Nghiên cứu khả năng cải tiến hệ thống bôi trơn động CƠ HM3 238

Khi xe leo dốc, tải nặng tốc độ xe thì chậm nhưng mômen xe lớn dẫn đến sự làm mát động cơ kém nhiệt độ tăng nhanh làm dầu mất độ nhót và bị loãng lưu lượng và áp xuất dầu đi bôi trơn khô

Bộ môn: Động cơ Đốt trong Luận văn tốt

án đầu tư theo chiều sâu trong lĩnh vực nghiên cứu, cũng như chuyển giao công nghệ và xây dựng các nhà máy sản xuất động cơ phụ tùng phụ kiện và các nhà máy lắp ráp ôtô Trong những năm gần đây nhu cầu sử dụng động cơ là rất lớn, nhất là trong lĩnh vực giao thông vận tải đường bộ, đường thuỷ Các phương tiện ngày càng đòi hỏi khắt khe về tính kinh tế và giảm thiểu ô nhiễm môi trường Đây cũna là một vấn đề hết sức khó khăn cho sự phát triển của ngành này, vì ngành công nghiệp cơ khí động cơ nói chung và neành công nghiệp ô tô nói riêng ở nước ta là một ngành còn non trẻ, nên để đủ sức cạnh tranh cũng như đáp ứng được các tiêu chuẩn chất lượng hiện nay nhiều công ty tập đoàn sản xuất ô tô

đã mở rộng thị phần, chuyển giao công nghệ cho các liên doanh Hàng chục liên doanh đã

ra đời sản xuất và lắp ráp nhiều chi tiết, cụm chi tiết các hãng MERCEDEZ- BENZ, HONDA, SUZUKI,TO YOTA , TRƯỜNG HẢI, YAMAHA Công nghệ sản xuất của các hãng này tương đối cao, sản phẩm làm ra đã được tiêu thụ nhiều nước trên thế giới Với sản phẩm của các công ty đó đã cải thiện được một phần về các yêu cầu cả về chất lượng và nhu cầu thị trường, đáp ứng được nhiều yêu cầu khắt khe của người tiêu dùng trong nước cũng như ngoài nước.Với tầm quan trọng của ngành công nghiệp này chính phủ Việt Nam định hưởng ngành công nghiệp ô tô sớm trở thành ngành công nghiệp mũi nhọn vào năm

2020, dần từng bước nâng cao tỷ lệ nội địa hóa ô tô trong nước và hướng tới xuất khẩu

Ninh Trong quá trình xe hoạt động với điều kiện làm việc khắc nghiệt, xe từ khi nhập về hoặc lắp ráp tại Việt Nam, việc khai thác than lúc đầu vẫn đáp ứng được điều kiện làm việc của các phương tiện tham gia khai thác nhưng càng khai thác về sau thì điều kiện khai thác

Bộ môn: Động cơ Đốt trong Luận văn tốt

nghiệp

ngày một khó khăn Khi xe leo dốc, tải nặng tốc độ xe thì chậm nhưng mômen xe lớn dẫn đến sự làm mát động cơ kém nhiệt độ tăng nhanh làm dầu mất độ nhót và bị loãng lưu lượng và áp xuất dầu đi bôi trơn không đảm bảo, các chi tiết làm việc bị nóng gây ra sự mài mòn giảm công suất động cơ, tiêu tốn nhiên liệu làm tăng thời gian bảo dưỡng xe Chính vì vậy chi phí bảo dưỡng hàng năm là rất lớn mà hiệu quả bảo dưỡng lại không cao, làm ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ động cơ

Xuất phát từ những nhược điểm trên của ngành khai thác than tác giả đã chọn đề tài:" Nghiên cứu khả năng cải tiến hệ thống bôi trou động CƠHM3-238 lắp trên xe tải

sử dụng ở Việt Nam Làm nội dung luận văn của mình

Đề tài được thực hiện Dựa vào kết quả phân tích và kết quả tính toán hệ của hệ thống bôi trơn, và tính toán mới theo phương án cải tiến các đường ống dẫn dầu trong hệ thống đưa ra số liệu về tính cản của hệ thống cũng như tổn hao trong quá trình bôi trơn là nhỏ nhất và tối ưu giúp tăng tính hiệu quả bôi trơn, tăng tuổi thọ động cơ, giảm chi phí sử dụng

Đối tượng nghiên cứu: Áp dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết phân tích và tính toán hệ thống bôi trơn động cơ -HM3 238 lắp trên xe tải

Phưong pháp nghiên cứu: Từ lý thuyết chung về hệ thống bôi trơn động cơ ôtô cùng với lý thuyết về ma sát — sự mài mòn, độ bền và tuổi thọ Tác giả đã nghiên cứu thiết kế cải mới các đường dầu bôi trơn trong hệ thống và đưa ra số liệu tính toán hợp lý nâng cao hiệu qủa sử dụng động cơ và đảm bảo tối đa lun lượng dầu đi bôi trơn trong hệ thống bôi trơn động cơ ÌIM3 238

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn: Kết quả nghiên cứu cùng với lý thuyết sẵn có của hệ thống bôi trơn góp phần cải tiến hệ thống bôi trơn động cơ -HM3 238 lắp trên xe tải áp dụng theo phương án cải tiến mới các đường dầu bôi trơn trong hệ - thốn2 giúp tăng tuổi thọ động cơ, và giảm chi phí bảo dưỡng, tăng hiệu quả kinh tế

- Trong thời gian thực hiện đề tài được giao, em đã được hỗ trợ, chỉ bảo, siúp đỡ

của toàn thể các thầy cô giáo trong bộ môn, đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Phạm Văn Thể Cùng với sự cố gắng của bản thân đến nay em đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp

do bộ môn eiao đúng thời hạn và hoàn thiện Tuy nhiên, do thời gian làm luận văn có hạn,

Bộ môn: Động cơ Đốt trong Luận văn tốt

nghiệp

trình độ kiến thức còn hạn chế để thực hiện luận văn Do vậy nên bản luận văn của em không tránh khỏi những khiếm khuyết Em kính mong được các thầy cô giáo trong bộ môn cùng toàn thể các bạn trong lóp chia sẻ, góp ý, bổ sung cho nội dung bản luận văn được hoàn thiện hơn

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Phạm Văn Thể cùng toàn thể các thầy cô giáo đã dìu dắt, chia sẻ chúng em trong những năm học vừa qua Em xin chân thành cảm ơn tập thể các học viên lớp Cơ khí Động lực 2012A-HY đã nhiệt tình giúp đỡ để em hoàn thành bản luận văn này

Hà Nội, ngày 10 tháng 9 năm 2014

Trần Bá Hải

Chương 1: TỎNG QUAN VÈ VẤN ĐÈ NGHIÊN cứu1.1 Hưóng phát triển động cơ trong nước và thế giói

1.1.1 Xu hưóng phát triển ngành động cơ tại Việt Nam.

Nen công nghiệp ôtô Việt Nam chính thức hình thành từ năm 1991 được đánh dấu bằng sự ra đời của công ty Mekong Auto, đã đặt nền móng cho sự phát triển nền công nghiệp ô tô nước nhà Sau gần 20 năm gây dựng và phát triển chúng ta đã quy tụ được một

số tập đoàn ô tô lớn trên thế giới như Ford , Mercedes,Toy Ota Và cũng hình thành lên 18 doanh nghiệp, (DN) FDI và 38 DN trong nước tham gia sản xuất với năng lực khoảng 460 nghìn xe một năm, bao gồm đầy đủ các chủng loại xe con, xe tải ,xe khách Mức độ nào đó cũng đáp ứng đủ nhu cầu ô tô trong nước theo mục tiêu đề ra

