lẩn trong dầu ,thông thường nút tháo dầu ởđáy các te được gắn một nam châm vỉnh cửu gọi là bộ lọc từ tính, do đó hiệuquả lọc mặt sắt rất cao nên loại lọc này thường sử dụng rất rộng rải

4.2Bơm dầu nhờn

Trên động cơ đốt trong, bơm dầu nhờn đều là các loại bơm thể tíchchuyển dầu bằng áp suất thuỷ tinh bơm piston, bơm phiến truợt, bơm bánhrăng và bơm trục vít.Mỗi loại bơm đều có đặc diểm kết cấu riêng, do đó ưunhược điểm và phạm vi sử dụng củng khác nhau Sau đây chúng ta tìm hiểumột số loại bơm điển hình dùng cho động cơ đốt trong

a Bơm bánh răng ăn khớp ngoài:

Bơm bánh răng được ứng dụng trong các máy thuỷ lực, hệ thống điềukhiển tự động, trong công nghệ máy móc, trong bôi trơn các bộ phận chuyểnđộng của máy

Hinh 1.6cấu tạo Bơm bánh răng.

1- Bánh răng dẫn động trên trục chủ động; 2 - Trục chủ dộng; Vòng đệm chặn lực dọc trục; 4- Bánh răng chủ động; 5 - Bánh răng bị động; 6 - Trục bị động; 7- Thân bơm; 8-Nắp bơm dầu; 9- Van an toàn; 10- Lò xo van an toàn; 11- đường dẫn dầu;12- Nắp vanan toàn; 13- Rãnh triệt áp của bơm dầu A- Rãnh thông ; B- Chất lỏng bị kẹt, a -Đường dầu áp suất thấp; b- Ðường dầu

áp suất cao.

- Nguyên lý hoạt động:

Các bề mặt làm việc của bơm phải được chế tạo với độ chính xác caothì mới tạo được áp lực lớn và không tổn thất nhiều lưu lượng Nguyên lý làmviệc và kết cấu của bơm bánh răng rất đơn giản nó gồm có hai bánh răng đượcdẫn động theo chiều nhất định, nguyên lý làm việc như sau:

Bánh răng chủ động 4 lắp trên trục chủ động 2, bánh răng 5 lắp trêntrục bị động 6 Khi trục chủ động 2 được trục khuỷu hoặc trục cam dẫn động,bánh răng chủ động 4 quay dẫn động bánh răng bị động 5 quay theo chiềungược lại Dầu nhờn từ đường dầu áp suất thấp (a )được hai bánh răng bơmdầu guồng sang đường dầu áp suấtcao (b) theo chiều mủi tên

Ðể tránh hiện tượng chèn dầu giữa các răng của bánh răng 4và 5 khi ănkhớp, trên mặt dầu của nắp bơm dầu có rãnh triệt áp 13.Áp suất đi bôitrơnphải đảm bảo tính ổn định, do đó trong bơm dầu có thêm van an toàn 9.Nếu áp suấttrên đường dầu áp suất cao b vuợt quá giới hạn cho phép, van antoàn sẽ được mở ranhờ áp suất dầu, dầu nhờn sẽ chảy một phần về đường dầu

áp suất thấp a Trên bơm còn có vít điều chỉnh 12 để điều chỉnh áp suất dầubôi trơn khi cần thiết

- Phạm vi sử dụng:

Ðại đa số trên động cơ ôtô, sử dụng bơm bánh răng để bơm dầu nhờn

b Bơm bánh răng ăn khớp trong:

Thường dùng cho các động cơ ô tô du lịch, do kết cấu gọn nhẹ,nguyên

lý làm việc tương tự như bánh răng ăn khớp ngoài nguyên lý guồng dầu tuynhiên thể tích guồng dầu thay đổi

Hình 1.7 Bơm bánh răng ăn khớp trong

1-Thân bơm; 2 -Bánh răng bị động;3- Đường dầu vào; 4 và 7- Rảnh dẫn dầu;5- Trục dẫn động ;6- Bánh răng chủ động ; 8- Đường dầu ra.

c.Bơm phiến trượt

Hình 1.8 Bơm cánh gạt

1- Thân bơm; 2- Đường dầu vào ;3- Cánh gạt, 4 Đường dầu ra; 5- Roto; Trục dẫn động; 7- Lò xo