Ngành công ngiệp ô tô đã đóng góp phần không nhỏ trong công cuộc phát triển công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, và đã giải quyết công ăn việc làm cho khoảng 80 nghìn lao động Bên cạnh đó cũng đáng ghi nhận trong thời gian qua ngành này cũng tích lũy được nhiều kinh nghiệm trong việc lắp ráp ô tô và sản xuất phụ tùng, linh kiện phù họp với lộ trình phát triển của ngành công nghiệp này Nâng cao tỷ lệ nội địa hóa trong tương lai và sản xuất ô tô trong nước không bị lệ thuộc vào nhập khẩu linh kiện, phụ tàng của các

Bộ môn: Động cơ Đốt trong Luận văn tốt

nghiệp

doanh nghiệp nước ngoài

Điển hình như Công ty CP Ô tô Trường Hải ( Thaco) với quyết tâm vượt khó để có một sản phẩm mang thương hiệu Madein Vietnam và đã đạt tỷ lệ nội địa hóa bình quân từ

15 đến 18% đối với xe con và khoảng 33% đối với xe tải nhẹ và từ năm 2006 với một dây chuyền sản xuất và lắp ráp xe bus tại nhà máy xe tải (Chu Lai - Trường Hải), THACO đã khởi đầu nghiên cứu và sản xuất xe khách giường nằm đầu tiên theo đơn đặt hàng của Công ty vận tải Hoàng Long Và từ đó, sản phẩm xe khách giường nằm do THACO sản xuất đã được khách hàng ưa chuộng và trở thành phương tiện chính yếu phục vụ hành khách đường dài

Đặc biệt sau Công ty Hoàng Long, hầu hết các công ty vận tải hành khách hàng đầu

ở Việt Nam đều đã sử dụng các sản phẩm xe bus của THACO Dòng xe giường nằm của THACO đã chiếm 95% thị phần trên cả nước THACO đã không ngừng cải tiến, nâng cao công nghệ, tăng cường tỷ lệ nội địa hóa lên đến 40,19% Nhà máy Thaco Bus công suất 3.000 xe/năm, giải quyết việc làm cho hơn 600 lao động tại địa phương

Một tín hiệu đáng mừng cho tưong lai của ngành công nghiệp ô tô tại Việt nam tập đoàn Hyundai Motor đã ký kết “Họp tác đầu tư sản xuất động cơ Hyundai" với hình thức liên doanh đầu tư nhà máy chế tạo động cơ ô tô tại Khu kinh tế 1Ĩ1Ở Chu Lai (Quảng Nam), xây dựng nhà máy sản xuất động cơ ô tô đầu tiên tại Việt Nam với tổns giá trị đầu tư khoảng 165 triệu USD, công suất 25.000 sản phẩm/năm trong giai đoạn 1 Cụ thể, nhà máy này sẽ chế tạo 3 trong 5 chi tiết chính của động cơ, gồm thân độns cơ, trục khuỷu, nắp động cơ; từng bước chuyển giao công nghệ sản xuất các chi tiết phụ cho các nhà sản xuất trong nước và tương lai có thể xuất khẩu một số linh kiện phụ tùng động cơ

Bên cạnh đó chúng ta cũne nâng cao năng lực phát triển sản xuất chể tạo các loại máy động lực, máy nông nghiệp thời gian vừa qua VEAM Việt Nam đã thực hiện hàng loạt

dự án nâng cao khả năng chế tạo phôi liệu đúc rèn, gia công cơ khí đến lắp ráp các đơn vị như: VIKYNO và VINAPPRO: phụ tùng 1; DISOCO; Cơ khí Trần Hưng Đạo; NAKYCO; Công ty đúc số 1 không những bảo đảm cho nhu cầu phát triển của doanh nghiệp trong tương lai, mà còn nâng cao mặt bằng công nghệ chung của ngành cơ khí nông nghiệp Việt Nam

Bộ môn: Động cơ Đốt trong Luận văn tốt

nghiệp

Với chiến lược kinh doanh - quy hoạch đầu tư và điều hành đồng bộ các sản phẩm động cơ và máy nông nghiệp của VEAM có thể chiếm từ 50 -60% thị phần nội địa trong vòng 3 đến 5 năm tới, siai đoạn đến năm 2015, sản xuất đáp ứng đủ nhu cầu trong nước về tran» bị máy kéo hai bánh đến 12 mã lực, bước đầu sản xuất có hiệu quả máy kéo bốn bánh công suất 35-40 mã lực

Chú trọng hiệu quả hoạt động theo chỉ tiêu thị phần và sổ lượng bán hàng với các sản phẩm máy nông nghiệp Đưa mục tiêu tăng thị phần các doanh nghiệp trong nước từ 35% lên 50% vào năm 2015 sau năm 2015, nâng cao mức độ hiện đại cho phần lớn các sản phẩm độne cơ máy nông nghiệp với mẫu mã đa dạng và giá cả phù họp đủ sức cạnh tranh trong nước và xuất khẩu

Ngành động cơ đốt trong đại diện là công nghiệp ô tô hiện nay ở nước ta với xu hướng phát triển lớn mạnh về số lượng và chất lượng, hiện là ngành công nghiệp rất quan trọng cần được ưu tiên phát triển để góp phần phục vụ có hiệu quả quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá và xây dựng tiềm lực an ninh, quốc phòng của đất nước

Phát triển nhanh ngành công nghiệp ô tô trên cơ sở thị trường và hội nhập với nền kinh tế thế giới; lựa chọn các bước phát triển thích họp, khuyến khích chuyên môn hoá - họp tác hoá nhằm phát huy lợi thế, tiềm năng của đất nước; đồng thời tích cực tham gia quá trình phân công lao động và họp tác quốc tế trong ngành công nghiệp ô tô

Phát triển ngành công nghiệp ô tô trên cơ sở tiếp thu công nghệ tiên tiến của thế giới, kết hợp với việc đẩy mạnh hoạt động nghiên cứu - phát triển trong nước và tận dụng

có hiệu quả cơ sở vật chất, trang thiết bị hiện có, nhằm nhanh chóng đáp ứng nhu cầu trong nước về các loại xe thông dụng với giá cả cạnh tranh, tạo động lực thúc đẩy các ngành công nghiệp hỗ trợ trong nước phát triển nhằm đẩy nhanh quá trình sản xuất linh kiện, phụ tùng trong nước

Việt Nam đang từng bước xây dựng và phát triển ngành công nghiệp ô tô để đến năm 2020 trở thành một ngành công nghiệp quan trọng của đất nước, có khả năng đáp ứng

ở mức cao nhất nhu cầu thị trường trong nước và tham gia vào thị trường khu vực và thế giới

1.1.2 Hướiìg phát triển động cơ trên thế giới.

Bộ môn: Động cơ Đốt trong Luận văn tốt

nghiệp

Những năm gần đây trên thế giới nhu cầu giảm tiêu thụ nhiên liệu cũng giúp tăng lượng xe sử dụng động cơ diesel.Tại Mỹ việc sử dụng động cơ diesel hứa hẹn một nguồn nhiên liệu thay thế trước đây người Mỹ thường phụ thuộc quá nhiều vào nhiên liệu của nước ngoài Theo ước tính của EPA nếu 1/3 số xe chở khách tại Mỹ chạy bằng Diesel Mỹ

có thể tiết kiệm 1,4 triệu thùng dầu mỗi ngày, tương đương lượng dầu nhập khẩu từ Ả Rập