6 Nguyên lý làm việc

Khi roto quay do lực ly tâm và lực ép của rô tô 7,phiếm trượt 3 luôn sát

bề mặt vỏ bơm 1 tạo thành các không gian kín và do đó guồng dầu từ đường

áp suất thấp 2 sang đường áp suất cao 4

- Ưu điểm là: Bơm phiếm trượt, đơn giản nhỏ gọn

- Nhược điểm: Sự mài mòn của các mặt tiếp súc phiếm trượt và thân có sự mài mòn rất nhanh

4.3 Két làm mát dầu nhờn

Như ta đã khảo sát, trong khi động cơ làm việc, nhiệt độ của dầu nhờn

sẽ tang dần lên không ngừng Nguyên nhân chính làm tăng nhiệt độ dầu nhờnlà:

- Do nhiệm vụ làm mát ổ trục, các bề mặt ma sát, dầu nhờn phải tải nhiệt do

ma sát sinh ra đi ra ngoài

- Dầu nhờn phải trực tiếp tiếp xúc với các chi tiết máy có nhiệt độ cao, nhất làtrong khi phun dầu để làm mát đỉnh piston hay làm mát piston-xilanh

- Ðể đảm bảo độ nhớt dầu nhờn, đảm bảo khả năng bôi trơn và các đặc tính lýhoá khác, cần phải làm mát dầu nhờn để đảm bảo cho nhiệt độ dầu được ổnđịnh Thôngthường nguời ta làm mát dầu nhờn

- Két làm mát dầu nhờn được đặt trong áo nước của động cơ Làm mát dầunhờn bằng nước dựa trên nguyên lý trao đổi nhiệt bằng cách truyền nhiệt

Hình 1 9Két làm mát dầu nhờn bằng nuớc.

1 và 4- Bản dẩy; 2-Vách ngan; 3- Van xả dầu; 4- Nắp két làm mát;5- Ống dẫn nước.

Nguyên lý làm việc của két làm mát dầu nhờn bằng nuớc:

Nước làm mát được dẫn vào hai khoang chứa ở hai đầu ống dẫn 5, còndầu nhờn đi bao ngoài các ống dẫn nuớc và lưu động ngược chiều với dòngnuớc để tăng tác dụng trao đổi nhiệt.Ðặc điểm sử dụng: Loại két làm mát nàyđược dùng rất nhiều trên động cơ tàuthuỷ và tinh tại Do nguồn nước làm mátthuận tiện, các ống dẫn nuớc đều làm bằng đồng hoặc nhôm, vỏ két đúc bằnggang xám

- Ưu, nhược điểm:

+ Ưu điểm:

Hiệu quả làm mát cao nên trạng thái nhiệt của dầu thấp, giảm đượctiếng ồn do không phải dùng quạt ,giảm được tổn hao công suất động cơ + Nhược điểm:

Kết cấu phức tạp, dùng vật liệu quý như đồng,thiếc để tản nhiệt tốt,dễrò gỉ nước làm mát ảnh hưởng xấu đến chất lượng dầu nhờn, phải súc rửakét nước để loại cặn bẩn hoặc nước cứng đóng cặn làm giảm khả năng truyềnnhiệt, hiệu quả không cao khi sử dụng ở vùng thiếu nuớc, không thích hợp khidùng ở vùng khí hậu lạnh do nước dễ đóng băng.

Do vậy thường dùng trên động cơ tinh tại và tàu thuỷ Ðể luôn giữ chodầu bôi trơn được sạch, đảm bảo cho ổ trục ít bị mài mòn do tạp chất cơ học.Trong quá trình làm việc của động cơ, dầu nhờn bị phân huỷ và nhiễmbẩn bởinhiều tạp chất như:

+ Mặt kim loại do các mặt ma sát bị mài mòn, nhất là trong thời gianchạy rà động cơ và sau khi động cơ đã làm việc quá chu trình đại tu

+ Các tạp chất lẫn trong không khí khi nạp như các bụi và các chấtkhác Các tạp chất này theo không khí nạp vào xilanh rồi lẫn với dầu nhờnchảy xuống cácte

CHƯƠNG 2 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG BÔI TRƠN

TRÊN XE TOYOTA VIOS 2016

1 TỔNG QUAN VỀ XE TOYOTA VIOS 2016

1.1 Giới thiệu chung về xe Toyota vios 2016

Hình 2.1 Xe TOYOTA VIOS 2016

Mẩu xe Toyota vios được giới thiệu lần đầu vào năm 2003 bởi Toyota soluna , vios được biết đến là một chiếc subcompact cả dòng sedan 4 cửa,tiêu thụ ở thị trường Đông Nam Á và Trung Quốc

Chiếc Vios được lắp rắp đầu tin tại Thái Lan, mẩu Vios ở thi trườngThái Lan,Indonexia,Singapore,Brunei,Malaysia và Đài loan được trang bịđộng cơ 1 NZ-FE 1.51,16 valve,DHOC cùng hệ thống VVV-i.