Xê út Hiện nay các nhà sản xuất ô tô đang ngày càng quan tâm tới diesel.Volkswagen và Mercedes- Ben đang nỗ lực nghiên cứu động cơ diesel sạch nhằm giảm khí thải Mercedes cho biết hãng sẽ bán model này tại 50 bang ở MỸ vào năm tới Big Three cũng trang bị động cơ diesel hàu hết tập chung vào xe tải Việc đăng ký xe diesel cũng tăng mạnh trong vài năm qua , phần lớn dành cho xe tải Theo R.L.Polk và diesel Techonology Forum từ năm 2000 đến năm 2005, lượng đăng ký đã tăng 80% từ 300 000 lên đến gần 545 000 xe; đặc biệt là thị trường xe tải nhẹ tăng 5%và riêng năm 2005 tăng 31% Và châu Á trong thời gian qua Nhật Bản với hãng TOYOTA hãng xe nổi tiếng về vấn đề cam kết sẽ phát triển xe hybrid nhằm giảm ô nhiễm môi trường cũng như tiết kiệm chi phí cho khách hàng Tuy nhiên cách đây không lâu , hãng xe Nhật bản TOYOTA đã giới thiệu đến công chúng mẫu xe Verso 2014, một sản phẩm họp tác với hãng xe Đức BMW Xe được trang bị động

cơ diesel của BMW, động cơ diesel trên chiếc xe Verso 2014 có dung tích 1,6 lít ,sản sinh công xuất 110 mã lực và mô men xoắn cực đại 270 Nm Một số thông tin cho biết Verso không phải là mẫu xe cuối cùng của Tyota được trang bị động cơ diesel của BMW, thêm vào đó theo thỏa thuận giữa toyota và BMW các mẫu xe toyota sớm được trang bị tất cả các loại động cơ diesel trục khuỷu ngang mà BMW đang sở hữu Nhật Bản, với tỷ lệ xe chạy dầu hiện mới chiếm khoảng 3% đến 5% số xe lưu hành, cũng đang trở thành thị trường mục tiêu cho những nhà sản xuất xe động cơ diesel

Những năm gàn đây, nhiều tập đoàn ô tô lớn trên thế giới đã cho ra đời những động

cơ diesel thế hệ mới phun dầu trực tiếp hết sức hiện đại như CRDi của Hyundai, hay CDi của Mercedes Động cơ thế hệ mới này sử dụng bơm cao áp với áp suất lớn gấp 4-5 lần động cơ diesel cũ, cùng với phun dầu điện tử đa điểm và hệ thống tubo tăng áp thế hệ mới giúp hoàn thiện quá trình phun nhiên liệu, làm tăng 30% công suất và giảm mức tiêu hao nhiên liệu so với thế hệ cũ Nhược điểm cố hữu của động cơ diesel là tiếng ồn lớn và khí xả

Bộ môn: Động cơ Đốt trong Luận văn tốt

nghiệp

nhiều cũng đã được khắc phục Động cơ thế hệ mới hoạt động êm ái không kém gì động cơ xăng và không nhìn thấy khí xả bằng mắt thường Độ bền động cơ được tăng cao Đến nay, động cơ

Bộ môn: Động cơ Đốt trong Luận văn tốt

nghiệp

(b )

Là dạng bôi tron mà giữa hai bề mặt của cặp

lắp ghép được duy trì bằng một lóp dầu bôi

trơn ngăn cách không liên Ma sát nửa ướt

Ma sát Uui

diesel cũns đã được áp dụng các tiêu chuẩn như Eurol, Euro2, Euro3 và Euro4 Động cơ diesel thể hệ mới giảm lượng khí NOx gây hại môi trường, lượng ppm có trong nhiên liệu diesel đã được giảm từ 500ppm(phần triệu) xuống 50 ppm vào cuối năm 2004 tại một số quốc gia

Theo tính toán, xe dùng động cơ diesel tiết kiệm nhiên liệu trung bình từ 25% đến 40% so với động cơ xăng Dầu diesel được trộn với không khí và nén với áp suất lớn khi phun vào buồng đốt, làm tăng hiệu suất của động cơ, tiết kiệm nhiên liệu do tỷ lệ trộn là tối

ưu Ngoài ra, độns cơ diesel tạo mômen xoắn lớn, giúp xe có sức kéo mạnh hơn, khả năng leo dốc và vượt địa hình phức tạp cao và khả năng tăng tốc nhanh Độ bền của động cơ diesel được tăng cường nhờ áp dụng công nghệ mới Những lợi thế trên khiến các xe trang

bị động cơ diesel càng ngày càng thu hút được sự quan tâm của nsười sử dụng trên toàn thế giới

1.2 Cơ sở lý thuyết về vấn đề bôi tron trong Động cơ đốt trong.

1.2.1 Lý thuyết chung về ma sát - mài mòn.

1.2.2 Dầu bôi tron và tính chất của dầu bôi tron:

1.2.2.1Các dạng bôi trơn.

Tuỳ theo tính chất bôi trơn cho các bề mặt ma sát mà ta có phương án bôi tron thích hợp thông thường có 3 dạng sau:

a) Bôi trơn ma sát ướt:

Là dạng bôi trơn mà giữa hai bề mặt của

cặp lắp ghép luôn luôn được duy trì bằng một lớp dầu bôi trơn

sát ướt xảy ra tại cổ trục và bạc cổ trục

b) Bôi trơn ma sát nửa ướt:

Bộ môn: Động cơ Đốt trong Luận văn tốt

tục, mà chủ yếu là nhờ độ nhớt của dầu để

bôi trơn Ma sát này có mặt tại xécmăng dầu

và thành xy lanh động cơ

c) Bôi trơn ma sát khô

Là dạng bôi trơn mà ở bề mặt lắp ghép của hai chi tiết có

chất bôi trơn

vật liệu chế tạo xéc măng cũng khác các xéc măng khác

I.2.2.2 Sự hình thành màng dầu bôi trơn trong quá trình làm việc của bạc và trục.

Dầu được bơm tới khoảng khe hở của trục và bạc với một áp suất nhất định Khi trục quay sẽ cuốn dầu bôi trơn tạo nên một cái nêm dầu giữa khe hở của trục và bạc có xu hướng nâng trục lên Tốc độ quay của trục càng cao, thì áp lực nêm của dầu càng lớn tháng được trọng lượng của trục, sẽ có xu hướng đẩy trục lên đồng tâm với bạc Nhờ vậy trục sẽ được quay trên đệm dầu, và giảm được ma sát tối đa Vùng làm việc tối ưu khi trục quay tạo được đệm dầu nâng trục lên đồng tâm với bạc

Bộ môn: Động cơ Đốt trong Luận văn tốt

3 Tải trọng của trục 7 Dâu bôi trơn

I.2.2.3 Tính chất dầu bôi tron.

Dầu bôi tron là sản phẩm được chế biến từ dầu mỏ, có pha chế thêm các chất phụ gia để nâng cao chất lượng dầu Hầu hết các nhiệm vụ của hệ thống bôi trơn do dầu bôi

tron đảm nhận Sự làm việc tốt hay xấu của hệ thống bôi trơn quyết định phần lớn là do

chất lượng của dầu bôi trơn,

a) Tính chất của dầu bôi trơn:

* Độ nhót:

Là tính năng vật lý đặc trưng cho khả năng lưu động của dầu bôi trơn Nhờ đặc tính

này mà màng dầu bôi trơn được dính trên bề mặt ma sát Khi nhiệt độ tăng độ nhớt của dầu

sẽ giảm và ngược lại Ngoài ra, độ nhót xác định điều kiện của động cơ có thể khởi động

dễ dàng hon khi trời lạnh, độ nhót đánh giá độ kín của dầu, mức độ tiêu hao và thấm thoát

Độ nhớt là một trong những chỉ tiêu quang trọng trong việc theo dõi và đánh giá chất

lượng của dầu cũng như của thiết bị trong quá trình sử dụng

Đối với một số động cơ đặc biệt là động cơ ôtô độ nhớt cũng là yếu tố ảnh hưởng đến

1

5

Bộ môn: Động cơ Đốt trong Luận văn tốt nghiệp

sự dễ dàng khởi động và tốc độ quay của trục khuỷu Độ nhót quá cao sẽ

gây ra sức cản nhớt lớn khi nhiệt độ xung quanh thấp làm giảm tốc độ trục khuỷu do đó làm tăng khả năng tiêu hao nhiên liệu Độ nhớt thấp sẽ làm chóng mài mòn các chi tiết và tăng lượng tiêu hao dầu.

- Độ nhót quy ước: là tỷ số thời gian dầu nhót chảy qua thiết bị đo so với cùng một thể

tích nước cất ở nhiệt độ 20°c

+ Đặc tính chống các bon hoá (độ tro than)'.

Nhiệt độ thành xilanh cao lên dầu bôi trơn dễ bị cháy thành cácbon Cácbon tích luỹ sẽ làm xécmăng bị dính kết, vách xilanh bị trầy xước Bụi than lẫn vào dầu bôi trơn sẽ làm tắc mạch dầu Do đó dầu bôi trơn phải có khả năng chống cácbon hoá

Hai chỉ số này đặc trưng cho khả năng hình thành muội than và cặn (hay tro) trong dầu bôi

trơn Sau một thời gian sử dụng trong dầu bôi trơn sạch lượng cốc và cặn thường rất nhỏ Theo hàm lượng của chúng trong dầu sạch có thể đánh giá chất lượng lọc dầu

Ngoài ra dầu bôi trơn động cơ còn được đánh giá theo nhiều chỉ số chất lượng khác nhau như: độ kiềm, lượng tạp chất cơ học và nước, nhiệt độ bén lửa

b) Ký hiệu và sử dụng dầu bôi tron động cơ:

Thông thường trên bao bì sản phẩm đầu ghi rõ kí hiệu thể hiện các tính năng và phạm vi sử dụng của từng loại dầu bôi tron Hiện nay, quy cách kỹ thuật chủ yếu dựa trên các tiêu chuẩn của tổ chức Hoa Kỳ Khi sử dụng nên dựa vào hai chỉ số ghi trên bao bì sản phẩm là SAE và API

* Chỉ số SAE:

hai loại).

+ Loại đơn cấp: được chia thành dầu dùng trong mùa đông gồm SAEOW, SAE5W, SAE10W, SAE15W, SAE20W Còn dầu sử dụng khác với mùa đông gồm SAE20, SAE30, SAE40, SAE5 Chữ số càng cao dầu càng đặc

+ Loại đa cấp: là loại được pha chế thêm phụ gia để giữ cho độ nhớt ít thay đổi theo nhiệt

độ Ví dụ SAE5W - 30 tương đương với hai loại dầu đơn cấp SAE5W lúc lạnh và SAE30

cho lúc nóng Các xe đời mới hầu hết đều dùng dầu đa cấp, (hình trên giới thiệu các loại dầu phù hợp với nhiệt độ môi trường sử dụng động cơ) Dâu thường dùng ở nước ta là loại

- Dầu dùng trên động cơ xăng: SA, SB, sc, SE, SF, SG, SH.

- Dầu dùng trên động cơ điezel là CA, CB, CD, CE, CF.

cao và nơươc lai Chỉ số Oáu íarcípthưdng ch! Sừ

Dáu tiết kiệm nầng lượng, giâm tón thất công suất do nội ma sál Tiết kíộm ktioảng 1.5 - 2.7% nniên liệu

O A I - 1 ' l ì ^ - 1 o _ •> J i páu da cẵp w nghĩa là dáu

SAE lớn là độ nhót của dâu SỔ thừ hai biểu thị độ nhổl làm việc líìõ mùa íõng.Nhórr ò

thởi tiết nỏng }

Hình 1.3 Ý nghĩa của các ký hiệu trên thùng dầu

Bộ môn: Động cơ Đốt trong Luận văn tốt

nghiệp

_ -—

SAI:  20W­40  SÄE 20W­S0

&AE 15W­40

SAE  10W­30  SAE 10W­40 SAE 5W­30

Hình 1.4: Độ nhớt dầu động cơ được chọn Dầu bôi trơn cũng có

loại dùng cho cả động cơ xăng và động cơ diezel như SG/CE hoặc SG/CF Nghĩa là dùng cho động cơ xăng với chất lượng G còn dùng cho động cơ diezel với chất lượng D Chỉ số

cho động cơ nào viết trước/ (S hay C) có nghĩa ưu điểm dùng cho động cơ đó.

Khi sử dụng phải tuân thủ hướng dẫn của nhà chế tạo động cơ về chỉ số SAE và API và thời gian thay dầu Phải sử dụng dầu có đúng chỉ số SAE theo yêu cầu, còn chỉ số API càng cao có nghĩa chất lượng dầu càng tốt Thời gian thay dầu càng lâu, số lần thay dầu ít hơn

Sau một thời gian động cơ làm việc dầu biến chất và mất dần đặc tính, không còn bảo đảm các công dụng thông thường nên phải thay kịp thời Nếu chế độ làm việc của động cơ khắc nghiệt hơn so với bình thường hoặc nếu động cơ cũ thì nên rút ngắn thời gian thay dầu

1.2.3 Mài mòn, sự hao mòn, hư hỏng do mài mòn.

Trong quá trình làm việc,bề mặt một số chi tiết có sự ma sát với nhau hoặc chịu nhiệt độ cao hay va đập mạnh làm cho các chi tiết chóng bị mòn hỏng, mài mòn là quá trình thay đổi dần về kích thước của các chi tiết có chuyển động tưng đối với nhau Tình trạng kỹ thuật của ô tô và tính chịu mòn của nó phụ thuộc vào những

thiếu sót về cấu tạo và những hư hỏng phát sinh trong quá trình sử dụng diều kiện sử dụng.

Trong quá trình sử dụng, sự tồn tại đó dẫn đến sự thay đổi tình trạng kỹ thuật của các chi tiết cụm máy và tổng thành Các chi tiết của máy móc thường bị mòn hỏng với các hiện tượng mòn hỏng tự nhiên và mòn hỏng đột biến

Sự hao mòn : là sự thay đổi dần dần các kích thước của chi tiết, xảy ra khi có ma sát Hao mòn được đánh giá trực tiếp bằng sự thay đổi các kích thước thay bàng các dấu hiệu gián tiếp Người ta phân biệt:

-Hao mòn đường: xác định bằng độ eiảm kích thước theo phương pháp tuyến bề mặt ma sát

- Hao mòn khối: theo độ giảm thể tích.

- Hao mòn trọng lượng.