Mẩu vios với động cơ 2 NZ-FE nhỏ hơn với dung tích 1.31được bán ởPhilippines Ở thị trường Trung Quốc vios được trang bị động cơ 8A-FE

Ngày 20/9/2007 công ty Toyota cho ra mắt vios ở thị trường Việt Namvới 3 mẩu gồm limo,1.5G và 1.5E So với phin bản củ thì vios năm 2007được cải tín nhiều hơn về mặt nội thất và ngoại thất, song các kỹ sư vẫn giửnguyên động cơ 1.5 lit DOHC, trang bị hệ thống VVT-i trên chiếc sedam bénhỏ.Vios 2007 tích hợp với những chức năng hiện đại phụ hợp với người việt

cả về chưc năng củng như giá thành

1.2 Động cơ 1 NZ- FE

Ý nghĩa cuả tên động cơ: 1NZ- FE

1: Thế hệ động cơ

NZ: Họ động cơ

F: Kiểm soát chặt chẽ góc mở cam DHOC

E: Phun nhiên liệu điện tử

Được ra mắt vào năm 1997 Đến năm 2003 được trang bị trên mẩusedam vios.Động cơ 1 NZ- FE khá ấn tượng với dung tích xy lanh 1947 cc đượctrang bị cam kép,với hệ thống đều khiển điện tử đều khiển van nạp biến thiênVVT-i ( variabl valve timing with intelligence) Sản sinh ra công suất 107 mãlực ở mức 6000 ( vong/ phút) và mô men xoán cực đại cực đại 145 Nm ở sốvong quay 4400 vong / phut ngoài ra , động cơ 1 NZ-FE còn được trang bị hệthống phun nhiên liệu điện tử EFI cùng hệ thống đánh lửa trực tiếp DIS

Năm 2007 đông cơ 1 NZ- FE trang bị trên phiên bản VIOS 2007 được hoàn thiện hơn với hệ thống đều khiển bướm ga điện tửETCS- I cùng với cảmbiến bàn đạp ga kiểu hall động cơ đặt tiêu chuẩn khí xã EUTO IV

52º-12º ABDC

xã

đóng

2ºATDC

Bảng 2.1 Thông số cơ bản của động cơ 1NZ- FE

1.3Các cơ cấu trong động cơ

Động cơ được cấu thành từ nhiều chi tiết, nhiều bộ phận có sự tươngquan chặt chẽ nhau trong quá trình hoạt động nhằm mục đích chuyển hóanhiệt năng thành cơ năng hiệu quả cao khi hổn hợp nhiên liệu được đốt cháy

1.3.1 Cơ cấu trục khuỷu,thanh truyền và piston.

Trong quá trình làm việc, trục khuỷu chịu tác dụng của lực khí thể, lựcquán tính (quán tính chuyển động tịnh tiến và quán tính chuyển động quay )

những lực này có giá tri rất lớn thay đổi theo chu kỳ nhất định nên cótính chất

va đập rất mạnh, ngoài các tác dụng nói trên còn gây ra hao mòn lớn trên các

bề mặt ma sát của cổ khuỷu và chốt khuỷu Tuổi thọ của khuỷu trục thanhtruyền chủ yếu phụ thuộc vào tuổi thọ của trục khuỷu, Có sức bền lớn, độcứng vững, trọng lượng nhỏ và ít mòn,có độ chính xác Không xảy ra hiệntượng giao động , kêt cấu trục khuỷu phải đảm bảo tính cân bằng và tính đồngđều,dể chế tạo.đó là nói chungcho đông cơ

Trục khuỷu của động cơ 1 NF-FE được chế tạo thành nột khối liền, vậtchế tạo bằng thép các bon có thành phần các bon trung bình như các loại thép40÷50,cổ trục khuỷu được gia công và sử lý bề mặt có độcứng và độ bóngcao.Đường kính cổ khuỷu chế tạo trong khoảng 46000-46,012 mm, đườngkính cổ biên được chế tạo trong khoảng 39,992-40,000 mm

4 3

2 1

Hình 2.2 Kết cấu trục khuỷu.