Ngoài sự thay đổi kích thước của các chi tiết còn xảy ra những sự thay đổi nhất định về cấu trúc và tính chất của các lớp bề mặt của chúng Trong giai đoạn làm việc đầu tiên của các cặp lắp ghép, người ta thường thấy cấu trúc và tính chất của lóp bề mặt thay đổi nhiều hơn cả khi hao mòn đã ổn định quá trình thay đổi này sẽ nhỏ nhất và tập trung trong những lóp bề mặt vô cùng mỏng

Hao mòn tuyệt đối về kích thước thường dùng đon vị (ỊJK), trọng lượng dùng (mmg), tỉ số giữa lượng hao mòn tuyệt đối với chiều dài của mặt ma sát gọi là cường độ mòn (hay tốc độ mòn)

Sự hư hỏng do mài mòn: là quá trình thay đổi rõ rệt và không đồng đều về trạng thái hình học của các bề mặt ma sát cũng như về cấu trúc và tính chất của các lóp bề mặt Người ta phân chia sự hao mòn và hư hỏng dựa trên các dấu hiệu và biểu lộ rõ rệt bên ngoài, có các cơ chế của sự phát triển nội tạng của chúng là đặc thù

Những nguyên tắc là cơ sở để phân loại:

Nghiên cứu bản chất của các quá trình phá hoại quan sát thấy khi các chi tiết máy làm việc

Lập lại các quá trình sảy ra và nghiên cứu trong điều kiện thí ngiệm.Nghiên cứu sự hao mòn và hư hỏng trong quá trình phát triển của chúng, trong mối liên hệ với những sự chuyển động tới hạn từ một dạng này sang một dạng khác phụ thuộc

vào tác động cơ học bên ngoài, vào các yếu tố môi trường và tính chất của vật liệu chế tạo các chi tiết tạo ma sát Cũng theo điều kiện ma sát, môi trường và vật liệu, người ta sẽ phân tách được các quá trình chủ yếu dược xác định dứt khoát Bên cạnh các quá trình chủ yếu(chính), có những hiện tượng kèm theo £ây ảnh hưởng ít hơn đến sự phá hoại bề mặt Thực chất mỗi chi tiết làm việc hay mỗi cặp liên kết của hai chi tiết bất kỳ đều có một dạng hao mòn hay hư hỏng chính, quyết định tuổi thọ và độ tin cậy sử dụng của chi tiết, cặp liên kết, đồng thời còn có thể có những phá hoại về mặt phụ, có ảnh hưởng ít hơn đến hoạt động của cặp lắp ghép, về cơ bản, các dạng hao mòn và hư hỏng chính phụ thuộc vào hoạt động học của ma sát tức là loại ma sát Các dạng phá hoại khi ma sát:

Cho phép (hao mòn) hao mòn cơ hóa bình thường do ôxi hóa, hao mòn cơ hóa bình thường do bong dần ( các lóp màng mỏng có nguồn gốc khác ôxit) Dạng cơ hóa của mài mòn

Để phân loại mài mòn có rất nhiều trị số ảnh hưởng đến trị số mòn và tính chất hao mòn có thể phân loại mòn như sau:

*Mòn cơ giới:

Mòn do hạt mài, do những hạt bé và cứng nằm giữa hai bề mặt tiếp xúc gây nên, kết quả tạo ra những vết xước vệt sâu xuống Nguồn hạt mài có thể từ ngoài lọt vào như bụi, cát theo không khí hoặc dầu bôi trơn vào, cũng có thể tồn tại ngay trên bề mặt chi tiết do chất lượng gia công chi tiết Cường độ mòn phụ thuộc vào vật liệu chế tạo, độ cứng, kích thước vật mài, tốc độ trượt, áp lực trên bề mặt tiếp xúc

Mòn do biến dạng dẻo; do tác dụng của tải trọng lớn lên các bề mặt chi tiết làm thay đổi hình dáng và kích thước của chúng, nhưng trọng lượng của chúng không thay đổi.Mòn do phá hoại dòn; do ma sát lóp kim loại bề mặt của chi tiết tiếp xúc bị trai cứng và

dòn đến giới hạn nào đó mà bị bong ra và đó là lớp kim loại kém dònhon Lớp kim loại này lại tiếp tục bị trai cứng và dòn lại bong tróc quá trình cứ tiếp diễn

Mòn do mỗi chi tiết chịu ứng suất cao, tác động có chu kỳ, trên bề mặt chi tiết xuất hiện vết nứt Dạng mòn này thường gặp trên bề mặt bánh răng truyền lực chính

*Mòn phân tử cơ giới:

Nó phát sinh do sự bám dính của các phân tử kim loại ở một số chỗ cục bộ trên bề

mặt ma sát của chi tiết, sau đó chỗ bám dính lại bị phá hoại vì tác dụng cơ giới Ở những nơi có phụ tải lớn, màng dầu bị phá hoại tốc độ trượt lớn, nhiệt độ cao, dầu bị bốc hơi,kim loại bị dính vào nhau sau đó lại bị rời ra, kết quả là một bề mặt sinh ra lồi, một mặt chi tiết kia bị lõm Thực chất là di chuyển kim loại từ chi tiết này sang chi tiết kia, quá trình cứ lặp

đi lặp lại Loại mòn này thường thấy ở các bề mặt chịu phụ tải lớn, các bề mặt bạc, trục

*Mòn hóa học cơ giới:

Do ăn mòn hóa học và cơ giới tác dụng các chi tiết làm việc trong điều kiện môi trường có tồn tại các chất ăn mòn như xút, axit, không khí ẩm ưót khi có tác dụng ma sát

cơ giới những lóp họp chất hóa học này dễ dàng bị phá hủy, sau đó lại sinh ra lóp màng oxít khác và quá trình ăn mòn hóa học - cơ giới cứ tiếp diễn Trong động cơ loại mòn này phổ biến và nghiêm trọng vì quá trình làm việc của sản phẩm cháy thường có: co, C02, S03, N02 dễ dàng hợp với hơi nước tạo thành axit tương ứng, tạo thành các chất ăn mòn hóa học

% 1

' /

Pkt J

f L \ \ \ \ X N

b Hao mòn xy lanh theo phương dọc trục Hình 1.7: Phương của lực ngang tác dụní

1.2.4 Mài mòn trong động cơ.

1.2.4.1Hao mòn xy lanh.

a.Điều kiện làm việc

- Chịu nhiệt độ cao và biến thiên không đều:

Động cơ xăng: Tmax =2800

Động cơ Diesel: Tmax = 2200 Vùng trên chịu nhiệt độ cao

hơn vùng dưới và thay đổi trong một chu kỳ

- Chịu ma sát lớn, đặc biệt đối với động cơ cao tốc Ở khu vực sát buồng cháy thường phải

chịu ma sát khô và tới hạn, vùng dưới ma sát tới Hình 1.5: Quy luật phân bố hạn và ma sát ướt

áp suất khí trên xi lanh

- Môi trường: sản vật cháy chứa các chất ăn mòn như: cc>2, NO,

S02- kết họp với nước tạo thành các axit

- Chịu tải trọng lớn và thay đổi theo chu kỳ.

Ma sát giữa xéc măng và xi lanh phụ thuộc

vào lực ép của xéc măng lên xi lanh:

Pxi = Px + ki.Pkt

Pxi-lực của xéc măng thứ i tác dụng lên xi lanh Hình L6: ÁP xéc míns tic

Px-lựcbung hướng kính của xéc măng Pkt-lực khí thể

d Hao mòn không theo qui luật

Trong vùng nhiều bụi, khoảng siữa xilanh mòn nhiều do bụi (hạt

mài tỷ lệ với vận tốc trượt) Bụi càng nhiều qui luật mòn càng

tăng về phía dưới

- Mòn nhiều theo phương vuông góc lực ngang N thì lý do là

piston bị nghiêng

- Đối với động cơ xăng: vùng đối diện xupáp nạp thường mòn

nhiều, lý do là khí nạp rửa sạch màng dầu bôi trơn hoặc do ngưng tụ sản phẩm gây mòn

1.2.4.2 Hao mòn trục khuỷu

a Điều kiện làm việc.

- Trục khuỷu làm việc trong điều kiện bôi tron ma sát ướt, nhưng có khi ma sát khô hoặc

tới hạn (lúc khởi động hoặc tắt máy, tăng giảm đột ngột vận tốc góc, khi khe hở trục bạc lớn)

- Chịu nhiệt độ từ 150-K25-C, do nhiệt truyền từ buồng cháy qua piston thanh truyền hoặc do

bản thân ma sát giữa trục và bạc

- Chịu mài mòn: do lọc dầu không sạch hoặc do các hạt mài

b Hao mòn trục khuỷu có qui ỉuật Hao mòn, hư hỏng bình

thường do qui luật làm việc của trục khuỷu

Theo đồ thị vùng trên số lần tác dụng ít, vùng dưới tác dụng nhiều

Dưới tác dụng của lực ly tâm các cổ trục của trục khuỷu nhiều xi

lanh chịu phụ tải không đều

Động cơ 1 xi lanh mòn cổ chính bằng 1/2 lượng mòn cổ biên

Động cơ nhiều xi lanh cổ giữa thườns mòn nhiều hơn

Tiếp xúc trục bạc, nếu có hạt mài thì hạt mài đọng lại gây hao mòn

ở giữa nhiều hơn

Giả sử hao mòn tỷ lệ thuận với lực tác dụng (áp lực) và thời gian (sô lân) tác dụng của nó thì qui luật hao mòn của chốt khuỷu và cổ trục chính của động cơ xăng khác động

cơ diesel Sở dĩ vậy, là vì đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu của hai loại động cơ này là khác nhau:

Động cơ xăng cao tốc: phần đầu to lực quán tính lớn và tác dụng nhiều lần, phần đuôi mặc dù

có trị số lớn hon, nhưng chỉ một lần tác dụng Do đó, chốt khuỷu mòn phía dưới nhiều hơn và cổ trục chính mòn phía trên nhiều hơn

Do đó chốt khuỷu và cổ trục chính mòn đều hơn

c.Hao mòn trục khuỷu không có quy luật

Hao mòn, hư hỏng không bình thường, do các dạng kết cấu đặc biệt của trục khuỷu

- Do thanh truyền chế tạo lệch tâm nên phân bố lực không đều (dạng hình thang) Do đó, hao mòn

không đều

Hình 1.11 Hao mòn trục khuỷu không có quy luật

- Khoan lỗ dầu không họp lý: do quán tính ly tâm mà các cặn dầu bám vào thành và đem sang

phía trái (hình 1.11) Vì vậy, ở phía trái chốt khuỷu mòn nhiều hơn ở phía phải

d Hỏng do mỏi.

Xuất hiện các vết nứt tế vi ở nơi tập trung ứng suất: góc lượn, cạnh sắc lỗ dầu Dưới tác dụng của tải trọng biển thiên và đổi chiều mà các vết nút tế vi dần phát triển lớn lên đến lúc làm gãy trục, vết gãy phẳng Thường xảy ra đối với các trục khuỷu:

- Có kết cấu không họp lý: 8 = 0 (không có độ trùng điệp) Ví dụ: động cơ D6- 3D12 (gãy

40-50%)

- Có quá trình gia công sửa chữa không đúng: không có góc lượn hoặc góc lượn không đúng,

không làm cùn các cạnh sắc của lỗ dầu

- Chế độ sử dụng không tốt: thay đổi tải đột neột.

I.2.4.3 Hao mòn xéc măng

a Điều kiện làm việc

- Chịu nhiệt độ cao: trong quá trình làm việc, xéc măng trực tiếp tiếp xúc với khí cháy, do

piston truyền nhiệt cho xi lanh qua xéc măng và do ma sát với vách xi lanh nên xéc măng có nhiệt

độ cao, nhất là xéc măng thứ nhất Khi xéc măng khí bị hở, không khít với xi lanh, khí cháy thổi qua chỗ bị hở làm cho nhiệt độ cục bộ vùng này tăng lên rất cao, có thể làm cháy xéc măng và piston Nhiệt độ của xéc măng khí thứ nhất 623^673K, các xéc măng khí khác 473^523K, xéc măng dầu 373+423K Do nhiệt độ cao, sức bền cơ học bị giảm sút, xéc măng dễ bị mất đàn hồi, dầu nhờn dễ bị cháy thành keo bám trên xéc măng và xilanh, làm xấu thêm điều kiện làm việc,

Dạng hao mòn

thậm chí làm bó xéc măng.

- Chịu lực va đập lớn: khi làm việc, lực khí thể và lực quán tính tác dụng lên xéc măng, các lực

này có giá trị rất lớn, luôn thay đổi về trị số và chiều tác dụng nên gây ra va đập mạnh giữa xéc măng và rãnh xéc măng

- Chịu mài mòn: khi làm việc, xéc măng ma sát với vách xi lanh rất lớn Công ma sát của

xéc măng chiếm đến 5CH60% toàn bộ công tổn thất cơ giới của động cơ đốt trong Xéc măng sở

dĩ ma sát lớn và mài mòn nhiều (nhất là xéc măng khí thứ nhất) là do áp suất tiếp xúc của xéc măng tác dụng lên vách xi lanh lớn, tốc độ trượt lớn mà bôi trơn lại rất kém, bị ăn mòn hoá học và mài mòn bởi các tạp chất sinh ra trong quá trình cháy hoặc có lẫn trong khí nạp và trong dầu nhờn

b.Hao mòn Xéc măng

Hình 1.12 Hao mòn xéc măng Hình 1.13 Kiểm tra lực bung của lực xéc măng

Xéc măng hao mòn ở phần miệng và phần lưng là nhiều nhất, hình 1.12 Đối với xéc măng ô tô máy kéo khi khe hở miệng 5 = 1,5^- 2mm thì loại bỏ

- Mòn theo chiều cao chủ yếu mòn ở các góc.

Khi mòn nhiều lực bung giảm kiểm tra như hình 1.13

Thử bề dày xéc măng: lăn trong rãnh xéc măng không đảo là được

1.3 Chức năng của dầu bôi tron.

1.3.1 Chức năng bôi trơn.

Trước tiên dầu nhót có tác dụng bôi trơn, siúp cho piston di chuyển lên xuống một cách nhẹ nhàng trong xi lanh Động cơ được cấu thành từ rất nhiều các tiết kim loại như piston, trục cam xu-páp Khi động cơ vận hành, tạo ra lực ma sát giữa các bộ phận rất lớn Hệ thống bơm sẽ phun dầu nhớt

Mòn lưng

vào mọi ngóc ngách bên trong động cơ để tạo thành lóp đệm tron trên bề mặt tiếp xúc giữa các chi tiết làm giảm lực ma sát và tăng hiệu suất vận hành Đồng thời, việc hạn chế tiếp xúc giữa các chi tiết giúp giảm thiểu sự mài mòn các bề mặt kim loại, có tác dụng bảo vệ và tăng tuổi thọ động cơ.