1-Đầu trục khuỷu để lắp bánh răng ; 2- Cổ trục khuỷu; 3- Cổ biên; 4- Phần

đuôi trục khuỷu để lắp bánh đà.

b Thanh truyền

Thanh truyền là chi tiết nối piston với trục khuỷu hoặc guốc trượt vớicác piston (trong động cơ tỉnh tải tốc độ thấp),nó có tác dụng truyền lực tácdụng trên piston xuống trục khuỷu Khi động cơ làm việc thanh thanh truyềnchiệu tác dụng của các lực sau:

- Lực khí thể trong xi lanh

- Lực quán tính chuyển động tịnh tiến của nhóm piston

- Lực quán tính của thanh truyền

Đó là phần nói trung của thanh truyền trong động cơ,còn đối với động

cơ 1 NZ- FE nói riêng cụ thể như sau:

Thanh truyền của động cơ 1 NZ- FE được chế tạo bằng thép các bon vàthép hợp kim thép các bon được dùng rất nhiều vì giá thành rẻ rể gia công,đặc biệt gồm có các thành phần như Crom,Ni…tiết diện của thanh truyền códạng chử I,trên đầu to thanh truyền có khoan lổ dầu bôi trơn xi lanh,bạc đầu

to thanh tuyền chế tạo hai nửa lắp ghép với nhau,nắp đầu to thanh truyền lắpvới thanh truyền nhờ bu lông.Chiều dài thanh truyền trong khoảng 19,788-19,840 mm

Hình 2.3 Thanh truyền động cơ 1NZ-FE

1-Thân thanh truyền;2- Bu lông thanh truyền;3- Nắp đầu to thanh truyền

c.Piston

Piston là một chi tiết quan trọng của động cơ đốt trong Trong quá trìnhlàmviệc của động cơ, piston chịu lực rất lớn, nhiệt độ rất cao và ma sát màimòn lớn, lực tác dụng và nhiệt độ cao do khí thể và lực quán tính sinh ra gây nên ứng suất cơ học và ứng suất nhiệt trong piston, còn mài mòn là do thiếudầu bôi trơn mặt ma sát của piston với xilanh khi chịu lực Piston có nhiệm vụquan trọng như sau:

- Ðảm bảo bảo kín buồng cháy, giữ không cho khí cháy trong buồng cháy lọtxuống các te (hộp trục khuỷu) và ngăn không cho dầu nhờn từ hộp trục khuỷusục lênbuồng cháy

- Tiếp nhận lực khí thể và truyền lực ấy cho thanh truyền (trong quá trìnhcháy và giản nở) để làm quay trục khuỷu nén khí trong quá trình nén, đẩy khíthải ra khỏi xy lanh trong quá trình thải và hút khí nạp mới vào buồng cháytrong quá trình nạp

- Trong động cơ hai kỳ, nhóm piston có tác dụng nhu một van trượt làmnhiệm vụ phối khí (đóng mở lỗ nạp, lỗ quét và lỗ thải) Từ giới thiệu phầnđộng cơ chung như thế thì ta đã nói ra phần tương tự của động cơ dùng piston

xe Toyota 2016như sau:

Đường kính piston đo được ở 27 mm tính từ đỉnh piston: 79,945-79,955 mm

Hình 2.4 Kết cấu piston động cơ1 NZ- FE.

1- Xec mang lửa 2- Xec mang khí 3- Xec mang dầu 4- Piston 5- Chốt

piston 6- Vòng chặn chốt piston.

Piston của động cơ 1NZ-FE được chế tạo bằng hợp kim nhôm Dođiều kiện làm việc của piston như trên, nên vật liệu dùng để chế tạo piston có

độ bền cao, phải đảmbảo các yêu cầu sau

Có sức bền lớn ở nhiệt độ cao và khi tải trọng thay đổi, có trọng lượngriêngnhỏ, hệ số giản nở nhỏ, hệ số dẫn nhiệt lớn, chịu mòn tốt trong điều kiệnbôi trơn kémvà nhiệt độ cao, chống được sự mài mòn hoá học của khí cháy.Vật liệu chế tạo pistondùng hiện nay là gang và hợp kim nhẹ, thép ít đượcdùng để chế tạo piston,trên piston được bố trí 1 xec măng lữa 1 xéc măng khí

và một xéc mang dầu Trên piston được khoét rãnh để lắp xéc măng Trênđỉnh xec măng bị lỏm xuống có tác dụng tao lốc xoáy nhẹ , tạo đều kiện hìnhthành hổn hợp khí và cháy

2.NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG BÔI TRƠN TRÊN XE TOYOTA VIOS 2016 2.1 Khái quát chung.