1.3.2 Chức năng làm mát.

Khi động cơ hoạt động nhiệt lượng tỏa ra từ quá trình đốt cháy nhiên liệu là rất lớn Nhờ qui trình luân chuyển liên tục, dầu nhót sẽ có tác dụng làm mát, tránh được tình trạng động cơ bị quá nhiệt hay cháy piston

1.3.4 Chức năng lám kín.

Khi động cơ vận hành dầu nhót như một lóp đệm mền không ổn định bịt kín khe hở giữa piston và thành xi lanh để áp suất sinh ra trong quá trình đốt cháy nhiên liệu không bị thất thoát

1.3.5 Chức nằng chống gỉ.

Bề mặt của các chi tiết trong động cơ được bao bọc bằng một màng dầu mỏng có tác dụng hạn chế

sự tiếp xúc với không khí, tránh được hiện tượng oxy hóa dẫn đến han gỉ

1.4 Nội dung nhiệm vụ nghiên cứu của luận văn.

Động cơ Diesel ÜM3-238 là động cơ đốt trong có công suất khá lớn được lắp đặt chủ yếu trên các loại xe

+ Máy sơ mi rơ móc dùng làm đầu kéo

+ Máy “cạp” trang bị trong các cơ sở sản xuất san nền thủy lợi + Kraz 255 trang bị chủ yếu trong quân đội và các ngành khai thác mỏ than đá

Động cơ -HM3-238 có nguồn gốc nhập ngoại chủ yếu là Liên xô cũ Hiện nay Cơ khí Cẩm Phả nhập một dây chuyền lắp ráp xe Ô tô Kraz 255 của Ucraina.Trên loại xe này lắp đặt động cơ ÌĨM3-238 xe được sử dụng chủ yếu trong việc chuyên chở khai thác than ở vùng mỏ Quảng Ninh.Trong quá trình xe hoạt động với điều kiện làm việc khắc nghiệt, xe từ khi nhập về hoặc lắp ráp tại Việt Nam, việc khai thác than lúc đầu vẫn đáp ứng được điều kiện làm việc của các phương tiện tham gia khai thác nhưng càng khai thác về sau thì điều kiện khai thác ngày một khó khăn Xe chuyên chở than phải đi đường khuất gió, leo dốc ngày một nhiều Khi xe leo dốc, tải nặng tốc độ

xe thì chậm nhưng mômen xe lớn dẫn đến sự làm mát động cơ đặc biệt làm mát dầu nhờn hoàn toàn dựa vào quạt gió làm mát như vậy gió sẽ không đủ để làm mát động cơ và dẫn tới nhiệt độ tăng nhanh làm dầu mất độ nhớt và bị loãng, các chi tiết làm việc sẽ bị nóng gây ra sự mài mòn Chính vì vậy chi phí bảo dưỡng hàng năm là rất lớn mà hiệu quả bảo dưỡng lại không cao, làm

ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ động cơ Xuất phát từ những nhược điểm trên của với đề tài:

"Nghiên cứu khả năng cải tiến hệ thống bôi trơn động CO' HM3-238 lắp trên xe tải sử dụng

ở Việt Nam" Mục đích để tối ưu hóa khả năng bôi trơn và làm mát cho động cơ ÌIM3 238 lắp

trên Việt Nam nhằm tăng hiệu suất tăng tuổi thọ động cơ, giảm chi phí cho việc đại tu bảo dưỡng sửa chữa động cơ kéo dài thời gian sử dụng mang lại hiệu quả kinh tế cao

1.4.1 Các thông số CO’ bản của Động CƠHM3-238.

- Công suất động cơ: Ne = 240(ml)= 176,52 (kw).

- Số xylanh i= 8.

- Vị trí xylanh được bố trí hai hàng hình chữ V nghiêng 90°.

- Hành trình piston: s= 140 (mm)

- Đường kính xylanh: D= 150 (mm).

- Số vòng quay của trục khuỷu: n= 2100 (vòng/phút).

- Dung tích công tác: vh= 14,86 (lit)

- Tỷ số nén: £= 16,5

- Thứ tự làm việc của các xylanh: 1-5-4-2-6-3-7-8.

- Suất tiêu hao nhiên liệu: ge= 175 (175g/ml.h).= 237,93 (g/kw.h)

- Góc phun sớm: (pi= 20°.

- Góc mở sớm của xupáp nạp: a= 20°

- Góc đóng muộn của xupáp nạp: a= 56°

- Góc mở sớm của xupáp xả: a= 56°

- Góc đóng muộn của xupáp xả: a— 20°

- Chiều dài thanh truyền: Ltt= 265 (mm)

- Khối lượng nhóm thanh truyền: mtt = 4,355 (kg)

- Khối lượng nhóm piston: mtt = 3,524 (kg)

- Kiểu động cơ không tăng áp.

- Buồng cháy kiểu thống nhất

CHƯƠNG II: VẤN ĐÈ BÔI TRƠN ĐỘNG cơ

2.1 Các hệ thống bôi tron thường dùng.

2.1.1 Bôi tron bằng phưong pháp vung té:

Là phương án thường dùng trong các động cơ cỡ nhỏ, công suất vài mã lực hoặc động

cơ một xilanh kiểu nằm ngang, tốc độ thấp

Dầu bôi trơn chứa trong cácte nằm ngay dưới trục khuỷu ở một khoảng cách thích họp

đủ để các thìa múc dầu gắn trên đầu to thanh truyền có thể tới được Khi động cơ làm việc các thìa múc dầu lên vung té Lúc này trong hộp trục khuỷu sẽ hình thành một khoảng không gian sương mù gồm các giọt dầu có kích thước lớn đến các hạt dầu lơ lửng có kích thước nhỏ Các giọt dầu và hạt dầu sẽ bám lại trên bề mặt các chi tiết trong hộp trục khuỷu

và bôi tron chúng Ví dụ như piston, xilanh, ổ trục

Hình 2.1 Bôi trơn bằng phương pháp vung té.

* Ưu - Nhược điểm:

Phương án này không đảm bảo lượng dầu bôi trơn và làm mát đối với tất cả các chi tiết trong động cơ đặc biệt là trong ổ trục khuỷu, trục cam Chất lượng dầu bôi trơn cho các bề mặt ma sát kém do dầu không được lọc Nhưng kểt cấu của phương pháp bôi trơn này đơn giản Hiện nay phương pháp bôi trơn vung té ít được sử dụng

2.1.2 Bôi trơn bằng phương pháp pha dầu trong nhiên liệu:

Phương pháp này chỉ được dùng để bôi trơn các chi tiết máy trong động cơ xăng hai kỳ cỡ nhỏ, làm mát bằng gió hoặc không khí hoặc nước Dầu nhờn được pha với xăng theo tỉ lệ 1/20 -Î- 1/25 thể tích Hỗn họp dầu nhờn và xăng sau khi pha trộn đi qua chế hoà khí được xé nhỏ cùng với không khí tạo thành hỗn họp cháy, hỗn họp này được nạp vào các

te của động cơ rồi theo lỗ quét đi vào xi lanh Trong quá trình này các hạt dầu lẫn trong không khí được ngưng đọng bám vào các bề mặt ma sát để bôi tron.