Hình 2.6Sơ đồ khối mạch dầu hệ thống bôi trơn xe Toyota vios 2016.

Đây là sơ đồ khối thể hiện sự bôi trơn trên xe Toyota vios 2016,mạch dầu đi bôi trơn cho hệ thống được thể hiên như hình vẽ Hệ thống bôi trơn là

hệ thống bôi trơn cưỡng bức,tuần hoàm kín, dầu đi bôi trơn cho tất cả các chi tiết trong động cơ, ở động cơ 1NZ-FE không có kết làm mát, sau đây là sơ đồ mạch dầu dầu đi bôi trơn động cơ

Bảng 2.2 Sơ đồ đường mach dầu đi bôi trơn động cơ 1NZ-FE

trên xe Toyota vios 2016.

2.2 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn xe Toyota vios 2016.

a Sơ đồ nguyên lý hệ thống bôi trơn động cơ

Hệ thống bôi trơn lắp trên động cơ 1NZ-FE là loại hệ thống bôi trơncưỡng bức cácte ướt

1 2

A

12

14 13

11 10

9

8 7

Hình 2.7 Sơ đồ nguyên lý họat động hệ thống bôi trơn trên xe Toyota vios 2016.

1-Hộp Cácte; 2-Lưới loc;3- Bơmdầu; 4 -Van an toàn; 5- Lọc dầu;6 - Van an toàn;7- Đồng hồ đo áp suất;8- Trục khuỷu ;9-Piston;10- trục cam;11-Dàn cò mổ;12- xupap; 13-Que Thăm dầu;14-ống đổ dầu,15-Van hằng nhiệt;16- kết làm mát dầu,a- Đường nước vào kết, b- Đường nước ra két ;T –Đồng hồ đo nhiệt độ dầu bôi trơn.

b.Nguyên lý làm việc:

Dầu bôi trơn chứa trong các te 1 được bơm dầu 3 hút qua phểu hút vàlưới lọc 2 đi vào bầu lọc 5 qua lọc,trên bơm dầu có van một chiều 4 đóng vaitrò van an toàn,trên đường dầu chính có đồng hồ chỉ thị áp suất dầu 7, dầu saukhi đi qua bầu lọc đi theo đường dầu chính,trên đường dầu chính có các

đường dầu dẫn đi bôi trơn cho trục khuỷu 8, vá các cơ cấu trục khuỷu thanhtruyền, trục cam 10, dàn cò mổ 11 vá các chi tiết liên quan.Dầu bôi trơn chocác chi tiết này sẽ rơi xuống các te,kết hợp vơi bôi trơn cưỡng bức, các chi tiếtkhác còn được bôi trơn bằng cách vung té nhờ sự chuyển động của các chi tiếtchuyển động,nhờ đặc điểm này dầu bôi trơn còn có khả năng cuốn các mạtkiêm loại và chuyển chúng vè các te hoạc lọc dầu Còn lường dầu còn lại saukhi đi bôi trơn theo đường dầu chính chở về các te 1 dầu này nằm trongkhoảng (15 30%) Trên đường dầu chính có nhánh đi tới kết làm mát dầu 16sau khi đi qua kết thì chở về các te,ngoài ra hệ thống còn có thước thăm dầu

13 và ống bổ xung dầu 14

Trong truờng hợp bơm dầu 3 làm việc với áp suất quá cao (có hiệntượng bị tắc đường ống) đề phòng ống dầu bị vỡ, van an toàn 4 mở (áp suất

mở van cao hơn 6,0 kg/cm2) dầu bôi trơn sẽ thoát trở về thùng các te

Trong trường hợp bầu lọc 5 bị bẩn, tắc, dầu đi bôi trơn sẽ bị thiếu Ðểđảm bảo đủ dầu bôi trơn cho hệ thống thì van 6 sẽ mở (khi áp suất lớn hơn

2,5kg/cm²) cho dầu đi thẳng vào các đường dầu chính

Trước bộ làm mát có van hằng nhiệt 15 khi động cơ mới khởiđộng,dầu bị lạnh đặc lại thì van 15 đóng đường dầu không cho đi qua bộ làmmát và chạy trực tiếp đến bầu lọc Còn khi động cơ hoạt động, khi nhiệt độdầu bôi trơn cao hơn 85ºC do độ nhớt giảm sút,thì van (15) mở đường dầuqua các đuờng ống làm mát của bộ làm mát 16 và đi về cácte (Bộ làm mát ởđộng cơ 1NZ-FE không có,đây chỉ vẽ thêm để biết nguyên lý hoạt động)