* Ưu - Nhược điểm:

Phương án tuy đơn giản nhưng không an toàn do khó đảm bảo đủ lượng dầu bôi trơn cần thiết Mặt khác, do dầu bôi trơn trong hỗn họp bị đốt cháy vùng nhiên liệu nên sẽ tạo muội than bám trên đỉnh piston nsăn cản quá trình tản nhiệt của piston

Dầu pha với tỉ lệ càng lớn thì khả năng muội than hình thành càng nhiều khiến piston

bị quá nóng dẫn đến xảy ra cháy sớm, kích no, buzi bị đoản mạch Động cơ khó khởi động

do dầu bị lắng xuống đáy buồng phao nhất là khi trời lạnh

Ngoài ra khí thải do dầu bị đốt cháy do quá trình cháy thải ra môi trường gây ô nhiễm Ngược lại pha ít dầu bôi trơn thì sẽ làm piston bị bó kẹt trong xilanh hoặc không đảm bảo việc bôi trơn piston

2.1.3 Phương án bôi trơn cưõng bức:

Hầu hết các động cơ đốt trong ngày nay đều sử dụng phương án bôi trơn cưỡng bức Dầu bôi trơn trong hệ thống bôi trơn được bơm dầu đẩy đến các bề mặt ma sát dưới 1 áp suất nhất định

Do đó có thể đảm bảo được yêu cầu bôi tron, làm mát, tẩy rửa bề mặt ma sát Thông thường tuỳ theo vị trí chứa dầu Hệ thống bôi trơn cưỡng bức chia làm hai loại là hệ thống bôi trơn cácte ướt và hệ thống bôi trơn cácte khô

a Hệ thống bôi trơn các te ướt:

+ Sơ đồ nguyên lý:

+ Nguyên lý làm việc:

Khi động cơ làm việc bơm dầu được dẫn động lúc này dầu trong cácte 1 được hút qua phao lọc dầu 2 đi vào bơm Sau khi qua bơm dầu có áp suất cao khoảng 2-^6 kg/cm1 Khi nhiệt độ của dầu cao quá mức quy định thì dầu bôi trơn được đẩy đến két 12, tại đây dầu được làm mát rồi trở về cácte

Khi nhiệt độ của dầu đạt mức quy định thì dầu đi qua bầu lọc thô 5 đến đường dầu chính 8 Từ đường dầu chính dầu theo nhánh 9 đi bôi trơn ổ trục khuỷu, sau đó lên bôi trơn

đầu to thanh truyền qua lỗ khoan chéo xuyên qua má khuỷu (khi lỗ đầu to thanh truyền trùng với lỗ khoan trong cỏ biên dầu sẽ được phun thành tia vào ổng lót xilanh) Dầu từ

đầu to thanh truyền theo đường dọc thân thanh truyền lên bôi trơn cho chốt piston

Còn dầu ở mạch chính theo nhánh 10 đi bôi trơn trục cam cũng từ đường dầu chính một đường dầu khoảng 15 - h20% lưu lượng của nhánh dầu chính dẫn đến bầu lọc tinh 11 Tại đây những phần tử tạp chất rất nhỏ được giữ lại nên dầu được lọc rất sạch Sau khi ra khỏi bầu lọc tinh với áp suất còn lại rất nhỏ dầu trở về cácte 1

Van ổn áp 4 của bơm dầu có tác dụng giữ cho áp suất dầu ở đường ra khỏi bơm không đổi trong phạm vi tốc độ vòng quay làm việc của động cơ Khi bầu lọc thô 5 bị tắc van an toàn 6 sẽ mở, phần lớn dầu sẽ không đi qua bầu lọc mà lên thẳng

1Đường dầu đến ỏ trục khuỷu

Hình 2.2 Hệ thống bôi trơn các te ướt

2,5 Bơm dầu

3 Thùng dầu

4 Phao hút dầu 6

Bầu lọc thô

Hình 2.3 Hệ thống bôi trơn các te khô

đường dầu chính bằng đường dầu qua van để đi bôi trơn, tránh hiện tượng thiếu dầu cung cấp đến các bề mặt ma sát cần bôi trơn

Van nhiệt 13 chỉ hoạt động (đóng) khi nhiệt độ dầu lên quá cao khoảng 80°c Dầu sẽ qua két làm mát 12 trước khi về cácte

* Ưu - Nhược điểm:

Do toàn bộ dầu bôi trơn chứa trong cácte nên cácte phải sâu để có dung tích lớn do đó làm tăng chiều cao động cơ Ngoài ra dầu trong cácte luôn luôn tiếp xúc với khí cháy có nhiệt độ cao lọt từ buồng cháy xuống mang theo hơi nhiên liệu và hơi axít sẽ làm eiảm tuổi thọ của dầu Không phù họp cho các xe hoạt động ở vùng đồi núi có độ dốc lớn, dầu bôi trơn sẽ bị dồn lên bơm dầu không thể hút được dầu, gây thiếu dầu

b Hệ thống bôi trơn cácte khô:

+ Sơ đồ nguyên lý

07

việc:

Hệ thống bôi trơn cácte khô khác cơ bản so với hệ thống bôi trơn cácte ướt ở chỗ có thêm từ 1 đến 2 bơm dầu số 2, làm nhiệm vụ chuyển dầu sau khi bôi trơn rơi xuống cácte

Từ cácte qua két làm mát 13 sau đó dầu trở về thùng chứa 3 bên ngoài động cơ Từ đây dầu được bơm lấy đi bôi trơn giống như ở hệ thống bôi trơn cácte ướt

* Ưu - Nhược điểm:

Do phần lớn lượng dầu được chứa trong thùng 3 ngoài cácte của động cơ nên hệ thống bôi trơn cácte khô khắc phục được những nhược điểm của hệ thống bôi tron cácte ướt Cụ thể là động cơ thấp hơn, tuổi thọ dầu bôi trơn được kéo dài nên chu kì thay dầu bôi trơn dài hon Ngoài ra động cơ làm việc lâu dài ở địa hình dốc mà không sợ bị thiếu dầu do phao không hút được dầu Nhưng hệ thống bôi trơn này phức tạp hơn vì có thêm bom dầu và thường được sử dụng cho động cơ điezen lắp trên máy ủi, xe tăng hoặc các xe quân sự khác

2.2 Hệ thống bôi trơn động cơ #M3-238.

2.2.1 Sơ đồ nguyên lý động cơ.

Hình 2.4: Sơ đồ bôi trơn động cơ ÌIM3-238

Ẩũ ịjf M

Bơm dầu 3 hút dầu từ các te 2 qua phao hút 1 lên bầu lọc thô và được lọc sạch ở đó rồi ra đường dầu chính của động cơ và một phần dầu từ hệ thống chính từ 10 -í-15% lên bầu lọc ly tâm lọc ở đó và trở về động cơ.

Lượng dầu từ dầu chính 5 theo rãnh và các vách ngăn của khối động cơ đi vào bôi trơn các gối đỡ chính trục khuỷu theo các lỗ khoan của trục khuỷu, dầu

đựợc đẩy vào các hốc cổ biên, sau khi được lọc ly tâm dầu lại đi bôi trơn cho các gối đỡ biên và theo các rãnh khoan trong cổ biên và tay biên lên bôi trơn các chốt piston.

Dầu từ đường dầu chính 5 đến bôi trơn trục phân phối và phân nhánh vào trục cam, trục dàn cò ra cò mổ và rơi về cácte 2

Ngoài ra trên đường dầu chính còn có các rãnh khoan lấy ra bôi tron các cặp bánh răng dẫn động trục cam, bánh răng lại bơm dầu và máy nén khí bơm cao áp, trên đường dầu chính còn lắp đồng hồ đo áp suất chính

Trên bầu lọc thô cũng bố trí một van an toàn trong trường họp bầu lọc bị tắc van sẽ

mở để dầu tới luôn đường dầu chính đi bôi trơn

Áp suất dầu của hệ thống được điều chỉnh nhờ van một chiều lắp tại bơm

Dầu bôi trơn trước khi đưa đi bôi trơn được lọc qua các hạt ma sát mài mòn Việc

bố trí bôi trơn ở xa đường dầu chính như cơ cấu dẫn động phân phối khí là tương đối họp

lý, không có hiện tượng hao dầu lớn trong quá trình sử dụng