CHƯƠNG 3 KẾT CẤU CÁC BỘ PHẬN TRONG HỆ THỐNG BÔI TRƠN XE

trơn với lòng thân bơm

- Van điều chỉnh áp suất bơm

dầu

- Chịu mài mòn

do ma sát giữacác cặp chi tiếtchuyển độngtương đối

- Chịu áp suất vànhiệt độ

Hút dầu từ các teđẩy tới bầu lọcdầu với áp suất

Lọc sạch các tạpchất cơ học đểcung cấp dầucho động cơ

2.CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC CHI TIẾT TRONG HỆ THỐNG BÔI TRƠN XE TOYOTA VIOS 2016.

2.1 Bơm dầu nhờn bôi trơn.

có hai bánh răng được dẫn động theo chiều nhất định

a Sơ đồ cấu tạo của bơm bánh răng:

1

7 5 12

11

9 8

Hình3.2 Cấu tạo bơm bánh răng

1-Đai ốc;2-Lò xo van giảm áp;3-Van giảm áp;4-Bánh răng chủ động;5-trục chủ động;6-Bánh răng bị động;7-Trục bị động;8-Rảnh triệt áp;9-Then cài;10-Thân bơm;11-Đường hồi dầu về;12-Bánh răng dẫn động;A-Đường dầu vào;B-Đường dầu ra.

b.Nguyên lý hoạt động:

Bánh răng chủ động 4 lắp trên trục chủ động 5, bánh răng bi động6 lắptrên trục bị động 7 Khi trục chủ động 5 được trục khuỷu hoặc trục cam dẫnđộng, bánh răng chủ động 4 quay dẫn động bánh răng bị động 6 quay theochiều ngược lại Dầu nhờn từ đường dầu áp suất thấp (A )được hai bánh răngbơm dầu guồng sang đường dầu áp suất cao (B) theo chiều mủi tên

Ðể tránh hiện tượng chèn dầu giữa các răng của bánh răng 4 và 6 khi

ăn khớp, trên mặt dầu của nắp bơm dầu có rãnh triệt áp 8 Khi hai bánh răng

ăn khớp với nhau,thì áp suất trong khe hở của răng lớn,có thể làm tróc rổ bề

mặt răng,nên rảnh triệt áp làm cho dầu hồi về khi hai bánh răng ăn khớp,làmgiảm áp suất.

Áp suất đi bôi trơn phải đảm bảo tính ổn định, do đó trong bơm dầu cóthêm van an toàn 3 Nếu áp suất trên đường dầu áp suất cao b vượt quá giớihạn cho phép, thắng được sức cản của lò xo van an toan 9 thì van an toàn sẽđược mở ra nhờ áp suất dầu,dầu nhờn sẽ chảy một phần về đường dầu áp suấtthấp a Trên bơm còn có vít điều chỉnh ( Đai ốc)1 để điều chỉnh áp suất dầubôi trơn khi cần thiết

c Ðặc điểm kết cấu:

Khi bơm bánh răng làm việc, lưu lượng và hiệu suất bơm phụ thuộcchủ yếu vào khe hở hướng kính giữa đỉnh răng với mặt lỗ khoang lắp bánhrăng ,cùng khe hở dọc trục giữa mặt đầu bánh rang và mặt đầu nắp bơm dầu.Thông thuờng các khe hở này không vuợt quá 0.1mm

Ðể tránh hiện tuợng chèn dầu giữa các răng của bánh răng 4 và 6 khi ănkhớptrên mặt dầu của nắp bơm dầu có rảnh triệt áp Bơm dầu nhờn là mộttrong những bộphận quan trọng nhất của động cơ nó có nhiệm vụ cung cấpliên tục dầu nhờn có ápsuất cao đến các mặt ma sát để bôi trơn

2.2 Bầu lọc dầu bôi trơn.

a Sơ đồ cấu tạo bầu lọc:

Bầu lọc dầuhiện nay sử dụng rất rộng rãi, tuỳ thuộc vào phần tử lọc màngười ta sử dụng làm bầu lọc thô hay lọc tinh Bầu lọc sử dụng trên xe Toyotavios 2016 là bầu lọc thô